장작
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1. 개요
장작은 인류 역사에서 주요 연료로 사용되었으며, 나무를 잘라 만든 것으로 요리, 난방, 산업 등 다양한 용도로 사용된다. 장작은 채집 및 준비 과정을 거쳐 보관되며, 수분 함량에 따라 연소 방식과 발열량이 달라진다. 최근에는 가정 내 이용, 산업적 이용, 레저 및 문화 활동 등 다방면에서 사용되지만, 산림 파괴와 대기 오염을 유발하는 문제점도 지적된다.
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| 장작 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 용어 | 땔감 |
| 정의 | 불을 피우는 데 사용되는 나무 |
| 종류 | 장작 잔가지 나무 조각 펠릿 |
| 특징 | |
| 용도 | 난방 요리 |
| 연기 | 건강에 해로울 수 있음 |
| 이동 | 해충 확산의 원인이 될 수 있음 |
| 관련 정보 | |
| 관련 용어 | 목재 연료 |
| 관련 법규 | 나무를 죽이는 벌레로부터 나무를 보호하십시오 |
2. 역사
인류는 오랫동안 장작을 주요 연료로 사용해 왔다. 산업 혁명 이후 석탄 사용이 확산되기 전까지 장작은 가장 중요한 에너지원이었다.[4] 장작의 접근성은 매우 중요했으며, 중세 시대에는 장작을 모을 수 있는 권리가 임대 계약의 중요한 부분이 되기도 했다.[5]
19세기 후반 미국에서도 장작은 여전히 중요한 가치를 지녔다. 소로우는 "왕자, 농부, 학자, 야만인 모두 숲에서 가져온 몇 개의 나무토막으로 몸을 따뜻하게 하고 음식을 요리해야 한다"라고 언급하며 장작의 중요성을 강조했다.[6]
일본에서는 1931년부터 1935년까지 연간 평균 약 5000만 층적석, 1956년에는 3400만 층적석의 장작이 생산되었다. 제재 찌꺼기 등 장작 대체재도 상당량 공급되었다.[35]
2. 1. 중세 시대
산업 혁명 동안 석탄의 사용이 확산되기 전까지, 인류 역사의 대부분 동안 장작은 주요 연료였다.[4] 이 때문에 장작의 접근성은 귀중한 자원이었으며, 나무 사용 권한 또는 장작을 모을 권리는 많은 중세 임대 계약의 중요한 측면이었다.[5]
2. 2. 근대
산업 혁명 동안 석탄의 사용이 확산되기 전까지, 인류 역사의 대부분 동안 장작은 주요 연료였다.[4] 이 때문에 장작의 접근성은 귀중한 자원이었으며, 나무 사용 권한 또는 장작을 모을 권리는 많은 중세 임대 계약의 중요한 측면이었다.[5] 19세기 미국 후반에도 소로우는 "이 시대와 이 나라에서도 나무에 여전히 얼마나 큰 가치가 부여되는지 주목할 만하다... 왕자, 농부, 학자, 야만인 모두 숲에서 가져온 몇 개의 나무토막으로 몸을 따뜻하게 하고 음식을 요리해야 한다"라고 생각했다.[6]3. 장작 채집 및 준비
장작 채집은 지역과 문화에 따라 다양한 방식으로 이루어진다. 특정 구역에서 채집이 이루어지기도 하고, 농경지 준비 과정의 일부로 채집이 이루어지기도 한다. 개인이나 집단이 채집 활동에 참여하며, 사용하는 도구와 방법 또한 다양하다.[7]
일반적으로 숲이 울창한 지역에서는 자연 숲의 부산물, 특히 썩기 시작하지 않은 쓰러진 나무를 선호하는데, 이는 이미 부분적으로 건조되었기 때문이다. 서 있는 죽은 나무는 줄기에 습한 유기물이 적어 도구가 더 오래 날카롭게 유지될 뿐만 아니라 건조되고 덜 썩었기 때문에 더욱 선호된다. 이러한 목재 수확은 산불 위험을 줄이지만, 그루터기에 둥지를 짓는 동물들의 서식지를 감소시키기도 한다.
장작용 목재는 보통 체인톱을 사용하여 손으로 수확한다. 미국에서는 장작의 표준 측정 단위로 코드(약 3624.56L3)를 사용하며, 무게로도 판매된다. 발열량은 가격에 영향을 미치는 요소 중 하나이며, 목재 구획으로부터의 거리와 목재의 품질 또한 가격에 영향을 준다.[8][9]
장작은 벌채한 나무를 적당한 길이로 잘라 건조시키고, 다시 가늘고 길게 쪼개어 연료로 사용한다.
3. 1. 북미
북미에서는 주로 숲이 울창한 지역의 숲에서 나오는 부산물로 장작을 얻으며, 썩기 시작하지 않은 쓰러진 나무가 이미 부분적으로 건조되었기 때문에 선호된다.[7] 서 있는 죽은 나무는 줄기에 습한 유기물이 적어 도구가 더 오래 날카롭게 유지될 뿐만 아니라 건조되고 덜 썩었기 때문에 더 선호된다. 이러한 형태의 목재를 수확하면 산불의 속도와 강도를 줄일 수 있지만, 그루터기에 둥지를 짓는 부엉이, 박쥐, 일부 설치류와 같은 동물의 서식지도 줄어든다.장작용 목재 수확은 일반적으로 체인톱을 사용하여 손으로 수행한다. 미국 대부분의 지역에서 장작의 표준 측정 단위는 코드이며, 이는 약 3624.56L3에 해당한다. 장작은 무게로도 판매될 수 있으며, 발열량이 가격에 영향을 미칠 수 있다. 가격은 목재 구획으로부터의 거리와 목재의 품질에 따라 크게 달라진다.[8][9]
3. 2. 나이지리아
나이지리아의 장작/연료 목재는 구하기 쉽고 저렴하기 때문에 다양한 용도로 사용된다. 연료 목재에 대한 과도한 수요는 삼림 자원에 막대한 압력을 가하여 삼림 지대의 고갈과 섬세한 생태계의 파괴를 초래한다. 또한, 산림 벌채는 이산화 탄소, 즉 온실 가스를 대기 중으로 방출하여 기후 변화를 악화시킨다.[10]나이지리아에서 장작은 다음과 같이 일반적으로 사용된다.
- '''요리:''' 나이지리아 전역의 많은 가구와 상업 시설에서 요리를 위한 주요 에너지원으로 사용된다. 전통적인 난로나 노천에서 식사를 준비하고 음식을 데우는 데 사용된다. 하루 1달러 미만으로 생활하는 많은 사람들이 요리를 위해 장작을 사용한다.[11]
- '''난방:''' 더 추운 지역이나 추운 계절에는 난방 목적으로 장작이 사용된다. 가정에 따뜻함을 제공하며 벽난로나 전통적인 난방 장치에 사용할 수 있다.[12]
- '''소규모 산업 및 수공예 활동:''' 장작은 다양한 생산 과정에 소규모 산업에서 자주 활용된다. 예를 들어 제빵 및 식품 가공, 도자기 제작, 벽돌 제작 및 대장장이 활동 등이 있다.[13] 농촌 지역에서는 장작을 조각, 목공 및 전통 공예품 제작과 같은 수공예 활동에 사용한다.[14]
- '''숯 생산:''' 장작은 또한 숯 생산의 주요 원료이다. 나무의 탄화에서 파생된 숯은 요리, 난방 및 산업 공정에 사용된다.[15][16]
- '''문화 및 종교 관행:''' 장작은 나이지리아의 문화 및 종교 관행에서 중요한 역할을 한다. 전통 의식, 의례 및 불을 사용하는 종교 의식에 사용된다. 학생들은 또한 모닥불, 밤 파티 등을 하는 데 사용한다. 밤에 가면극을 하는 전통주의자들은 장작을 사용하여 몸을 따뜻하게 하고 염소나 닭고기와 같은 고기를 구워 즐긴다.[17]
3. 3. 장작 준비
대부분의 장작은 쪼개는 과정이 필요한데, 이는 더 많은 표면적을 노출시켜 더 빠른 건조를 가능하게 하기 때문이다. 오늘날 대부분의 쪼개는 작업은 유압식 분할기를 사용하지만, 장작 패는 도끼 또는 쐐기와 해머로도 쪼갤 수 있다.
사용하기 적합한 굵기와 길이로 가공하여 나무의 건조를 촉진하는 작업을 '''장작 패기'''라고 한다. 장작의 모양이나 크기에 대한 공업 규격은 없지만, 일본에서는 대체로 폭이 수 cm이고, 길이가 35cm 전후는 캠핑용, 45cm 전후는 장작 난로용으로 주류를 이룬다.
장작을 쪼개는데 사용되는 도구는 다음과 같다.
| 도구 | 설명 |
|---|---|
| 도끼 | 요키라고도 한다. 체력과 기술이 필요하다. 나무의 섬유를 따라 쪼개지도록 날이 두껍다. 스웨덴, 핀란드, 독일 제품도 수입되고 있다. 벌채용이나 제재용 도끼는 날이 얇으므로, 억지로 장작 쪼개기에 사용하면 날이 망가진다. |
| 割矢・金矢|와리야・카나요일본어 | 장작 쪼개기 전용 철제 쐐기로, 2개 1조로 사용되는 경우가 많다. 2개를 번갈아 철 망치 등으로 두드리면 차차 쪼개진다. 도끼에 비해 안전하고 신체에 부담이 적은 방법. 쐐기 윗부분에 슬라이드 해머를 설치한 타입도 있다. |
| 스플리터 콘 | 유니콘 스플리터라고도 한다. 원뿔형의 큰 드릴을 회전시켜 목재를 쪼개는, 단순한 방식의 스플리터. |
| 스플리터 | 로그 스플리터 또는 파이어우드 스플리터라고도 한다. 엔진이나 모터로 유압을 발생시켜 장작을 쐐기에 밀어 넣어 쪼개는 기계. 발생하는 압력을 톤으로 나타낸다 (톤이 낮은 것은 활엽수를 쪼갤 힘이 없다). 장작 쪼개는 고된 노동에 견딜 수 있는 사람이 적은 산촌에서는, 여러 집에서 장작 쪼개는 기계를 공동으로 사용하는 예도 있다. |
| 프로세서 | 로그 프로세서 또는 파이어우드 프로세서라고도 한다. 스플리터 앞에 원형 톱이나 체인톱의 통나무 절단 장치를 부가한 것. 장작을 트럭에 적재하는 벨트 컨베이어를 갖춘 것도 많다. 고정식, 트레일러식, 중장비식, 트랙터 후부 설치식 등이 있다. 북유럽과 북미에 많은 메이커가 있다. |
장작용 나무는 벌채 후 가지를 제거하고, 체인톱 등으로 통나무 자르기(알맞은 길이로 절단)한다. 지면이나 대 위에 세울 수 있도록 가능한 한 수평으로 절단한다. 절단한 장작 재료는 대 위에 세우고, 도끼로 쪼갠다. 굵은 통나무 자르기는 한 번에 쪼갤 수 없어 도끼가 나무 단면(こぐち: 톱 단면)에 박혀 빠지지 않으므로, 주변부터 깎아내듯이 쪼개간다. 섬유가 얽혀 있는 마디가 많은 부분은 쐐기를 병용한다. 건조가 진행되지 않은 삼나무나 편백을 비롯한 많은 침엽수, 떡갈나무, 벚나무, 자작나무, 참나무는 쉽게 쪼개지지만, 느티나무나 녹나무는 쪼개기 어렵다.
4. 장작 보관
장작은 물에 닿지 않도록 하고 건조를 지속하기 위해 다양한 방법으로 보관된다. 단순한 더미부터 독립형 스택, 특수 구조물에 이르기까지 여러 방식이 있다.
나무를 덮어두면 더 빨리 건조될지에 대한 논쟁이 있는데, 나무 표면이 젖는 것과 바람과 햇빛이 스택에 최대한 닿도록 하는 것 사이에서 균형을 잡아야 한다. 덮개는 물을 흘려보내는 재료라면 무엇이든 사용할 수 있다. 큰 합판 조각, 판금, 테라코타 타일, 기름칠된 캔버스 천, 심지어 저렴한 플라스틱 시트도 가능하다. 나무를 ''완전히'' 덮으면 건조되지 않는다. 이상적으로는 팔레트나 남은 나무를 사용하여 나무를 지면에서 들어 올려 부패를 줄이고 공기 흐름을 늘려야 한다.
스택의 끝을 만드는 방법에는 여러 가지가 있다. 일부 지역에서는 통나무 쌍을 교대로 사용하여 끝을 안정시키는 크리브 끝을 만든다. 땅에 박힌 말뚝이나 기둥도 더미를 끝내는 또 다른 방법이다. 끝에 쌓인 통나무에 끈을 묶고, 끈의 자유로운 끝을 더미 가운데 통나무에 감는 방법도 있다.
실외 보관 시 장작은 껍질이 위를 향하도록 쌓아야 한다. 이렇게 하면 물이 흘러내리고 서리, 얼음, 눈이 나무에 닿지 않는다. 집 근처에 나무를 보관하면 흰개미와 같은 곤충이 실내에 서식할 가능성이 높아진다. 집 안에 장작을 장기간 보관하는 것은 흰개미와 같은 곤충이 유입될 위험이 있으므로 권장하지 않는다.
원형 스택은 여러 가지 방법으로 만들 수 있다. 일부는 주변에 원형 벽이 쌓인 나무 더미 형태이고, 미국의 홀츠 하우젠(Holz Hausen)과 같이 더 복잡한 형태도 있다. 홀츠 하우젠(나무 집)은 나무를 쌓는 원형 방법으로, 지지자들은 비교적 작은 공간에서 건조 속도를 높인다고 말한다. 전통적인 홀츠 하우젠은 지름이 약 3.05m이고 높이가 약 3.05m이며 약 6코어의 나무를 담을 수 있다. 벽은 방사형으로 배열된 조각으로 만들어지며 안정성을 위해 약간 안쪽으로 기울어져 있다. 내부 조각은 공기 흐름을 위한 굴뚝을 형성하기 위해 끝에 쌓여 있다. 상단 조각은 비를 흘려보내기 위해 약간 바깥쪽으로 기울어져 있으며 껍질이 위로 오도록 배치된다.[18]
4. 1. 스택
가장 간단한 스택은 통나무를 서로 옆에, 그리고 위에 놓아 통나무 너비의 선을 만드는 것이다. 스택의 높이는 다양하며, 일반적으로 끝을 어떻게 구성하느냐에 따라 달라진다. 끝을 구성하지 않으면 통나무의 길이와 더미의 길이가 독립형 스택의 높이를 결정하는 데 도움이 된다.[18]4. 2. 지붕 아래
지붕 아래에서는 장작이 비, 눈, 유출수에 노출되지 않지만, 장작에서 나오는 수분이 내부에서 다시 응축될 수 있으므로 통풍이 잘 되도록 해야 한다. 쌓는 방법은 원하는 구조와 배치에 따라 다르다. 쪼갠 장작이든, 둥근 통나무 조각이든 길이 방향으로 쌓는 것이 가장 안정적이고 실용적이다. 장작을 더 건조해야 한다면, 스택을 통해 공기가 잘 통해야 한다.[18]
5. 연소 및 발열량
장작의 수분 함량은 장작이 어떻게 연소되고 얼마나 많은 열을 방출하는지를 결정한다. 건조되지 않은 (생) 나무는 수분 함량 때문에 건조된 나무보다 70~100% 더 무거울 수 있다. 일반적으로 건조된 나무는 수분 함량이 20% 이하이다. 이 데이터를 보고하는 합리적인 표준 방법으로 저위 발열량 사용이 권장된다.
5. 1. 발열량
나무의 에너지 함량은 수종에 따라 다르다.[19] 예를 들어, 15.5e6Btu/cord에서 32e6Btu/cord 범위일 수 있다.[20] 수분 함량이 높을수록 나무가 연소되기 전에 나무 속의 물을 증발(끓이기)시키는 데 더 많은 에너지가 사용되어야 한다. 건조된 나무는 동일한 수종의 생나무보다 난방에 더 많은 에너지를 제공한다.서호주 정부 산하 지속 가능한 에너지 개발 사무소(SEDO)는 나무의 에너지 함량이 4.5kWh/kg 또는 16.2GJ/t)이라고 밝히고 있다.[21]
다음은 여러 수종의 나무 에너지 함량의 몇 가지 예이다.
5. 2. 가마 건조
가마 또는 오븐과 같은 외부 열원을 사용하면 건조 시간을 1~3년에서 며칠로 단축할 수 있다. 가마 또는 오븐으로 장작을 건조하는 과정은 앤서니 쿠타라(Anthony Cutara)가 발명했으며, 1983년 미국 특허를 성공적으로 출원했다.[22] 1987년 미국 농무부는 이 방법을 재현하고 가마 건조 장작 생산에 대한 자세한 절차를 발표했으며, 높은 열 출력과 증가된 연소 효율을 이 과정의 주요 이점으로 언급했다.[23]6. 측정 단위
일반적으로 장작은 부피 단위로 판매된다. 특정 부피 용어가 사용될 수 있지만, 이것이 의미하는 바와 측정 결과가 연료로 생산할 수 있는 양에는 큰 차이가 있을 수 있다. 수분 함량이 65%인 생 목재는 20%로 건조된 목재보다 사용 가능한 에너지가 적다. 용어에 관계없이 장작 측정은 추정치로 생각하는 것이 가장 좋다.
초기 근대 잉글랜드에서는 장작을 장작토막(billet)과 작은 묶음 장작(bavin) 단위로 측정했다. 장작토막[24]과 작은 묶음 장작은 모두 불쏘시개 조각이었다[25]). 16세기에 장작토막은 길이 약 0.91m 약 10.16cm, 둘레 약 25.40cm(벽난로용)로 표준화되었고, 작은 묶음 장작은 길이 약 0.91m, 둘레 약 0.61m(오븐에 자주 사용되는 더 굵은 통나무)로 표준화되었다[26]).
미터법을 사용하는 지역과 북미 지역의 장작 측정 단위에 대한 자세한 내용은 각각 #미터법과 #북미 섹션을 참조하라.
6. 1. 미터법
미터법에서 장작은 일반적으로 스테르 단위로 판매되며, 이는 1m3 부피에 해당한다. 가장 흔한 장작 조각 길이는 33cm와 50cm이다. 오스트레일리아와 같은 곳에서는 나무를 킬로그램 또는 톤 단위로도 판매한다.6. 2. 북미
북미에서는 장작을 코드 또는 면 코드 단위로 판매한다.[27]- '''꽉 찬 코드''' (부시 코드): 깔끔하게 쌓인 더미에서 나무, 나무 껍질 및 공간을 포함하여 약 3624.56L3의 부피를 갖는다.[27] 쌓인 나무는 고체 나무 조각보다 더 많은 공간을 차지하므로 코드의 실제 나무 부피는 약 2265.35L3에서 약 2831.68L3 범위일 수 있다. 가장 일반적인 장작 조각 길이는 약 40.64cm이다.[28]
- '''면 코드''' (릭[29]): 약 1.22m x 약 2.44m 더미에 쌓인 통나무의 길이에 따라 달라진다. 약 40.64cm 길이의 통나무를 사용할 때 부피는 약 1189.31L3이며, 이는 꽉 찬 코드의 1/3이다.[28]
7. 다양한 연소 용도
장작은 벌채한 나무를 적당한 길이로 잘라 건조시키고, 다시 가늘고 길게 쪼개어 연료로 사용한다. 제재 시 발생하는 켠 나무나 주택 해체 자재도 이용된다[34]。
장작을 완전 연소시키는 것은 다른 고체 연료와 마찬가지로 쉽지 않다. 열분해로 발생하는 가연성 가스나 煤|그을음일본어는 불완전 연소되면 주변으로 방출되어 인체에 유해하다. 완전 연소를 위해서는 화로 구조를 개선하고, 고온에서 산소를 충분히 공급해야 한다. 특히 벌채 직후의 生木|생나무일본어는 수분을 많이 포함하고 있어 건조가 부족한 장작은 착화성이 나쁠 뿐만 아니라, 발생한 열량이 수증기에 빼앗겨 연소 효율이 떨어진다. 온도가 올라가지 않아 불완전 연소로 유해 가스나 다량의 그을음이 배출되므로, 장작은 가능한 한 장기간 건조시켜야 한다[34]。
착화 시에는 불씨를 크게 하기 위해 공기와 접촉 면적을 넓히도록 나무 잔가지나 비슷한 크기로 쪼갠 '''불쏘시개'''를 사용한다. 불이 충분히 붙은 후에는 불을 오래 유지하기 위해 더 굵은 장작을 넣는다. 장작은 다른 연료에 비해 연기 배출량과 에너지 효율이 낮지만, 조달이 쉬워 가장 오래전부터 인류가 이용해 온 연료이다.
장작에는 활엽수와 침엽수 모두 사용된다[34]。 활엽수는 밀도가 높아 천천히 타며 열량이 크다[34]。 침엽수는 밀도가 낮아 열량이 낮지만, 쪼개기 쉽고 착화성이 높아 불쏘시개용으로 적합하다[34]。 일부 장작 난로에서는 침엽수 장작을 사용할 수 없다[34]。 장작은 열분해를 통해 가연성 가스를 발생시켜 불꽃을 내며 타오른다. 굵기와 수종에 따라 다르지만 목탄[34]보다 빨리 타는 경우가 많다.
과거 일본에서는 1931년부터 1935년까지 연간 평균 약 5000만 층적석, 1956년에는 3400만 층적석의 장작이 생산되었다. 제재 찌꺼기 등 장작 대체재 공급도 상당량 있었다[35]。
장작은 가정, 산업, 레저, 문화 등 다양한 분야에서 활용된다.
7. 1. 가정 내 이용
고대부터 장작은 끓이기, 조리, 난방 등 가정 내 열원으로 사용되었다. 근대에 이르기까지 장작은 가정에서 거의 유일한 열원이었다.현대에는 가스나 전기 등 다양한 조리 및 난방 기구가 있지만, 이러한 에너지원이 보급되기 전에는 장작이 가장 구하기 쉽고 다루기 간편한 연료였다.
일본에서는 1950년대까지 도시에서도 가정 및 산업용 주요 에너지원으로 장작을 사용했으며, 취사와 목욕은 거의 장작으로 이루어졌다. 많은 집에 장작 패기용 칼이 있을 정도였다. 그러나 고도 성장기를 거치며 석유와 전기로 대체되었고, 1970년대에는 도시에서 장작을 일상 연료로 사용하는 가정이 거의 사라졌다. 현재는 가정용 연료로 석유(등유, 중유) 등이 주로 사용되지만, 지방 일부에서는 여전히 장작을 사용하고 있다. 최근에는 시골 생활 붐에 따라 장작 난로나 이로리 등 장작 사용 제품이 취미 용품으로 인기를 얻기도 한다.
7. 1. 1. 부뚜막
고대부터 근대에 이르기까지 가정 내에서 열을 얻는 방법은 장작을 태우는 것이 거의 유일했다. 현대에는 가스나 전기 등 다양한 조리 기구·난방 방법이 있지만, 전기나 가스가 보급되기 전에는 장작이 가장 구하기 쉽고 다루기 편한 연료였다.
한국의 전통적인 부뚜막은 장작을 사용하여 음식을 조리하고 난방을 하는 설비였다. 조리 시에는 간이적인 것부터 정교한 것까지 다양한 화덕이 세계 각지에서 고안되어 사용되었으며, 화덕에서 발생한 열을 이용한 벽난로 등의 난방 기구가 발전하기도 했다. 실내나 가옥 근처에 설치한 부뚜막에 장작을 사용하면, 일정한 수준의 열효율과 편리성을 확보하여 고기나 채소를 익힐 수 있었다.[1]
7. 1. 2. 장작 난로
유럽에서는 장작에서 발생하는 매연이 미세 입자 물질 등의 수치를 높여 대기 오염의 원인이 된다고 지적되어, 2022년 1월 1일부터 EU의 환경 규제 EN 기준을 충족해야만 판매할 수 있게 되었다. 북미에서는 2020년 5월 미국 환경 보호청(EPA)에 의해 장작 난로의 배기 연량이 1시간당 2g 이하로 제한되었다.[36]
7. 1. 3. 욕조
원래는 부뚜막에서 끓인 물을 운반하여 욕조로 옮겼지만, 욕조 근처에서 장작으로 물을 끓여 순환시키는 방법 등이 고안되었다. 현대에도 목욕탕 등에서 장작 보일러를 사용하는 곳이 있다. 순환식 욕조가 저렴하게 판매되고 있으며, 약한 불로 보온할 수 있는 장점도 있다. 가스 또는 석유와 겸용할 수 있는 제품도 있다. 일반적인 순환식 욕조와 같은 방식이므로, 스토브에 비해 도입이 용이하다. 가장 단순한 것은 오이에몬 욕조이지만, 불 위에 많은 양의 물을 배치해야 하므로 튼튼한 가설이 필요하며 현대에는 가마를 구하는 것 자체가 어렵다.7. 2. 산업적 이용
현대에는 가스와 전기 등 다양한 조리 기구·난방 방법이 있지만, 전기나 가스가 보급되기 전에는 장작이 가장 구하기 쉽고 다루기 간편한 연료였다. 일본에서는 1950년대까지 도시에서도 가정용 및 산업용 주요 에너지원으로 장작을 사용했으며, 취사와 목욕은 거의 장작으로 이루어져 많은 집에 장작 패기용 칼이 있었다. 고도 성장기에 석유와 전기로 대체되어 1970년대에는 도시에서 장작을 일상 연료로 사용하는 가정은 거의 사라졌다. 현재 가정 연료로는 석유(등유, 중유) 등이 사용되지만, 지방에서는 여전히 장작이 사용되기도 한다.유럽에서는 장작에서 발생하는 매연이 미세 입자 물질 등의 수치를 높여 대기 오염의 원인이 된다는 지적이 있다. 2022년 1월 1일부터 EU 환경 규제 EN 기준을 충족해야만 장작 난로를 판매할 수 있게 되었다. 북미에서는 2020년 5월 미국 환경 보호청(EPA)에 의해 장작 난로의 배기 연량이 1시간당 2g 이하로 제한되었다.[36]
증기 기관의 열원으로 장작을 사용한 예시로, 장작을 연소시켜 발생하는 가스를 이용하는 내연 기관을 탑재한 장작 자동차가 있었다.[36] 미국에서는 장작 화력 발전기가 시판되고 있으며, 요업에서는 전통적인 방식으로 도기, 자기, 벽돌을 만들 때 땔감으로 굽는다.[36] 특히 수지를 많이 함유하여 고온을 낼 수 있는 적송 땔감이 최상으로 여겨진다.[36] 최근에는 가스나 전기로 굽는 경우가 많아졌지만, 가마 위치에 따라 불균일한 온도로 구워져 미묘한 색감을 내기 위해 땔감을 고집하는 도예가도 많다.[36]
7. 2. 1. 증기 기관
증기 기관의 열원으로 장작을 사용한 예와, 장작을 연소시켜 발생하는 가스를 이용하는 내연 기관을 탑재한 장작 자동차의 예가 있었다.[36]7. 2. 2. 발전
요약에 따르면, 미국에서는 장작 화력 발전기가 시판되고 있다.7. 2. 3. 요업
요업에서 전통적인 제조법으로 만들어진 도기, 자기, 벽돌은 땔감으로 소성된다.[36] 특히 수지를 많이 함유하여 고온을 얻을 수 있는 적송 땔감이 최상으로 여겨진다.[36] 최근에는 더 손쉬운 가스나 전기로 굽는 경우가 많아졌지만, 장소에 따라 불균일한 온도로 구워 미묘한 색감을 내기 위해 땔감을 고집하는 도예가도 많다.[36]7. 3. 레저 및 문화
캠핑이나 바비큐 등에서 열원으로 모닥불 등에 장작을 사용하는 경우가 많으며, 대부분의 캠프장에서는 장작을 판매하고 있다.[1] 이 경우, 최근에는 모닥불대 등의 이용이 권장되는 경우가 많아지고 있다.[1]밀교에서는 승려가 기도를 할 때 제단에 화로(호마단)를 설치하고, 나무 조각을 태우는 경우가 있는데,[1] 이 나무 조각을 '''호마목'''이라고 부른다.[1]
8. 장작 만들기 (장작 패기)
'''장작 패기'''는 나무를 사용하기 적합한 굵기와 길이로 가공하고 건조를 쉽게 하는 작업이다. 장작의 모양이나 크기에 대한 정해진 규격은 없지만, 일본에서는 캠핑용으로 폭 수 cm, 길이 35cm 전후, 장작 난로용으로 45cm 전후의 크기가 많이 사용된다.
8. 1. 원료
기본적으로 장작은 벌채한 나무를 적당한 길이로 잘라 건조시키고, 다시 가늘고 길게 쪼개어 연료로 사용한다. 각종 연소 특성이 품질의 기준이 된다. 제재 시 발생하는 켠 나무나 주택 해체 자재도 이용된다.장작의 원료로는 벌채된 목재가 사용되지만, 수종에 따라 장작으로서 우수한 품질을 보이는 나무가 있는가 하면, 불이 잘 붙지 않는 나무도 있다. 더 나아가서는 유독 가스가 발생하여 장작으로 사용하기에 적합하지 않은 나무도 있다.
장작에는 활엽수도 침엽수도 이용된다.
8. 1. 1. 침엽수와 활엽수
침엽수는 밀도가 낮아 불이 잘 붙지만, 비교적 빨리 타버린다. 활엽수는 그 반대이다.[37] 활엽수 장작은 비교적 밀도가 높고, 천천히 타며, 열량도 크다.[37] 침엽수 장작은 비교적 밀도가 낮기 때문에 열량도 낮지만 쪼개기 쉽고, 착화성이 높고 연소 속도도 빠르기 때문에 불쏘시개용으로 적합하다.[37]8. 1. 2. 독성 있는 나무
협죽도는 나무 전체에 독성이 있으며, 연소된 연기에도 독성이 있다.[1] 옻나무에 접촉하거나 옻나무 연기를 쐬면 알레르기를 일으킬 수 있다.[2]8. 2. 가공 도구
장작을 만들기 위해서는 나무를 사용하기 적합한 굵기와 길이로 가공하여 건조를 촉진하는 작업이 필요하며, 이를 '''장작 패기'''라고 한다. 장작의 모양과 크기는 정해진 규격은 없지만, 일본에서는 캠핑용으로 폭 수 cm, 길이 35cm 전후, 장작 난로용으로 45cm 전후의 크기가 많이 사용된다. 장작을 가공하는 도구는 다음과 같다.- 도끼: 요키라고도 불리며, 체력과 기술이 필요하다. 나무의 섬유를 따라 쪼개기 위해 날이 두껍다. 스웨덴, 핀란드, 독일 제품도 수입된다. 벌채용이나 제재용 도끼는 날이 얇으므로 장작 쪼개기에 사용하면 날이 망가질 수 있다.
- 와리야・카나요|할석・금시일본어: 장작 쪼개기 전용 철제 쐐기로, 2개를 한 쌍으로 사용하는 경우가 많다. 2개를 번갈아 철 망치 등으로 두드리면 점차 쪼개진다. 도끼에 비해 안전하고 신체 부담이 적다. 쐐기 윗부분에 슬라이드 해머를 설치한 제품도 있다.
- 스플리터 콘: 유니콘 스플리터라고도 한다. 원뿔형의 큰 드릴을 회전시켜 목재를 쪼개는 단순한 방식이다.
- 스플리터: 로그 스플리터 또는 파이어우드 스플리터라고도 한다. 엔진이나 모터로 유압을 발생시켜 장작을 쐐기에 밀어 넣어 쪼개는 기계이다. 발생하는 압력을 톤으로 나타내며, 낮은 톤은 활엽수를 쪼갤 힘이 부족하다. 장작 패는 노동을 감당하기 어려운 산촌에서는 여러 집에서 공동으로 사용하기도 한다.
- 프로세서: 로그 프로세서 또는 파이어우드 프로세서라고도 한다. 스플리터에 원형 톱이나 체인톱을 부착하여 통나무 절단 기능을 추가한 것이다. 장작을 트럭에 적재하는 벨트 컨베이어를 갖춘 것도 많다. 고정식, 트레일러식, 중장비식, 트랙터 후부 설치식 등이 있다. 북유럽과 북미에 많은 제조사가 있다.
굵은 통나무는 한 번에 쪼개기 어렵기 때문에, 주변부터 깎아내듯이 쪼개야 한다. 섬유가 얽힌 마디가 많은 부분은 쐐기를 함께 사용한다. 건조되지 않은 삼나무, 편백 등 침엽수와 떡갈나무, 벚나무, 자작나무, 참나무는 비교적 쪼개기 쉽지만, 느티나무나 녹나무는 쪼개기 어렵다.
9. 장작 건조
벌채된 직후의 나무는 60%에서 100% 정도의 수분을 함유하고 있다. 이러한 나무를 장작으로 가공한 직후에는 불이 잘 붙지 않고 연소 에너지가 수분 증발에 소비되기 때문에, 마른 장작에 비해 온도가 잘 올라가지 않는다. 가열 연소 온도가 낮으면 가연성 가스의 착화점이나 발화점에 도달하는 부분이 작아져, 배출된 가연성 가스가 완전 연소되지 못하고 그대로 유해 가스로 방출되거나, 불완전 연소 생성물인 연기나 그을음이 되어 방출된다.。
이러한 문제를 줄이기 위해 장작을 건조시키는 것이 중요하다. 장작 건조는 원래의 수분량을 줄여서 20% 정도로 낮추는 것을 목표로 한다.
9. 1. 자연 건조
벌채된 직후의 나무는 60%에서 100% 정도의 수분을 함유하고 있다. 이러한 나무를 장작으로 가공한 직후에는 불이 잘 붙지 않고 연소 에너지가 수분 증발에 소비되기 때문에, 마른 장작에 비해 온도가 잘 올라가지 않는다. 이는 겉보기에는 큰 문제가 아닌 것처럼 느껴질 수 있지만, 가열 연소 온도가 낮으면 가연성 가스의 착화점이나 발화점에 도달하는 부분이 작아져, 배출된 가연성 가스가 완전 연소되지 못하고 그대로 유해 가스로 방출되거나, 불완전 연소 생성물인 연기나 그을음이 되어 방출된다. 그을음은 조리기구나 연소 기구를 그을리게 할 뿐만 아니라, 본래 가연성 물질이기 때문에 예기치 않은 화재나 이상 가열에 의한 고장의 원인이 된다. 또한 호흡기에 해를 끼치고, 연기가 나고 불쾌하다.이러한 문제를 줄이기 위해 장작을 건조시키는 것이 중요하다. 장작 건조는 원래의 수분량을 줄여서 20% 정도로 낮추는 것을 목표로 한다.
현재 땔감 생산의 주류는 자연 건조이다. 햇볕이 잘 들고 통풍이 잘 되는 야외에 바람이 잘 통하도록 쌓아두고 1년에서 2년 정도 방치한다. 수분 함량이 적은 겨울철에 벌채한 나무는 1년 수개월, 수분 함량이 많은 여름철에 벌채한 땔감은 2년 정도가 걸린다. 그러나 벌채 후 쪼개는 것을 가늘게 함으로써 탈수 효율을 높일 수 있으며, 3cm 정도로 다소 가늘게 쪼개면 수개월에서 10개월 정도에도 20% 정도로 탈수시키는 것이 가능하다.
9. 2. 강제 건조 (인공 건조)
벌채된 직후의 나무는 60%에서 100% 정도의 수분을 함유하고 있다. 이러한 나무를 장작으로 가공한 직후에는 불이 잘 붙지 않고 연소 에너지가 수분 증발에 소비되기 때문에, 마른 장작에 비해 온도가 잘 올라가지 않는다. 이는 겉보기에는 큰 문제가 아닌 것처럼 느껴질 수 있지만, 가열 연소의 온도가 낮으면 가연성 가스의 착화점이나 발화점에 도달하는 부분이 작아지고, 결과적으로 배출된 가연성 가스가 완전 연소되지 못하고 그대로 유해 가스로 방출되거나, 불완전 연소 생성물로서 연기나 그을음이 되어 방출된다. 이 그을음은 조리기구나 연소 기구를 문자 그대로 그을리게 할 뿐만 아니라, 본래 가연성 물질이기 때문에 예기치 않은 화재나, 이상 가열에 의한 고장의 원인이 된다. 또한 호흡기에 해를 끼치고, 연기가 나고 불쾌하다.이러한 문제를 줄이기 위해 장작을 건조시키는 것이 중요하다.
장작 건조는 원래의 수분량을 줄여서 20% 정도로 낮추는 것을 목표로 한다. 열원을 사용하여 급속하게 건조하는 방법이다. 목재 펠릿 등에서는 가공 과정에서 압축과 마찰에 의해 가열되지만, 장작에 대해서는 그다지 행해지지 않는다.
9. 3. 건조 상태 확인
장작의 건조 상태는 장작의 무게와 가볍게 두드렸을 때의 소리로 판단할 수 있다.[35] 잘 건조된 장작은 가볍고, 캉캉하고 경쾌한 소리가 난다. 함수율이 높은 장작은 무겁고, 쿵쿵하는 둔탁한 소리가 난다.[35] 또한, 수분 측정기를 사용하는 것도 가능하다.[35]
10. 시판되는 장작
홈 센터 등에서 장작을 구입할 수 있으며, 지역에 따라서는 편의점 등에서 판매하는 경우도 있다. 상품으로서의 장작에는 규격이 존재하지 않으며, 건조가 충분하지 않은 저품질의 것이 판매되는 경우가 있으므로 주의가 필요하다.
11. 장작 열처리
장작은 열처리된 것과 열처리되지 않은 것으로 나뉜다. 열처리된 장작은 열처리 종류에 따라 Kiln Dried Firewood와 Heat Treated Firewood로 분류된다.
Kiln Dried Firewood는 규격에 준거하지 않은 열처리로, 열처리 상세 정보가 불명확하여 신뢰성이 낮은 장작에 대한 라벨이다.
Heat Treated Firewood는 온도나 시간 등의 조건이 명시된 신뢰성 높은 장작에 대한 라벨이다. 미국에서는 열처리 절차가 미국 농무부(USDA)에 의해 규격화되어 있다.
장작에 열처리가 요구되는 이유는 주로 딱정벌레 등의 병해충을 살충하기 위함이며, 이러한 처리가 이루어지지 않은 경우 장작 수송으로 인해 나무를 고사시키는 산림 병해충이 원격지로 확산될 위험이 있다.
일반적인 열처리 온도와 시간은 장작의 심재 온도 60°C에서 1시간으로 한다.
미국에서는 검역 구역이 설정되어 있으며, 열처리되지 않은 장작의 주(州) 간 수송은 금지되어 있다. USDA 인증을 받은 업체로부터 열처리된 장작을 구매할 수 있으며, 이러한 장작에 한해 수송이 허가된다.[38][39]
12. 문제점
장작을 태우면 호흡기 질환 등 여러 질병이 발생하고[2], 농지 개간과 더불어 장작 채취는 삼림 벌채의 원인이 된다.[30]
12. 1. 산림 파괴
농지 개간과 함께 장작 수집은 삼림 벌채의 원인이 된다.[30]
장작은 주로 개발도상국에서 연료로 사용되어, 그 때문에 산림이 벌채되고 있다. 장작은 재생 가능 에너지이지만, 인구 증가에 따른 장작 소비량의 증대가 산림 회복 속도를 넘어서, 산림 파괴나 사막화가 진행되는 원인이 되고 있다.[40]
12. 2. 대기 오염
장작은 연료로서 효율이 낮은 부류에 속하며, 연소 시 열을 얻을 때 완전 연소가 어려워 PM2.5나 블랙 카본 등 많은 오염 물질(입자상 물질)·유해 가스를 실내 및 인근으로 방출하여 호흡기 질환 및 기타 질병을 일으킨다.[2] 농지 개간과 함께 장작 수집은 삼림 벌채의 원인이 된다.[30]
개발 도상국에서는 난방, 조리를 위해 장작이 주요 연료로 사용되기 때문에 대기 오염이 심각하며, WHO의 조사에 따르면 전체 사망 원인 중 1위를 차지하고 있다.[41] 2022년 현재 지구 온난화나 2022년 러시아의 우크라이나 침공, 에너지 가격 급등 등으로 장작 사용이 늘어나고 있어, 각국 보건 당국과 환경 단체는 경고를 보내고 있다.[42][43] 그리스에서는 경제 위기 상황에 놓였을 때 장작 사용이 증가했고, 이로 인해 대기 오염이 심각해졌다.[44]
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