Introduction

안중근 의사께서 남기신 유묵 중에 "용공난용 연포기재 (庸工難用 連抱奇材)"라는 글이 있습니다.
이 글에는 "서투른 목수는 커다란 나무를 다룰 수 없다"는 "실력을 열심히 연마하여야만 다가오는 기회를 살려 중요한 일을 할 수 있다"는 뜻이 담겨있습니다. 탄소중립시대 지속가능한 발전을 이끌 미래 자원으로 주목받고 있는 목질계자원을 다루기 위해서 매우 많은 연구와 실천이 필요하게 된 지금, 이 글을 다시금 마음에 새기게 됩니다. ^^

우리 연구실에서 다루고 있는 '목재물리학'이란, 나무의 물리적 특성이 발현되는 원리를 공부하는 학문입니다. 

목재물리학실은 나무를 비롯한 각종 목질계 자원의 물리적 성능과 형태적 특성을 분석하고, 이 특성들이 인간과 환경에 이롭게 아주 잘 발현된 상태로 사용되어질 수 있도록 가공기술이랑 관리방안을 충실하게 마련해서, 기후변화에 대응하는 목질계 자원의 선순환 이용체계를 구축해보고자 연구하고 있습니다.

저희 목재물리학실은 다양한 분야에 대한 호기심을 갖고 연구해나아가고 있지만,  크게는 다음과 같은 연구를 중심으로 공부하고 있습니다.
 
첫번째로는, 목재와 수분 관계 제어입니다.

- 나무는 생장하기 위해서 많은 물을 밖에서 빨아들여야 합니다.
하지만 벌채된 이후, 이제 산업용재로 사용되어야 할 나무 속에 남아 있는 많은 양의 물은 나무를 썩히는 미생물들이 생존할 수 있는 환경을 제공하기 때문에 신속하게 제어되어야 합니다. 자원을 낭비 없이 이용하기 위해선 물을 잘 제어해야 합니다.  

- 나무가 건축구조재나 인테리어재나 종이로 사용되기 위해선 주위 환경에 딱 알맞은 수분양이 제품에 포함되도록 해야 사용중에 문제가 발생하지 않습니다. 예로, 물이 많은 나무로 건물을 지으면 사용 중에 부재사이에 틈이 벌어져 바람이 술술 들어오고 심하면 건물이 기울어져 버리기도 합니다. 나무를 잘 사용하기 위해선 우선 물을 잘 제어해야 합니다

- 이 물을 제거하는 데는 에너지가 필요합니다. 천연의 목질계자원을 산업용재로 변환시키는데 필수적인 건조공정, 이 물을 날려버리는 공정에 소요되는 에너지는..  자르고 깎고 붙이고 칠하고 닦는 모든 기타 가공공정에 사용되는 에너지의 합보다 월씬 큽니다. 목재가 재생불가능한 화석자원과 광물자원을 대체하여 지속가능한 사회 발전을 선도할 미래 산업자원으로 진짜 우뚝 서기 위해서는... 즉, 이 목질계 자원으로 진짜 탄소제로사회를 이끌기 위해서는 목질계 자원 속에 함유된 물을 제어하는데 필요한 에너지를 잘 분석하고 관리해야 합니다. 

음... 그렇다면, 목재의 수분과 에너지에 대한 공부를 도대체 어떻게 하고 있느냐?

측정과 모델링이라는 두가지 방법이 연구에 사용됩니다. 
목재 속에서 이동하는 수분의 방향과 양의 변화를 측정하고, 에너지와 수분의 이동과 변환에 대한 모델을 만들어 보는 겁니다. 나무 속에 있는 물과 표면에 있는 물의 양을 아주 잘 측정할 수 있는 방법을 개발해보기도 하고, 건조방법에 따라 달라지는 수분과 열의 이동 현상을 분석해서 어떤 건조 방법이 최적의 방법인지를 결정하기도 하고, 건조기작을 설명하는 건조 모델을 개발하기도 하고 아주 새로운 건조 방법을 발명하기도 합니다.

두번째는, 목질계 자원의 물성을 정확하고 신속하고 효율적으로 분석하기 위한 기술에 관한 연구입니다.

목재내 수분이 잘 조절된 이후, 이제 목재는 인간 생활에 유용한 성능을 제대로 발휘하게 됩니다.
이 성능을 평가하기 위해 적절한 방법을 고안하는 연구를 합니다. 분광 분석, 열전도 분석, 음향 분석, 전기전도도 분석, 유전율 분석 방법 등을 동원해서 정확하고 신속하고 비파괴적으로 성능을 분석해내려고 연구하고 있습니다. 
이를 토대로 목제품 품질 표준화와 가공방법 표준화의 기준을 제공하는 연구를 하기도 하고, 목재의 아름다음(미려성), 단열 성능, 차음 성능, 역학 성능을 극대화 시키는 연구도 하고 있습니다.

우리 목재물리학실과 뜻을 같이 하는 많은 분들의 관심과 지원 바랍니다.