목재와 목질 판상 제품들은 부후균 이외의 미생물(주로 진한 색을 가지는 곰팡이류)에 의해 청색, 흑색, 갈색 또는 적색으로 변색돼 외관의 손상과 함께 목재의 상품성이 떨어지게 된다. 이와 같이 목재의 색상을 변하게 하는 미생물을 ‘변색균‘이라고 한다. 

 

변색균이 목재의 강도에 큰 영향을 미치는 것은 아니지만 원목 산업이나 목재 보존 산업에서 변색이 가져오는 가치 손실은 무척 크기에 사전 예방이 중요하다. 목재의 변색은 변색되는 부위에 따라 변재 변색균(sapstain fungi)과 표면오염균(mold)으로 가해 변색균이 분류된다.


<변색균의 특성>

변색균은 가도관, 방사조직, 수지구에서 서식한다. 특히 영양원이 풍부한 방사조직에 잘 침범해서 횡단면(목구면)의 변재 부분에 방사방향으로 청록색이 확장되는 것을 볼 수 있다. 단정할 수는 없지만, 변색균이 생산하는 색소(멜라닌 등)와 균들이 분비하는 산화효소가 목재 내 페놀성 물질을 산화하는 것이 변색을 일으킨다고 알려져 있다.

변재변색의 피해를 받은 목재의 물리적, 기계적 성질은 건전한 목재와 비교했을 때 차이가 거의 없다. 심하게 변색된 소나무 변재의 경우, 비중은 1~2%, 표면경도는 5~7%, 휨강도는 1~5% 정도 감소한다. 충격흡수강도는 15~30%까지 감소하기도 하며, 인장강도와 압축강도 역시 감소하지만 그 정도가 크지 않다.


<변색의 유형>

1. 원목의 변재변색
변색균의 성숙한 균사체는 갈색을 띤다. 하지만 이들 균이 목재에 광범위하게 퍼지는 경우에는 청색이나 검은색으로 나타난다. 벌채된 침엽수 경우, 원목의 횡단면(목구면)에 변색균이 침투하면 쐐기형 형태로 색이 녹색이나 청색으로 변한다. 활엽수의 경우에는 청색뿐 아니라 적색 변색도 나타난다. 흔히 변색균의 침해를 받은 목재는 녹청색을 나타내기 때문에 목수들은 “청을 먹었다”라고 말한다. 

 

▲ 벌채 후 변색

2. 일상생활에서 목재의 변색

원목의 변색과는 다르게 일상생활에 사용되는 목재의 변색은 수분이 많은 환경에서 발생한다. 실내᠊외 환경에서 수분응축으로 발생하는 청변은 대부분 아래의 그림 2와 같이 점형태로 발생되며, 페인트나 바니쉬를 통해서도 나타난다. 사용 환경에서 변색은 목재의 풍화에 의해서 더욱 가속화된다. 풍화작용을 막기 위해서 페인트, 바니쉬, 방수제, 방미제 등을 사용할 수도 있지만 단기적인 예방방법일 뿐이고, 수분 응축이 발생되는 지역에서는 목재의 사용을 피하거나 지속적인 관리가 필요하다.

 

▲ 사용 환경에서의 변색

 

3. 양균천공충(Ambrosia beetle)에 의한 변색
변재변색은 양균천공충에 의해서도 발생한다. 즉, 수간을 침입하는 천공충이 만든 길에 암브로시아균이 번식해 목재 변색을 일으킨다. 따라서 벌채 후 횡단면(목구면)에 나타나는 변색은 목구형 변색균, 충형 변색균으로 분류되기도 한다.

 

▲ 양공천 곤충▲ 양공천 곤충에 의한 변색

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4. 비생물학적 염색
목재의 변색은 변색균이나 물리적인 풍화작용 외에 효소작용에 의한 산화반응으로 발생되기도 한다. 이는 페놀화합물류로 추정되는 목재 내 성분이 산화효소 작용에 의해 발생하는 것으로, 초기에는 변색정도가 연하다가 시간이 지날수록 진해진다. 목재 건조와 함께 표면으로 수용성 추출물이 이동᠊집적되면서 산화하기 때문이다. 또한 금속에 의한 화학적 변색도 나타날 수 있는데, 이는 철과 목재 내 추출물(탄닌류와 폴리페놀류) 간의 화학반응 결과다.


<변색 예방법>

변색과 표면오염균의 피해를 줄이기 위해서는 가능한 빨리 건조하는 것이 중요하다. 벌채 후 야적하는 경우, 곧바로 박피해 양균천공충에 의한 충형변색을 방지하고 비를 피하면서도 통풍이 잘되는 곳에 보관해야 한다. 또한 고온다습한 계절을 피해 겨울철에 벌채하는 것도 하나의 방법이다.

변색균은 지나친 고함수율 목재에서는 잘 생장하지 못하므로 목재를 물에 완전히 적시거나 계속 물을 분사해 고함수율을 유지하는 것도 변색을 예방할 수 있는 방법의 하나다.

일단 변색된 목재는 대패질을 해도 제거되지 않는다. 종종 변색 부위를 완전히 제거하려 강력한 표백제를 사용하기도 하는데, 변색되지 않은 부분의 색상까지 훼손하는 부작용을 일으킨다.

미생물에 의한 변색을 예방하기 위해 알려진 처리 약제로는 NaPCP, TCMTB, IPBC 등이 있다. 곰방이를 제어할 수 있는 효능과 목재에 침투되는 정도에 따라 그 효능이 다르다. 또한 일부 변색균은 처리 약제에 내성을 가지므로 유지᠊관리에 주의를 기울여야 한다.

<참고문헌>
1. 목재보존과학(김윤수, 김영숙, 김규혁)
2. Wood : Decay, pests and protect (R.A. Eaton, M.D.C. Hale)

우드플래닛 편집부｜자료제공 한국임업진흥원 시험평가팀

 

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