인벤트우드, “강철보다 강한 목재 대량 생산”…진짜 쇠보다 강할까

[아이티데일리] 강철보다 강하다는 목재, 소위 ‘슈퍼우드(Superwood)’가 올여름부터 대규모로 생산될 예정이다. 현실이 된다면 건축 분야에 큰 변화를 가져올 수 있지만, 진짜 나무가 쇠보다 강하냐는 데에 의문을 제기하는 목소리도 높다.

슈퍼우드는 미국 메릴랜드 대학교의 재료공학자 리앙빙 후(Liangbing Hu) 연구팀이 지난 2018년 개발했다. 이 목재는 나무로 만들어졌지만, 무게 대비 강철보다 더 강하다. 메릴랜드에 소재한 인벤트우드(InventWood)가 이 기술을 받아들여 양산에 나섰다.

후 박사가 이 기술을 처음 개발했을 당시, CNBC를 비롯한 다수의 언론이 보도했지만 상용화가 어려울 것이라는 관측이 많았다. 그러나 이 기술은 몇 년에 걸쳐 개선됐다. 슈퍼우드를 단시간 안에 제조할 수 있도록 개선했으며, 기업들이 이 소재롤 상업적으로 사용할 수 있게 됐다.

인벤트우드의 CEO로 재직 중인 알렉스 라우(Alex Lau)는 2020년부터 라이선스 계약을 체결하고, 회사의 첫 공장을 설립하기 위한 1500만 달러의 자금을 확보했다. 메릴랜드에 소재한 생산 공장에서 올 여름 가동을 시작한다.

슈퍼우드는 일반 목재를 사용하여 만들어진다. 목재는 주로 셀룰로오스와 리그닌으로 구성되어 있다. 인벤트우드는 식품에서 사용할 수 있는 등급의 화학 물질을 이용해 셀룰로오스를 압축함으로써 수소 결합을 증가시키는 방법을 적용했다. 이 공정은 목재를 더 조밀하게 만들고, 인장 강도를 강철보다 50% 더 높이며, 무게는 훨씬 가볍지만 더 강한 것으로 알려져 있다.

슈퍼우드는 매우 강력할 뿐 아니라 최고 수준의 내화 등급을 가지고 있다. 불에도 잘 타지 않는다는 얘기다. 또한 부패나 해충에도 강하고, 페인트와 같은 착색 처리 없이 호두나무와 같은 고급 수종의 외형을 모방할 수 있다. 초기에는 상업용 및 고급 주거용 건물의 외관에 사용될 예정이며, 궁극적으로는 I-빔 같은 강철 구조용 부품 제작으로 확대하는 것이 목표다.

슈퍼우드는 강할 뿐만 아니라 환경적인 장점도 크다. 시멘트와 강철은 건축 산업에서 탄소 배출량이 매우 높기 때문에, 재생 가능한 목재로 대체하면 구조물의 탄소 발생을 크게 줄일 수 있다. 인벤트우드의 기술은 지속가능한 건축의 판도를 바꿀 수 있으며, 녹색 건축의 핵심이 우리 숲속에 있다는 사실을 보여줄 수 있다는 평가다.

그러나 앞서도 지적했듯이, 슈퍼우드가 모든 면에서 강철보다 강할 것인가에 대해서는 이견도 적지 않다. 네이처지 온라인판이 전한 2018년 관련 논문 내용에 따르면, 셀룰로오스는 원래 강철보다 강한 인장 강도를 갖고 있다. 문제는 셀룰로오스를 어떻게 구조적으로 활용하는가에 달려 있다.

그러나 ‘강철보다 강하다’는 말은 무게 대비 또는 인장강도 등 특정 조건에 한정된 표현이며 대형 건축물의 구조재로 쓰이려면 안정성을 더 입증해야 한다는 지적이다. 원자재는 싸지만 가공 비용은 여전히 비싸서 완제품 슈퍼목재의 가격 부담을 늘린다.

탄소 감축을 주장하는 환경보호론자들은 재생 가능한 순환 경제를 위해 목재 사용을 확대해야 한다고 주장한다. 슈퍼우드가 콘크리트를 대체할 수 있다면 전환은 당연하다는 것이다.

한편, LLM(대규모언어모델)을 이용한 추적에 따르면 이 분야에는 몇몇 선진 기업들이 참여하고 있는 것으로 나타난다.

먼저 프랑스의 우두(Woodoo)사는 천연 목재를 투명하고 전도성이 있는 재료로 변환하는 기술을 개발, 건축 및 전자 분야에 적용하고 있다. 또 미국의 리좀(Rizome)은 대나무를 활용해 구조용 자재를 생산하고 있다. 노르웨이의 키보니(Kebony)sms 친환경 화학처리 기술을 적용, 목재의 내구성과 안정성을 향상시킨 외부 건축자재를 생산 공급하고 있다.