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2021년 11월 24일 (수) 22:42 판
목탄(木炭, Charcoal)은 나무 따위의 유기물을 불완전 연소시켜서 만든 연료이다. 숯이라고도 한다. 가장 흔히 알려진 참숯은 참나무류(갈참나무·굴참나무·물참나무·졸참나무 등)를 태워서 만든 것이다.
개요
목탄은 목재를 태워(탄화하여) 그 결과로써 만들어진 탄소 덩어리를 칭한다. 어떤 나무라도 탄화되면 숯이 될 수 있다. 목질이 단단한 나무가 좋은 숯이 되고, 목질이 성기어 연한 나무는 전소되어 재가 되어버린다. 그래서 숯을 만들 때 참나무를 주로 쓴다. 그리고, 숯 재료로 가장 좋은 나무는 물갈나무라고 불리는 신갈나무다. 이 나무로 만든 숯은 부딪히면 깡깡거리는 쇳소리가 울릴 정도로 단단해서 화력도 강하다.
숯의 제조방법에는 두 가지 방법이 있으며, 그 때문에 숯 또한 두 종류가 있다. 탄화된 목재에 모래를 덮어 식히면 백탄(탄화된 나무의 표면에 하얀 재가 붙은 것)이 만들어지고, 모래를 덮지 않은 채 식히면 흑탄(재가 묻지 않아 숯이 새까맣게 보인다)이 만들어진다. 어느 쪽이든 불완전연소를 통하여 탄소만 남기는 화학적인 원리는 동일하다.
숯의 제조공정 때문에 재와 헷갈려 하는 경우가 많은데, 간단히 요약하면 숯은 나무가 완전히 무기질이 되어 재가 되기 전에 불을 꺼서 탄소가 남아있는 상태이다. 따라서 숯은 불에 타고 재는 다시 탈 수 없다. 몇몇 숯은 타고 남은 걸 씻어서 재사용하는 게 가능한 것도 있다.
특징
숯은 탄소, 회분으로 구성되어 있다. 숯에는 많은 구멍들이 있다. 그 구멍들은 외부의 물질을 빨아들이기도 하고 내뱉기도 한다. 이러한 원리를 이용해 제습, 탈취, 공기정화용으로 사용한다. 숯은 검탄, 백탄, 활성탄으로 구분된다. 검탄, 백탄은 재료가 나무이다. 활성탄은 기타 탄소화합물(예: 건축폐자재, 나무껍질, 플라스틱 등)이 재료이다. 백탄은 탄소함량이 96% 이상으로 전도체이다. 검탄은 탄소함량이 84% 정도로 부도체이다. 활성탄도 부도체이다.
숯은 인류가 불을 사용하기 시작한 이래 사용되어 온 에너지원으로 제철, 항습, 취사, 필기도구 등 다양한 용도로 널리 사용되어 왔다. 현대에 이르러서도 숯은 용도에 따라 다양하게 사용되고 있으며 점차 그 활용 방식이 늘어나고 있다. 그 다양한 쓰임새에 비해 재료는 나무만 있으면 되므로 매우 간단하며 누구나 쉽게 만들 수 있다. 제작 방법도 간단하게는 구덩이를 파고, 그 안에 나무를 재워 놓고 불을 때 구우면 된다.
숯의 생산 방식이 근본적 변화를 맞는 것은 철기 문화의 발전과 관계된다. 철은 그 이전시기 사용되던 청동과 달리 1200 °C 이상의 고온에서 녹기 때문에 일반 장작으로는 철광석에서 철을 분리할 수 없다. 따라서 보다 화력이 센 숯과 석탄 등을 사용해야만 작업이 가능하다. 하지만 한반도에서 생산되는 석탄은 휘발성분이 거의 없어 점화가 어렵고 발열량이 적어 연료로 적당하지 않다. 따라서 근현대에 이르러 극심한 에너지 수요 부족으로 인해 잠시 개발된 것 외에는 한반도에서는 석탄이 주연료로 사용되지 못하였고, 제철 작업의 연료로는 주로 숯이 사용되었다.
용도
연료
누구나 알다시피 연료(바이오매스)로 쓰인다. 수분이나 휘발성물질이 다량 포함된 목재를 그냥 태우면 증발열 때문에 열에너지 손실이 상당하지만, 제조과정에서 순수한 탄소 덩어리로 변한 숯을 태우면 완전연소하며 증발열로 인한 손실도 없으므로 연소 효율이 크게 높아진다. 따라서 숯을 사용하면 목재를 태울 때보다 연비도 향상되고 열도 더 뜨겁다. 게다가 잡성분 없이 탄소만이 타게 되므로 연기가 없는 것이 큰 장점이다.
흔히 사람들이 숯을 접하게 되는 것은 고깃집이 흔한데, 음식을 조리할 때 숯을 쓰면 숯 특유의 풍미가 조리되는 음식에 배어들어 음식의 맛을 더욱 좋게 한다. 예를 들자면, 식감은 뛰어나지만 비릿한 풍미를 지닌 곱창과 양 그리고 돼지껍데기가 이에 속하며, 숯의 독특한 풍미는 이러한 음식 재료가 조리될 때 재료 특유의 좋지 않은 풍미를 가려준다. 한국인들은 갈비 구이 등 쇠고기나 돼지고기를 숯불로 굽는 것을 굉장히 즐기는데, 식재료에 따라 숯의 풍미 때문에 재료 본연의 맛이 가려져 맛이 상하기도 한다. 이 경우에는 오히려 돌판구이 같이 맛이 변질되지 않는 조리법이 좋다.
하지만, 대부분 음식점은 진짜 숯보다는 압축탄을 사용하는 경우가 많다. 육각면체에 도넛처럼 구멍이 있는 모양으로 흔히 볼 수 있는데, 당연히 제대로 된 숯보다 못하다. 그렇다고 마냥 나쁜 건 아니고, 제대로 1등급 나무를 써서 착화제 없이 만든 양질의 탄은 불길이 고르게 붙기 때문에 구이 같은 음식에 적합하면서도 심한 냄새가 없어서 좋다.
그러나 일부 저질 압축탄은 폐기된 합판이나 공사장 등에서 나오는 페인트나 접착제 따위의 폐자재 목재가 그대로 섞여있을 수 있다는 점이 문제이다. 이럴 경우 냄새도 역하고 각종 중금속 섞인 매연으로 건강에 좋지 않다. 이런 압축탄으로 고기를 구우면 당연히 유해물질이 호흡기에 들어오고 음식에도 스며드므로 매우 해롭다. 만일 연탄구이 음식점을 간다면 주의해야 한다. 관련 법규로는 성형탄이나 번개탄을 만들 때 1등급의 폐목재만 써야 하지만 비양심적인 회사들이 접착제나 페인트 등의 유해물질이 다량 포함된 건설폐목재나 합판 등을 자주 사용하는 건 방송에서도 여러 번 나온 적이 있다. 그러므로 반드시 품질이 검증된 회사의 제품만 사용해야 한다.
연탄이나 석탄을 태우기 위해서 쓰는 특수 불쏘시개인 번개탄도 숯이다. 정확히 표현하자면, 번개탄은 톱밥을 태워서 만든 숯가루와 톱밥을 뭉친 것. 제조공정은 폐목재를 태워서 부숴 가루로 만든 후, 발화와 착색을 위한 질산바륨과 질산나트륨 등을 첨가하고 번개탄 모양으로 성형해서 내놓는다. 근래에는 불이 잘 붙도록 발화제를 섞은 연료 전용 숯이 포장되어 팔려지기도 하는데, 당연하지만 발화제가 섞였으니 연료용 숯을 장을 담그기 위한 목적이나 가정에서 제습과 탈취용으로 사용하는 것은 절대적으로 좋지 않다. 장을 담그는 용도의 숯과 제습 및 탈취용 숯은 온/오프라인에서 쉽게 구할 수 있다. 연료로 사용되는 연료전용 숯은 동봉된 성분표를 잘 살펴보면 발화제가 포함됐다고 표기되어있고, 포장에도 연료용이라고 명시된다.
탈취, 제습, 가습, 정수
목재가 탄화되면서 이물질이 목가스와 목초액으로 분리되고 탄소의 동소체를 이룬다. 이 때 동소체의 특성상 자유전자가 생기는데, 이것이 정전기에 의한 인력을 일으켜 흡착을 유발하기 때문이며, 구조상 내부에 빈 공간이 많은 목탄의 모세관은 공기 정화를 돕는다. 쉽게 말해 숯이 가진 성질과 그 구조에 의해 공기 중에 떠다니는 미세물질들을 잘 흡수한다는 것이다. 탈취용이나 제습용으로 사용할 때는 그릇이나 바구니에 숯을 담아 집안의 냄새가 심한 곳, 가령 신발장이나 화장실 등에 놓으면 된다. 가습용으로 사용할 때에는 숯을 물이 담긴 그릇에 넣으면 물이 천천히 증발된다. 가습용으로 사용하면 숯이 점점 하얗게 변하면서 기능이 떨어지는데, 이럴 때는 숯을 물로 씻어 말린 뒤 사용하면 된다. 외부에 흡착된 먼지 등이 씻겨나가고, 보글보글거리는 소리가 나며 본래 상태로 변한다. 전체적인 숯을 물에 씻으면 보글보글거리는 소리가 나고, 숯을 말릴 때는 빠직거리는 꽤 큰 소리를 들을 수 있다.
그러나 거실과 같은 넓은 공간에서 숯의 제 기능을 기대하려면 상당히 숯이 많이 필요하므로, 공간은 넓은데 숯을 한두 덩이 놓는 정도로는 별다른 도움이 되지 않는다. 업자들에 따르면 숯이 평당 1kg 정도는 되어야 한다고 한다. 그래서 제대로 탈취제를 쓰려면 대개 활성탄을 쓰는 것이다. 활성탄도 마찬가지지만 숯을 가정에서 제습용이나 탈취용으로 쓸 경우는 반 년이나 1년마다 한 번씩 흐르는 물에 잘 씻고 그늘진 곳에서 건조한 후 재활용해야 제 성능이 나온다. 매번 씻어주는 게 귀찮긴 하지만 딱히 청소 개념보다는 살짝 닦아서 적시는 것에 가까운데, 한 번을 닦더라도 분해해서 구석구석 힘들게 닦아야 하는 가습기같은 기계보단 나을 수도 있으니 잘 생각해서 선택하자.
숯에 약품이나 증기 등을 가해 가공하면 미세기공이 더욱 많아지는데, 이를 활성탄이라고 부른다. 실험실에서 실험 목적으로 쓰이고, 정수기에서는 정수용으로 쓰이며, 그리고 공장에서는 대기오염방지시설에서 사용된다. 나아가 군용 방독면에도 활성탄이 첨가되고, 의료용으로도 쓰인다.
미술용 도구
버드나무 가지를 태워 만든 숯은 도화용 목탄으로 사용되며 부드럽고 잘 퍼저서 양감을 표현하는 데 적합하다. 콩테와 다르게 가루가 잘 날리고 문지르면 쉽게 번지므로 완성 후에는 정착액을 뿌려야 한다. 잘 부러지고 잘 묻는다는 단점이 있었으나 연필형 목탄도 시판되어 어느 정도 문제가 줄었다. 도화용 목탄으로 그림을 그리다가 수정하고자 할 때 식빵으로 문질러서 지울 수 있다. 물론 지우개로도 잘 지워진다. 과거 일본과 한국에서는 미대 입시에 목탄 석고 데생이 있었으며, 입시 미술이 아니더라도 기초 단계에서 목탄으로 그리게 했으나, 시커만 먼지가 날리고 주변이 더러워지는 데다가 입시 실기 시험을 칠 때 다른 사람의 옷에 치여 그림이 지워지거나 실수를 가장해 고의로 남의 그림을 망쳐 놓는 일이 일어나 연필 데생으로 바뀌었다.
목탄으로 그림을 그리면 일단 입자가 완전 무광이라 진함이 연필에 비해 비교도 안 되게 진하므로 강회된 콘트라스트, 가능한 계조만큼 그림의 표현이 풍부해진다. 하지만 상기한 문제점으로 국내에서는 80년대 중반 이후 목탄 스케치, 데생은 하지 않는다.
식품/민간요법
- 숯가루를 먹기도 한다. 숯의 흡착성이 높기 때문에, 이러한 성질을 이용해 독극물을 삼킨 응급상황에 숯가루(활성탄)를 다량 섭취해 흡착 및 배출을 유도하는 응급처치가 실제로 있긴 하나 이는 일반인이 따라할 만큼 간단하지 않다. 또한 숯을 먹으면 체내의 노폐물이 흡수되어 몸 밖으로 빠져나온다, 혈액 정화가 된다는 검증되지 않은 설이 사람들 사이에 회자되어, 과거 몇 년간 숯은 식용으로도 많이 사용되었다. 하지만 사실 숯을 먹어도 장관 내부에 있는 물질 외에는 흡착할 수 없으며, 본래 장관 내부에 존재하는 물질과 생물들 중 많은 것들이 인체에 유익하거나 공생관계에 있으므로 숯 먹기는 나쁜 성분 뿐만 이니라 유익한 영양소도 흡착해 배출시킬 수 있기에 도리어 건강을 해칠 수 있다. 물론 더구나 숯 자체야 소량 먹는다고 별일이 일어나지는 않지만 문제는 그 숯이 먹어도 별 이상 없을 숯이냐 아니냐는 판단하기 쉽지 않다.[ 예를 들어 숯을 제조, 세척하는 과정이 위생적이지 않았거나 중국산 숯처럼 화학물질 등이 들어간 경우 먹으면 이익보다 손해가 훨씬 더 크다. 결론적으로 일반인 레벨에서 구분하기도 힘드니 일부러 건강을 이유로 먹진 말자. 간장 등을 담글 때 사용하는 숯 역시 반드시 전통적인 방법으로 참나무나 대나무 등의 좋은 나무를 써서 제조한 것을 깨끗한 물에 잘 세척해서 바싹 건조한 후 써야 한다. 아래에도 나오지만 발화용으로 첨가물과 화학물질이 잔뜩 들어간 압축탄을 간장독에 사용하면 당연히 몸에 해롭다.
- 치아 미백에도 사용되었다. 숯가루를 내어 칫솔에 묻혀 이를 닦는 것. 그러나 최근에는 숯이 치아건강에 도움을 주는 성분이 없다며 영국치과의사저널은 치아 미백 용도로 사용하지 말 것을 권고하기도 하였다.
- 숯을 만들기 위하여 나무를 태우는 과정에서 발생하는 연기를 액화하여 정제한 것이 목초액인데, 본래 숯보다 이것이 만병통치약으로 대중에게 알려졌었다. 최근에 목초액은 숯을 태워 생기는 숯불향을 요리에 입히기 위한 재료로서 사용되기도 한다.
- 장류를 담글 때도 대부분 함께 넣는다. 이유는 불순물을 흡착하기 위함으로 알려져 있으며, '다공질이라 방부와 살균이 된다, 숯에서 원적외선이 나온다, 숯에 있는 각종 미네랄도 녹아든다'는 썰도 돈다.
기타
- 탈취 등의 용도를 겸해서 단순 인테리어 용으로 쓰기도 하는데, 숯 자체도 본질이 나무인지라 화분에 잘만 장식하면 어지간한 화분 못지 않은 인테리어가 된다. 검고 울퉁불퉁한 것이 언뜻 보기에 바위같기도 해서 작은 분재를 같이 심어두면 그 분위기가 썩 괜찮다. 수석 대용으로 쓰기도 한다.
- 흑색화약의 재료로도 쓰인다.
- 박물관이나 도서관 등에서 민속관련자료를 보면 민간신앙에서 숯은 강력한 힘으로 잡귀들과 부정의 범접을 막는 효과가 있다고 봤다. 또한, 출산 후 21일간 대문에 금줄을 치는데 숯을 사용하며 외부인의 출입시 부정방지를 위해 신생아의 머리 근처에 숯을 놓아 두었다.
- 숯 추출물은 검은색의 화장품을 위한 재료로 쓰이기도 한다.
참고자료
같이 보기
