현대 목재산업부분 기술발전의 역사
현대 목재산업부분 기술발전의 역사
  • 김오윤 기자
  • 승인 2024.01.31 09:00
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

목재를 둘러싼 여러가지 모험 165 - 글·사진 노윤석

20세기 목재가공기술발전의 개요
목재는 인류가 가장 먼저 생활에 이용한 원자재이며, 이에 따라 지속적으로 기술개발이 이루어 진 산업분야이다. 물론 모든 산업분야와 마찬가지로 19세기 산업혁명이전에는 목재산업 역시 큰 기술적인 발전을 이루지는 못했지만 산업혁명 이후로는 비약적인 발전을 하게 된다. 20세기 이전에는 제재산업의 대형화 및 합판과 같은 신규제품의 개발이 주로 이루어 지게 된다. 20세기 이후에는 목재를 대체할 다양한 대체재의 등장으로 목재 가공 분야의 기술 혁신의 목표는 목재가 주로 이용되는 사업부분인 건축과 가구산업 부분에 목재 특유의 기술개발이 이루어지게 된다.  즉 기존의 목재제품을 대체하는 플라스틱이나 철강류 등 다른 원료를 이용한 다양하고, 고품질의 제품 생산에 대응하여, 소나무류로 대표되는 온대림 및 아한대 산림의 목재 활용을 최적화하는 데 기술 개발의 중심이 맞추어 있었다. 기존의 주요 원목 공급처 였던 열대 활엽수의 경우 무계획적인 남벌로 인한 자원고갈 및 불법 벌채 및 남벌로 인한 환경문제의 발생 등으로 그 생산과 수요가 크게 줄어들게 되었고, 이를 대체하여 소나무류의 침엽수 목재의 이용이 급격히 증가하게 되었다. 특히 이런 기술 개발은 플라스틱, 금속, 콘크리트 등 다른 재료와의 경쟁이 치열해지는 상황에서 목재산업이 살아 남기위한 필수조건이라고 볼 수 있다. 그 결과, 이제 목재생산업은 일정하고 품질이 보장된 표준화된 제재목, 합판과 MDF와 같은 목질 복합 보드, 접착 및 적층 목재, 가공 목재 제품과 같은 고품질 제품을 공급할 수 있는 위치에까지 발전하게 되었다. 특히 건축분야에서의 발전은 목재의 이용을 획기적으로 증대 시킬 수 있는 방향으로 발전하고 있는데, 일부 중요한 적용 분야에서는 구조용 접착 기술의 발전으로 목재가 콘크리트 및 강철을 대체 할 수 있을 정도로 목재의 성능을 개선시킬 수 있었다.

목재부분에서도 새로운 기술의 발전은 신규제품 뿐만 아니라 기존의 제품들에 대한 시장 점유율의 재분배를 가져온다. 일례로 물리적으로 파쇄한 작은 목재입자나 목재섬유로 만든 판상제품(MDF나 파티클보드)은 전통적인 목질판상재 였던 합판의 자리를 대체하게 되었다. 또한 이러한 제품들의 품질이 점점 개선됨에 따라 이전에는 원목을 사용할 수 밖에 없었던 부분 즉 가구나 건축의 고강도가 필요한 부분들에 이러한 새로운 제품이 사용됨에 따라 합판이나 원목과 같은 전통적인 제품을 대체하게 되었다. 상대적으로 최신의 판상제품인 OSB(Oriented Strand Board)는 그 구조적 안정성과 저렴한 가격을 무기로 건축용 구조용 합판 시장의 일부를 대체하게 되기도 하였다. 여기서 주목해야 할 점은 많은 품목이 새로운 기술과 제품의 개발에 따라 시장 점유율을 잃어가는 것이 일반적인 현상 이었지만, 일부 제품의 경우 그 제품에 대한 기술개발을 통해 혁신을 이루어 내고, 이런 제품들은 지속적으로 시장점유율을 이어가고 있다는 점이다. 

이에 따라 여기에서는 20세기부터 현재까지 혁신을 통해 지속적으로 시장점유율을 유지한 목재 제품의 특성을 살펴보고, 앞으로도 목재가 다른 재료와 경쟁력을 유지하는데 도움이 될 만한 새로운 기술과 혁신에 대해 예측해 보고자 한다. 

이와 관련하여, 목재의 경쟁력은 국민들이 목재에 대해 재생 가능하고 생태학적으로 수용 가능한 재료로 인식하는 데에 크게 의존한다는 점에도 주목해야 한다. 그러므로 관련된 연구와 개발이 적절하게 수행하여 목재를 얻기 위한 벌채는 산림 파괴를 가져오는 요인이 아니라는 것을 입증하는 연구를 과학적으로 수행하고 이를 국민들에게 전파하는 것이 필수적이다. 이러한 연구에는 벌목 후 재조림, 친환경(저영향) 벌목 기술, 탄소 저장에서 숲의 성장 역학의 역할 및 이러한 역학에 대한 벌목의 영향, 제품의 수명 주기 및 수명이 탄소에 미치는 영향에 대한 연구가 포함되어야 한다,

최신식 제재설비
최신식 제재설비

부분별 최근 및 미래의 혁신과 발전 
제재 및 목재가공

목재가 벌채되고 가장 먼저 가공이 되는 곳은 바로 제재라인이다. 이런 제재부분에서의 기술부분의 발전 중 가장 두드러지는 부분은 전자장치와 센서 등이 제재공정을 지원하는 제조 공정의 도입으로 기계화를 통해 얻은 생산성 향상에 관한 것이었다. 

전통적인 제재산업에서는 재료로부터 가능한 최고의 생산량을 얻기 위해 작업원 (대차원)의 판단과 경험이 매우 중요했다. 하지만 ICT 기술의 발전에 따라 현대적인 기술을 통해  제재 패턴의 입력에 관한 데이터의 질적, 양적 수집을 기반으로 최적화되며, 이는 형태, 결함 및 불규칙성에 대한 점점 더 정교한 센서의 개발을 통해 최적의 생산이 가능해 지게 되었다. 이렇게 수집된 데이터는 고객의 요청, 원재료(원목)의 상태별 재고상태, 제품생산에 따른 수익률 등 여러 측면에서 분석되어 작업의 우선순위를 자동으로 결정하게 된다. 이런 기술의 발전에 따라 어떠한 제품이라도 특정 고객 주문에 따라 상대적으로 짧은 기간안에 생산될 수 있게 되었으며, 반면 판매를 위한 재고는 낮게 유지할 수 있다.  결과적으로 이러한 컴퓨터 기반 기술의 개발은 제품의 추적가능성, 제품 품질과 생산계획의 최적화를 통해 사업 경쟁력을 크게 향상시키게 되었다.

이와 더불어 가시광선, 적외선 또는 X선 영상 기술을 사용하여 제재 작업을 온라인으로 제어하는 방법이 개발되기도 하였다. 예를 들어, 제재 기계에는 수동 제어를 지원하는 동시에 이를 최적화하기 위해 기계의 동작이나 목재를 절단하는 톱날의 통과를 고려하는 레이저와 같은 센서가 점점 더 많이 장착되어 지고 있다.  또한 동적 분석 및 음향 제어 기술을 기반으로 한 새로운 도구가 등장하면서 목재의 구조적 분류는 물론 특정 결함이나 불규칙성을 감지하고 찾아내는 데에도 매우 경제적인 센서 개발이 가능해 지기도 하였다. 따라서 제재과정에서 크기, 허용 가능한 결함 수, 색상, 심미적 특성 및 건조도와 같은 다양한 기준에 따른 분류를 기반으로 품질 관리를 예측할 수 있게 되었다. 특히 불규칙성이 높은 목재(예: 소나무류 같은 침엽수 목재의 옹이)는 침엽수 관련 제재 및 이용사업이 대부분인 나라에서는 이런 기술이 널리 보급되고 있으며, 이러한 기술을 적용함으로써 이미 이점을 얻고 있다. 반면 열대 활엽수 가공에서는 옹이와 같은 주요 결함이 발생하지 않기 때문에 이 기술을 통한 기술적 이점은 그리 크지 않다. 하지만 이 기술은 유칼립투스나 머르쿠시파인과 같은 열대지역에서 자라는 소나무림에서 생산된 조림 목재의 가공, 등급 지정 및 품질 관리를 위해 열대 지역에서 효과적으로 이용될 수 있다. 

목재가공분야에서 환경문제가 제기됨에 따라 소음공해의 문제도 자주 제기되기도 하였는 바, 1차 및 2차 가공에서 가공된 제품에 대한 데이터 및 정보 수집 영역과 표면 품질 또는 톱질 정밀도와 같은 주요 매개변수 분석을 통한 공정의 대화형 품질 관리 영역에서 추가적인 기술개발이 되어 톱에서 발생하는 소음 공해를 크게 줄일 수 있게 되었으며, 이러한 소리의 변화는 가공 톱날의 상태를 결정하고 공급 속도와 같은 절단 매개변수를 결정하는 데에 사용되어 더욱 생산성을 높일 수 있게 되었다.

표면 가공(평탄화, 성형 등)부분에서는 작업 속도를 높이면서 샌딩과 유사한 표면 품질을 제공할 수 있는 초고속 가공에 대한 기술이 지속적으로 개발되는 상태이다. 

가구 및 인테리어 자재 산업에서 사용할 수 있는 ‘작업 센터’와 같이 여러 동시 작업을 수행하는 복잡한 다축 가공 시스템은 벌목 장비의 발전, 다이아몬드의 광범위한 사용 및 세라믹 사용의 증가로 인해 그 사용범위를 지속적으로 늘리고 있다. 이러한 새로운 절삭 재료를 사용하면 해당 장비의 높은 절삭 속도에 맞게 공구의 내마모성을 조정하고 톱날 연마의 간격을 더욱 길게 연장할 수 있게 되었다.

합판의 원료인 단판(Venner)를 생산하는 과정에서 자동 원목 중심 조정 장치를 사용하게 되면서 시간과 재료에서 많은 원가절감이 이루어질 수 있게 되었다. 톱질과 마찬가지로 진동 또는 소리 센서를 사용하면 목재의 내부구조 분석을 기반으로 단판생산기계(Veneer Lathe) 대화형으로 제어할 수 있게 되었다. 또한 주변 장치 구동을 통해 매우 작은 직경의 원목를 사용할 수 있게 되었으며, 가공 후 남게 되는 원주목의 지름을 몇 ㎝까지 줄일 수 있게 되어 더욱 생산성을 높일 수 있게 되었다. 온라인 제어 시스템, 결함 탐지 센서 등을 사용하면 제조 과정에서 제품과 다양한 구성 요소를 모니터링하는 동안 습식 접합공정과 같은 특정 단계를 최적화할 수도 있게 되어 작업의 효율성을 올릴 수 있게 되었다.

목재절단 기술 중 전통적인 톱을 이용한 절단과 별도로 최근에는 다양한 절단기술들이 개발되고 있다. 여기에는 다영한 제트 절단 기술(레이저, 워터, 플라즈마 제트 등을 사용)이 포함되나, 이에 대한 연구는 목재 부문에서 여전히 미미한 상태로 남아있는 것이 현실이다. 이는 전통적인 가공에 비해 가공비용의 증대에 기인하는 경우가 대부분이다. 따라서 현재 가장 많이 사용되는 부분인 레이저의 경우도 사용은 복잡한 형태의 기계 가공(대패질이 아닌 절단)이나 두께가 40㎜ 미만인 에지부분이 절단의 경우에만 사용되고 있는 현실이다. 이 밖에도 칩 제거 방법을 사용하는 기존 가공 시스템은 모든 직선 절삭에서 여전히 가장 비용 효율적이며 앞으로도 그럴 가능성이 높으나 아직 기술개발인 단계이며, 워터젯이나 플라스마를 이용한 절단 기술을 목재에 적용하는 방법도 지속적으로 개발되고 있다. 

건조기술
현재 가장 널리 사용되는 건조 기술은 강제 환기를 통한 온도 및 습도 조절을 기반으로 한 고온건조시설 (Klin Dryer)이다. 1970년대 전성기를 누린 저온가마 건조기는 속도가 너무 느리고 목재가 취약한 상태로 변질될 위험이 높아 거의 폐기됐다. 주로 침엽수 및 일부 경질 목재용으로 개발된 고온 건조(100°C 이상)는 단단한 활엽수에는 적합하지 않은 측면이 있어 널리 사용되고 있지는 않다.

건조가 매우 느리고 건조가 매우 느린 활엽수종을 건조하기 위해 현재 다음과 같은 기술이 개발되고 있다.

* 과열 증기를 이용한 진공 건조 - 가장 효과적인 진공 기술
* 고주파 가열 후 진공 사이클 - 특히 두꺼운 목재에 적용

수종별 건조 스케쥴 등 목재건조 모델링의 발전을 통해 더욱 효과적이고 무엇보다도 더욱 신뢰할 수 있는 제어 방법이 개발되고 있다. 하지만 건조 과정에서 섬유 포화점 이상인 목재의 수분 수준 변화를 지속적으로 측정하는 것은 여전히 어려운 기술적 문제로 남아 있다. 산업 환경에서 적재된 목재 또는 테스트 샘플의 무게를 측정하는 것 외에 높은 수분 함량을 측정하는 신뢰할 수 있는 방법이 없기 때문에 특히 건조 공정의 첫 번째 단계에서 가장 최근 세대의 모니터링 기술의 효과가 상당히 제한되고 있다. 이를 해결하기 위해 초음파와 고주파를 이용한 목재수분 측정기술이 지속적으로 개발되고 있다.

강제송풍형 인공건조시설. 사진 제공 = 우드시스
강제송풍형 인공건조시설. 사진 제공 = 우드시스

목재 처리 및 보존
목재의 단점 중 하나는 목재는 부패하고, 가연성이라는 점이다. 이를 해결하기 위해 목재를 이용해온 이래 여러가지 목재 처리 및 보존 기술이 개발되어 왔다. 하지만 기존의 대부분의 목재 보존 과정이 환경에 미치는 영향이 매우 커 이에 대한 새롭고 혁신적인 화학적 접근 방식의 개발이 힘들어 졌다. 특히 살생물제 사용에 관한 유럽 지침은 목재의 보존 처리에 사용되는 활성 물질의 수와 적용 분야를 더욱 제한하고 있으며, 이는 우리나라를 포함한 다른 국가로 확대되고 있다. 지난 수십년 동안 많은 농약이 효과가 뛰어남에도 환경에 미치는 영향으로 인해 시장에서 퇴출되었으며, 그의 대표적인 예로 대부분의 선진국에서는 크레오소트 및 펜타클로로페놀과 같은 일부 잘 알려고 목재보호효과가 매우 뛰어난 제품군의 사용을 금지했다. 이전에 사용되던 대표적인 목재방부처리제였던 CCA(Copper, Chrome & Arsenic)는 목재 내구성을 향상시키기 위해 사용되는 비소 또는 붕소와 결합된 크롬 또는 구리의 수상 중금속 기반 제품이기 때문에 목재보호에는 탁월한 성능을 보였으나, 환경에 미치는 영향으로 인해 긍정적인 측면과 부정적인 측면에 대해서도 많은 논쟁이 있어왔다. 우리나라를 포함한 많은 국가들은 이런 CCA의 사용을 금지하였지만, 일부 국가에서는 이러한 제품을 대체할 수 있는 실질적인 대체품이 없기 때문에 일부 부분에서 사용을 허용하고 있기도 하다.

목재보존분야에 사용되는 물질의 경우도 기존의 유성용매를 활용한 물질에서 환경적인 문제로 인해 수성화되는 경향이 강화되었다. 이를 위해 활성 물질의 매질로 사용되는 용매기술은 상당히 발전했으며, 비수용성 물질에 대한 유화 시스템도 개선되어 수성 또는 수용성 제품들이 시장 규모를 키우고 있다.

이처럼 환경에 미치는 영향이 적은 방부제 제품의 개발 및 개선 외에도 보존 화학의 한계에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며 대체 솔루션을 지속적으로 개발하고 여기에는 다음과 같은 기술들이 주목을 받고 있다. 

* ‘수동적’ 인 목재보호를 추구하는 건축 시스템 (즉, 물과 목재 구조물 사이의 영구적인 접촉을 제거하는 시스템) 
* 열대지방에서 생산되는 천연방부 목재를 이용하는 방식 (대표적으로 이뻬, 방킬라이, 멀바우 같은 수종)
* 특정 곤충, 특히 흰개미에 자연적으로 저항성을 갖는 수종에서 생산되는 천연 방충제 또는 곤충의 식욕억제 물질의 사용
* 새로 개발되는 재료나 제품에 내구성이 있는 목재와 비내구성 목재를 결합하여 사용
* 목재보존처리와 결합하여 뜨거운 공기 또는 열 전도성 유체를 사용한 초고온 처리.
* 목재를 소수성으로 만들기 위한 아세틸화, 폴리에틸렌 글리콜 처리 및 셀룰로오스의 수산화물 결합에 대한 불활성 분자의 접목과 같은 화학적 공정
* 수지 함침 절차에 이어 가속 중합 처리 (열가소성 변형 사이클)

앞으로 가장 기술개발이 유망하고, 혁신적인 연구 분야는 바이오기반의 다음의 같은 기술의 개발이다.

* 목재에 가해하는 특정 곤충이나 곰팡이를 파괴할 수 있는 박테리아
* 해충 성장 요인, 특히 곤충 탈피를 방해하는 호르몬

특정 종의 자연적 내구성을 담당하는 유전자를 식별하면 먼 미래에 유전자 변형을 통해 특정 종의 본질적인 내구성을 개선하는 것이 가능해질 수도 있을 것으로 보인다. 하지만 이러한 기술개발은 유전자 변형 유기체(GMO)에 대한 국제적 논의에 크게 좌우될 수도 있다.

목재의 접착 및 도장
화학 제품의 개발은 인간의 건강과 환경에 대한 영향을 고려할 필요성이 매우 높다. 특히 최근 들어서는 화학물질 중 휘발성 유기 화합물이 인간과 환경에 주는 영향을 고려해야 할 필요성이 크게 높아지고 있다. 이런 추세에 따라 접착제 분야에서는 규제 변화에 맞춰 저포름알데하이드 제품 개발이 주요 혁신의 요구사항이었다.  현재 접착제 부문에서는 이런한 사용 조건의 기술적 요구 사항과 현장 적용의 문제를 상당부분 해결하였으며, 이에 대한 제품개발이 많이 이루어 지고 있다. 현재 친환경 기술을 사용 가능한 목재 접착제 제품은 핫멜트부터 열경화 접착제까지 다양하며 중간 제품도 전 범위에 걸쳐 다양한 제품군이 출시되고 있다. 이 밖에도 천연성분의 접착제, 조인트가 두꺼운 거친 제재목용 접착제, 전자파 가속 중합 기술(고주파, 마이크로파 등) 등이 새롭게 개발되었다.

목재도장분야에서는  유기용제 사용으로 인해 발생하는 휘발성 유기화합물의 문제는 도료내 고형분함량이 높은 제품 개발이나 페인트 및 스테인 분야의 수성 시스템의 개발 등으로 개선되고 있다. 방사선 중합성 제품, 용제를 사용하지 않는 분말 제품 (파우더 코팅) 등의 제품에 대한 연구도 진행되고 있으며 일부 제품은 실용화 단계에 까지 와있는 상황이다. 목재가 외부에 사용될 때 생기는 여러가지 문제점을 방지하기 위해 목재용도료에는 자외선 방지(UV) 성분 추가, 도막의 점탄성 성질 개선, 기존 제품의 물리화학적 분해 지연을 통해 목재도장을 통한 외부 외장 시스템의 수명이 대폭 향상되는 성과를 거두기도 하였다. 

그러나 목재를 외부에 사용할 때 가장 큰 단점은 물리적인 외관이 너무 빨리 악화된다는 약점이었는데, 연구에 따르면 수종에 따라 외부환경에 품질을 유지하는 정도가 매우 차이가 난다는 것이다. 일부 적삼목 등 시더계열의 수종이나, 일부 열대목재의 경우 특정 종을 품질을 유지하는 기간이 두 배이상으로 늘어난다는 연구결과가 있다. 따라서 목재도장관련 연구는 점점 더 이 주제에 초점을 맞추고 있으며 수종별 특정성분 조합의 성능에 대한 연구를 수행하고 있다. 또한 다른 연구에서는 머지않아 목재 기반 재료를 구리, 알루미늄, 아연과 같은 금속 재료로 코팅하거나 탄소 기반 ‘다이아몬드’ 코팅으로 코팅하는 부분에 대한 연구도 지속적으로 진행되고 있다.

향후 목재용 도료 부분의 주요 개발 사항은 현재 상도, 중도, 하도로 이어지는 3회 도장의 기존 시스템을 대체하는 단일 코팅 제품 개발을 통한 마감 공정의 생산성 향상에 관한 것이다. 관련 기술과 관련하여 얇고 매우 균질한 코팅을 얻을 수 있는 새로운 적용 시스템이 주목을 받을 수 있을 것으로 보인다. 평면 복합재는 분체도장이라고도 불리는 파우더코팅을 통한 기술의 발전이 지속되고 있다. 또한 2차 가공 산업, 특히 가구 부문에서 마감재 건조 속도를 높이기 위해 전자파 장치(UV건조장치)의 사용이 지속적으로 확대되고 있으며 현재에 와서는 목재용 산업용 도장의 주류를 이루고 있다.

목질판상재 및 집성목분야
지난 30년 동안 가구 및 건축자재 부문에서는 두 가지 주요 요구 사항, 즉 얇은 판재와 넓은 보드에 대한 수요는 증가하였으며, 이에 대응하여 목재산업부분에서도 다양한 유형의 보드가 개발되었습니다. 합판은 이러한 요구 사항에 대한 최초의 대응이었지만 이를 제조하려면 고품질 목재(직경이 두꺼운 원통형 통나무, 곧은 줄기 등)를 사용를 사용해야만 했다. 합판생산 초기에는 이런 원목을 구하기는 쉬었으나, 시간이 지남에 따라 좋은 원목을 구하기 힘들어 졌고, 합판은 상대적으로 가격도 비싼 단점이 있었다. 이를 개선하기 위해 개발된 제품이 섬유판과 삭편판이라고 불리기도하는 Particle Board이다. 섬유판과 파쇄한 목재로 만든 섬유판과 파티클 보드는 원재료의 목재의 고품질을 요구하지 않으며 간벌 목재나 단단한 목재 가공에서 나온 잔여물과 같은 산림 부산물을 최적으로 사용할 수 있다. 사용되는 접착제 유형과 입자의 크기, 모양 및 방향의 변화를 통해 모든 응용 분야의 기술적, 경제적 요구 사항을 충족하는 다양한 특성을 가진 보드를 생산할 수 있다는 장점이 있었다.

이러한 목재판상재에 대한 연구는 두 가지 주요 방향으로 발전할 것으로 예상된다.

* 구성 품질의 규칙성 및 자연적인 내구성과 같은 좋은 특성을 부여하기 위해 입자를 사전 물리적, 화학적으로 처리하는 것
* 입자들이 서로 달라붙도록 화학적 처리를 하여 접착제를 첨가하지 않고도 성형되는 제품

플라스틱-목재 복합재 역시 지속적으로 개발될 것으로 보인다. 이를 통해 톱밥과 같은 미세한 잔류물을 재이용할 수 있어 목재의 활용도를 더욱 높일 수 있다. 톱밥을 플라스틱과 최대 50%까지 혼합하면 기본 플라스틱보다 기계적 저항력이 더 강하고 부분적으로 생분해되는 물질이 생성되기 때문에 이러한 성질을 이용한 목질복합제재는 지속적으로 개발되고 있다.

목재분야 선진국과 개발도상국간의 기술격차
20세기 대부분 동안 목재와 관련된 연구와 그에 따른 기술 혁신은 주로 온대지역에 위치한 선진국 들 즉 산업화 국가에 의해 이루어져 왔다. 반대로 열대산 목재를 위해 특별히 개발된 혁신적이 기술이 온대 또는 한대 목재로 이전되어 적용된 경우는 거의 없었다.  이런 사례 중 떠오르는 사례 중 하나는 프랑스 열대 지역 산림 연구 개발 기관인 농업 개발 연구 국제 협력 센터의 Forêt 프로그램(CIRAD-Forêt)이 금속 가공용으로 개발하고 적용한 Stellite Tipping(내마모성 을 위해 설계된 일련의 코발트-크롬 합금은 텅스텐이나 몰리브덴과 소량의 탄소로 구성됨) 기술이다. 이 기술은 이제 모든 톱질 작업으로 확장되었으며 현재는 열대산 목재 뿐만 아니라 온대산 목재에서도 널리 사용되고 있다.

열대 국가들은 선진국에서 이미 개발되고 도입된 기술 개발의 혜택을 점점 더 많이 받고 있으며, 필요할 경우 자신들의 필요에 맞게 변형하여 사용되고 있다. 동남아시아와 같이 고도로 산업화된 목재 부문이 있는 특정 열대 지역에서 건축 자재 및 에너지원으로서의 목재에 대한 강력한 수요가 발생하였으며, 이는 20세기부터 이어져온 무역 구조를 변화시켰으며, 목재관련 무역의 절대적인 양을 지속적으로 증가시키고 있다. 이는 결국 이 지역에서 기술 혁신에 대한 수요를 더욱 증가하고 있는 이유가 된다. 앞으로 전 지구적인 목재관련 기술의 개발을 위해서는 선진국과 개발도상국 목재 부문 간 기술 격차가 확대되는 것을 막아내는 것이 매우 중요하며, 이 과정에서 개발도상국 자체의 역할이 매우 중요해 질 것이다.

결론
모든 가공 산업과 마찬가지로 목재 부문도 20세기에는 중대한 기술적 격변을 겪어왔다. 산업용 가구제조나 공구 및 사무용품 부분 등은 기존에는 주로 목재가 이용되는 산업부분 이었지만, 플라스틱이나 철강 등에 밀려 상당한 시장 점유율을 잃게 된 부분이다. 예를 들어, 가구 제조(창문) 부문에서 이전에는 시장의 80% 이상을 공급하고 있었다. 하지만 목재가 플라스틱과 알루미늄으로 대체되면서 이 비율은 현재 30% 이하로 감소하게 됐다. 반면, 목재는 제품의 우수한 산업화, 건축 공정의 길이를 단축하기 위한 피팅 기술의 적용, 우수한 가격 대비 품질, 인정된 품질과 효율성 덕분에 마루판, 플로어링 등의 바닥재 및 각종 판넬류, 외부용 가구 등 특정 품목에서 새로운 시장을 창출하고 있다. 또한 목재는 지난 20년 동안 시장에 출시된 MDF(중밀도 섬유판), OSB(방향성 스트랜드 보드), LVL(적층 베니어 목재) 및 이런 제품들에서 파생된 새로운 복합재들이 점점 더 많이 생산되고 시장에서 사용되고 있다. 그런 과정에서 목재는 눈에 잘 띠지 않게 되었으며 그러한 제품에서 그 존재를 식별하기가 더욱 어려워지게 되었다. 예를 들어, 대부분의 운전자는 많은 자동차의 내부 트림이 목재 기반 복합 보드로 만들어졌다는 사실을 인식하게 힘들게 되었다.

목재산업부분의 기술 개발은 건축, 가구, 포장 등 점점 더 까다로워지는 소비자들의 다양한 수요를 충족시키기 위해  더욱 발전되어야 한다.  목재산업의 제조 공정의 산업화에는 일정하고 통제되며 보장된 품질(반드시 고품질은 아님)의 원자재 즉 원목이 정기적이고 안정적으로 공급해야 한다. 이런 측면에서 유전자 조작을 통한 육종된 조림수종의 조림을 통해 이러한 요구 사항에 부분적으로 대응할 수 있게 된다. 따라서 천연림자원의 고갈 및 환경문제 등으로 인해 인공림에서 생산된 목재 대한 수요는 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 유전학을 이용한 새로운 육종기술과 다양한 목재의 특성에 대한 연구는 아직 초기 단계이지만 향후 주요한 연구과제가 될 것이다. 하지만 기계적 저항성 또는 자연적 내구성과 같은 목재의 물리적 특성을 결정하는 유전자를 조작한 묘목으로 조성한 인공림에서의 유전자 변형 묘목 사용 및 향후 재조림 계획과 관련된 환경적 그리고 윤리적 문제에 직면해야 할 수 있어 이에 대한 주의도 필요하다.

목재는 지속가능한 생산이 가능하며, 탄소를 장기간 고정할 수 있어 환경적으로 뛰어난 건축자재이다. 하지만 품질 및 성능 가격경쟁력 면에서 다른 여러 원자재와 경쟁하고 있는 것도 사실이다. 이런 경쟁에서 목재가 지속적으로 그 경쟁력을 유지하기 위에서는 시장수요에 맞는 지속적인 연구 개발이 꼭 필요하다. 따라서 목재관련기술개발에는 해당 시장의 시장의 요구와 시장의 변화상황을 더욱 주의깊게 관찰하여 연구 및 기술개발을 수행하여야 하며, 개발된 기술이 현장에 더욱 빨리 적용될 수 있도록 기술이전, 및 교육 등의 프로세스도 함께 개발하여야 할 것이다.  /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.