나무에 대하여

나무는 나무질로 된 줄기 또는 가지를 가진 여러해살이 식물을 통틀어 이르는 말이다.

나무는 흔히 지구에서 가장 거대한 단일 생명체라고 알려져 있다. 일견 가장 큰 단일 생명체라는 Armillaria ostoyae라는 버섯은 단일 개체인지 불분명하거니와 무게는 605톤 정도밖에 안 되는 것으로 추정된다. 거대한 나무로 손꼽히는 미국의 제너럴 셔먼 나무의 키는 현재 83.8m, 추정 무게는 1938년 당시 1,910톤에 달한다.

현재 확인된 가장 오래된 나무 화석은 3억 8천만 년 전의 것으로, 미국 뉴욕주에서 발견되었다

나무가 무엇인지는 누구나 다 알지만, 막상 엄밀하게 정의되지 않는 식물의 분류이다. 다양한 나무들을 보면 나무들끼리 서로 유전자상의 공통점이 많이 있을 것 같지만, 실은 나무들은 다양한 식물들이 생존에 유리한 방향으로 진화하는 과정에서 서로 독립적으로 도달한 이상적인 형태이다. 즉 수렴 진화의 대표적인 예가 바로 나무들이다. 예를 들어 참나무는 유전자로 따져보면 세콰이어 나무보다 오히려 민들레와 더 가깝다.

흔히 쓰는 넓은 의미로서의 나무는, 위로 어느 정도 이상 높이 자라며 잎이나 줄기가 달린 길다란 기둥이 있는 식물을 뜻한다. 그리고 나무는 한해살이 식물이 아닌 여러해살이 식물이고, 관목(덤불 나무)이나 대나무, 야자수 등 나무와 비슷하게 생겼으면서도 생태가 다른 것들이 많다. 계통분류학에서도 같은 목, 과임에도 풀과 나무가 섞여 있는 경우도 꽤 있어서 혼동을 준다. 꿀풀목에 오동나무가 있는 것이 그 예.

좁은 의미의 나무로는 목질 기둥을 가졌으며, 이 기둥이 길이 뿐만 아니라 형성층이 있어서 굵어지는 쪽으로도 생장(2차 생장)하는 식물을 뜻한다.[2][3] 나무[목본(木本)]와 동일한 식물 분류지만 구분되는 풀은 [초본(草本)]이다.[구분] 좁은 의미의 나무에는 다음 식물들이 포함되지 않는다.
대나무: 나무 기둥이 굵어지는 2차 생장을 하지 않는다. 당연히 나이테도 없다. 그래서 식물학에선 풀로 정의된다.
바나나, 파초 : 목질의 기둥이 없다. 초본식물(‘풀’ 류)로 분류된다. 게다가 줄기같이 생긴 건 사실 줄기도 아니라 잎이 여러 장 모인 것으로 바나나의 줄기는 땅 속에 있다.[5]
소철, : 2차 생장도 없고 목질 기둥도 없다.
나무고사리 : 종에 따라 최고 20m까지 자라는 종류도 있지만 현생 양치류는 먼 조상에게 있었던 2차 성장 특성을 거의 소실 했다. 현생 양치류 중에 2차 성장을 가지는 종류는 석송문, 물부추강(Isoetopsida)의 일부 종 정도..
야자수 : 형성층이 없어서 2차 성장을 하지 않는다. 다만 줄기 꼭대기의 생장점 바로 아랫부분에서 세포가 왕성하게 증식하여, 그 결과 줄기 속에 여러 개의 산재된 관다발이 생기고, 그것을 중심으로 목질화가 이루어져 실질 조직의 분할 및 확대를 통해 직경을 증가 시키는데 2차 성장으로 굵어지는게 아니라 1차 거대증으로 굵어진다.

다음은 특별한 경우로 풀인지 나무인지 애매한 경우이다.
용혈수, 유카 : 일반적으로 형성층이 없는 외떡잎 식물이지만 독립적으로 특별한 형성층을 만들어내 변칙적인 2차 성장(Anomalous Secondary Growth)으로 줄기가 굵어지고 목질화가 이루어진다. 이들의 2차 성장은 2차 비후 분열 조직이라는 특별한 형성층에 의해 발생하는데 외부로는 2차 체관 안쪽으로는 2차 수관을 형성하는 일반적인 2차 성장과는 그 특성이 다르다.
칼라미테스, 시길라리아, 레피도덴드론을 비롯한 멸종한 고대 양치류 : 석송, 쇠뜨기류는 현재 작은 초본 식물이지만 고생대 페름기~석탄기 때의 석송류 식물인 시길라이아와 레피도덴드론은 높이 30m 굵기 2m 정도, 속새류 식물인 칼라미테스는 높이 10m 굵기 30cm로 거대하게 자랐다. 이들과 마찬가지로 고대 나무고사리들은 형성층이 있어서 2차 성장을 한다. 다만 단면 형성층이라 2차 수관만 만들어질 뿐 2차 체관은 만들어 지지 않는다. 학자들에 따라 초거대 풀, 풀과 나무의 경계 또는 가장 원시적인 나무로 간주한다.

좁은 의미의 나무 조건을 갖추었어도 다 자란 상태의 키가 너무 작으면 나무가 아니라 관목(灌木)으로 분류하기도 한다. 대표적으로 무궁화나 진달래나 개나리 같은 종류를 떠올리면 쉽다. 그런데 정확히 어느 선 이상으로 자랄 수 있어야 나무인지는 엄밀하게 정의되지 않는다. 보통 최대로 성장한 나무의 키가 2m 이하이면 관목으로 분류하며, 현실적으로는 인간 성인 키보다 크지 않다 싶으면 관목으로 분류하는 경향이 있다.

이렇게 ‘나무인가 아닌가’의 관점은 해당 식물의 열매가 과일이냐 채소냐를 가르는 기준이 되기도 한다. 수박, 참외, 토마토를 과일이 아닌 채소로 분류하는 이유도 여기서 기인한다.

나무는 인류가 구할 수 있는 재료 중 가장 가공이 쉬워서 오래전부터 인류가 사용해 온 다양한 물품의 재료가 되었다. 인류 역사 초기에는 인류의 도구 대부분을 나무로만 만들었다. 하지만 석기시대와 철기시대를 거쳐가면서 돌이나 금속이라는, 나무보다 훨씬 더 경도와 강도가 강한 물질을 가공해서 사용할 수 있게 되면서 나무는 주력 재료의 자리에서는 밀려났다. 하지만 가공이 쉽다는 점과 중량 대비 수직하중을 견디는 능력이 강한 특성 때문에 보조 재료로서는 여전히 수요가 많으며, 금속이나 석기로는 처리할 수 없는 부분(건축, 가구 등)에서도 나무를 여전히 주력 재료로 사용하고 있다.

나무만 잘 가공해도 인류의 기본적인 거주 환경은 그럭저럭 꾸려나갈 수 있다. 역사적으로 나무는 매우 중요한 건축 자재였으며 오늘날에도 건축에 많이 쓰이고 있다. 집을 지을 때 나무로 된 부속물, 즉 문이나 문틀, 마루 등은 항상 쓰이고, 부속물에 그치지 않고 나무로 골격을 만든 후 집을 짓는 방식도 있다. 특히 일본과 미국에는 목조 주택이 많다. 가끔 영화나 드라마에서 흰개미 문제로 골머리 앓는 장면이 나온다.

집 이외에도 쓸모가 많아서, 땔감으로 쓰고, 소소한 생활 도구도 만들고, 호신용 무기도 만들고 나뭇잎이나 껍질을 이용하여 의류 대체품을 만들어 쓰고, 배를 만들어서 바다로 나아가는 등… 금속과 플라스틱이 전문 지식과 전용 도구가 없으면 가공이 사실상 불가능하다는 점을 고려해보면 나무는 그 범용성과 가공성이 매우 훌륭한 자재에 속한다고 볼 수 있다.

또한 나무만이 가져다줄 수 있는 부드러운 느낌을 활용한 공예품이나 가구용 재료로도 꾸준히 써 왔다. 결정적으로 현대의 종이는 나무를 가공하여 얻는다. 원래는 낡은 옷가지에서 추출한 섬유질로 종이를 만들었지만 나무를 갈아 만든 펄프로 종이를 만드는 것이 더 싸고 많이, 그리고 빨리 만들 수 있기 때문이다.[6]

그 밖에, 아주 오래전부터 나무는 연료로서 활용되어 왔다. 나무는 인류가 처음으로 사용한 화력에너지이며, 불의 발견도 자연에서 나무에 불이 붙은 것을 발견한 것이다. 나무는 과거 지구 곳곳에서 묻혀 화석연료가 되었고, 이 화석연료는 현대에 석탄과 석유로서 매우 중요한 연료로 사용되고 있다. 현재도 일부 시골 지역에서는 나무가 주 연료로 사용된다. 우리나라에서도 화목 보일러라는 것이 일부에서 사용되고 있고, 이를 위한 땔감인 나무 펠릿이 따로 팔리기도 한다.

나무가 도마, 주걱, 스푼 등 주방용품의 재질로 사용되면 친환경적인 것처럼 보이지만, 관리를 제대로 하지 않을 경우 안에 세균이 번식할 수 있으며, 금속 같은 무기물이 아닌 나무에 한번 번식된 세균은 제거하기도 힘들다.[7] 그래서 몇 년 전부터는 정부에서 식당용으로 나무를 사용하는 것을 금지하였다. 다만 나무주걱은 금속제 주걱에 비해 프라이팬을 덜 상하게 하는 장점이 있으므로 집에서는 용도에 맞게 사용하는 게 좋다. 다만 이런 세균 번식과 같은 점을 제외하면 금속에 비해서 나무가 물에 의한 부식에 상당히 강하기 때문에 스테인리스 등의 내식성 합금이나 기타 부식 방지 기술이 개발되기 전까지는 나무가 가볍고 내구성 좋고 위생적인 재료였다. 근대 이전까지 선박을 목재로 만들던 것도 마찬가지 이유이다.

나무로부터 얻는 목재의 주 성분은 셀룰로스가 41~43%, 헤미셀룰로스 20~30%, 리그닌 23~23%로 구성된다. 나머지 4%에서 16%는 단백질, 인지질을 포함한 지질, 핵산, 무기질 등 생체 조직을 이루는 성분들로 구성된다. 셀룰로스는 글루코스가 중합체를 이룬 다당류로서 식물의 세포벽의 주성분이다. 헤미셀룰로스는 헤테로 폴리머의 일종인데, 셀룰로스처럼 식물 세포에 많지만 성질은 많이 다르다. 셀룰로스는 결정질인 데 비해 헤미셀룰로스는 비정질이고 셀룰로스는 가수분해에 강한 데 반해 헤미셀룰로스는 가수분해에 약하다. 리그닌은 방향족 알콜의 중합체로서 식물의 세포벽에 많이 있는 물질이다. 종이를 만드는 제지 공정에서는 이 리그닌을 셀룰로스로부터 분리해 내는 것이 중요한 작업이다. 사족으로 이 리그닌의 색소를 제거하는 원리로 유리같이 투명한 목재를 개발하는데 성공했다. ##