강철처럼 강하면서도 매우 가벼운 목재 ‘슈퍼우드’, 건축을 바꿀까?

강철처럼 강하면서도 매우 가벼운 목재 ‘슈퍼우드’, 건축을 바꿀까?

 

 

겉보기엔 평범한 목재처럼 보이지만, 강철처럼 단단한—그런 꿈같은 소재가 마침내 시장에 등장했다.

메릴랜드대학교(UMD) 연구팀이 천연 목재보다 12배 강하고 10배 더 잘 부러지지 않는 목재 제조법을 발견한 지 6년 만에, UMD의 스핀오프(분사) 기업 인벤트우드(InventWood) 가 ‘슈퍼우드(Superwood)’의 상업 판매를 시작했다고 CNN이 보도했다.

이 회사는 이 신소재가 장차 강철이나 티타늄 합금과 경쟁할 것을 꿈꾸고 있다.

 

강철 수준의 강도, 하지만 저비용 — 슈퍼우드

 

2018년 과학 저널 네이처(Nature) 에 실린 논문에서 연구팀은 다음과 같이 밝혔다.

“천연 목재는 저비용이면서 풍부한 자원으로, 수천 년 동안 건축과 가구 재료로 사용되어 왔습니다.”

그들은 천연 목재를 간단하고 효과적인 방법으로 고성능 구조재로 변환하는 기술을 발견했다고 한다.

 

이 과정으로 인해 강도, 인성(靭性, 잘 부러지지 않는 성질), 탄성 저항성이 10배 이상 향상되며, 치수 안정성 또한 높아졌다.

슈퍼우드는 강철과 동등한 강도를 가지면서 무게는 6분의 1에 불과하다. 게다가 이를 파괴하려면 천연 목재의 10배 에너지가 필요하다.

 

연구의 주요 저자이자 인벤트우드의 공동 창업자인 량빙 후(Liangbing Hu) 교수에 따르면, 슈퍼우드는 카본 파이버(탄소섬유) 에 맞먹는 성능을 가지면서도 훨씬 저렴한 비용으로 생산할 수 있다고 한다.

 

제조과정

 

제조 과정에서는, 나무를 단단하고 갈색으로 만드는 성분인 리그닌(lignin) 을 제거한 뒤, 66도의 열을 가하면서 압축한다.

이 과정에서 셀룰로오스 섬유가 매우 조밀하게 결합되며, 구멍이나 옹이와 같은 약한 부분이 눌려 붙어 나무의 두께가 원래의 5분의 1로 얇아진다. 마지막으로 도장을 입히면 완성된다.

연구팀에 따르면, 이러한 압축 과정에서 나무 섬유들 사이에 강력한 수소 결합이 형성된다고 한다.

 

대학의 발표문은 “마치 꽉 찬 공간에서 사람들이 손을 꼭 잡고 있는 상태와 같다.”고 표현했다.

‘슈퍼우드(Super Wood)’의 강도는 놀라울 정도로 뛰어나, 총알과 같은 발사체를 쏘아도 관통되지 않고 중간에서 멈춘다고 한다.

 

현재 예일대학교에서 재료과학을 연구 중인 후(Hu) 박사는 성명에서 다음과 같이 밝혔다.

“성장이 빠르고 환경친화적인 소나무나 발사(가벼운 열대목) 같은 연질목은, 성장이 느리고 밀도가 높은 티크나무를 대체하여 가구나 건축물에 사용할 가능성이 있습니다.”

 

하지만 연구팀의 야망은 그보다 훨씬 크다.

“이런 종류의 목재는 자동차, 항공기, 건물 등 강철이 쓰이는 거의 모든 분야에 활용될 수 있을 것입니다.”

나무로 만든 자동차나 비행기라니… 정말 놀랍지 않나?

 

강철 같은 목재는 저탄소

 

Inventwood사는 메릴랜드주 프레더릭에 첫 번째 상업용 생산시설을 설립했다. CNN에 따르면, 이 회사는 먼저 데크(deck) 등 야외용 건축 자재를 시작으로, 이후에는 마루재나 가구 등 실내 인테리어용 자재로 사업을 확장할 계획이라고 한다.

또한 이 회사는 현재의 슈퍼우드(Superwood) 제조 공정이 일반 목재보다 비용이 높고 탄소 배출량도 많지만, 강철과 비교하면 90% 이상 탄소 배출이 적다고 주장하고 있다.

 

하지만 InventWood와 관련이 없는 호주 뉴사우스웨일스대학교의 건축가 필립 올드필드(Philip Oldfield) 교수는 이 회사가 직면할 또 다른 과제를 지적한다.

그는 CNN과의 인터뷰에서 이렇게 말했다.

“목재 건축을 보급하는 데 있어 진짜 장벽은 강도 부족이 아닙니다. 건설업계가 위험을 회피하려 하고, 변화의 속도가 느리다는 점이 진정한 장애물입니다.”

또한 그는 건설업계에서 목재 사용을 늘리려면 실증 프로젝트 추진, 업계 종사자 대상 교육, 그리고 규제 체계의 개선이 필요하다고 덧붙였다.

 

그럼에도 불구하고 올드필드 교수는 슈퍼우드의 가능성에 대해 다음과 같이 긍정적인 전망을 내놓았다.

“슈퍼우드처럼 강도가 높은 목재가 있다면, 건축가는 더 큰 구조물을 설계하거나 내구성이 뛰어난 마감 처리를 할 수 있을 것입니다. 이는 업계에 도움이 되고, 목재의 더 넓은 활용을 촉진할 수 있습니다.”

슈퍼우드가 침체된 건설업계에 혁신을 가져올 수 있을지, 앞으로의 행보가 주목된다.

 

* 자료제공=ギズモード・ジャパン

* 글=켄지 P. 미야지마(Kenji P. Miyajima)

* 일본어원문=鋼鉄のように強く、しかもめちゃ軽い木材「スーパーウッド」が建築を変える？

* 출처=https://www.gizmodo.jp › 2025/10 › inventwood

2025년 10월 19일(일) 20:30 배포