"유리같은 목재"를 만든다! 미래의 창문은 나무로 만들어질지도

Credit: USDA Forest Service

미국 농무부(약칭 USDA)의 일부인 산림제품연구소
(약칭 FPL)의 장용 수 씨 등 연구팀은 과학잡지 Journal of Advanced Functional Materials에서 유리처럼 투명한 목재를 합성했다고 밝혔습니다.

이들의 논문에 따르면 이 투명한 목재는 창문으로 활용이 가능하며, 기존 유리와 비교하여 내구성과 비용대비 효과가 탁월하다고 합니다.

■유리처럼 투명한 목재

'유리처럼 투명한 목재'는 성장이 빠른 발사나무가 원료가 됩니다.

발사나무의 특징은 그 밀도에 있습니다.이 나무의 밀도는 약 140kg/m3로 일반 목재의 3분의 1밖에 되지 않습니다.

그래서 발사목재는 아주 가볍고 부드러운 것으로 유명합니다.
또한 무게에 비해 강도가 크기 때문에 낚시나 구명조끼, 모형, 항공기 등에 이용되어 왔습니다.

연구팀은 우선 이 발사목재를 특수 표백제로 산화시켰고, 다음으로 폴리비닐알코올(PVA)이라 불리는 합성수지를 침투시켜 목재를 투명화시키는데 성공했습니다.

새로운 '투명목재' 구조는 천연목재 구조와 PVA로 이루어져 있기 때문에 유리보다 훨씬 내구성이 있고 경량화 되어 있습니다.

또한 유리보다 강한 충격을 견딜 수 있으며, 유리처럼 산산조각이 나는 대신 구부러지거나 찢어지는 것 같습니다.

■'투명목재'는 미래의 창문으로 유망

투명목재는 미래의 창재료로서 주목받고 있습니다.

종래의 유리창은 전세계에 보급되어 있지만, 경제적 으로도 환경적으로도 최선이라고는 말할 수 없습니다.

열은 유리를 통해 쉽게 전달되기 때문에 추운 시기에는 열이 실외로 빠져나가고 더운 시기에는 실내에 열이 유입됩니다. 당연히 에너지 비용이 많이 들 겁니다.

또한 건축용 유리의 생산에서는 대량의 이산화탄소를 배출해 버리기 때문에, 환경 친화적이지 않습니다. 유리제조업의 연간 배출량은 25,000톤이나 됩니다.

Credit: USDA Forest Service

그러나 새롭게 합성된 '투명목재'는 유리의 약 5배에 달하는 열효율을 가지고 있어 에너지 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

또한 재생 가능 자원으로 만들어졌기 때문에 이산화탄소 배출량도 낮습니다.

더욱이 업계에서 채용되고 있는 기존의 제조 장치와의 호환성이 있기 때문에, 투명 목재 제조에의 이행은 용이할 것입니다.

이와 같이 투명 목재는 소비자, 제조업, 환경 모두 메리트가 있습니다.
창유리의 새 시대를 열기에 적합한 발명품이라고 할 수 있으며, 향후의 기술 진전을 기대할 수 있을 것입니다.



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