◦집성목
집성목은 작은 목재편(Lamella)을 접작하여 만든 판상재이다. 주로 제재목이나 다른 가공목재제품을 만드는 과정에 나오는 작은 목재조각을 이어 붙여 만든 제품이다. 집성목의 기원은 제재공장이나 가구공장에서 나오는 작은 목재판재를 다시 재활용해보자는 데에서 기인한 것으로 보인다. 

집성목은 우리나라 말은 집성목이나 집성재이지만 영어로는 더 많은 단어를 가지고 있다. Laminated Lumber, Edge glied Board, Solid Panel, Finger Joint Board 등 회사마다, 지역마다 부르는 이름이 다르다. 물론 이름에 따라 다른 종류의 집성목을 지칭하기도 하지만 대부분의 경우 거의 비슷한 집성목을 의미한다.

집성목은 집성방식에 따라 핑거조인트, 솔리드집성으로 나뉘며, 핑거조인트의 경우 집성위치에 따라 탑핑거, 사이드핑거로 나누어진다. 접합방식에 의한 물리적 특성차이는 거의 없으며, 단지 외관상의 문제로 다양한 접합방식이 사용되고 있다.

거의 모든 수종이 집성목으로 만들어질 수 있지만, 집성목의 생산조건이 원목이나 제재목 가공 공정에서 자투리 목재가 많이 나와야 하므로, 어느정도 생산량이 있는 수종이 되어야 한다. 주로 유통되는 집성목의 소나무류, 편백나무(삼나무포함)류 등의 침엽수재와 고무나무, 아카시아 등의 활엽수재 집성목이 있다.

집성목의 가장 큰 시장중의 하나는 DIY시장인데, 이는 집성목이 상대적으로 구하기 쉬우면서도 원목의 성질을 거의 그대로 가지고 있어 가공이 쉽기 때문이다. 또한 적절히 마감할 경우 거의 원목과 비슷한 느낌을 받고 있어 목공애호가들이 선호하는 제품이기도 하다. 또한 현재에도 원목가구로 팔고 있는 많은 제품이 실제로 원목보다는 집성목을 가공하여 만드는 경우가 많다. 

◇구조용 공학목재(Structual Engeneered Wood)
모든 공학목재는 목재절편이나 비니어, 제재목이나 목섬유들을 접착하여, 크기도 크고, 구조적으로도 안정된 제품을 만드는 것이다. 즉 부분보다 그 부분의 합을 더욱 크게 만드는 것이다. 

이런 공학목재는 목재사용에 있어 버려지는 부분을 최소화할 수 있으므로, 자원 재활용 면에서도 매우 뛰어난 제품이다. 대부분의 경우 공학목재는 인공조림지에서 키우는 빨리 자라는 속성수나 경제적으로 이용가치가 떨어지는 수종을 이용하여 제조하기 때문에 목재를 이용함으로써 생기는 천연림의 훼손문제를 최소화 할 수 있다. 또한 공학목재의 원료로 사용되기 위해서는 반드시 건조과정을 거쳐야 하므로 구조적으로 더욱 안정성을 가지고 있다.

또한 공학목재에 사용되는 접착제는 목재 자체의 강성보다도 더 강하다. 일반적으로 외부 노출 등급에는 강도가 강하면서도 습기에도 강한 페놀 수지계 접착제가 사용된다. 공학목재에 사용되는 페놀 수지계 접착제는 매우 낮은 폼알데하이드 방출량을 보이며, 이는 인체나 동물들에게 거의 무해한 정도이다.

공학목재는 재료의 접합방향을 교차로 하고, 이들을 강력히 접착하는 두 가지의 주요 공정을 이용하여 천연목재의 물리적 성질을 최대로 극대화 한다. 

공학목재는 일반 건축자재보다 적은 양을 사용하고도 같거나 뛰어난 구조적 성능을 나타낼 수 있을 정도로 강도와 내구성을 가지고 있다. 또한 접합물과의 접합성도 매우 뛰어나므로, 휘거나, 굴절되거나, 뒤틀리거나, 형상의 변화 및 충격에 의한 손상에도 매우 강하다. 또한 온도나 습도의 변화에도 치수안정성이 매우 뛰어난 것으로 보고 되어 있다.

공학목재는 천연목재로 자체적으로 뛰어난 단열성능을 가지고 있다. 또한 크기가 매우 큰 부재로 생산이 가능하기 때문에 크기가 작은 재료들의 연결에서 오는 열손실을 최소화 할 수 있다.

합판의 경우 가공성이 매우 뛰어나다. 어떠한 목재가공도 다 가능하며, 곡면으로 가공할 수도 있다. 또한 크기를 키워서 가공과 시공과정을 보다 간결하게 할 수 도 있다. GLULAM의 경우 다른 소재에서는 불가능한 다양한 형태나 곡면처리 등 다양한 크기 및 형상으로 가공할 수 있다.

따라서 공학목재는 다양한 규격과 크기, 등급 및 내구성등급 등으로 상업적이거나 개인적인 주택 등 어떤 건축관련 프로젝트에서 이상적으로 사용될 수 있다.

또한 공학목재는 자연적의 목재의 아름다움과 천연적인 따뜻함을 제공하여 준다. 다양한 표면가공도 가능하여 고재 같은 고풍스런 분위기를 연출하거나 화려한 외관을 연출할 수 도 있는 등 다양한 선택의 기회를 준다. 또한 페인트나 스테인 또는 바니쉬 등 어떠한 마감재료도 사용 가능하여 다양한 마감을 할 수 있다

이러한 공학목재는 크게 일반적인 공학목재와 구조용 공학목재(Structual Engeneered Wood)로 구분된다. 일반적인 공학목재는 합판, 집성목이나 OSB와 같이 가구, 인테리어와 일반 건축용으로 사용되는 반면 구조용 공학목재는 건축의 구조재로 사용된다는 점에서 다르다고 할 수 있다. 또한 제조방법에 있어서도 일반 가공목재보다는 훨씬 많은 가공이 들어가게 된다. 또한 구조용 공학목재의 대부분은 목재의 작은 조각이나 부산물을 이용하여 제조할 수 있어 경제적이면서 탄소중립적이기도 하다.

구조용공학목재는 대형의 다층구조의 건물을 세울수 있어 Mass Timber라고도 불리우드 Glulam, LVL 그리고 CLT 등이 주요 제품이지만, 이 밖에도 많은 제품군 들로 구성되어 있다. 

◦Glulam (Glued Laminated Lumber)
구조용 집성재로 층재라 하는 제재목을 2개 또는 그 이상의 층으로 구성하고 같은 목리방향으로 접착하는 공학목재이다. 구조용 공학목재 중 가장 먼저 개발된 제품으로 원목보다 강도면에서 뛰어나 크고 긴 건축부재를 사용할 수 있다. 이론적으론 무한대까지 가능하며, 실제적으로 운반, 설치만 문제가 되지 않는다면 어떠한 크기로도 제조할 수 있다. 

◦LVL (Laminated Veneer Lumber)
접착제를 이용하여 (Laminated) 여러 층의 얇은 목재(Veneer)을 접착하여 만든 엔지니어링 목재 제품.(Lumber).  일반 목재보다 강하고, 치수안정성이 높아 일반적으로 기둥, 보, 서까래, 장선 등 구조적으로 사용되는 부분에 일반 목재 대신 사용된다.  접착 시 일반적으로 나뭇결 방향으로 동일하게 접착하는 경우가 많지만 경우에 따라서 서로 수직으로 교차하여 제조하기도 한다. 

Glulam이 재제목을, CLT가 목재판을 붙인다면 LVL은 말그대로 단판을 접착시켜 만든다는 점이 다르다. 따라서 높은 강도와 치수안정성을 가지며, 뛰어난 내수성과 내구성이 내화성이 높은 장점이 있다.

◦CLT (Cross Laminated Timber)
CLT란 “직각방향으로 교차한 여러 겹의 목재판을  넓은 면 방향 (혹은 좁은 면 방면도 같다) 접착시켜 만든 판넬”로 정의되면 현재 12층까지의 목조구조물을 세울 수 있을 정도로 강력한 혁신적인 제품으로 관련 목재분야의 건축자재 사업이 시작된 이후 몇 십년 동안 가장 경제적 기능적으로 주목 받고 있는 제품 중의 하나이다. 이에 따라 전문가들은 이 CLT제품이야 말로 비니어 단판 이후에 가장 위대한 목재제품이라고 말하고 있다.

CLT는 충분히 건조가 되어 있다면 어떠한 목재를 사용하여 만들 수 있다. CLT는 목재를 원하는 두께로 제재한 후 합판에 사용되는 것과 유사한 접착제를 이용하여 접착을 한 후, 유압에 의해 강력하게 눌러주어 제작된다. 이렇게 제작된 CLT는 그 최종사용용도에 맞게 재단되어 출시된다. 이 제품은 1990년대 오스트리아와 독일에서 개발되었다. 개발 초기에는 그렇게 주목을 받지는 못하였으나, 최근 친환경적인 주택에 대한 관심이 높아지면서 점점 관심을 받게 되었다. CLT는 원목이라는 재생가능한 자원으로 만들었으면서도 원목이나 콘트리트 심지어는 철근 구조보다 강하고, 방화기능이 있으며, 지진에도 잘 견디는 건축재료이다.     /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.