나무는 황금만큼 가치가 있다고는 할 수 없지만 인류의 소중한 자원임에 틀림없다. 나무는 또한 귀금속에 버금갈 정도로 아름답고 매력적인 재료이지만 나무의 진정한 가치는 재활용이 가능한 자원이라는 점에 있다. 역사적으로도 나무만큼 그 무한한 다양성과 쓰임새로 인류에게 헤아릴 수 없는 이득을 주며, 두루 쓰임새가 많은 재료도 없다.
살아있는 나무
목재의 성질과 취급 방법을 제대로 이해하기 위해서는 나무의 성장과정을 어느정도 이해할 필요가 있다. 종자실물(종자를 수확하는 식물)로 알려진 나무는 식물계에서 중요한 속을 차지하고 있다. 이 속은 또 겉씨식물과 속씨식물로 나뉜다.
겉씨식물은 부드러운 나무로 잎이 바늘처럼 생긴 침엽수이고, 속씨식물은 단단한 나무로 잎이 넓은 활엽수인데, 낙엽수 또는 상록수로 구분하기도 한다.
나무의 구조
나무에는 잎이 달린 가지가 매달려 있는 주요 대(줄기) 부분이 있다. 뿌리는 나무를 땅에 고정시키는 역할을 하며, 나무가 살아갈 수 있도록 땅에서 물과 미네랄을 흡수한다. 줄기는 세포계를 통해 뿌리에서 잎으로 수액을 전달하는 통로 역할을 한다.
영양분 저장
나무는 잎에서 증발이 일어나면 나무의 조직을 형성하는 미세세포를 통해 수액을 빨아들인다. 나무는 잎에 나 있는 기공으로 알려진 작은 구멍을 통해 공기 중에 이산화탄소를 들이마신다. 잎에서 생성된 영양분은 나무의 각 부분으로 전달되기도 하고, 세포의 일부에 저장되기도 한다.
광합성
광합성(이산화탄소와 물에서 유기물을 합성하는 반응)은 잎에 있는 녹색 색소인 엽록소에 빛에너지가 흡수되어 반응이 일어나는 것으로, 나무가 살아갈 수 있는 영양분을 생성한다. 이 과정에서 산소가 부산물로 생성되어 대기 중으로 배출된다.
목재의 구조
목재는 리그닌(Lignin)이라는 유기화학물질과 결합된 셀룰로오스 관상세포의 집합체이다. 이 세포는 크기와 형상이 매우 다양하지만 대체로 길고 얇으며, 줄기나 가지의 중심축과 나란하게 발달되어 있다. 목재 무늬결의 방향을 결정하는 것은 이러한 세포 배열 방향이다.
나무의 토대를 이루는 세포는 수액을 순환시키고 영양분을 저장하는 역할을 한다. 연재(softwood) 또는 침엽수의 세포조직은 단순하며, 주로 나무를 물리적으로 지탱하고 수액을 끌어들이는 역할을 하는 섬유 같은 헛물관세포로 이루어져 있다. 이 세포는 규칙적인 방사상 열(Radiating rows) 형태로 이루어져 있으며 나무의 주요 몸통을 구성한다.
경재(hardwood) 또는 활엽수에는 연재보다 헛물관세포가 더 적으며, 주로 수액을 끌어들이는 도관 및 기공과 나무를 지탱하는 섬유로 이루어져 있다. 나무를 잘랐을 때 절단면에 있는 이러한 세포의 특성을 보면 그 목재가 경재인지 연재인지 구별할 수 있다. 세포의 크기와 분포는 나무의 종마다 다르며, 그에 따라 고급 목재와 저급 목재로 나누어 진다.
나무가 성장한다는 것은 형성층에 새로운 세포가 계속 쌓인다는 것을 의미한다. 이 형성층은 나무껍질과 목질부 사이에 있는 세포가 활발하게 활동하느 얇은 층이다. 나무의 성장기간에 세포는 새로운 목질부를 생성하는 안쪽 부분과 합성된 영양분을 나무 전체로 전달하는 바깥쪽의 내수피로 다시 나뉜다.
나무 둘레가 더 커질수록 오래된 나무껍질은 벗겨지고 새로운 나무껍질이 생겨난다. 이처럼 새로 생성된 나무세포는 주로 변재를 형성하는 세포로만 발전된다. 변재의 일부는 양분을 저장하는 살아있는 세포이며, 다른 일부는 양분을 저장하지는 않지만 나무 위쪽으로 수액을 빨아들일 수 있는 죽은 세포이다.
나무의 세포에는 줄기 축을 따라 발달된 세포 이외에 나무의 중심에서 사방으로 퍼져 나가는 방사세포도 있다. 이 방사세포는 변재를 가로질러 수평으로 영양분을 나르고 저장하는 역할을 한다. 방사세포는 편평한 수직 띠를 형성하는데, 연재에서는 거의 나타나지 않지만 오크(Oak)와 같은 일부 경재를 정목절단하면 뚜렷하게 나타난다. 나무가 성장할수록 전년도에 성장한 부분 주위로 새롭게 생성된 고리 모양의 변재 층이 생긴다. 가장 오래된 변재는 더는 물을 끌어들이지 않으며, 점차 화학적 변화가 일어나서 나무의 척추 역할을 하는 심재로 변한다. 심재가 이런식으로 점점 넓어지는 반면, 변재의 두께는 나무의 일생 동안 상대적으로 일정하게 유지된다.
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