건축 외장재의 또 다른 혁신 KD  Thermowood (탄화목재-고열처리목재)

"친환경 소재의 으뜸은 단연 목재를 꼽는다"

그러나 대부분의 건축가나 설계자는 목재 사용을 기피한다. 더군다나 외장재의 소재로 목재를 선택한다는 것은 상상도 하기 어렵다. 이는 목재가 갖고 있는 고유의 특성에 기인한다. 주변 환경의 습도 변화에 따라 체적의 변화가 극심하고, 곤충이나 미생물에 의한 부패 속도가 빠르기 때문에 여타 재료에 비해 내구성이 현저히 떨어진다고 할 수 있기 때문이다. 물론 티이크( 남양재 특수원목의 일종)나 주목처럼 수십년, 수백년을 끄떡없이 버티는 목재도 있지만 이들은 너무 비싸고 귀하며,대부분의 목재는 라이프 사이클이 불과 수년에 불과하다. 따라서 이를 극복하고자 그동안 천연 목재에 화학 방부재를 주입하여 내구성을 강제적으로 늘리는 방부목이 널리 사용 되었다.그러나 방부목은 이에 사용되는 중금속 재질의 독극물들이 빗물에 녹아서 토양을 오염시키거나, 이를 흡수한 곡물 등에 의해 인체에 축적되어 새로운 환경 재앙으로 인식 되었다. 다행히 근래에 목재의 고유 특성을 개선하기 위한 연구가 활발히 이루어진 가운데 주목할 만한 연구성과가 있었다. 그 중에 하나가 목재를 마치 숯과 같이 만들되 목재가 갖고 있는 고유의 물리적 특성은 최대한 살리는 특수 고열처리 기술에 대한 것이다. 목재의 변형에 가장 큰 요인인 목재 세포내의 수산기(OH)와 부패의 요인인 당분과 지방을 고열로 태워버리되, 목재 고유의 물리적 성질은 최소한 90% 이상 유지하여 건축 구조재로 사용하여도 손색없는 물성을 유지 하는 것이 탄화목 기술의 가장 중요한 요체이다.탄화목의 등급에 있어서 WTDCA (World Timber Deck & Cladding Association)의 룰에 따르면 Class D 등급은 최소 25년의 내구성을 보장하며, Class C 등급은 15년을 보장한다. 목재의 발화온도(섭씨 200도)이상의 온도에서 열처리한 Class D 탄화목은 아직까지 선진 몇 나라만이 보유한 첨단의 목재 기술로 인식되고 있다. NOVA의 탄화목은 탄화목의 본고장이라고 할 수 있는 유럽 시장에서 최고의 성과를 발휘하고 있다. 주로 최고급 건축물의 외장 마감재로 쓰이는 탄화목은 어느 누구도 함부로 선택할 수 없지만 NOVA의 탄화목이라면 다들 안심하고 설계에 반영한다. 이는 세계 유수의 건축물에 꾸준히 적용되고 시공된 실적이 뒷받침하고 있기 때문이다.

탄화목(고열처리목재)란? About Thermowood

탄화목이란 180°C - 212°C 의 고온과 증기압을 이용하여 고열처리한 목재를 말합니다.목재의 수종과 두께, 초기 수분함량 등을 충분히 고려하여 탄화하는데는 모두 48~96시간이 소요됩니다. 탄화 과정에서 당사는 어떠한 화학물질도 첨가하거나 사용하지 않습니다.모든 목재는 탄화가 가능하지만 KD NOVA 탄화목이 일반적으로 제공하는 수종은 물푸레나무(ASH), 참나무(OAK), 소나무(PINE), 가문비나무(Spruce), 아프리카 티크(IROKO)입니다.

[KD 탄화목의 특징]

100% natural! KD NOVA 탄화목은 어떠한 화학물질도 사용하지 않고 만들어집니다. 천연원목을 단지 고열에 탄화 처리 하여 만듭니다.

It is ecological! 자연에서 얻어지는 천연목재는 인간과 모든 생명체에 무해합니다. 천연목재를 사용하는 것은 건강과 지속적인 재활용 면에서 친환경적인 선택입니다. KD NOVA 탄화목에 사용된 목재들은 조림에 의해 재배된 산림에서 얻어집니다.

It is durable! 어떤 날씨조건에서도 KD NOVA 탄화목은 내구성을 지닙니다. 일반적인 건조목보다 더욱 오랜기간 견딜수 있으며 부패와 곰팡이의성장을 방지합니다. 기본적으로 최소 15~25년의 내구성을 지닙니다.

It is stable! KD NOVA 탄화목은 일반목재가 갖고있는 휘어지거나 변형되는 성질을 90% 이상 개선하였습니다. 기후변화에 따라 수축과 팽창을극심하게 반복하는 일반목재와는 차별화 되는 특성입니다.

It is homogeneous! KD NOVA 탄화목은 고열처리의 결과로 비교적 장시간 균일한 색상을 유지합니다. 칼라 유지를 위해 착색 스테인 오일작업이 단기적으로 반복되는 일반 목재와는 다릅니다.

It is isolated! KD NOVA 탄화목은 일반목재에 비해 25% 이상의 단열 및 흡음 효과를 나타냅니다.

It is safe! KD NOVA 탄화목은 고열처리시 형성된 탄소막에 의해 내화성이 30% 증대됩니다.

Safe against infestation KD NOVA 탄화목은 고열처리시 형성된 탄소막에 의해 내화성이 30% 증대됩니다.

[KD NOVA 탄화목의 제조공정]

결합수와 자유수가 상존하는 기존의 목재세포   1차 탄화공정 일반 건조로 자유수 제거   2차 탄화공정 고열 탄화로 결합수 제거

목재는 50%의 셀룰로오스, 23%의 헤미셀룰로오스, 20%의 리그닌(접착당분)과 7%의 다른 추출물질로구성되어 있습니다. 탄화처리의 주요 아이디어는 목재로부터 수지, 기타 화학물질 및 습기(수산기)를제거하는 것입니다. 이러한 탄화 과정을 통해 KD NOVA 탄화목은

1.목재의 수분흡수 성질을 감소시켜 치수 안정성을 향상시키고 2.부후의 원인을 제거하여 라이프싸이클을 높여주고 3.회변을 지연시켜 목재의 아름다움을 오랫동안 유지하도록 합니다.

재는 장마철이면 습기를 흡수하고 건조상태에서는 습기를 방출합니다. 이는 목재 세포벽에 존재하는결합수인 수산기(-OH)의 불안전한 성질 때문입니다. 수산기는 대기중의 습기를 끊임없이 빨아들이고이로인해 목재는 부풀어 팽창하게 됩니다. 이때 목재 세포내의 밀도가 일정하지 못하면 팽창율이 서로 다르게나타나는바 이로인해 목재는 뒤틀리거나, 휘거나 갈라지게 되는 것입니다.

목재 내에는 두가지의 물이 존재하는데 목재 세포벽에 결합하여 존재하는 결합수인 수산기(-OH)와 수산기에유인되어 자유롭게 세포벽을 넘나드는 자유수인 물(H2O)이 있습니다.KD NOVA 탄화목은 목재 세포내 물을제거하여 만들어집니다.

첫번째 단계는 약 3일간에 걸쳐서 일반적인 강제 건조 방식을 통해 목재 속의 자유수(H2O)를 증발시키는과정입니다. 두번째는 고열로 목재를 가열하여 세포벽에 있는 결합수(-OH)를 제거하는 과정입니다. 이에 소요되는시간은 약 6시간 정도이며, 특히 목재의 발화점을 능가하는 섭씨 212도 이상의 온도에서 이루어지는고열처리기술은 Class “D” 등급으로 분류되는 KD NOVA 탄화목의 첨단 노하우입니다. 마지막 과정은 목재를 안정화 냉각시키는 공정으로 상응한 기온에 18시간 이상의 두어 숙성되도록 만드는과정입니다. 이러한 결과로 얻어지는

1.셀룰로오스는 아주 단단하게 결정화 되며, 이는 목재의 내구력을 증진시킵니다. 2.헤미셀루로오스는 푸르부랄 오일과 카르복실산으로 전환되며 ph값은 낮아집니다. 3.셀루로오스와 헤미셀룰로오스를 접착하는 리그닌은 카라멜화 되어 자외선에 의해 회변되는 것을 방지합니다. 4.유기물질의 제거는 부후균의 번식을 억제하여 목재의 사용수명을 대폭 증가시킵니다. 5.가장 중요한 결과는 결합수(-OH)의 제거로 치수변화가 90% 이상 개선되었다는 점입니다.