ACQ·CB-HDO·CuAz 방부삼국지 통일 누가?

구리 용탈, 금속 부식 등 문제점 개선이 열쇠

환경부의 최종결정·제4의 대체제 등 변수도

국내 방부시장의 지존으로 군림하던 CCA가 환경부의 강력한 규제로 더 이상 국내에서 발을 디딜 수 없게 되면서 시장에서는 ACQ와 CB-HDO, CuAz의 삼파전이 예고되고 있다.

마치 삼국지를 연상케 하는 방부시장의 대립에서 과연 어떤 약제가 우위에 서게 될지에 귀추가 주목된다. CCA의 문제점이던 맹독성 물질의 위험성은 제거했지만 반면 나타나게 될 문제점들의 개선은 시장의 영역을 넓히기 위한 최대 관건일 것이다.

●ACQ…난주입수종 처리 개선, 용탈 관건

구리·알킬암모늄화합물계 방부제인 ACQ(alkaline copper quat)는 1차적 방부 및 방충효력을 담당하는 구리화합물과 부가적인 방부 및 방충효력을 담당하는 4가 암모늄 화합물(quaternary ammonium compound, quat)를 유효성분으로 하며, 이 quat와 용제의 종류에 따라 세분된다.

KS규격과 JIS규격에는 ACQ1과 ACQ2로 나뉘는데 각각 quat로 디메틸벤젤암모늄클로라이드(DBAC)와 디데실디메칠암모늄클로라이드(DDAC)를 사용한다. AWPA규격에는 ACQ-type B, ACQ-type D, ACQ-type C의 세가지가 등록돼 있다. ACQ-type B는 KS규격의 ACQ-2와 같이 구리화합물과 DDAC혼합물을 암모니아수에 녹인 것이며, ACQ-type D는 구리화합물과 DDAC혼합물을 에타놀아민 수용액에 녹인 것이다.

암모니아수를 용제로 사용하는 ACQ는 암모니아의 세포벽 팽윤효과 때문에 난주입 수종의 처리도 개선효과가 있다. 그러나 처리재의 건조완료시기까지 암모니아 냄새가 난다는 단점과 구리용탈의 문제가 제기되고 있어 ACQ-type D처럼 이를 개선하는 것이 최대 관건이라 하겠다.

●CB-HDO…붕소화합물 HDO로 부가적 방균·방충

1차적 방부 및 방충효력을 담당하는 구리화합물과 부가적인 방균 및 방충효력을 담당하는 붕소화합물과 N-사이크로핵실다이아제니움디옥시-음이온(HDO)을 유효성분으로 하는 방부제로 에타놀아민 수용액을 용제로 사용한다. 현재 일본의 JIS규격에는 등록돼 있지 않지만, 최근 AWPA에 CX-A라는 이름으로 비지접부용 방부제로 등록됐다.

독일에서 개발된 CB-HDO는 2002년 7월 KS에 등록해 수입되고 있다.

●CuAz…아졸화합물 변화로 성능 개선

1차적 방부 및 방충효력을 담당하는 구리화합물과 부가적인 방부 및 방충효력을 담당하는 아졸화합물(CuAz-1은 붕소화합물 포함)을 유효성분으로 하는 CuAz의 종류는 아졸화합물의 종류에 따라 구분된다.

KS규격에는 아졸화합물로 테부코나졸(tebuconazole)을 사용하는 CuAz-1과 사이프로코나졸(cyproconazole)을 사용하는 CuAz-2를 등록하고 있다. 사이프로코나졸은 테부코나졸에 비해 성능이 우수해 CuAz-2는 CuAz-1의 약 1/3정도만 목재가 흡수하더라도 비슷한 방부효과를 볼 수 있다. JIS규격에는 KS규격에 CuAz-3을 더하고 있는데, CuAz-3은 CuAz-2와 동일한 함유성분에 보조제로 리그닌설폰산염을 소량 함유시킨 것이다. AWPA규격에는 구리·아졸화합물계 방부제로 CBA-A와 CA-B 두 가지를 두고 있다. CBA-A는 구리화합물(49%), 붕소화합물(49%), 테부코나졸(2%)의 혼합물을 에타놀아민 수용액에 녹인 방부제이며, CA-B는 CBA-A에서 붕소화합물을 제외하고 대신 구리화합물과 테부코나졸의 비를 각각 96.1%, 3.9%로 변경시킨 것이다. 최근에는 난주입 수종의 처리도 개선을 위해 에타놀아민과 암모니아 혼합 수용액을 용제로 사용하기도 한다.

●대체방부제…예견되는 문제점 그리고 해결책

지난 11월24일 산림과학원에서 열린 한국목재공학회의 워크숍에서 고려대학교 김규혁 교수가 발표한 ‘CCA 대체 방부제의 특성과 적절한 사용’이라는 강연은 대체제의 문제점과 그에 따른 해결책을 내 놓음으로써 많은 관심을 갖게 했다.

다음은 김교수가 지적한 문제점과 해결책을 대략적으로 정리한 것.

△CCA의 비소화합물은 구리저항균에 효과적이었다. 대체제의 경우 ACQ는 quat, CB-HDO는 붕소화합물과 HDO가 CuAz은 아졸화합물이 비소를 대신하지만 아직 역부족인 것으로 보인다. 따라서 구리저항균에 효과적인 성분으로 유효성분을 교체하거나 보조약제를 혼용하길 권한다. △CCA 대체제는 CCA에 비해 구리화합물의 함량이 높다. 이 때문에 대체약제를 처리한 목재가 CCA를 처리한 목재보다 직접하는 금속의 부식을 심하게 하는 편이다. 이와 같은 현상은 이종(異種)금속접촉부식으로 이종의 금속 중 낮은 전위의 금속이 비교적 빠르게 부식되므로 약제처리시설이나 처리된 목재에 사용하는 철물 등에 구리보다 높은 금속(청동, 스테인리스 등)의 사용이 요구된다. △기존 CCA처리시 사용하던 항곰팡이제는 산성인 CCA와 달리 알칼리성인 대체제와 혼합되면 열화돼 표면오염 방제효과가 우수하지 못하다. 이를 해결하기 위해 혼합사용이 가능한 항곰팡이제를 탐색하거나 방부처리 후 항곰팡이제를 처리하는 방법이 있다. △대체방부제를 처리한 목재에서 구리의 용탈이 CCA를 처리한 목재보다 높게 나타난다. 이는 처리과정이나 양생에서의 문제라기 보다는 미정착 상태로 남는 구리성분의 양이 많기 때문인데, 이를 최소화 하기 위해 인공열기건조나 증기건조, 고주파 건조방법의 적용이 필요하다. 또 구리성분의 정착을 극대화하기 위한 보조제 첨가에 대한 연구도 필요하다.

●방부시장 더 이상 변수는 없나?

환경부가 CCA에 대한 규제를 시작하게 되면 이를 생산하거나 처리·판매하다 적발 시 5년 이하의 징역 또는 5000만원 이하의 벌금형에 처하게 된다. 환경부의 결정은 현재 진행중인 뉴질랜드나 캐나다의 방부목 수출업체와 국내 수입업체, 관련 전문가의 의견수렴이 끝나면 환경부 안을 제시해 연말에 10일 간 이뤄질 부처협의를 마친 후 입법예고를 할 예정이다. 입법예고 후 규제심사를 거치게 되면 일러도 2월은 되야 고시가 된다고 한다. 이와 관련 환경부 이상준 주사는 “부처협의 중 관련 부처의 의견도 수렴해야 하고 입법예고 후 규제심사도 받아야 하므로 아직 결정되지 않은 환경부가 제시한 안에 대해서도 또 다시 조정될 가능성이 있다”고 해 이에 따른 변수를 배제할 수 없다.

또 다른 하나는 제4의 대체방부제다. LOSP(Light Organic Solvent Preservative)와 같은 경우 처리 후 부피의 차이가 없고, 처리시간도 30~35분 정도인 장점이 있어 일부의 관심을 끌고 있다. LOSP는 또 처리 후 무색을 띠는데, 원하는 경우 염료를 첨가해 착색도 가능하다고 한다. 현재 뉴질랜드에서는 H3인 비지접부까지 사용을 허용하고 있어 국내의 관심이 높아질 경우 현 대체제들의 강력한 경쟁자로 떠오를 것으로 보인다.

김태영 기자 young@woodkorea.co.kr