목재로의 가공 - 제재 (제재법의 종류) 와 치수안정성

목재로의 가공 - 제재 (제재법의 종류) 와 치수안정성

 

상업적인 가치를 지닐만한 크기로 나무가 자라는 데에는 몇 십 년이 걸리겠지만 현재의 임업 기술에 의하면 소나무(pine)와 같이 곧게 자라는 나무를 벌목하여 일정한 길이의 원목으로 토막내고 수피를 벗겨주는 일은 단 몇 분 이내에 이루어질 수가 있다.
이와 마찬가지로 원목을 직접 손으로 제재하여 판재나 보로 가공하던 고된 작업은 사라지게 되었고 오늘날에는 컴퓨터(computer) 제어 장치에 의한 띠톱이나 둥근톱을 이용하여 원목을 제재목으로 가공하는 기계화 공정이 이용되고 있다.

 

줄기와 가지
나무의 줄기로부터 대부분의 유용한 목재가 생산되고 있다.
큰 가지 역시 원목으로 이용될 수가 있으나 가지나 경사지게 자란 줄기에는 편심생장에 의한 것으로써 치수적으로 불안정하며 쉽게 변형되거나 갈라지는 성질을 지니는 목재의 이상조직인 이상재가 형성된다.
침엽수재에서는 가지의 횡단면 아래 부분이 많이 자라 압축이상재를 나타내게 되고 반대로 활엽수재에서는 횡단면 위 부분이 많이 자라 인장이상재를 나타내게 된다.
양호한 품질의 벌목된 나무는 원목 또는 그루터기(根株)로 조재되고 제재소로 운송되어 제재목으로 가공된다.
최상급의 활엽수 원목은 가격이 높은 크고 균일한 몸체를 지니는데 대개 단판으로 가공되어 이용된다.
원목으로 조재시 잘려진 부분, 품질이 나쁜 목재 및 삼림 간벌재 등은 대개 목질판상재료나 종이 제조용 원료재로 이용된다.

 

***제재법의 종류 영국이나 유럽에서의 판목판(板目, plain-sawn board)은 나이테가 판재의 면과 45°각도 미만으로 만나는 것을 일컫는다. 정목판(柾目, quarter-sawn board)은 판재의 면에 대한 나이테의 각도가 45°이상인 것을 일컫는다. 북미에서의 판목은 나이테가 판재의 면과 30°각도 미만으로 만나는 것을 일컫는다. 나이테가 판재의 면과 30~60°각도로 만나는 것은 추정목(追柾目板, rift-sawn board)으로 불려지는데 이 추정목판은 곧은결 무늬뿐만 아니라 빗살무늬라고도 불려지는 방사조직에 의한 반점을 나타내게 된다. 원래 정목판은 나이테가 판재의 면에 대해 직각이 되도록 방사방향으로 제재된 것을 일컫지만 실제로는 판재의 면에 대한 나이테의 각도가 60°이상인 것이 정목판으로 취급되고 있다.

 

제재
제재 기계에 의해 현재 주로 생산되고 있는 제재목은 주로 판목판과 정목판이다.
판목판은 나이테에 대해 접선이 되는 방향으로 제재되므로써 아름답고 독특한 무??결을 나타내게 된다.
정목판은 곧은결을 나타내지만 참나무(oak)와 같은 일부 활엽수재의 경우에는 방사조직에 의한 리본(ribbon) 모양의 반점이 곧은결과 교차된 상태의 방사반점문양(flake figure)으로 나타나기도 한다.

 

 

 

 

일관제재
목재의 치수안정성과 무늬는 나이테에 대한 제재면의 상대적인 위치에 따라 달라지게 된다.
원목을 제재목으로 가공하는데 있어 가장 경제적인 방법이 일관제재(一貫製材, through and through 또는 live)인데 처음부터 끝까지 원목의 길이 방향으로만 제재되기 때문에 판목판, 추정목판과 함께 소수의 정목판이 모두 생산된다.
판목제재(板目製材, plain-sawn)된 원목을 부분적으로 다시 일관제재하게 되면 판목과 추정목이 섞여 있는 제재목이 생산된다.


정목제재
정목판을 얻기 위한 정목제재(柾目製材, quarter-sawn) 방법에는 여러 종류가 있다.
가장 이상적인 방법은 방사방향으로 뻗어 나 있는 수레바퀴 살처럼 방사조직에 평행하도록 판재를 하나 하나 제재하는 것이지만 이 방법은 목재의 손실이 많아 경제적인 방법이 되지 못하고 있다.
종전부터 사용되어 왔던 방법은 먼저 원목을 4등분한 다음 분할된 각각의 4분목(4分木)을 정목판으로 켜는 것이다.
경제적인 정목재제 방법으로는 먼저 원목을 두껍게 제재한 다음 다시 이것들을 정목판으로 켜는 것을 들 수 있다.
정목판을 고르는 경우 횡단면(목구면)을 조사하여 판재면에 대한 나이테의 각도가 대략 90°정도 되는 것, 즉 치수안정성이 가장 우수한 목재만을 골라내야 한다.
모든 목재상들이 구매자로 하여금 마음대로 판재를 고르도록 내버려두지 않을 것이다. 만약 구매자 마음대로 판재를 고르는 경우 더 많은 비용을 지불해야 될 것이다.

 

***치수안정성 목재는 건조에 따라 수축되기 때문에 수축에 따라 판재의 모양이 변화되거나 치수변동이 일어날 수가 있다. 일반적으로 목재는 축방향에 비해 횡방향으로 대략 2배 정도 더 큰 수축을 일으키게 된다. 접선방향으로 제재된 판목판의 경우 폭방향으로의 수축이 더 크며 정목판의 경우 폭방향으로의 수축도 작을 뿐만 아니라 두께방향으로의 수축도 매우 작은 편이다. 수축은 판재의 변형을 초래하게 된다. 접선방향으로 제재된 판목판에 있어서는 동심원상의 나이테들이 대략 폭방향으로 주향되어 있으며 나이테의 길이 역시 일정하지 않은데 바깥쪽에 위치하는 길이가 긴 나이테는 안쪽의 나이테보다 더욱 많이 수축되기 때문에 판재의 폭방향으로 나비굽음 현상이 일어나게 된다. 정사각형의 단면을 지니는 목재는 마름모 형상으로 그리고 원형의 단면을 지니는 목재는 타원형으로 변하게 될 것이다. 정목판의 나이테들은 판재의 두께방향으로 주향되어 있어 나이테의 길이가 거의 동일하기 때문에 변형이 덜 발생하게 된다. 이러한 치수안정성으로 인해 마루판이나 가구 제조용으로 정목판이 선호되고 있는 것이다.