목재문화재 보수 및 복원 시 적합한 목재는?

2008년 2월 10일은 많은 국민들이 상실감에 빠졌던 날이 아닐까 싶은데요, 바로 우리나라 국보 1호 숭례문(남대문)의 화재가 발생되었던 날이기 때문이에요. 벌써 6년이라는 시간이 흘렀지만, 그때의 기억은 여전히 많은 이들에게 충격으로 남아있습니다. 

[숭례문(남대문) 화재 당시 모습] (출처 : 문화재청)

하지만 숭례문(남대문)의 화재만큼 사람들의 마음을 아프게 했던 사건은 숭례문(남대문)의 부실 복원 문제였습니다. 단청, 기둥, 서까래 등 곳곳에서 균열이 발생하면서, 화재사건으로 충격을 받았던 사람들에게 또 다른 충격이 되었죠.

[숭례문(남대문) 복원 당시 모습] (출처 : 문화재청)

 

많은 전문가들은 숭례문 복원에 이용된 목재의 갈라짐, 뒤틀림 등의 결함이 발생된 원인을 건조가 잘못되었기 때문이라고 지적했습니다. 목재문화재의 보수 및 복원 등에 사용되는 목재는 어떤 점을 중요하게 살펴야 할까요? 

목재를 이용하는데 있어 적당한 건조는 가장 기본적인 일임에 틀림없습니다. 그러나 이러한 대형 문화재에 사용되는 목재의 건조기술은 아직 정립되어 있지 않고, 값비싼 목재를 장기간 보관한다는 것은 현실적으로 어려운 문제입니다.  

[균열이 심한 목재 모습]

또한 목재의 건조보다도 더 중요한 문제가 기둥, 보로 적합한 목재, 결함이 적게 발생할 수 있는 목재를 선택하는 것이기도 합니다. 적합한 목재를 찾는 것이 목재문화재 보수 및 복원에 있어 아주~ 아주~ 중요하다고 할 수 있죠.  

1. 편심이 적은 목재

첫 번째로 생각할 수 있는 것이 한쪽으로 쏠리지 않은 편심이 적은 목재입니다. 목재에 편심이 발생하는 원인은 나무줄기가 경사지게 자라거나 바람의 영향때문에 발생합니다. 또한 가지가 줄기를 중심으로 불균형을 이룰 때 응력재가 형성되며, 나무가 급속한 생장을 할때도 나타납니다.  

[나무줄기에서의 응력재 형성 모습, 침엽수(좌)와 활엽수(우) 예]

 

보통 침엽수에는 경사지의 아래방향에 압축응력재가, 활엽수에는 경사지의 윗방향에 인장응력재가 형성됩니다. 

특히 소나무와 같은 침엽수재에 형성되는 압축응력재는 많은 결점을 가지게 됩니다. 수축률도 매우 크고 강도도 정상재와 비슷하거나 낮게 나타납니다. 동일 밀도를 기준으로 압축응력재가 정상재보다 강도적 성질이 열등하며, 무게에 대한 강도의 비율, 즉 비강도가 낮으므로 압축응력재는 구조용 부재로 적합하지 않죠. 

[정상재(좌) 및 압축응력재(우)의 조직을 전자현미경(SEM) 관찰]

이러한 현상은 전자현미경으로 압축응력재를 관찰해보면 명확히 알 수 있는데요, 육안으로 관찰하면 나이테의 줄 사이가 좁아 밀도가 높고 강도가 강할 것 같지만 이미 가도관이 생장하면서 대부분이 갈라져 있다는 것을 확인할 수 있어요.건조에 특별히 주의하지 않으면 결함을 막을 수가 없기 때문에 이러한 편심이 심한 목재는 중요 부재로 사용 하는 것을  처음부터 피해야 합니다. 

2. 균일한 나이테를 가진 목재 

두 번째로 생각할 수 있는 것이 균일한 나이테를 가진 목재입니다. 나무는 일반적으로 생장 초기부터 약 20년까지는 나이테가 넓고 점차 줄어들며 일정한 폭으로 안정되며 자랍니다. 그래서 일반적으로 20년을 전후하여 미성숙재와 성숙재로 구분되죠. ^^

[나이테가 균일한 목재(좌, 중앙)와 불균일한 목재(우) 모습]

 

나무의 생장 초기는 세포의 길이가 매년 급격하게 신장하는 시기로 목재의 물리적 성질이 불안정합니다. 일반적으로 미성숙재는 성숙재에 비해 나이테 폭이 훨씬 넓고 수축성이 커서 뒤틀리기 쉬운 결점을 가지고 있습니다. 당연히 목재문화재에 사용되는 것은 미성숙재의 비율이 적은 목재가 사용되어야  하겠죠? ^^ 

3. 나무결이 고른 목재 

세 번째로 생각할 수 있는 것이 나이테가 명확하고 똑바로 나 있어 나무결이 고른 목재입니다. 나무결은 다듬은 목재의 앞면에 나타나는 축방향 구성요소로 가도관, 도관, 섬유 등이 커가는 추세를 보여줍니다.  

[관리가 된 금강 소나무림]

 

축방향 구성요소의 배열이 나무줄기 또는 제재목의 장축에 평행할 때 통직목리라 하고 그 외는 총칭하여 교주목리라 하죠. 본래 통직목리의 목재라 할지라도 제재를 잘못하면 교주목리가 만들어질 수 있습니다. 교주목은 강도가 떨어지고 뒤틀림이 발생하기 쉬운 점 등 때문에 물리적 성질이 떨어져 불량재로 취급받는 게 보통입니다. 

특히 목조문화재와 같은 대형 부재에 이러한 목재를 사용하면 건조과정에서 뒤틀림, 수축 등이 나타나 접합부에 이상이 발생할 수 있기 때문에 나무줄기와 나무결이 평행한 목재를 선택하여 사용해야 합니다.   

4. 나이테 부근의 갈라짐이 없는 목재 

네 번째로 생각할 수 있는 것이 윤할이 없는 목재, 즉 나이테 사이 또는 나이테 내에서 발생한 갈라짐이 없는 목재를 사용해야 한다는 것입니다. 윤할은 주로 바람의 영향이나 외부 상처 등의 원인으로 발생합니다. 

[목재의 나무결 경사와 윤할이 진행된 상태 모습]

이러한 결함은 건조과정에서 크게 나타나는 경우가 종종 있습니다. 특히, 직접적으로 큰 바람을 맞는 지역에서 자란 나무에서 많이 나타나기 때문에, 목재 선택 시 주의를 기울여 살펴야 합니다.  

이렇듯 목재를 사용함에 있어서 신경 써야 될 부분은 상당히 많습니다. 특히 목재문화재를 보수하거나 복원할 때는 더 세심한 주의가 필요하죠. 그리고 목재 선택 못지 않게 목재 품질의 기본적인 항목을 만족시키는 금강형 소나무 자원을 확보하기 위한 노력도 함께 진행되는 게 중요합니다. 

부득이하게 보수와 복원이 필요한 상항이 되었을 때 좋은 품질의 목재를 사용할 수 있도록 여건을 만드는 것! 우리의 지속적인 관심이 문화재 보수와 복원의 품격을 한층 높일거라 믿습니다. ^^