핵심 개념

수목의 2차 세포벽은 1차 세포벽 안쪽에 축적되는 구조로, 목질화가 진행되면서 세포의 기계적 강도를 높이는 역할을 합니다. 마이크로피브릴(Microfibril)의 배열 각도(MFA)와 두께에 따라 S1, S2, S3의 세 층으로 뚜렷하게 구분됩니다.

상세 설명

  1. S1층 (외층, Outer layer): 1차 세포벽 바로 안쪽에 위치하며 두께가 매우 얇습니다. 마이크로피브릴이 세포의 장축에 대해 큰 각도(50~70도)로 배열되어 가로 방향의 수축을 억제합니다.
  2. S2층 (중층, Middle layer): 2차 세포벽 중 가장 두꺼운 층으로 전체 벽 두께의 80% 이상을 차지합니다. 마이크로피브릴이 세포의 장축과 거의 평행(10~30도)하게 배열되어 수목의 인장 강도와 탄성 계수에 결정적인 영향을 미칩니다.
  3. S3층 (내층, Inner layer): 세포강(Lumen)과 맞닿아 있는 가장 안쪽의 얇은 층입니다. 마이크로피브릴이 다시 큰 각도(60~90도)로 배열되어 세포 내부의 수압이나 기계적 압력에 저항하는 구조를 가집니다.

층별 비교 및 특징

구분 위치 두께 비중 마이크로피브릴 각도(MFA) 주요 기능
S1층 바깥쪽 얇음 50~70도 (큼) 전단 응력 저항
S2층 중간 매우 두꺼움 10~30도 (작음) 수직 하중 지지, 물리적 강도 결정
S3층 안쪽 매우 얇음 60~90도 (매우 큼) 세포강 지지, 화학적 저항

시험 포인트

  1. S2층은 두께가 가장 두껍기 때문에 목재의 물리적, 기계적 성질을 결정하는 가장 중요한 층입니다.
  2. 마이크로피브릴 각도(MFA)는 S2층에서 가장 작으며, 이 각도가 작을수록 목재의 강도는 강해지고 수축률은 낮아집니다.
  3. 미성숙재(Juvenile wood)는 성숙재에 비해 S2층의 마이크로피브릴 각도가 크기 때문에 강도가 약하고 축 방향 수축이 큽니다.
  4. 압축이상재(Compression wood)에서는 S3층이 소실되거나 나타나지 않는 특징이 있습니다.

관련 용어

  1. 마이크로피브릴 (Microfibril): 셀룰로오스 분자가 결합하여 형성된 미세 섬유 단위입니다.
  2. 세포강 (Lumen): 세포벽으로 둘러싸인 세포 내부의 빈 공간입니다.
  3. 목질화 (Lignification): 세포벽에 리그닌이 침착되어 벽이 단단해지는 과정입니다.
  4. 미성숙재 (Juvenile wood): 수심 근처에서 형성된 목재로 성숙재와 세포벽 구조가 다릅니다.