[목재채취]
목재 채취는 우선 매년 벌채량을 얼마로 할 것이며, 벌채방법은 어떤 것을 택할 것인가를 결정하는 경영계획의 수립에서 시작된다. 벌채방법에는 넓은 면적의 개벌(皆伐)과, 개체목이나 소집단의 임목을 벌채하는 택벌(擇伐)이 있다. 벌채시기는 작업자 및 작업기계의 상태, 그리고 벌채한 나무가 곤충·균 등에 의해 받게 될 수도 있는 손상가능성 등을 고려해서 정한다. 수확작업은 벌목·조재(造材)·가지치기·박피(剝皮), 그리고 길가 및 야적장까지의 집재(集材) 작업을 포함한다. 벌목·조재 및 가지치기 작업은 대부분 기계톱을 사용한다. 박피는 도끼, 스펏 또는 수압박피기 등을 이용하여 실시한다. 펄프재로 쓰일 목재를 채취하기 위해 콤바인 같은 특수장비가 개발되었는데, 이는 나무를 자르고 가지를 치고 줄기를 절단하는 작업을 모두 수행하며, 때로는 가지를 포함한 나무 전체를 칩으로 만들기도 한다. 집재는 트랙터 혹은 말·물소·코끼리 등의 동물을 이용한다. 미국 북서부에서는 80~100m 크기의 긴 나무를 삭도(索道)를 이용해 운반하지만, 드문 예로 경사가 급하거나 침식이 많이 된 지역에서는 헬리콥터 또는 대형기구를 이용해 운반한다. 기계를 이용해 채취작업을 하는 추세이기는 하지만 벌채량이 적거나 지리적인 여건이 나쁜 경우에는 값비싼 기계를 사용하기가 어려우며, 아직까지는 많은 나라에서 인력 혹은 동물을 이용하고 있다.
[용도]
목재를 제대로 이용하기 위해서는 건조나 보존처리 같은 1차적인 공정을 거쳐야 하며, 이러한 공정을 거쳐 통나무, 말뚝, 철도 침목(枕木)과 같이 직접적으로 이용되거나, 더 많은 공정을 거쳐 최종 생산물이나 구조물을 만들게 된다.
● 원목(圓木)
통나무, 말뚝, 광산의 갱목 등은 둥근 형태 그대로 사용한다. 통나무는 전신주 또는 건물이나 선착장의 기초를 마련하는 파일링에 이용되며, 말뚝은 고속도로변 경계목 및 지주목으로 이용한다.
● 제재목(製材木)
목재를 제재하여 만드는데, 치수가 큰 제재목은 중구조물(重構造物)에 적합하며 이를 소재(素材)라고 부른다. 또 하나의 중요한 생산물인 철도의 침목은 제재 또는 옆치기로 만든다. 산림으로부터 운반되어온 원목은 강, 호수, 육상 야적장 등에 저장되었다가, 컨베이어를 통해 제재소로 들어가며 기계에 의해 껍질이 벗겨지고, 길이가 너무 길면 중간을 자르게 된다. 운반대를 이용해 대할(大割) 톱으로 운반된다.
● 건조
목재나 제재목을 다루는 데 필수적인 준비작업의 하나이다. 적절한 건조(drying)는 수축과 팽창으로 인해 치수가 변하는 정도를 감소시켜주고 미생물로부터 목재를 보호하며, 수송비용을 감소시켜준다. 또한 건조는 목재의 마무리작업이나 보존처리를 하기 위한 준비작업의 하나이며, 강도를 증가시킨다. 공기 중이나 가마에 넣어 건조시키며 그밖에 다른 특수한 건조장치들을 이용하기도 한다. 공기건조장은 제재소와 가까운 건조한 지역에 만들어야 하고 지표면에 식생 등이 없어야 한다. 공기건조에 의해 생재의 함수율이 20％ 정도로 변하기까지 20~300일이 소요되며, 수종·장소·계절에 따라 다르다. 천연건조는 환풍기·태양열·예비건조실을 이용함으로써 그 속도를 증가시킬 수 있다. 너도밤나무·개암나무 등은 공기건조하기 전에 증기를 쏘여 건조시간을 감소시키는데 이러한 과정은 목재의 색을 검게 하여 가구로서 더욱 바람직하게 만든다.
가마 건조는 밀폐된 건조실에서 이루어지는데 인공적으로 온도·상대습도·공기순환 등의 조건을 조절한다. 2.5㎝ 두께의 생목재의 수분함량을 6％까지 감소시키는 데는 2~50일이 걸린다. 상대습도의 조절은 목재내에 존재하는 수분의 양을 일정하게 하여 뒤틀림과 같은 결함이 일어나지 않도록 하는 것이다. 잘 건조시키기 위해서는 열원에서 제재목으로 열이 잘 전달되고 증기 상태의 수분이 잘 빠져나가도록 환풍기 혹은 송풍장치를 이용해 공기를 순환시켜야 한다. 건조실은 대개 40~75℃ 정도를 유지하는데 이러한 온도는 해충을 죽이기에 충분한 온도이다. 또한 목재는 몇 가지 특별한 방법에 의해 건조되기도 하는데, 솔벤트·증기·화학물질을 이용한 건조, 고온건조, 적외선건조, 진공건조, 전기건조 등이 있다.
● 보존
목재는 곰팡이·해충·불 등에 의해 품질이 저하될 수 있는데, 목재 손실의 가장 큰 원인은 부후(腐朽)이다. 목재는 곰팡이가 자라서 활동하기 적합한 조건이 되면 부후가 일어난다. 함수율이 20％ 이하가 되면 곰팡이의 생육이 억제되는데, 이는 미생물이 이용할 만한 산소가 충분하지 못하기 때문이다. 목재가 토양과 접촉하는 경우는 곰팡이의 서식에 매우 적합한 조건이 된다. 목재의 내구성은 화학약제의 주입으로 크게 증가될 수 있는데 약제를 주입하는 방법에는 도포법(塗布法)·분무법·침지법(浸漬法)·온냉욕법·확산법 등이 있으며, 특히 압력을 가해 주입하는 것이 효과적이다.
베니어
베니어 생산 방법
일정한 두께(대개 0.6~8㎜)로 목재를 얇게 깎아 만든 판이다. 주로 합판과 가구를 만드는 데 쓰이며 장난감·용기 등을 만드는 데도 이용된다.
합판과 적층재
합판(合板)과 적층재(積層材)는 집성재 산물로서 접착제를 이용하여 만든다. 합판이란 목재를 얇은 판, 즉 베니어로 만들어 섬유 방향이 서로 직각이 되도록 쌓아 접착제로 접착시킨 판을 말한다. 원래 목재에 비해 많은 장점을 지니고 있는데, 그중 하나는 치수안정성이 더 크다는 점이다. 균일한 강도, 할렬(割裂)에 대한 저항성, 패널 형태, 장식적 가치 등으로 인해 합판은 여러 가지 용도로 쓰이며, 곡선 형태로 만들어 보트·가구 등에 쓰고 있다. 적층재는 제재판재 또는 소각재(小角材) 등의 부재(部材)를 서로 섬유 방향이 평행하게 한 뒤 접착제로 집성 접착시킨 것으로 보, 기둥, 건물용 아치, 배의 용골(龍骨), 항공모함 갑판, 소해정(掃海艇), 헬리콥터 프로펠러 등을 만드는 데 쓰인다. 집성재의 특징은 요구되는 치수대로 만들 수 있고, 목재의 결함부를 제거 또는 분산할 수 있으며, 필요로 하는 강도로 만들 수 있다는 것이다. 또한 임의의 곡면재료도 만들 수 있으며, 가격이 싼 원료를 이용해 만들어 원가를 낮출 수 있다.
파티클보드
목재 조각들을 모아 접착제를 붙여 만든 것으로, 임지폐잔재(林地廢殘材)·공장폐재(工場廢材) 등 섬유질이 풍부한 것이 그 원료로 쓰인다. 파티클보드 생산은 비교적 새로운 산업으로 1940년대 초기에 시작되어 급속하게 발전했는데, 잔재(殘材)를 이용할 수 있게 됨으로써 목재공업 발달에 크게 공헌했다.
섬유판
목재 섬유를 이용해 만든 판으로, 섬유판의 종류는 비중에 따라 연질(軟質)·반경질(半硬質)·경질 섬유판으로 나뉘며, 2차 가공방법에 의해 방부처리섬유판·도장(塗裝)섬유판·유공(有孔)섬유판 및 곡면 보드로도 나뉜다. 연질 및 반경질 섬유판은 일반적으로 단열재·방한재 등 건축재로 쓰이고 있으며, 경질섬유판은 건축·가구·전기용구·자동차·조선·차량 등에 쓰인다. 한편 2차 가공제품은 내장재·벽재(壁材)·마루장·캐비닛 등으로 쓰이고 있다.
펄프와 종이
펄프는 생산과정에 따라 기계 펄프, 반화학(半化學) 펄프, 화학 펄프의 3가지로 나뉜다. 기계적으로 처리해 만든 펄프의 수율(收率)은 95％ 이상이며, 화학적으로 처리해 만든 펄프의 수율은 40~45％이다. 제지는 펄프의 해리(解離), 고지(古紙)의 탈묵(脫墨), 펄프의 고해(叩解), 사이징, 충전물(充塡物)과 착색제 첨가 등의 공정을 거쳐 만들어진다.
기타 임산물
목재를 이용해 만들 수 있는 임산물의 수는 거의 1만 가지 이상이다. 지금까지 언급한 것 외에도 기계적인 가공에 의해 농기구·항공기·술통·블라인드·야구방망이·칠판·낚싯대·총대·파이프 등을 만든다. 화학적 처리에 의해서는 아세톤, 셀로판, 아세테이트셀룰로오스, 숯, 에탄올, 메탄올, 폭약, 사진 필름, 타닌, 타르 등을 만든다. 앞으로 개발이 유망한 것은 고온에서 견딜 수 있는 탄소복합체, 합금보다 더 강하고 가벼우며 견고하여 비행기를 만드는 데 쓰이는 흑연복합체, 그리고 영구적인 내화성이 있는 레이온 등이다. 선진국에서는 연료로서 전기·기름·가스 등을 사용하고 있기 때문에 연료로써 목재의 이용은 점점 줄어들고 있다. 석유가 부족했던 시절에는 목재를 난방, 에탄올의 생산 등에 이용했으며, 일부 국가는 아직도 취사 및 난방용 연료를 오직 목재에 의존하고 있다. 연료의 생산은 수많은 사람들의 생존에 필수적인데도, 목재 부족 문제는 점점 더 심각해지는 형편이다. 한편 목재 외에도 나무의 부피에서 10~15％를 차지하는 수피에 대한 관심이 높아져가고 있는데, 수피는 숯, 코르크 마개, 섬유판, 토양 개량, 타닌 및 다른 화학물질의 재료로써 이용되고 있다.
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