목초액

목초액은 일반적으로 참나무류(�커스)의 목재를 탄화시킬 때 발생되는 연기를 포집하여 냉각시켜 생성되는 조목초액을 다시 정치 및 여과시켜 만든 것으로 순수 광합성 자연에너지이다.  이는 탄소동화작용으로 잎에서 만들어진 천연에너지(태양에너지)에 의한 생산물을 말하며 에너지를 수목에서 분리 및 정제하여 각 분야에서 이미 널리 사용하고 있는데 선진국에서는 농업용으로 널리 쓰이고 있으며, 특히 축산업, 원예, 버섯재배, 의약품, 건강음료, 탈취제 등으로 활발히 이용되고 있다.
목초액은 숯가마의 연기에서 채취되는 것과 탄화공장에서 생산되는 두 종류가 있다. 참나무 등을 이용하여 숯가마에서 채취되는 목초액은 일반적으로 타르분이 적고 증류 정제가 용이하며 취급하기 쉽다.탄화공장에서 만들어지는 목초액에는 톱밥에서 생산되는 톱밥 목초액, 목재 건류공장에서 생산되는 건류 목초액으로 나누어진다.
리그닌이 많은 수피(나무껍질)나 톱밥을 원료로 한 목초액을 비롯하여 건류 목초액에는 일반적으로 타르분이 다량으로 녹아 있어 이것을 제거하는데는 고도의 정제기술이 필요하다.
수입목재등으로 만든 목초액은 바닷물에 장기간 절어 있었기 때문에 목초액에 염소 화합물이 섞인 것도 있고, 또한 건축 폐자재에서 채취한 목초액은 방부제, 방충제, 도료 등 인공적인 첨가제가 혼입된 경우가 많고, 발암성 물질이 혼합될 위험도 있다.목초액은 채취후 수개월에서 1년 정도 숙성 및 정취를 한 후 타르성분을 충분히 분리시킨 후 사용하는 것이 좋은데, 이는 타르분에 크레졸과 같은 유해성분이 들어 있기 때문이다.

처음으로 목초액에 접한 사람은 옅은 붉은색, 茶色의 색조와 함께 코를 콕 쏘는 강한 냄새에 깜짝 놀라게 된다. 이 냄새를 목초액 애호가는 [향기]라고 표현하지만 고양이, 개, 지네 그리고 병해충에게는 코를 막고 도망가고 싶은 냄새이다. 목초액은 초산을 주성분으로 하는 산성 액체로 식초와 성분이 매우 비슷하고 색조도 비슷하나 식초는 곡물의 전분등 탄수화물을 효소로 분해하여 만드는데 반하여 목초액은 나무로 숯을 만드는 과정에서 나오는 연기를 액화하여 6개월 이상 정치하여 독성과 유해물질을 제거하여 얻은 것이다. 이 때문에 초산의 신맛과  탄내(불 냄새)를 풍기는  자극적인 냄새를 갖고 있다
목초액은  초산이 주 성분인  PH3 전후의 산성 액체이며 280여가지의 유기산 성분으로구성되어 있으며, 혈액과 바닷물과 더불어 인공적으로는 만들수가 없는 3가지 액체 중의 하나다.

 
유럽에서는 목초액이 17세기 무렵부터 초산, 메탄올, 아세톤 등의 제조에 이용되어 19세기 말까지 열분해에 의해 목재의 유효 성분을 회수하는 목재건류공업이 화학산업의 주류였다.
스웨덴의 벨스톱시에는 세계에서 단 하나뿐인 대규모 목재건류공장이 남아있어 지금도 목초액으로부터 초산비닐을 제조하고 있다.
중국에서 는 대나무를 건류하여 만든 '죽력(竹瀝)'이라는 물질을 한약으로 썼는데 이것도 것으로 목초의 일종이다.
일본에서는 메이지시대(明治時代)에 각 곳에 목재건류공장이 건설되고 목초액의 양산이 이루어졌다. 청일전쟁(淸日戰爭), 노일전쟁(露日戰爭) 당시 대량으로 사용되었다. 화약을 만드는데 사용 되는 초산석회(아세톤의 원료)를 얻기 위해서였다.
이후 화학산업의 발전으로 아세톤, 초산석회 등을 싼값에 대량생산 할 수 있게되어 사양산업이 되어버렸다.
목초액은 고대 시대 한반도를 비롯한 이집트까지 문명을 이루고 있는 지역에서 방부제로 사용한 흔적을 찾을 수 있다. 당시부터 근래까지 생산 방법의 개선에 뚜렷한 발전을 보지 못하였기 때문에 목초액의 개념에서도 원시적 개념을 그대로 답습하고 있는 실정이다.
원시적 개념의 목초액은 가마에서 숯을 구울 때 발생하는 연기를 자연 냉각 방법에 의해 냉각 후 모여진 액체를 상당 기간 정치(밀폐하여 가만히 놓아두는 방법)하여 나무를 탄화 시킬때 발생하는 타르와 기름을 수종적으로 분리한 후 채취된 물질이다. 예전에 우리나라의 시골에서 아궁이에 장작을 피울때 연통을 통해 검게 흘러 내리던 액체를 말하는 것이다.  이렇게 얻어진 목초액은 방부제가 귀하던 시절 방부제로서의 역할을 충분히 하였다. 그리고 탄화물질의 기본적 성질인 살균력과 항곰팡이 효과 및 기초적 효과를 줄 수 있었기에 많이 활용된 것이 사실이다.
현대에 이르러 목초액은 단순히 기초적 용도로 사용되는 것이 농업용 비료,사료 및 심지어 의약품 대체용으로까지 확산 사용되고 있다. 하지만 원시적 개념의 목초액으로는 자체가 용도별로 허용해선 안될 물질 등을 함유하고 있기 때문에 개념으로 사용하기엔 부족함이 적지 않다.
일반적으로 원시적 개념에 의해 생산된 목초액의 경우 식품의 약품안전청에서 식품으로 허용하는 기준에 비교해 볼 때 인간의 유해 물질로 구분되는 페놀과 메탄올 함량이 약 5배 ~ 50배까지 함유되어 있다.
목초액이란 벌목 후 6개월 이내에 자연광에 의해 건조된 목재를 탄화 시킬 때 발생하는 연기를 용도에 맞게 온도 분포에 따라 분리한 후 적정 온도 분포를 갖는 연기만 구분하여 냉각한 후 얻어진 액체 물질로 개념 파악해야 한다.

백탄을 구울 때 원료인 참나무는 적온 상태에서 차분히 구워져 숯으로 변해 가는데 이때 목재의 탄화가 진행됨에 따라 처음에 나오는 연기는 흰빛을 띄고 뭉개뭉개 나온다. 수연(水煙)이라 부르는 연기이다. 원목의 수분이 증발해서 나오기 때문에 증기 같은 연기가 섞여 있는 것이다. 그 다음에 조금 황색빛이 감도는 흰색의 솜 같은 연기로 변한다. 이것은 나무의 섬유질에 있는 헤미셀루로스 등이 열 분해할 때 나오는 연기이다. 여기에 열이 더해지면 연기는 청색이 된다. 이것은 리그닌이라는 나무성분이 탄화할 때 나오는 연기이다. 목초액은 초기의 솜 연기가 나올 때 추출한다.품질면에서 솜 연기가 나올 때 채취하는 것이 절대 조건이다. 숯 가마 굴뚝의 온도가 85~120℃에서 얻어지는 것이 이상적이다.
목초액의 채취는 오른쪽 그림과 같은 연도를 만들어 놓고 이 속에 가마에서 나온 연기를 나가게 하면 공기에 의해 연기속에 포함된 수분이 액체로 변하여 흐르게 된다. 이렇게 해서 모아진 나무의 엑기스는 조목초액(組木酢液)이라 하며 완성된 숯 무게의 30~40%이다. 보통 원목을 구워서 숯이 되면 무게는 1/4이 되므로 100㎏의 나무로부터 약 25㎏의 숯과 약 8㎏의 조목초액이 얻어진다.
목초액은 채취하면 바로 쓸 수 있는 것이 아니다. 보통 6개월 이상 증유 정제 숙성시켜 독성 유해 물질을 제거한 뒤 사용한다. 주성분은 초산이며, 산성 액체이다. 맛과 색깔이 식초와 매우 비슷하지만, 만드는 과정은 사뭇 다르다. 즉 목초액은 연기에서 채취하지만, 식초는 곡물의 전분 등 탄수화물을 효소로 분해해 만든다. 또 식초는 신 냄새를 풍기지만, 목초액은 불탄 냄새가 난다.
조목초액을 6개월 이상 햇볕이 닿지 않는 곳에 저장해두면 조목초액의 타르분은 침전하고 상부에는 기름성분이 뜨면서 3층으로 나누어진다.
가운데 홍차 같은 색상을 띈 액체가 모여지면 이것을 뽑아내어 여과하고 정제를 반복해서 불순물을 제거한다. 이렇게 만들어진 것이 정제 목초액이다.
정제 목초액은 조목초액의 70~80%이다. 따라서 목초액이라는 것은 100㎏의 원목의 약 5%, 겨우 5㎏밖에 얻지 못한다.

목초액은 채취할 때의 연기의 종류에 따라 그 성분과 성상에 커다란 차이가 있다. 목초액은 280여 종류 이상의 성분을 함유하고 있으며, 중요한 성분은 유기물 중 초산이 약 50% 이상 함유하고 있지만 목초액의 80% 이상이 수분으로 전 용액 중의 초산은 약3% 정도이며 그 밖의 유기산과 알코올류, 페놀류, 카보닐 화합물, 중성 성분 그리고 염기성 성분을 함유하고 있다.
잘 정제된 목초액은 유기산이 주성분으로 구성되어 있으며 그 외에 미네랄 성분과 비타민 등이 검출된다. 그 중 초산이 3.04% 함유되어 있으며 다른 유기산까지 합치면 3.12%의 산이 함유되어 있다. 이러한 유기산들이 체내에서 대사 과 정이나 면역성 그리고 건강상 유익한 결과를 주리라 예상 되고 있어 이들 유기산의 함량은 매우 중요하리라 사료된다.
특기할 만한 것은 정제된 목초액을 상온에서 1개월 이상 보관하였는데도 대장균이나 일반 세균이 전혀 검출되지 않았는데, 이는 정제된 목초액 자체에 균 성장 억제 기능이 있음을 나타낸다.
보통의 물을 상온에서 보관시 하루만 지나면 미생물이 검출된다. 더욱이 정제된 목초액에는 수많은 유기물이 풍부하게 있어 미생물 번식에 양호한 영양 조건임에도 불구하고 미생물의 번식이 일어나지 않고 있다

목초액중의 함유율

 기타 : 초산을 제외한 유기산, 알콜류, 카보닐 화합물, 중성성분

목초액 유기물 중의 함유율

기타 유해물질 : 벤조피렌, 크레졸, 2-Chlorophenol, Isobutyl-p-hydroxybenzoate등

유해물질 제거후 정제목초액의 구성 성분

기타 유기산 : Propionic acid, Butanoic acid, Isobutryric acid, Benzoic acid
미네랄군 : K, Ca, Mg, Na, Zn, Ge, Mn, Fe, Cu.   비타민 : 비타민 B₁, B₂

  정제된 목초액의 성분분석표 

항         목	단 위	결  과	항       목	단 위	결   과
성상	-	황색의 액상	일반세균	CFU/㎖	0
pH	-	2.58	대장균	MPN/50	음성
비중	-	1.008	암모니아성 질소	㎖	0.00
증발 잔류물	㎎/ℓ	267	Ethyl - p	㎖/ℓ	ND
Acetic acid	㎎/ℓ	30411	- hydroxybenzoate	㎖/ℓ	ND
Propionic acid	㎎/ℓ	655	Propyl - p
Butanoic acid	㎎/ℓ	54	- hydroxybenzoate
Isobutyric acid	㎎/ℓ	26	Butyl - p	㎖/ℓ	ND
Benzoic acid	㎎/ℓ	48	- hydroxybenzoate
K	㎎/ℓ	2.36	Isobutyl - p	㎖/ℓ	ND
Ca	㎎/ℓ	39.22	- hydroxybenzoate
Mg	㎎/ℓ	1.94	o-Cresol	㎖/ℓ	ND
Na	㎎/ℓ	0.00	p-CRESOL	㎖/ℓ	<5
Zn	㎎/ℓ	4.54	m-Cresol	㎖/ℓ	<5
Ge	㎎/ℓ	0.00	환원당	㎖/ℓ	<5
Mn	㎎/ℓ	0.01	α-BHC	%	ND
Fe	㎎/ℓ	1.26	β-BHC	㎖/ℓ	ND
Cu	㎎/ℓ	0.13	γ-BHC	㎖/ℓ	ND
비타민B1	㎎/100g	5.5	Diazinon	㎖/ℓ	ND
비타민B2	㎎/100g	9.78	δ-BHC	㎖/ℓ	ND
Cr	㎎/ℓ	ND	Heptachlor	㎖/ℓ	ND
Pb	㎎/ℓ	ND	MEP	㎖/ℓ	ND
Cd	㎎/ℓ	ND	PCTA	㎖/ℓ	ND
Sn	㎎/ℓ	ND	Malathion	㎖/ℓ	ND
Hg	㎎/ℓ	ND	Parathion	㎖/ℓ	ND
Se	㎎/ℓ	ND	Heptachlor epoxidel	㎖/ℓ	ND
Phenol	㎎/ℓ	<20	PAP	㎖/ℓ	ND
2-Methoxyphenol	㎎/ℓ	<10	DDT	㎖/ℓ	ND
2-Chlorophenol	㎎/ℓ	ND	EPN	㎖/ℓ	ND
2-Nitrophenol	㎎/ℓ	ND	Metoxychlor	㎖/ℓ	ND
2,4-Dichlorophenol	㎎/ℓ	ND	PCA	㎖/ℓ	ND
4-Chloro-3Methoxyphenol	㎎/ℓ	ND	Benzene	㎖/ℓ	ND
2,4,6-Trichlorophenol	㎎/ℓ	ND	Toluen	㎖/ℓ	ND
2,4-Dinitrophenol	㎎/ℓ	ND	Xylene	㎖/ℓ	N
2-Methyl-4,6      dichlorophenol	㎎/ℓ	ND	Methanol	㎖/ℓ	ND

목초액을 얼마동안 가만히 놓아두면 표면에는 노란색이 도는 기름끼가 물위에 뜨고, 중간에는 투명감이 있는 호박색액체, 바닥에는 검은 기름의 액체가 가라앉는다. 이 호박색의 투명한 액체가 "조목초액(粗木酢液)"이며 이 목초액을 몇 단계의 공정을 걸쳐서 약품과 식품에 쓸 수 있는 "정제(精製)목초액"이 비로소 생산된다.
 조목초액을 장기간 용기에 넣어두면 상·중·하의 세층으로 분리되는데, 중층의 물에 녹는 액이『목초액』이다. 그리고 상층과 하층의 기름에 녹는 액이 각각『경유질』과 『타르』이다.
경유질은 15%∼20%로서 목초액과 혼합하여 농업용으로 쓰임며,목초액은 50%∼65%를 차지하며 특수시설에 유효성분 추출식품, 의약품 용도로 쓰인다. 타아르는 목초액, 경유질을 혼합하여 농업용으로  쓰이며 20%∼30%를 차지한다.