숲과 나무의 역사 | 목재의 산업화 2-④(마지막회)
숲과 나무의 역사 | 목재의 산업화 2-④(마지막회)
  • 김오윤 기자
  • 승인 2022.11.22 10:30
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

목재를 둘러싼 여러가지 모험 143 - 글 노윤석

목재제품의 미래
현재의 주요 소재들은 재생가능하지 않은 유한한 자원이다. 대부분의 소재의 원료인 석유와 석탄과 같은 화석연료는 물론, 철, 알류미늄과 같은 금속 들도 언젠가는 고갈될 수 밖에 없는 자원이다. 또한 화석연료나 그 파생품 그리고 금속제품들의 경우 그 생산과정에서 많은 에너지를 소비한다. 비단 생산과정 뿐만 아니라 사용하고 폐기하는 과정에서도 많은 오염물질을 배출한다. 하지만 목재의 경우 자라면서 오히려 탄소를 흡수하고, 인간이 숨을 쉴수 있는 산소를 배출하며, 생산하는 과정에서도 에너지소비가 적으며, 사용 및 폐기과정에서 오염물질이나 또 다른 에너지사용은 거의 없다. 이처럼 목재의 자원순환과 재활용 측면에서 최고의 원료인 것이다.

이에 따라 나무와 같은 영원히 재생가능 자원을 효율적으로 이용하기 위해 많은 제품들이 개발되고 있다. 현재 가장 많이 개발되고 있는 제품군들은 목재의 섬유소(셀룰로오즈)를 이용하여 플라스틱의 대용품을 만드는 것이다. 이를 바이오플라스틱이라고 부르며, 생분해성으로 플라스틱의 장점은 유지하면서 환경에 영향을 최소화하는 제품들이 개발되고 있다.

또한 최근의 연구결과에 의하면 나무를 투명한 건축재료로 바꾸는 방법이 개발되었다. 이런 투명목재의 형상은 유리와 거의 비슷하지만 유리보다 강도도 더 강하고 절연 능력도 뛰어나다. 투명목재를 만드는 방법은 의외로 간단하다. 목재가 색상을 가지는 이유는 목재의 주성분중의 하나인 리그닌에 있는 색상세포에서 빛을 흡수하기 때문이다. 또한 다른 주성분인 셀룰로오스는 섬유질의 형태로 복잡하게 얽혀있으면서 빛을 산란하게 하여 목재의 투명도를 낮게한다. 따라서 목재를 투명하게 하는 방법은 가장 먼저 목재내의 리그닌을 제거하는 것이었지만, 실제적으로 목재내에서 리그닌만을 제거하는 것은 매우 어려운 기술이었다.

목재의 주요성분 중의 하나인 리그닌은 목재 전체 중량의 20~30% 차지하기 때문에 바이오매스인 리그닌을 활용하는 연구들이 많이 진행 되고 있다. 현재 북미와 북유럽에서는 리그닌은 바인더, 계면활성제, 바닐라 원료, 착물 화합물 등으로 이미 상품화되어 이용되고 있으며, 앞으로 탄소 섬유, 바이오플라스틱, 그리고 화학제품의 기초 원료인 페놀류로 제품화하기 위해 많은 연구를 하고 있다. 리그닌은 가격변동이 심한 석유 화학 유래 제품들을 대체할 앞으로 블루오션이 될 수 있는 바이오매스 각광을 받고 있다.

목재의 단계별사용의 원칙
나무는 자라는 동안 탄소를 계속 흡수하여 바이오매스의 형태로 저장한다. 또한 산림지의 토양도 나무나 식물 등에서 생긴 유기물이 지속적으로 퇴적되어 토양내 탄소형태로 저장된다. 2020년 세계산림자원평가(Global Forest Resource Assessment)에 따르면전 세계의 산림과 산림토양에 저장된 탄소량은 약 6620억톤이며 정도로 추정되고 있다. 

그림 2 목재의 단계적 이용
그림 2 목재의 단계적 이용

지속가능하고 탄소저장능력 증대를 위한 목재사용은 경제적, 환경적 가치가 높은 순에서 낮은 순서로 이루어져야 한다. 경제적 환경적 가치가 높은 원목의 사용은 건축재나 가구재 등 고급용도로 우선적으로 사용되어야 한다는 것이며, 이런 고부가가치의 목재제품들은 목재의 가치를 높여 관련 산업육성과 지역경제발전에도 이바지 하게 된다. 또한 고급목재의 이용증가는 목재의 고품질을 유도하여 나무를 더 오래 키우게 하는 부수적인 효과도 있을 수 있어 산림의 탄소 저장량도 증가시킬 수 있다.   /나무신문