목재의 육안적 특성

목재의 육안적 특성

 

수목은 외관상으로 수간(bole, stem, trunk), 수관(crown) 및 뿌리(root)의 3부분으로 구성되어 있으며, 이중 이용상 가장 중요한 수간부는 내부의 목부(xylem)가 수피(bark)로 둘러싸여 있다


                       수간의 육안적 구조



1. 목재의 3단면
목재의 절단방향에 따라 각기 성질이 다른 절단면이 나타난다.
횡단면(목구면; cross or transverse surface)은 수축이나 목리에 직각이 되도록 잘라낸 단면을 말한다.
방사단면 (정목면, 경단면;radial surface)은 중심부의 수(pith)를 통과하여 방사방향으로 절단한 면을 말한다.
접선단면(판목면, 촉단면; tangential surface)은 연륜에 접선이 되도록 절단한 면을 단면을 말한다.

2. 연륜, 춘·추재
따뜻한 봄부터 초여름에 이르는 시기에는, 왕성한 생장으로 인하여 세포벽이 얇고 크기가 큰 형태의 세포가 형성되어, 비교적 재질이 연하고 옅은 색을 띠는 춘재(springwood, earlywood)를 만든다.
그러나 늦여름에서 서늘한 가을에 이르는 시기에는, 왕성하지 못한 생장으로 인하여 벽이 두껍고 편평한 소형의 세포가 형성되어, 비교적 재질이 단단하고 치밀하면서 짙은 색을 띠는 추재(summerwood, latewood)를 만들게 된다.

이렇듯 수목의 생장기간 중에 성장의 뚜렷한 차이가 있을 때 수를 중심으로 하여 동심원의 층이 생기는데, 이를 생장윤이라 부르며 생장기간이 1년인 경우에 생기는 생장륜을 나이테(연륜)이라고 한다.

3. 심·변재
수간의 바깥쪽 부분은 생활 기능을 가지고 있는 세포의 조직으로 구성되어 있으므로 양분을 저장하고 수액을 이동시키게 된다.
그러나 수목이 성숙함에 따라 변재를 구성하고 있는 세포는 시간이 경과하면서 생활기능을 상실하며 골격체인 세포벽 물질만이 남게 되어 수체를 지지하는 기계적 기능만을 가지게 되는데, 이와 같이 생활기능을 상실한 세포로 이루어진 변재 안쪽의 심층부위의 조직부분을 심재(heartwood)라고 한다.

일반적으로 변재의 재색은 심재에 비교하여 보통 옅은 색을 나타내지만 심재는 짙은 색을 나타내고 있으므로, 수목을 가로로 잘라 내어 그 단면을 관찰해 보면 바깥 부분은 옅은 색을 나타내고, 그 안쪽 부분은 짙은 색을 나타내게 된다.


 심재와 변재

4. 방사조직
목재는 일반적으로 폭보다는 길이가 큰 모양의 세포가 길이방향으로 배열하고 있다.
그러나 목재의 구성세포 중에서 수를 중심으로 방사방향으로 배열한 수평의 조직이 있는 데, 이것을 방사조직이라 한다.
방사조직은 방사단면에서 축방향의 배열에 대하여 직각인 방사방향으로 리본 또는 띠 모양을 나타내고 있으며 수간의 횡단면에서 보면 수피에서 수(pith) 또는 중심부를 향해 길게 뻗어 있다.
따라서 목재는 방사방향으로 잘 쪼개지는데 축방향의 세포와 방사방향의 세포로 인하여 목재는 축방향-방사방향으로 쉽게 할렬된다.

5. 목리와 문양(문리)
목리(wood grain)란
목재를 구성하고 있는 배열과 방향이 재면에 나타난 상태를 표시하는말로 쓰이고 있다.
정상적인 목재는 대부분의 구성세포가 축방향과 평행하게 배열하고 있기 때문에 세포의 배열방향이 수축과 같은 방향인 직선으로 나타나게 된다.
이와 같은 상태의 목리를 직선목리(straight grain) 또는 통직목리라고 하며 이에 비하여 정상적인 배열로부터 이탈되어 수축의 방향과 어떤 각도를 이루면서 세포의 배열이 나타나는 경우가 있는데 이를 교주목리(cross grain)라고 한다.
교주목리에는 세포배열의 상태에 따라 파상목리(wavy grain), 선회목리(나선목리, spiral grain), 교착목리(interlocked grain), 권모목리(curly grain) 등 여러 가지가 있다.

또 수축과는 관계없이 목재를 제재하는 방법에 따라 판목목리(plain sawed grain, flat grain)와 정목목리(quarter sawed grain, edge grain)가 형성되며 일시적으로 제재시 제재자가 부주의하면 때때로 거단면과 연륜층이 평행을 이루지 못하여 사주목리(diagonal grain)를 나타내는 경우도 있다.

목재공예상 사주성의 목리와 나선목리는 강도를 약화시키고 물리적인 성질이 적합하지 못하므로 불량재로 취급되는 때가 많다.
이밖에 교착목리라든가 파상목리 및 권모목리 등은 건조시 물리적 결함을 일으키기 쉬우므로 특별한 조치를 취하지 않는 한 건조결함 때문에 좋은 결과를 얻기 어렵다.

문양(문리)
문양 또는 문리(wood figure)이란 재면에 나타난 재색 또는 목재세포의 특수한 배열로 인하여 아름다운 모양을 나타내는 상태를 말하는 것인데 목재이용에 있어서 특별한 공예적 가치를 지닌다.

목재공예상 이용되는 대표적인 문양으로는 권모문양(curly figure), 포상문양(blister figure), 조안문양(bird's eye figure), 파상문양(wavy figure), 리본문양(ribbon figure), 우상문양(crotch figure), 절류문양(burl's figure) 등인데 특히 권모문양과 파상문양은 단풍나무류에서 많이 관찰되는 것으로서 바이올린의 배판에 많이 이용되기 때문에 시금배문양(fiddle-back figure)라고 한다.
또 재면에 나타나는 문양중에는 목재내에 침적되어 있는 색소물질에 의해서도 교차된 줄무늬를 형성하는 경우가 있다. 이를 색소문양(pigment figure)라고 한다.
이 외에도 활엽수재에서 나타나는 것이지만 방사조직이 층계상배열을 함으로써 나타나는 리플마크(ripple mark)도 훌륭한 무늬가 되고 있다

 목재의 여러 가지 문리


7. 옹이
목재내에 존재하는 가지의 잔부(殘部)로서 옹이에 의해 조직의 배열이 국부적으로 이그러져 목재강도가 저하되고 건조시 틀어지기 쉬우며 가공하기 어렵다.
나뭇가지의 생장이 왕성할 때 생기는 옹이를 산옹이(生節; live knot)라 하며 나뭇가지가 고사하여 형성층의 활동이 정지되었을 때 생기는 옹이를 죽은 옹이(死節; dead knot)라 한다.

8. 활엽수재와 침엽수재의 이용
일반적으로 소나무라던가 가문비나무와 같은 침엽수 목재는 거의 90% 이상 가도관이라는 세포로 구성되어 있기 때문에 비교적 그 조직이 균일하고 경도도 작은 편이어서 작업하기가 용이한 반면 참나무류라던가 물푸레나무와 같은 활엽수 목재는 도관요소, 축방향유세포, 방사유세포 등의 다양한 세포로 구성되어 있을 뿐만이 아니라 세포벽이 두꺼운 목섬유라는 세포도 많이 지니고 있기 때문에 침엽수 목재에 비해 상대적으로 그 조직이 매우 다양하며 단단하고 작업하기가 까다로운 편이다.

침엽수재는 주로 건축용으로 그리고 활엽수재는 가구 등과 같은 각종 목공용재로 널리 쓰이고 있다.

특히 다양한 형상의 미관적 가치를 나타내는 활엽수재는 여러 가지 방법을 통하여 무늬단판을 절삭하여 이용하게 된다.