[목조건축 자재의 종류 및 특성] 2.1 목재의 특성> 2.1.1 목재와 환경

[목조건축 자재의 종류 및 특성] 2.1 목재의 특성> 2.1.1 목재와 환경

 

2.1.1 목재와 환경


목재를 생산하는 나무는 살아있는 생명체로서 생명을 유지하기 위하여 필요한 여러 가지 대사활동을 하게 된다.
나무의 조직은 생명체 조직의 특성인 세포들로 구성되어 있으며 이 세포들은 나무 내의 신진대사를 활성화할 수 있는 여러 가지 특성을 갖추고 있다.
나무를 살아있는 동안 생명 유지 및 성장을 위하여 영양분이 필요하다.
이 영양분은 잎에서 흡수한 공기 중의 이산화탄소(CO2)와 뿌리에서 흡수한 토양의 물(H2O) 그리고 태양에너지를 이용하여 엽록소에서 분비하는 효소의 작용으로 나무의 잎에서 생산되어 줄기, 뿌리, 가지 등의 필요한 부위로 운반된다(그림 1).

이와 같이 나무의 생장에 필요한 영양분 생산활동을 광합성이라고 하며 광합성은 나무의 성장에 필수적일 뿐만 아니라 인간의 생존에도 매우 중요한 으미를 지닌다.
인간의 모든 활동에는 에너지가 소모되며 에너지의 소모는 이산화탄소라는 부수적인 산물의 발생을 수반한다.
인간의 대외적인 활동뿐만 아니라 생명 유지를 위한 신체 호흡에서도 이산화탄소가 발생한다.
따라서 지구상의 50억 인구가 매일 매일의 일상적인 활동, 예를 들면 운전, 난방, 냉방, 요리, 운동, 전기사용, ...등의 거의 모든 인간생활에서 이산화탄소를 발생시키고 있다.
따라서 지구의 대기권에는 이산화탄소의 농도가 계속 증가하고 있으며 이는 대기권의 온도를 상승 시키는 온실효과로 나타나고 있다.

온실효과는 대기권의 온도를 높여서 극지방의 얼음을 녹이고 얼음이 녹은 물은 해수면의 상승을 초래하여 지구의 육지 중에 많은 부분이 해수에 의하여 침수되는 대재앙이 초래될 수 있기 때문에 온실효과의 방지가 근래에 들어서 전세계적인 관심의 대상이 되고 있다.
지구의 환경보호 측면에서 이산화탄소 발생량의 감소는 매우 중요한 일이며 이를 위하여 전세계적인 노력이 강조되고 있다.
인간의 노력에 의하여 이산화탄소의 발생을 줄일 수는 있지만 문제는 이미 발생되어 대기권에 농축된 이산화탄소와 앞으로 인간이 살아가면서 생활을 영위하기 위해서는 계속적으로 이산화탄소가 발생되어야만 한다는 점이다.

지구상에서 인간 활동의 결과로 발생하는 이산화탄소를 줄이는 유일한 해결의 열쇠는 녹색식물의 광합성에 있다고 할 수 있다.
지금까지는 인간의 활동에 의한 이산화탄소의 발생과 녹색식물의 광합성에 의한 이산화탄소의 흡수 사이에 평형을 유지하여 지구의 자연환경이 현상을 유지할 수 있었지만 급속한 산업화의 결과로 이산화탄소의 발생이 급증하고 무분별한 산림개발로 인하여 산림면적이 감소되면서 이 평형이 깨어지게 되었다.
따라서 현재 지구는 환경의 측면에서 역사상 가장 위험한 시기에 있으며 이 시기를 지혜롭게 극복하지 못하면 다시는 극복할 수 없는 대재앙에 직면하게 될 것이다.

그렇다면 무조건 산림자원을 보존하고 사용하지 않는 것만이 이러한 문제의 근본적인 해결책이 될 수 있을 것인지 생각해 보아야 한다.
현재의 산림자원을 보존하고 사용하지 않는다면 인간의 생활을 영위하기 위하여 기본적으로 필요한 재료를 목재가 아닌 다른 자원을 통하여 생산하여야만 할 것이다.
지구상에서 인간이 생존하는 한 생명을 유지하고 생활을 위한 여러 가지 활동을 하여야 하기 때문에 무엇이던지 재료를 사용하여야 하고 이 재료를 만들기 위해서는 자연자원의 채취가 필수적으로 요구되는 사항이라고 할 수 있다.
자연자원의 채취는 어떠한 형태로던지 자연에 영향을 미치며 자연을 파괴하는 결과를 초래하게 될 것이다.
다만 자원의 종류에 따라서 자연에 미치는 영향의 정도가 다르기 때문에 가능하면 자연의 파괴를 최소화하고 그 영향이 크지 않으며 단기간에 그 영향을 극복할수 있는 자원을 중심으로 사용하는 것이 지구환경을 지키면서 인간의 생존도 보장받을 수 있는 유일한 대안이 될 것이다.

지구상에서 목재를 대체할 수 있는 자원으로는 세멘트, 철이나 알루미늄 등의 금속제품, 플라스틱류의 합성제품 등을 들 수 있다.
세멘트나 철, 알루미늄 등은 지하에 묻혀있는 광물질로부터 생산되기 때문에 이들을 채취하기 위하여 지하로 파들어 가야 하며 전체적인 매장량의 관리와 유지가 불가능하다.
또한 이러한 원자재들은 기본적으로 재생산이 불가능하기 때문에 다 사용하면 다시 구할 수가 없게 될 것이다.
이에 비하여 목재는 지상에 존재하기 때문에 땅을 파헤칠 필요가 없고 전체적인 자원의 축적량의 파악과 관리가 용이하며 짧은 기간에 대량으로 재생산이 가능하다.
플라스틱류의 합성제품들은 대부분 석유화학 제품으로서 원유로부터 생산된다.
원유의 매장량도 한계가 있으며 재생산이 불가능하고 원유의 가공과정에서 부산물로 여러 가지 유독한 공해물질들이 배출된다.

이러한 원자재들을 인간생활에 필요한 제품으로 생산하기 위해서는 에너지가 사용되어야 한다.
세멘트, 철, 알루미늄, 원유 등으로부터 필요한 제품을 생산하기 위해서 요구되는 에너지의 양은 목재의 가공을 위하여 필요한 에너지의 수십배에서 수백 배까지 달한다.
현재 우리가 사용하는 에너지의 90% 이상이 화석계연료인 석유 또는 석탄을 태워서 나오는 열을 이용한다는 사실로부터 많은 에너지의 사용은 곧 많은 이산화탄소의 발생을 의미한다는 것을 알 수 있다.
따라서 목재를 대체하기 위하여 다른 재료들을 사용하게 되면 목재를 사용하는 경우보다 수십 배에서 수백 배까지 많은 양의 이산화탄소를 더 배출하는 결과가 초래될 것이다.

환경의 문제는 원자재의 생산이나 가공뿐만 아니라 재료의 사용 수명의 측면에서도 생각해 볼 수 있다.
일반적으로 목재 제품의 수명은 다른 재료들보다 더욱긴 것으로 평가되고 있다.
예를 들면, 주택의 경우에 콘크리트 주택의 수명이20-30년인데 비하여 목조주택은 100년 이상의 수명을 지닌다.
따라서 1채의 목조주택이 사용되는 동안 콘크리트 주택은 4-5번을 새로 지어야 하기 때문에 그만큼 많은 재료가 사용되어야 하고 그 결과로 환경의 파괴가 가속될 것이다.
주택의 경우에는 사용중의 단열성능도 무시할 수 없는 요소로서 목재의 단열성능이 우수하기 때문에 콘크리트나 철골주택에 비하여 주택의 사용 중에 난방과 냉방에 소요되는 에너지의 양을 줄일 수 있는 이점이 있다.

인간생활에 사용되는 재료는 일정한 사용기간이 지난 후에 폐기되거나 재활용 되는 과정을 거치게 된다.
지구상에서 구할 수 있는 원자재의 양이 유한하다는 사실을 고려한다면 가능하면 재활용율이 높고 재활용에 적은 에너지가 소요되며 많은 횟수를 재활용할 수 있는 자원의 사용이 증가되어야 지구환경의 보존에 우리한 결과를 낳게 될 것이다.
목재는 이러한 재활용의 측면에서도 다른 재료들에 비하여 많은 장점을 지니고 있다.

재활용이 되는 재료일지라도 일정 횟수 이상 재활용된 다음에는 폐기되어야 한다.
모든 재료의 폐기에도 환경에 대한 부담이 발생되며 이러한 부담을 최소화시킬 수 있는 재료의 선택이 환경을 보호하는 지름길이 될 것이다.
목재는 타거나 썩는 성질을 가지고 있다.
이러한 성질은 목재의 이용 중에는 단점으로 지적되기도 하지만 폐기 시에는 가장 바람직한 성질이라고 할 수 있다. 사실 썩는 플라스틱의 개발 등과 같이 환경에 부담을 최소화할 수 있는 인공합성재료의 개발에 많은 노력을 기울이는 것도 결국은 목재와 같은 특성을 이들 재료에 부여하기 위한 목적을 지니고 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 환경보호의 측면에서 목재는 다른 재료들에 비하여 많은 장점을 지니고 있다.
그러나 이러한 장점들은 목재를 사용하면 무조건 나타나는 것들은 아니며 이러한 장점이 최대로 발휘될 수 있도록 지혜롭게 목재를 사용하여야 할 것이다.
또한 목재의 사용에 있어서 다른 한가지 전제조건은 나무를 벌채한 다음에는 반드시 새롭게 조림을 하고 철저한 육림관리를 통하여 새로운 산림자원을 조성함으로써 공기 중의 이산화탄소 흡수능력을 최고로 유지시키면서 끊임없이 자원을 공급할 수 있는 기반을 마련하여야 한다는 것이다.

인간생활에서 수많은 용도로 사용되는 목재는 자연의 산물로서 인간에게 가장 친근하면서 가장 적합한 재료로서 지구환경의 보호라는 측면에서도 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.
목재를 사용하는 사람들은 목재의 장점과 특성을 이해하고 목재라는 자원이 우리에게 있음을 감사하는 마음으로 목재를 소중히 여기고 가장 효율적인 방법으로 목재를 사용하기 위한 노력을 기울여야 할 것이다.


장상식 교수 제공
충남대학교 임산공학과