[나무신문 | (사)한국목재보존협회 류재윤 회장] 인류는 지구상에서 일어나고 있는 세계적인 기후변화와 더불어 지구상의 각종 이상기후, 자연재해 등으로 인해 일상생활을 비롯한 각종 산업활동에서 변화가 이루어지고 있다. 특히 다음 세대를 위해서 지구환경보호와 폐기물의 처리방안에 대한 해결방안이 절실한 시기인 듯하다.
세계적으로 산업활동으로 인한 이산화탄소배출량 감소를 위한 대안이 마련되고 있으며, 각종 정책과 규제가 추진되고 있으며, 친환경적인 산업활동으로 전환되고 있다.
금년 10월 인천에서 개최된 제48차 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 ‘지구온난화 1.5도’ 특별보고서가 만장일치로 승인돼 195개 국가에서 산업활동에서 야기되는 온실가스 배출 제한이 강화될 것으로 예상된다.
지구의 온도상승을 1.5도로 억제하기 위해서는 CO2 배출량을 2030년까지 2010년에 비해 최소 45% 감축시켜야 하며, 2050년까지 인위적인 배출량이 Zero base로 억제해야 한다는 것이다.
이산화탄소 배출 산업활동을 제한할 것인가? 산업활동에서 배출되는 이산화탄소를 또 다른 물질로 전환시켜 활용할 것인가? 인류는 지구 출현 이후 현명하게 대처해왔다. 국내에서도 신재생에너지정책에 있어서 목질계 고형연료에 대한 의견과, 산림지역과 농지에 태양광을 설치하는 것에 대한 의견이 양립되고 있다.
세계적으로 기후변화의 대응 방안으로 바이오매스에 대한 역할이 최근 재조명되고 있다. 이는 대기 중의 이산화탄소 흡수, 가공과정에서의 낮은 에너지, 사용과정에서 친환경적인 건축재료이면서, 이산화탄소의 저장 역할, 그리고 용도폐기 후에 재활용이 가능하고 최종적으로 분해돼 자연으로 되돌아가기 때문이 아닌가 한다.
바이오매스의 성장 및 축적과정에서 대기 중의 이산화탄소를 흡수해 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이며, 또한 적정 벌기 나이에 도달한 산림바이오매스를 수확해 목질 건축자재 등으로 사용함으로서 대기 중의 이산화탄소를 저장하는 역할을 수행하기 때문이다.
나무는 30년 이상 자라게 되면 성장량이 감소되고 이는 대기 중의 이산화탄소의 흡수능력이 줄어든다는 것은 여러 과학자에 의해 증명된 사실이다. 40년 이상 된 산업용재로서의 나무는 수확해 산업용으로 활용되도록 하고, 재조림해 다음 세대를 위한 목질바이오매스자원을 조성하도록 해야 할 것이다.
법정 벌기령에 도달할 때까지 애써 가꾼 나무는 개인산주 입장에서도 경제적 가치를 부여받도록 하는 것이 자연스럽다. 이러한 관점에서 환경론자와 보속생산론자와의 의견 차이가 있을 수 있지만, 상호 관점 차이가 좁혀지지는 않는 듯하다.
최근 FAO 자료에 의하면, 세계 산림면적은 약 41억㏊(산림률 30.6%, 2015년 기준) 정도로 지상부의 바이오매스량은 연간 0.5Giga ton씩 증가하며, 289Giga ton 축적된 것으로 보고되고 있다.
인공림은 약 2.78억㏊이며, 산업용도의 원목 공급은 인공 조림지에서 약 22%에 달하는 양을 수확해 공급하고 있는 것으로 조사되고 있고, 향후에는 자연림보다 인공림에서의 원목공급이 증가될 것으로 추정하고 있다.
2030년에는 세계 산업용 수요 원목의 85% 수준인 최대 19억㎥까지 공급될 것으로 추정하고 있다. 세계적으로 천연림에서 목재공급이 인공조림지 지역으로 공급지가 전환되고 있다. 천연림에서의 산업용재 부족 현상은 조림, 특히 경제림과 생산림에서 목질바이오매스의 조성과 활성화의 중요성을 말해주고 있다.
최근 자국 산업보호 등의 이유로 원목의 수출을 금지하는 국가가 늘어남에 따라 국내 원목을 필요로 하는 합판산업과 제재업의 구조나 생산지역의 변화가 일어나지 않을까 한다. 대경목(용재 원목)이 필요한 제재업종이나 합판제조는 원료 구득난이 가증되고 있으며, 목질보드류 사업에서 원재료 공급의 어려움은 PB나 MDF 제조사업의 구조가 바뀌어 갈수 있는 상황에 이르고 있다.
가용되는 목질바이오매스 및 폐목재 자원에 대해 효율적인 용도별 사용과 재활용이 더욱 절실해지고 있는 시기다. 2008년 이후 목질바이오매스를 이용한 목질계 에너지용도로 산업이 본격적으로 시작된 이후 목질바이오매스를 원재료로 하는 동종 산업종 간 원료확보에 대한 우려가 더욱 심해지고 있는 실정이다.
축적된 목질바이오매스자원이 부족하고, 공급되는 목질원재료가 한정된 범위 내에서 원료 사용에 대한 동종산업 간에 경쟁관계는 확대될 수밖에 없고, 이는 산업의 생산구조가 변화될 것으로 생각된다.
원재료 수급이 어려운 최근의 국내외 산업환경과 국내산 원목(용재) 공급량이 감소될 때 기존 목재산업 형태가 원목부터 제조가공산업보다는 1차 제재가공물을 사용해 Precutting, 공학목재, CLT 등의 제품으로 2차 가공해 공급하거나, 완제품의 수입유통업으로 전환돼가는 기로에 놓여있지 않은가 한다.
인도네시아, PNG 등의 동남아, 러시아, 중국 등이 원목의 수출을 금지하고 가공 후의 재공품이나 제품으로 수출하고 있으며, 중국은 자국에서 벌채도 금지하고 있다. 일본도 최근에 자급률이 높아지고 있지만, 원목 수출보다는 제재목이나 완제품으로 공급하는 구조로 바뀌고 있다.
일본은 산림축적량이 약 52.41억㎥(2017년, 산림면적 25억400만㏊)이고, 목질원료의 총수요량은 8172만㎥ 정도로, 수입이 5219만㎥이고, 수요의 36.1%(7년째 자급률이 증가 추세임)에 해당하는 2953만㎥의 목재를 일본 국내산으로 공급하는 실적을 나타냈다(2017년).
최근에 삼나무, 편백나무 원목을 중국에 수출 또는 임가공용으로 중국공장으로 이동해 집성재나 제재목으로 제조해 일본으로 다시 반입, 공급되고 있다.
국내 목재가공산업에서 삼나무, 편백나무 원목을 수입해 가공하는 업체의 어려움이 예상된다. 이러한 상황이 지속되면 국내외에서 원목 공급이 갈수록 어려울 것이고, 국내 목재 제조산업은 구조적으로 재편될 것인가? 무엇을 준비해야 하는가?를 준비해야 하지 않을까 한다.
국내생산 원목 중에 1990년대 후반부터 국내에 다량으로 공급돼 건축자재로 사용되고 있는 낙엽송의 조림량은 30여년 전에 급감했다가 최근에 증가되는 것으로 알려져 있지만, 향후 10년 이후에도 현재의 수준으로나마 공급이 가능할까 자문하지만, 낙관하기에는 어려운 상황인 듯하다.
인공조림은 산업적인 경제조림, 바이오에너지 조림, 탄소배출권조림, 그외 공익적 조림을 들 수 있다.
세계적으로 중국의 인공 조림면적은 세계 최고 수준인 7898만2000㏊(2010년 대비 2015년 기준으로 순증가 조림면적이 154만2000㏊, 산림면적 세계 5위로 2억832만1000㏊))이며, 조림하는 수종에는 합판제조로도 가능한 포프라 등의 속성수도 있다. 그리고 미국, 러시아 순으로 조림면적이 각각 2636만4000㏊, 1984만1000㏊, 이어서 캐나다 1578만4000㏊ 스웨덴 1373만7000㏊(2015, FAO) 순서의 인공조림실적을 나타내는 등 목질바이오매스 확보를 위한 인공림 면적이 크게 증가되고 있다.
국내의 경우, 향후 목재산업에서 소요되는 수종으로 조림량은 어느 정도이고, 수확 가능한 양은 얼마나 될 것인가 생각해 본다. 최근 E기업에서 해외 조림한 목재로부터 1차 가공한 재공품을 반입해 완제품으로 제조한다고 한다. 우리나라의 해외 조림면적은 인도네시아, 베트남, 솔로몬, 호주, 뉴질랜드를 비롯해 14개 국가에 유칼립투스, 아카시아, 고무나무, 라디에타파인 등의 수종을 대상으로 45.4만㏊ 정도의 조림실적 중에 산업용은 28만㏊ 정도로 보고되고 있다(산림청).
목재가공산업의 안정적인 목재 공급방안으로 해외 조림면적을 더욱 증대시켜야 되는 것인가?
한국의 산림 축적량은 9.5억㎥(2016년, 산림청) 정도로 향후, 침엽수림 면적이 감소될 것이며, 2020년 이후에는 활엽수림 면적 비율이 침엽수림보다 높아질 것으로 조심스럽게 전망되는 것으로 보고하고 있다. 한편 북한의 산림축적량은 3.3억㎥(2010년, 농촌경제연구원) 정도로 알려져 있다.
최근 남부지역에서 삼나무나 편백나무에서의 꽃가루에 대한 알레르기 발생요인에 대해 해당 수종의 조림에 대한 부정적 의견이 있었지만, 국토 전 지역에 삼나무와 편백나무를 조림한 일본은 최근에 꽃가루가 적은 삼나무(Cryptmeria japonica), 재선충 내성 소나무를 개발했다고 한다. 독일은 가뭄에 강한 나무의 재배적합성, 게놈분석 통한 기후변화 적응 기술 확보, 가뭄 내성관련 유전자를 확인하는 등 선진 임업기술을 적용하고 있다.
세계 산업용 목재로서 원목 유통량은 35.81억㎥로 연료용으로 17.11억㎥(47%) 사용됐으며, 산업용재는 18.7억㎥, 제재목 4.65억㎥, 합판 4.28억㎥이 사용된 것으로 보고되고 있다(FAO. 2015).
목재수요 변화요인은 인구, 경제성장, 산업활동의 이행, 환경정책이나 규제관련 정책, 에너지 정책이나 제도를 들 수 있다.
2016년 기준으로 일본의 원목 수입량은 전국에 조림한 삼나무, 편백나무의 사용으로 인해 수입은 감소되고 있으며(2006년 1058만㎥에서 2016년 373만㎥), 중국의 원목 수입량은 4455만㎥으로 세계 수입량의 36%를 차지하면서, 제재목 수입은 2100만㎥으로 큰 폭으로 증가했다. 또 합판의 수출은 세계 1위로 1476만㎥다. 러시아의 원목 수출량은 감소해 2005만㎥, 뉴질랜드의 수출량은 증가추세로 1469만㎥ 정도이며, 조림목재의 생산과 수출이 큰 역할을 하고 있는 것으로 추정된다.
목재는 사용환경에 관계없이 사용량이 증가되고 있다. 목재보존분야는 대기 중의 이산화탄소를 흡수해 생성한 물질(목질소재)로 생산된 목재를 사용할 때 더 오래 사용할 수 있도록 하는 것이다.
사용처에서 오랫동안 외관이 유지됨은 물론, 안전하게 사용되도록 표면처리, 침적처리, 가압주약처리 등에 의해 목재의 외관을 보호함과 동시에 쉽게 썩지 않도록 하는 기능성 목재를 생산 및 공급하는 분야다.
또한 소방법이나 건축법에 의해 관리되는 기준 성능을 부여시키기 위해 쉽게 타지 않게 하거나 적어도 화재발생시 1차로 매연가스에 의한 질식사를 방지하고, 화재발생장소에서 안전한 장소로 대피할 시간을 마련해주도록 하는 역할을 하는 방염목재, 난연목재가 있다.
화재발생시 연소되는 열에 의해 구조물에 사용한 부재인 철 등은 휘어지지만, 규격과 난연성능이 있는 목재를 사용할 때 화재 확산을 지연시키고, 목재 표면은 화염이 있을지라도 목재부재의 내부는 타지 않아 구조재로서 일정시간 이상 유지할 수 있도록 하는 것이 난연목재로서의 기능적인 특징이다.
목재의 본원적인 특성에 적합하게 사용하면 장점이 많은 친환경적인 건축 내외장 재료이기 때문에 사용환경에 따라 단점을 보완해 구조적으로 내구성을 증진시키고, 외관상 나무의 특징을 유지해 안전하게 사용하도록 하는 것이 목재보존분야다.
목질소재는 올바른 건조방법으로 건조목재를 사용하는 것을 기본으로 하며, 특히 소재의 내부와 외부의 함수율이 동일하게 건조돼야 한다. 목재 소재는 사용환경과 용도별로 방미(곰팡이 방지)처리, 방의(흰개미 피해 방지)처리, 방부(썩음 방지)처리, 방염처리, 난연처리, 치수안정화처리(수축팽창방지), 그리고 표면보호처리를 실시해야 목재를 건전하게 오래 사용할 수 있고, 사용되고 있는 기간만큼 이산화탄소를 저장하면서 배출되지 않고 산에서의 목재 벌채량이 감소될 수 있는 것이라 생각된다.
목재소재는 사용량이 증가됨에 따라 다양한 형태, 용도, 환경으로 사용되고 있고 요구되는 기능성도 다양하다. 토양, 습한 환경에 노출돼 사용되는 목재는 내구성이나 사용연한을 증대시키기 위해 보존처리(방부목재)를 실시한 목재를 사용하거나 사후유지관리를 해야 하는 유기물질이다.
보존처리목재에 대해 다음과 같이 추정해본다. 야외시설물에 지속적으로 소요되는 목재량을 100만㎥으로 가정하고, 교체한다고 가정해본다. 일반목재의 내용연수를 10년이라 하면 방부목재는 내용연수가 5배 이상인 50년 이상의 내용연수가 가능하다 추정할 수 있다.
그렇다면 일반목재 100만㎥ 사용량을 방부목재로 20만㎥로 가능하고 연간 80만㎥의 목재소요량이 감소되며, 이는 산림면적 1만2698㏊에서의 벌채량을 감소시킬 수 있다는 계산도 가능하고, 산림자원 감소도 지연된다고 추정된다(제재수율 50%, 산림축적량 126㎥/㏊ 로 해 단순 계산 추정값 임).
산림으로부터의 목재의 생산은 장기간 소요되고, 산림자원이 부족한 국가나 지역에서는 목질자원의 효율적인 사용, 장기적인 사용과 재활용이 절실하다.
목질소재의 올바른 가공, 적정 품질로 생산하고 유통하면서 건축 및 시설물에서 시공자와 시설물 관리자는 올바른 목재사용, 적절한 설계 및 감리, 사후 유지관리를 기본으로 해야 한다. 이는 목재사용의 수명을 연장시키는 방안이며, 장기간 투자해 육성시킨 산림자원을 효율적으로 활용하는 것이라는 것이 재인식돼야 하지 않을까 한다.
