[목재의 구조] -출처 다음 백과사전-
[목재의 구조]
█ 일반적인 물관부 구조와 세포 유형
그루터기나 줄기를 가로로 절단하면 중심부의 수(髓) 주위에 연속적인 생장층이 나타나는데, 이들은 수피층에 의해 보호되며 수피와 목재 사이에는 관다발형성층이 있다. 측생분열조직(側生分裂組織)은 육안으로는 뚜렷이 구별되지 않지만, 여기서 물관부나 체관부가 될 모든 세포를 생산한다. 온대지역에서는 목재의 나이테가 1년에 하나씩 생기지만 다양한 환경조건에서는 그 이상이 만들어지기도 하며, 열대지역에서는 건기·우기에 의해 형성되거나 또는 기타 환경요인에 의해서도 만들어진다. ① 춘재(春材)와 추재(秋材) : 춘재세포는 생장 초기에 부름켜에 의해 만들어지고 추재세포보다 밀도가 낮은데, 이는 봄부터 초여름 사이에 더 잘 자라 세포가 넓고 세포벽이 얇기 때문이다. ② 변재(邊材)와 심재(心材) : 변재는 광합성으로 만들어진 양분을 저장하고 물과, 물에 녹아 있는 무기염류를 나무 꼭대기로 통도시키는 물관부의 일부분이다. 그러나 나무가 자라면서 변재를 형성하고 있는 세포는 원형질을 소실하게 되어 생활력을 상실하고 나무를 지지하는 기계적 기능만을 가지는 심재로 변하게 된다. 대체로 심재는 변재보다 색이 진하며 많은 용도로 쓰이는데, 세포의 공극에 고무나 수지 등이 침전되어 곤충의 침입이나 부패에 견딜 수 있으며 색감도 더 풍부하기 때문이다. ③ 세포형 목재의 기본적인 세포형으로는 헛물관[假導管], 물관[導管] 요소, 섬유, 유조직 등이 있다. 물관부의 진화는 물관요소의 발달을 통해 운송 효율을 높이고 섬유의 발달을 통해 지지구조를 증가시키는 두 방향으로 이루어져왔는데, 모두 헛물관에서 발달되었다. 유세포(柔細胞)는 목재에서 가장 단순한 세포형으로 길이 0.1~0.2㎜이며, 벽돌 모양으로 되어 있다. 수지도(resin canal)와 고무도(gum duct)가 연결되어 있는 상피세포는 유세포가 분화된 것이다.
█ 구조적 변이와 결함
목재의 세포 조성과 그 배열은 종에 따라 차이가 많이 나는데, 이는 목재의 외형과 성질에 영향을 미치며 목재를 식별하는 특징이 되기도 한다. 일반적으로 소나무류나 가문비나무류와 같은 겉씨식물은 연재(軟材)로, 참나무류나 너도밤나무류와 같은 속씨식물은 경재(硬材)로 알려져 있다. 해부학적으로 목재는 유공재(有孔材)와 무공재(無孔材)로 나누어진다. 이는 극히 소수의 예외를 제외하고는 수종(樹種)의 분류학적 구분과 관련되어 있는데, 겉씨식물은 무공재이며 속씨식물은 유공재이다. 물관의 크기와 분포에 따라 환공재(環孔材)와 산공재(散孔材)로 다시 나뉘는데, 참나무류·물푸레나무류 등의 환공재는 춘재에서 지름이 더 크지만, 자작나무류·단풍나무류 등의 산공재는 나이테 전체에 균일하게 분포하는 동일한 크기의 물관을 가진다(그림 1-1, 그림1-2). 목재의 결함으로는 옹이, 선회목리(旋回木理), 압축과 휨, 균열, 지대(脂袋) 등이 있다. 옹이는 새로운 목질층이 가지를 둘러싸 생긴 것이며, 선회목리는 세포요소가 나무축과 상관 없이 나선상으로 배열된 것이다.
█ 미세구조와 화학조성
세포벽은 결정체로서 얇은 1차벽과 그보다 더 두꺼운 2차벽으로 구성되어 있다. 세포벽에서 볼 수 있는 가장 작은 단위는 원섬유이며, 미세섬유의 방향과 굴곡은 다양하여 세포벽층을 뚜렷이 구별할 수 있게 해준다. 막공(膜孔)에는 2차벽이 없고, 1차벽은 원섬유가 아주 드물고 엉성하게 배열되어 있으며 벽공막을 형성한다. 세포벽은 기본적으로 셀룰로오스로 이루어져 있다. 목재의 건중량에서 셀룰로오스와 다른 화학적 성분이 차지하는 비율은 다음과 같다. ① 셀룰로오스 : 40~45％(겉씨식물·속씨식물·쌍떡잎식물 동일), ② 헤미셀룰로오스 : 겉씨식물 20％, 속씨식물 15~35％, ③ 리그닌 : 겉씨식물 25~35％, 속씨식물 17~25％, ④ 펙틴 : 매우 소량. 그밖에 목재의 함유물질로 고무·지방·송진·왁스·당(糖)·기름·녹말·알칼로이드·타닌 등이 있다.
