합성목재

합성목재

 

※ 출처 : 한국목재신문

            http://www.woodkorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=15378

 

 

 

합성목재(WPC), 그 소속(所屬)은?

[260호] 2010년 11월 23일 (화) 21:32:52 김상혁 상임고문 wwic@hanmail.net

합성목재는 木材라는 이름이 붙여져 있음에도 불구하고 木材로 취급할 수 없는 건축용재다. 통관도 木材類(HS4400)로 통관되지 않고 플라스틱제의 건축용품(HS3925)으로 통관되고 있다. 산림청도 이것은 목재가 아니니 품질인증에 대해서도 왈가왈부할 수 없다고 한다. 산을 오르는 계단에 방부목이 자주 사용되고 있었는데, 이것이 오래가지 않아 썩어서 푸석푸석해지고 있는 사이 전국의 산하는 합성목재로 뒤덮이고 있다. 덕분에 합성목재 제조공장들은 밀려드는 주문량에 밤을 세워가며 생산을 하고 있는 지경이란다. 여기서 우리는 합성목재에 대한 모든 것을 알아보며 무엇이 문제인지 생각해보기로 한다.   ■ 합성목재(合成木材, Wood Plastic Composite) 합성목재는 말 그대로 나무의 성분과 플라스틱성분을 합성해서 만든 건축자재를 말한다. 나무의 성분으로는 주로 목분(木粉)이 사용되며, 플라스틱성분으로는 열가소성수지(폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌)가 사용된다.   ■ 목분과 플라스틱성분의 혼합비율 제조회사마다 목분과 플라스틱성분의 혼합비율을 달리하고 있으나 대체로 목분 40~45%, 플라스틱성분 45~60% 및 첨가제 10%의 비율로 혼합하고 있는 것으로 알려지고 있다.   ■ 목분(木粉, Wood Flour) 나무를 분쇄해서 미립자분말로 만든 미세목재가루를 말한다. 목분은 모든 플라스틱제품의 충전제로 쓰이며, 리놀륨(Linoleum)의 충전제로도 쓰이고, 다이너마이트의 흡수제, 자동차부품의 충전제, 제지제조의 충전제 등으로도 쓰인다. 목분의 크기는 메쉬(mesh)라는 단위로 표시되는데 플라스틱 충전제에는 주로 200메쉬(아주 고운가루) 이상이 사용되며 합성목재에는 주로 40~100메쉬가 사용된다. 합성목재에 사용되는 목분은 주로 침엽수 목분이어야 하며 함수율은 4~8%선이 적당한 것으로 알려져 있다. <참고>리놀륨(Linoleum): 올이 굵은 삼베같은 천에 산화유, 고무, 수지 등의 혼합물을 도포해 표면이 매끈하게 만든 장판종류, 건물바닥재로 주로 쓰인다.   ■ 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 에틸렌(Ethylene)의 중합으로 생기는 사슬모양의 고분자화합물. 중합방법에 따라 밀도가 낮은 저밀도 폴리에틸렌과 밀도가 높은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High Density Polyethylene)이 생성된다. 저밀도 폴리에틸렌은 각종 페트병(콜라병, 사이다병 등)이나 냉장고의 제빙용 상자등의 원료로 쓰이며 합성목재에는 주로 고밀도 폴리에틸렌이 사용된다. <참고>폴리에틸렌의 분자식: CH2-CH2-CH2-CH2----- 고밀도 폴리에틸렌은 굳기(경도), 강도(强度)가 크며 신장(伸張, 늘어나기)과 내충격성이 약하며 촉감도 딱딱하다. CH2만으로 구성되어 있기 때문에 전기절연성이 우수하며 각종용기(공업양품용기, 액체세재용기 등), 포장용 필름, 섬유(공업용 로프), 파이프, 위생장갑, 음식포장비닐 등의 원료로 사용되기도 한다.   ■ 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 프로필렌가스를 중합하여 만든 열가소성수지로서 투명성, 내열성, 방수성이 크고 통풍성이 적다, 공기에 의해 산화되기 쉬우므로 산화방지제가 꼭 필요하다. 셀로판필름, 식품용병, 보온병, 물통, 부엌용품, 열소독하는 의료기구, 약품용기, 이불솜, 돗자리, 쌀, 밀을 담는 비료부대 등의 원료로 사용된다.   ■ 첨가제(Additives) 합성목재의 제조공정에서 첨가제는 필수적인 요소이다. 첨가제는 제품의 불량을 감소시키기 위해, 표면을 매끄럽게 만들기 위해, 생산라인 속도를 유지시키기 위해서 등 여러 가지 목적으로 사용된다. 제조회사마다 사용되는 첨가제는 각기 다르지만, 일반적으로 사용되는 첨가제는 착색제(안료), 윤활제(미네랄 충전제), 결합제, 곰팡이 방지제, 미끄럼방지제, 강화제, 발포제, 항산화제, UV안정제, 열안정제, 내염제, 항균제 등이 사용된다. 첨가제는 가공성능을 개선하고, 보존제역할을 하며, 기계적인 성질을 개선시키며, 합성목재 완제품이 산화되는 것을 방지하고, UV에 대한 안정성을 높여준다.   ■ 합성목재의 제조방법 · 제조공정도 · 제조방법 ▶ 목분재 건조: 잘 건조되어 들어온 목분이지만 배합기에 넣기 전에 함수율이 4~8% 이하가 되도록 재건조 한다. ▶ 배합기 혼합: 건조된 목분과 PE 또는 PP(열가소성수지)와 첨가제를 정해진 비율대로 넣은 후 약200℃의 열을 가하며 혼합해 반죽을 만든다. ▶ 압출기 투입: 혼합된 반죽을 압출기(성형기)에 투입시켜 성형된 합성목재를 만든다. ▶ 브러슁: 압출기를 통과한 합성목재는 상당히 매끄러운 표면으로 나오기 때문에 브러슁을 해서 목재와 비슷하게 거칠거칠한 표면으로 만든다. ▶ 절단: 6자, 8자, 12자 등 정해진 규격으로 절단한다. ▶ 검사: 표면이 잘 나왔는지, 모퉁이가 찌그러지거나 깨진 것은 없는지 검사를 하며 불합격된 제품은 다시 원료로 사용한다. ▶ 포장: 완성된 제품을 규격 별로 포장한다.   ■ 합성목재의 가격 합성목재의 가격은 방부목이나 천연데크재 등 일반 목재가격보다 엄청 비싸다. 합성목재는 수많은 규격이 있어 모든 규격 별 가격을 일일이 나열할 수는 없고 울린 데크재(바닷물에서도 100년이 간다는 울린 나무로 만든 것)의 대표적인 규격인 19㎜×90㎜가 평당 14~15만원(부가세포함)에 거래되고 있는데, 합성목재(솔리드형) 25㎜×150㎜의 가격을 19㎜×90㎜로 환산해서 비교해보면 합성목재 데크재가 울린 데크재 가격의 2배라는 계산이 나올 정도로 비싸다.   ■ 합성목재의 시장규모 국민소득의 증가와 더불어 공공시설물에 대한 국민들의 눈높이가 높아지면서 산책로, 해변로, 목조주택의 발코니 등 공원문화, 공공시설문화, 거리문화가 선진국 수준으로 발전해가고 있으며 회색문화를 탈피해 녹색문화에 대한 욕구가 강해지고 있다. 이에 발맞춰 방부목의 수요가 늘어나고 있는 와중에 방부목 대체재로 등장한 합성목재의 수요가 기하급수적으로 증가하고 있다. 현재 합성목재의 제조업체만 해도 20여 개에 이르고 있으며 동화기업, 한화, 벽산, KCC 등이 합성목재사업에 진입을 시도하고 있다. 중국산 합성목재, 동남아산 합성목재 등 수입업체만도 10여 개에 이르고 있다. 2009년도에는 400억 원 정도의 시장규모로 파악되었으나 금년(2010년)에는 1200억 원의 시장규모로 늘어났고 2012년에는 2500억 원의 시장규모가 될 것이라는 것이 합성목재업계의 중론이다. ■ 합성목재도 단점은 있다. ▶ 합성목재는 천연목재보다는 열전도가 빨라서 초겨울에는 서리가 합성목재에 제일 먼저 내린다. 따라서 목재는 미끄럽지 않은데 합성목재는 미끄러운 현상이 발생한다. 뿐만 아니라, 공원의자로 사용할 경우 겨울에는 차가움을 느끼게 되며 여름에는 뜨거움을 느끼게 된다. ▶ 역시 열전도율이 빨라서 일어나는 현상인데, 촘촘히 시공해놓은 합성목재가 여름에는 길이방향으로 늘어나서 서로 부딪쳐 깨지는 현상이 발생한다. ▶ 수거해서 원재료로 재활용이 가능하다고 하지만, 역시 플라스틱이므로 잘 썩지 않는 제품이라는데 문제점이 있다.   ■ 조달청이 납품 받는 이유 조달청이나 市, 郡에서 발주하는 공사는 큰 공사가 많은데 합성목재는 대량의 물품을 적기에 납품을 할 수 있기 때문에 큰 공사를 발주하는 업체에서는 합성목재를 선호하는 경향이 있다. 한편 합성목재는 디자인이 자유로워 휀스나 난간재 등이 여러 가지 모양을 표현할 수 있어 발주처의 주문에 쉽게 응할 수 있기 때문이기도 하다.