목재소재의 종류
목재제품은 목재를 원료로 하고 있다. 모든 목재제품은 원목을 기초원료로 사용하지만, 실제로 원목을 그대로 사용하기 보다는 원목을 여러 형태로 가공한 제품을 원료로 사용하는 경우가 더 많다. 원유(Crude Oil)도 증류와 정제과정을 거쳐 각종 화학제품의 원료나 휘발류가 생산되는 것과 비슷하다고 보면 된다. 

◇원목 (Log)
원목은 말 그대로 서있는 나무나 그것을 벌채한 목재를 말한다. 전 세계적으로 상업적으로 유통되는 원목은 수천가지가 되기 때문에 이를 구분하는 것도 중요한 일이다. 더군다나 원목의 경우 모양이나 재색이 비슷한 경우가 많아 상업적으로 문제가 되는 경우도 많다.

목재의 수종을 구분하는 방법에는 육안에 의한 방법이나 현미경적으로 구분하는 방법 또는 유전학적 특성을 이용하여 구분하는 방법이 있으나, 특수한 장비가 필요한 현미경이나 유전학적 특성을 이용하여 구분하는 것은 그리 일반적이지는 않고 육안으로 구분하는 것이 일반적이나, 이는 많은 경험과 숙련이 필요한 작업이기도 하다.

◇제재목 (Sawn Timber)
제재목은 말 그대로 원목을 제재힌 제품이다. 주로 제재목 자체로 제품으로 판매되는 경우도 많지만 다른 목제품의 원료로 사용되기도 한다. 특히 제재과정에서 발생하는 작은 나무조각같은 것들은 집성재 및 각종 공학목재의 주요 원료가 되기도 한다.

◇우드칩 (Wood Chip)
우드칩은 목재를 물리적으로 파쇄하여 작거나 중간크기로 만든 제품으로 목재나 가지, 벌채부산물이나 뿌리와 같은 잔재로 만든다. 의외로 쓰임이 많아 목재펄프의 원료로 사용되거나 바이오매스에너지의 원료로 사용되기도 한다. 일부 제품은 정원이나 조경자재로 사용되기도 하고, 축사의 깔개나 버섯의 배지로 사용되기도 한다.

◇목섬유 (Wood Fibre)
목재의 주요 구성성분 중 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스를 목섬유로 부른다. 종이의 주원료이며, MDF나 HDF 등의 주요 원료이기도 하다.  최근엔 목섬유를 이용하여 섬유나 단열재 또는 기타 부가가치 산물을 생산하기도 한다.

◇스트랜드 (Strand)
일반 생재나무에서 얇게 나무판을 추출하여 제조한 것으로 배향성 스트랜드보드 (OSB)의 주요원료이다. 우드칩이 목재의 부산물에서 생산되고 스트랜드는 원목에서 생산되는 점이 다르다. 따라서 스트랜드의 경우 길이와 두께가 거의 일정한 특징을 가지고 있다.

◇우드 비니어 (Wood Veneer) : 무늬목
  목재를 얇게 절삭하여 만든 제품으로 단판이라고도 불린다. 비니어의 가장 큰 장점은 얇은 단판으로도 목재의 질감과 색상을 그대로 느낄 수 있게 해준다는 것이다. 주로 가구나 인테리어용이나 합판제조용으로 사용된다. 두께도 다양하여 0.3㎜부터 3㎜ 이상 까지 존재한다. (일반적으로 3㎜ 이상은 제재목으로 분류된다). PB나 MDF 등의 판상재에 붙여 원목질감을 내거나, 혹은 인테리어용으로 사용될 경우 직접 벽체에 붙여 사용하기도 한다. 일반적으로 직접 벽체나 가구에 붙여 사용하는 것을 따로 ‘무늬목’이라고 부르기도 한다.

모든 목재제품이 마찬가지만 비니어의 경우는 원료의 나무의 품질에 영향을 많이 받을 수 밖에 없다. 비니어의 경우 매우 얇은 제품이기 때문에 목재의 옹이나 휨, 엇결과 같은 하자가 제품 자체의 하자가 되기 때문이다. 물론 하자있는 부분을 제거하고 다시 붙이는 경우도 있지만, 넓은 판재를 만드는 경우 

비니어는 절단 방식에 따라 매우 다른 문양을 나타낸다. 주요 절단 방식과 그로부터 생산된 비니어의 모양은 아래 표와 같다. 이 밖에도 Half-Round cut, Rift cut 등 다양한 제조방식이 있고 이에 따라 나무결이 다르게 나타난다. 최근에는 천연 무늬목의 단점을 보완하여 만든 인조무늬목이 많이 사용되고 있다. 인조무늬목은 나뭇결을 균일하게 나타내고, 비니어 제조과정에서 생산된 파품도 재사용할 수 있기 때문에 가격도 저렴하여 많이 사용되고 있다.

목재제품의 종류
목제제품을 분류하는 방법은 너무나 다양하다. 가장 기본적으로 원목과 이를 가공한 제품으로 나눌 수 있으며 가공제품은 다양한 기준에 의해 나눌 수 있다. 여기서는 가공의 정도에 따라 1차적인 절산 및 제재가공만을 한 가공목재와 이를 추가적인 가공을 통해 제조한 복합재 패널(공학목재) 그리고 최근 개발되고 각광을 받고 있는 대형목조건축물의 건축을 위한 구조용 공학목재로 구분하여 설명한다.

◇원목 (Log) 
원목은 다양한 분류방법에 의해 구분되기도 하지만 가장 기본적인 분류는 소프트우드와 하드우드로의 분류이다. 학문적으로는 씨방의 유뮤에 따라 겉씨식물(나자식물)은 소프트우드, 속씨식물(피자식물)은 하드우드라고 구분하고 있다. 우리나라의 경우 이를 침엽수재, 활엽수재로 구분하는 경우도 있으나, 일반적으로는 소프트우드와 하드우드로의 구분이 통용되고 있다. 이름에서 나타나듯이 이 두 목재의 차이는 목재의 강도이다. 일반적으로 소나무, 가문비나무, 전나무 등으로 구성되어지는 소프트우드류는 참나무(오크), 호두나무(Walnut), 흑단(Rosewood) 등인 하드우드보다 강도가 약하다.

목재의 국제유통 측면에서 볼 때 원목자체를 수출하는 나라는 점점 줄어들어 거의 없어지는 추세이다. 이는 원목을 이용해 가공을 할 경우 생길 수 있는 엄청난 부가가치를 포기해야 하기 때문이다. 따라서 많은 나라들은 원목의 수출을 금지하고 가공된 목재만을 수출하게 하고 있다 특히 일부 국가에서는 단순한 제재뿐만 아니라 2차가공까지 한 제품만을 수출할 수 있도록 규정하고 있다. 현재 원목으로 수출이 가능한 나라는 미국, 뉴질랜드, 호주 등 몇 개국가가 되지 않는다.

◇가공목재
원목을 제외한 모든 목재를 가공목재라고 한다면, 현재 목재의 이용은 대부분 가공목재라고 할 수 있다. 원목을 그대로 이용하는 경우라고 해봐야 전봇대(요즘은 나무로 사용하는 경우도 많지 않지만)정도 있지만 이마저도 박피와 부패를 방지하기 위한 방부처리는 꼭 해야 한다. 요즘 가장 핫 한 원목제품인 빵재(우드슬랩)도 원목을 있는 그대로 제재하여 만들긴 하지만 역시 가공이 들어가므로 원목으로 볼 수 없다.

◦제재목
재제목은 원목을 절단하여 길이방향으로 켜서 가공한 것을 말한다. 원목을 1차가공한 제품으로 모든 목재제품의 기초원료로서 활용된다. 사실 대부분의 목재제품은 제재목을 기반으로 생산된다고 볼 수 있다. 우드칩이나 파티클보드는 제재목 가공과정에서 생산되는 부산물을 이용하여 제조되며, 집성목이나 구조용 공학목재들은 재제목을 만드는 과정에서 생기는 크기가 작은 제재목을 이용하여 만들어 진다. 또한 제제목은 자르는 방향에 따라 제재목의 나무결과 치수안정성 등이 각기 다르게 된다. 주로 띠톱(Bandsaw)와 원형톱(Circular saw)에 의해 가공되어 생산된다.

또한 목재의 특징이 가장 잘 나타나는 것이 제재목이다. 원목을 어떤 방향으로 가공하는냐에 따라 어떤 수종을 가공하는냐에 따라 너무나도 다른 제품이 생산된다. 같은 수종의 나무라 하더라도 같은 가공방법을 사용했더라도 각기 다른 성상의 제재목이 생산된는 것이 제재목의 특징이며 이것이 목재가 가지는 가장 큰 장점 중의 하나이다.

◇복합재 패널 
◦합판 (Plywood)
비니어를 서로 직각으로 교차하여 접착제를 이용하여 만드는 목질 판상재이다. 합판은 제제목이 가지고 있는 규격의 한계 (아무리 큰 나무라도 직경이 1m 넘는 원목이나 제제목은 구하기 힘들다)를 최초로 극복한 공학 목재이다. 그런 이유로 공학목재중에서 가장 먼저 생산된 제품중의 하나이며, 이에 따라 그 생산역사와 기술발전 수준도 다른 공학목재에 비해 우수하다. 일반적으로 합판은 열대지방에서 나는 하드우드를 이용하여 제작하는 경우가 많았으나, 열대산 원목의 공급이 불안정해짐에 따라 소나무나 낙엽송, 가문비나무와 같은 침엽수도 사용하게 되었다. 합판의 품질을 결정하는 것은 단판의 품질이 먼저 였지만 천연목을 구하기 힘들어 짐에 따라 품질 좋은 비니어용 원목은 구하기 힘들어 지고, 그 만큼 가격도 상승하게 되어 합판의 사용도 제한이 되게 되었다. 이러한 이유 때문에 

우리나라가 1970년대 합판 수출대국이었다는 사실은 잘 알려져 있지 않다. 동명목재나 선창산업 등의 기업들이 필리핀, 인도네시아, 말레이시아 등 에서 원목을 들여와 합판을 만들어 중동을 비롯한 전세계에 수출하였다. 실제로 1977년 당시 세계 최대의 합판제조 회사였던 동명목재가 1억달러를 넘는 수출액을 기록하였으며 이는 단일회사로는 최대의 수출 규모였다. 하지만 정치적인 이유와 원자재 수급의 불안정으로 국내의 합판산업은 계속 쇠퇴되어 갔으며, 현재에는 5개사만 남아 명맥을 유지하고 있다.

합판은 그 역사만큼 다양하게 변형되어 제품이 개발되기도 하였다. 새로운 용도를 위해서거나 경제적으로 원기를 절감히기 위해서로서도 많은 제품들이 개발되었다. 아래의 분류표는 학문적이라기 보다는 실무적인 분류이다.

◦Particle Board (삭편판)
파티클보드 또는 칩보드라고 불리는 이 제품은 원목을 가공하여 판상재로 만든 제품 중 가장 저렴한 제품이다. 1887년 독일에서 개발된 파티클보드는 2차대전이후 페놀수지의 개발에 따라 더욱 확대되어 나갔다. 파티클보드가 시장에서 빠르게 자리를 잡을 수 있게 된 것은 저렴한 가격, 손쉬운 제작 그리고 다양한 표면처리가 가능하였기 때문이었다. 파티클보드가 생산되기 전에 큰 가구를 만들 수  있는 목재제품은 매우 구하기 힘들었으나, 파티클보드의 등장으로 다양한 표면디자인을 가진 가구를 손쉽고 싸게 만들 수 있었다. 이는 현재까지 이어지고 있으며, 우리주변의 책상이나 책장, 서랍대, 식탁 등 평평한 면을 가진 제품의 매우 많은 부분이 파티클보드로 제작되어 있다고 볼 수 있다. 

파티클보드는 또한 자원재활용 측면에서도 매우 의미 있는 제품이다. 파티클보드의 주요 원자재는 재활용된 목재이다. 가구나 인테리어 건축에 사용되었던 폐목재들을 물리적으로 파쇄하여 다시 목질판상재로 만들었다.

하지만 이러한 혁신적인 제품도 완벽할 수 없었다. 파티클보드는 수분이나 습기에 매우 취약하여 외부와 습도가 높은 환경에서는 사용할 수 없으며, 곡선가공이 어려우며, 옆면이 너무 성겨 옆면마감이 힘들며, 못이나 나사와 같은 잡합철물을 유지하는 힘이 약하다는 단점이 있다. 즉 파티클보드는 단순한 향태를 가지고 마감이 그리 크게 중요하지 않는 저가 가구에만 사용될 수 밖에 없는 자재가 되어 버렸다. 또한 제조과정상 접착제와 수지 등 화학성분이 많이 들어갈 수 밖에 없기 때문에 제조과정 및 사용과정에서 환경적 문제를 일으키기도 하였다.

이런 파티클보드의 단점을 보완하기 위해 개발된 것이 후술할 MDF이며, 그 밖에도 많은 대안의 제품들도 있지만 가격경쟁력과 생산측면에서 파티클보드의 위상은 아직도 건재하다. 또한 파티클보드 자체의 기술개발도 계속 이어져 왔다. 친환경 접착제를 사용하여 유해한 물질이 거의 배출되지 않은 E0급의 제품뿐만 아니라 물성을 개선하기 위해 표면쪽의 밀도를 높게하는 등 물리적으로 개선된 제품들도 지속적으로 개발되고 있다.

◦목질섬유판 (Wood Fiber Board)
목질섬유판은 종이에 이어 목재의 섬유소를 이용한 두번째 제품이라고 볼수 있다. 이런 섬유판는 제품의 밀도에 의해 고밀도, 중밀도, 저밀도 섬유판으로 나뉜다. 밀도에 따라 용도도 다르게 사용되며, 고밀도는 주로 건축 인테리어용, 마루판, 가구나 자동차 내장용으로 사용되며, 중밀도는 일반적인 가구제작용으로, 저밀도는 주로 단열재나 완충재 역활로 사용된다. 이 중 현재 가장 많이 사용되는 제품은 중밀도 섬유판이라고 불리는 MDF(Medium Density Fiberboard)이다.

처음 Fibreboard는 종이를 여러장을 겹쳐 제작하는 방식으로 제조되었으나, 그 이후 미국 Masonite사의 기술개발에 의해 최초의 MDF가 개발되었으며, 그 이후 기술발달과 수요의 변화에 따라 더욱 많은 제품들이 사용되게 되었다. 현재 우리나라 뿐만 아니라 전세계에 유통되는 가구 중 대부분이 PB와 이 MDF를 기반으로 만들어 졌다해도 과언이 아니다. 이는 표면처리 기술의 발달로 PB와 MDF의 표면과 엣지를 거의 실제의 원목과 비슷한 무늬와 질감을 낼 정도로 발달되어 있기 때문이다. 표면처리 기술이 이처럼 발전되기 전만해도 어느 정도 전문가들이라면 가구가 원목가구인지 아니면 MDF나 PB를 가공하여 만든 제품인지 쉽게 알수 있었으니, 요즘이 아무리 전문가들도 혹 할 수 있을정도로 표면기술이 발달되어 왔다. 대체재인 PB에 비해서는 가격은 비싸지만 전체적으로 거의 비슷한 밀도로 못 유지력이 뛰어나고, 원목처럼 측면을 따라 절삭할 수 있다는 점이다.

 

Wood Plastic Composite (WPC)
목본과 수지를 혼합하여 만든 제품이다. 수지로는 플라스틱의 원재료인 PP나 PE 등이 많이 이용된다. Wood Plastic Composite의 개발동기는 목재의 단점을 플라스틱소재인 수지를 이용해 극복해 보겠다는 데에 있었다. 즉 목재는 부후균에 의해 썩지만 합성플라스틱은 그렇지 않다는 데에서 착안한 제품이다.

내구성, 가공성 및 미생물에 대한 저항성이 우수하므로 WPC에 대한 초장기의 관심의 초점은 옥외용으로 사용할 수 있다는 것이다. WPC는 점점 울타리, 창틀, 데크, 외벽 및 마루판 등과 같은 새로운 시장으로 확대되고 있다.

하지만 이러한 목재플라스틱복합체의 제품들에 대한 비판들도 존재한다. 목분은 아주 소량만 넣고 대부분을 합성수지로 만든 후 마치 목재의 장점을 그대로 가지고 있는 듯 광고를 하는 경우도 있고, 실제 시공사례를 보면 오히려 목재와 플라스틱의 장점을 합쳐진 것보다는 단점을 그대로 가지고 있다는 애기도 있다. (목재처럼 섞기도 하며, 나중에는 플라스틱처럼 바스라지는 현상)

◦OSB
OSB는 상대적으로 최근에 개발된 목질판상재이지만, 개발된 시기에 비해 매우 빠른 시기에 시장에 안착한 제품이다. 이는 기존의 합판을 대체하는 좋은 기능을 가지고 있으면서도 가격은 저렴하기 때문이었다. 특히 건축용 Roofing(지붕재), Sheating(벽체덮게) 및 Flooring(바닥재) 부분에서는 대부분 합판을 대체하게 되었다.

OSB는 표면층 스트랜드를 길이 방향으로 배열하고 코어층은 그 직각방향으로 배열하게 한다. 따라서 치수안정성이나 강도면에서 뛰어난 물성을 가지고 있다. 최근에는 저렴한 가격으로 포장재 및 일반가구재로도 사용영역을 넓혀 가고 있다. <다음에 계속됨>   /나무신문

노윤석 
녹색탄소연구소 선임연구원 / 우드케어 이사 / 우드케어 블로그 운영자
서울대학교에서 산림자원학을 전공했다. (주)효성물산, 우드케어, (주)일림에서 재직했다. 현재 한국임업진흥원 해외산림자연개발 현장자문위원과 녹색탄소연구소 수석연구위원으로 활동하고 있다. 라오스, 미얀마, 캄보디아, 인도네시아, 필리핀 등지에서의 산림청, 코트라, 국립산림과학원, 농업진흥청 등의 해외임업과 산림을 이용한 기후대응 및 탄소중립 프로젝트를 수행했다.