강철보다 강한 슈퍼우드, 곧 대량 생산된다
- 날짜 25-10-20 08:59
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강철은 현대 건축의 핵심 자재였지만, 환경적 비용이 매우 크다. 강철 1톤을 생산할 때, 2톤에 가까운 이산화탄소(CO₂)가 배출된다. 또한, 강철은 복잡한 시공 과정 때문에 작은 규모의 건축 프로젝트나 소규모 업체가 사용하기 어렵다. 이와 관련해 미국 메릴랜드 대 학교에서 개발된 새로운 소재인 슈퍼우드(Superwood)가 이 문제의 해결책으로 떠오르 고 있다.
슈퍼우드는 강철보다 50% 더 높은 인장 강도(tensile strength)를 가지고 있으며, 무게 대비 강도 비율은 강철보다 10배 우수하다. 가볍고 강하며, 동시에 탄소를 저장할 수 있는 친환경 소재다. 7년간의 연구 끝에 이 기술을 상용화한 스타트업 인벤트우드가 올 여름부터 본격적인 대량 생산을 시작한다.
슈퍼우드 제작 방식에 대하여 인벤트우드의 공동창업자이자 회장인 알렉스 라우(Alex Lau)는 이메일 인터뷰에서 “우리는 실험실에서 확인한 놀라운 특성을 유지하면서도 상업적으로 대량 생산이 가능하도록 분자 재구성 과정을 완성하는데 수년을 보냈습니다.”라고 말했다.
슈퍼우드 제작 과정은 크게 두 단계다. 처음 단계는 리그닌(lignin)을 제거한다. 리그닌은 목재를 단단하게 하고 갈색을 띠게 하는 천연 고분자로 이를 식품 등급의 화학 약품으로 부분적으로 용해시킨다. 다음으로 압축 단계를 거친다. 목재를 화씨 150도(섭씨 약 65도)에서 압축해 세포 구조를 완전히 붕괴시킨다. 그 결과, 원래 두께의 5분의 1로 얇아지면서도 강도는 12배, 내구성은 10배 향상된다. 이 과정을 거쳐 만들어진 슈퍼우드는 강철보다 강하고, 기존 목재보다 훨씬 튼튼하다.
초기에는 슈퍼우드 한 장을 만드는 데 몇 주가 걸렸지만, 인벤트우드 팀은 공정을 개선해 몇 시간 만에 제작할 수 있도록 한 덕분에 대량 생산이 가능해졌다. 올 여름, 미국 메릴 랜드주 프레더릭(Frederick)에 있는 첫 공장에서 연간 100만 평방피트(약 9만 3천 제곱 미터)의 슈퍼우드를 생산할 계획이다. 초기에는 상업용 건물의 인테리어 마감재와 고급 주택 시장을 중심으로 공급할 예정이다.
인벤트우드는 슈퍼우드를 기존 목재처럼 쉽게 사용할 수 있도록 설계했다. 건축업자나시공팀은 일반 목공 도구(톱, 드릴 등)로 절단하거나 가공할 수 있으며, 특별한 장비가 필 요하지 않다. 다만 슈퍼우드가 매우 높은 밀도를 가지고 있기 때문에, 작업 방식에 약간 의 조정은 필요할 수 있다. 라우 회장은 “특수 장비가 필요 없기 때문에 시공 현장에서 쉽 게 채택될 수 있다”고 강조했다.
슈퍼우드는 단순히 강철을 대체하는 건축 자재가 아니다. 생산 과정에서 탄소 배출을 크게 줄임으로 인해 강철 생산에서 발생하는 막대한 탄소 배출 문제 해결에 기여한다. 나무를 원료로 사용하기 때문에 탄소를 저장하는 효과도 있다. 인벤트우드는 향후 건물의 구조체 뿐만 아니라 가구, 자동차 부품, 기타 산업 제품에도 슈퍼우드를 확장할 계획 이다.
슈퍼우드는 건축 산업에 획기적인 변화를 가져올 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 강철 보다 가볍고 강하며, 친환경적이기 때문이다. 이 새로운 소재가 성공적으로 확산된다면 앞으로 우리는 철근 대신 나무로 지어진 고층 건물을 흔히 보게 될지도 모른다.
