재미있는숲이야기

*숲과함께사라진문명

세계4대고대문명발상지는중국,인도,이집트,메소포타미아이들네곳이다.큰문명이형성되고발달한지역은모두큰강의하류였다.이러한강하류에는원래숲이울창하게형성되어있었으며,물이풍부했었다.하지만이지역들은오늘날모두황폐화되었거나사막이되어버렸다.그이유는숲이사라졌기때문이다.숲은건축물이나배를만드는데필요한목재를제공했으며,땔감을얻는곳이기도했다.또한숲이발달한곳은토양이건강하고,양분이많기때문에숲을잘라내고밭을만들면농작물이아주잘자랐다.

사람들은숲을무분별하게파괴했으며,숲을없애고그자리에곡식을심었다.문명이더욱발전함에따라상류수원지대까지숲파괴가확대되었으며,이로인해홍수와가뭄이반복되었다.결국숲은사라지고문명도쇠퇴의길로들어설수밖에없었던것이다.17세기영국의문인존이블린은“이시대의영국은나무가없는것보다차라리황금이없는것이나을것”이라고했다.과장이좀섞이긴했지만나무가인류문명에끼친영향을생각하면과장만은아니다.어느시대를막론하고나무는국가의흥망성쇠를좌우했다.

메소포타미아인들은나무를토대로최초의문명을꽃피웠고,숲이사라지자그들의제국도무너졌다.에게해의한섬에불과한크레타는메소포타미아인들과의나무교역에서얻은부(富)로지중해를지배했고찬란한도시크노소스를건설했지만,숲이고갈되자쓰러져갔다.이처럼울창한숲과강을중심으로문명이발생하고번성하였으나사막으로변해버려사람이살수없는곳으로변해버린예는수도없다.이고대문명들이사라진것은전쟁이나화산폭발같은이유보다도숲이사라짐에따라농토의생산력이떨어져서사람이살수없게된것이더큰이유인것이다.숲은문명을발전시키는데필수적인요건이며,이러한숲을잘보호하고계속유지될수있도록가꾸어가지않는곳이있다면아마그문명도사라질것이다.

*물방울의숲속여행

물은땅과바다에서하늘로,다시하늘에서땅과바다로끊임없이순환을한다.땅과강,바다에있던물은태양이전해주는580kcal의에너지를가지고하늘로올라갔다가작은먼지들과함께뭉쳐서구름이된다.점점커진구름은마침내제무게를이기지못하고집마당그리고숲과강,바다로다이빙을하게된다.이렇게다이빙하는빗물중2/3는숲속으로떨어지는데,숲은이빗물을스펀지같이푹신한땅에잘저장했다가천천히나누어흘려보내기때문에홍수도막아주고가뭄도생기지않게하는역할을한다.

숲에떨어지는빗물중나무와나무사이혹은나무기둥을타고숲바닥에도달하는물방울은스펀지같은땅속으로금새숨어버린다.하지만열방울중적어도세방울은땅에닿지도못하고나무의가지와잎에머물렀다가태양과바람을타고다시하늘로올라간다.숲바닥의땅속에는지렁이,땅강아지,들쥐등많은숲속생물들이만들어놓은크고작은지하통로가수없이나있다.이러한땅속에스며든물방울은지구의힘(중력)에이끌려이지하통로를통해실개천으로,강으로,다시바다로여행을떠난다.하지만땅속에는지구의힘(중력)으로도어떻게하지못할만큼세차게붙어있는물방울이많이있다.

이물방울들은스펀지같은땅속에스며든후천천히빠져나와한달,두달혹은그이상땅속을이리저리여행하면서온갖먼지와더러움을벗고,깨끗하고맛있는물이되어세상밖으로나온다.숲속의빗물중일부는나무의뿌리에흡수되어몸통을타고나뭇잎까지올라간다.나뭇잎까지올라간물방울은태양과바람의도움을받아,길거나넓적한잎을통해다시하늘로돌아간다.지금도물은끊임없이순환하고있다.

*나무가이산화탄소를많이흡수하면병들거나아프지않나요?

나무가이산화탄소를흡수하는것은광합성을하기위함입니다.즉광합성은엽록소를가진식물이태양의빛에너지를이용하여물과이산화탄소로부터생명의원천인유기물(양분)을합성하는과정입니다.광합성을효과적으로하는데는이산화탄소,햇빛,물을필요한만큼적절하게조절하여받아들여야하니,주위에아무리이산화탄소가많더라도이산화탄소만많이흡수할수는없습니다.

또잎에서는이산화탄소를받아들이는출입구가별도로있는데,기공이라부르는작은구멍입니다.기공에는2개의공변세포라고하는세포가마치수문장처럼지키고있다가너무많은이산화탄소가들어온다싶으면문을닫아버리는안전장치도갖고있습니다.따라서이산화탄소를너무많이흡수하여나무가병들거나아프게되는일은없습니다.

*이산화탄소를가장잘흡수하는나무는무엇인가요?

지구상에자라는모든녹색식물의잎은대기중의이산화탄소를흡수하여광합성으로생명을유지하게됩니다.특히나무는거대한덩치만큼이나많은이산화탄소를사용하므로다른어떤식물보다많은양을흡수합니다.나무의종류와생육상태,나이등에따라흡수량에는차이가나기마련입니다.나무의종류로는침엽수보다는활엽수가더많은양을흡수하며이는활엽수의잎표면적이훨씬넓고생장활동도더활발하기때문입니다.

최근의연구결과에따르면우리나라의경우30년생튤립나무(백합나무)1헥타르가1년동안흡수하는탄소량이6.8톤으로소나무4.2톤의1.6배나됩니다.그외주변에서가로수로흔히보는플라타너스도많은양의이산화탄소를흡수하는것으로알려져있습니다.대체로생장이빠른나무들이생리활동이왕성하므로더많은이산화탄소를흡수한다고볼수있을것입니다.시기적으로는봄에싹이트고잎이날때가활발하게흡수합니다.또나이가들어자람이쇠퇴하는늙은나무보다젊은나무가,추운지방보다는더운지방의나무가더많은양을흡수합니다.

*나무에게어떤일이있었을까?

문자가없어서기록을할수없었던옛날에나무에게어떤일이일어났었는지알수있는방법이없을까?기록된자료도없는옛날에나무에게일어난일을알수있는방법이있다.바로화석과나이테를통해알수있는것이다.나무의나이테에는혹독한자연환경에저항한흔적이기록되어있다.비정상적으로형성된나이테가바로그흔적이다.왜냐하면정상적인환경에서는비정상적인나이테가생기지않기때문이다.

미국캘리포니아주에서잦은산불이있었다는사실을밝혀낸것도나이테를조사한결과였다.세쿼이야나무는웬만한산불에는생명에지장이없지만나무껍질부분은손상을입게된다.불에탄상처가나이테에흔적으로남았고그것을통해산불의시기와산불빈도를추정했던것이다.그렇다면태풍이나땅이밀리는재해로나무가기울어지게되면나이테에어떤흔적이남게될까?나무가기울어지면그방향에따라비정상적으로나이테폭이넓어지는변화가일어난다.이러한나이테가생기는것은기울어진나무를스스로세워보려고이상세포를발달시키기때문이다.

침엽수는이러한비정상적인세포가기울어진아래쪽에발달된다.그래서나무줄기를베어보면마치경사진곳에서넘어지지않기위해안간힘을쓴듯한모양의나이테를볼수가있다.하지만활엽수는기울어졌던위쪽으로넓은나이테가만들어진다.그리고태풍에의해만들어진비정상인나이테는한쪽방향으로생기는경향이있지만땅이밀리는재해가있는곳에서는그발달방향이불규칙하기때문에태풍이었는가,아니면땅이밀리는재해가있었는가를구별할수있다.

또한큰홍수가났을때는산사태와급류를타고내려온커다란돌이나무에부딪혀상처를내게되는데,상처가아문흔적으로홍수발생연도를알아낼수도있다.하천범람에의해흙더미가밀려내려왔는지도알수있다.예를들어버드나무가흙더미에파묻히게되면나무줄기에서새뿌리가자랄뿐만아니라갑자기나이테의폭이좁아지게되는데,이는나무뿌리의기능이떨어져생기는현상으로서교란이있었음을말해준다.

이렇듯나이테를통해나무가겪었던일들을알아낼수있는것이다.즉나무나이테가생기는것과나이테의폭은강우량과기타기상조건에따라변하므로이것을자세히관찰하면해마다각각독특한나이테가생긴다는것을알수있고,그래서여러종류의나무와절이나궁궐등에쓰인오래된나무의나이테를관찰하고기록하면장구한세월의기후변화를알수있는것이다.이기술을이용하면고건축이나바다속에침몰한배에사용된나무의나이를알아정확한연대를알수있어역사연구에매우중요한자료를제공하며최근에는기상이변에따른기상학에서도자주이용된다.

*엽록소란무엇일까요?

식물들은인간이나다른동물들과같이음식물을섭취하여활동에필요한에너지를공급받지않고,광합성이라는작용을통하여생장에필요한에너지를얻는다.광합성과정에는여러가지색소가관여하는데,그중에서가장핵심적인색소는엽록소(잎파랑치)이다.엽록소(葉綠素,chlorophyll)는엽록체(chloroplast)라는작은크기의소기관에들어있는색소로서,지구상에서가장흔한색소가운데하나이다.엽록소는그빛깔이녹색이기때문에엽록체가녹색으로보이고,따라서식물의잎도녹색으로보인다.

엽록체는박테리아보다약간더큰크기로지름이약5㎛(1㎛는1/1000㎜),두께는약2-3㎛이며,투과성막으로둘러싸여있다.엽록체의구조는엽록소를함유하고있는부분인grana와엽록소가없는부분인stroma로구분되는데,각각광반응과암반응을담당하고있다.

엽록체는주로녹색잎의엽육세포에들어있으며,어린가지의수피와어린과일에도들어있다.지금까지알려진엽록소는여러가지가있으나,목본식물의경우에는엽록소a(청록색)와엽록소b(황록색)가주종을이루고있다.대개의식물에서는a와b가약3:1의비로존재하고있다.다른엽록소들은극소량씩함유되어있거나특정식물에만존재하고있다.

*피톤치드를아시나요?

모든식물체는항균물질이함유되어있어일정한살균작용을수행할수있다.한여름소나무숲에들어갔을때강렬한송진냄새를맡아본경험이있을것이다.이것을피톤치드라부른다.그러면피톤치드란구체적으로무엇을가리킬까?러시아의과학자토킹박사는다음과같이설명하고있다.“식물에는각각특유의발산물질이있다.식물은끊임없이병원균에게공격을받고있으나도망갈수도없으며,조금이라도약해지면금방균의공격을받아곰팡이가생기던가썩어버린다.식물이살아가기위해서는이들병원균에대해저항력을갖추지않으면안된다.식물이병원균에저항하기위해방출또는분비하는물질을피톤치드라부른다.”

‘피토(phyto)는식물,치드(cide)는죽인다‘라는뜻의합성어이다.숲속에들어가보면상쾌한냄새가숲전체를감싸고있다.이방향물질은식물이주위의병원균으로부터자신을지키기위해발산하고있는일종의자기방어물질이다.식물이갖고있는이자기방어기능의수수께끼를풀수만있다면,우리인간도유용하게그것을이용할수있을것이다.옛조상들은이미피톤치드의효능을알고있었던것같다.3,000년전고대이집트에서는시체를썩지않게보관하기위해식물의향료를사용했다는기록이있다.

방부제가없는시대였으므로방부효과가있는식물의향료를사용한것이다.식물은식물의종류,병원균의종류에따라각각다른피톤치드를내뿜는것으로알려져있다.숲속에서산림욕을즐기는건바로나무가발산하는피톤치드를마시는건강법이다.산림욕의효과로는향에의한스트레스해소·거담·강장·심폐기능강화효과이외에,살균작용에의해맑아진숲속의공기를마시는효과도크다.이와같이향기는주로인간의감각기능을자극하여각종작용을일으키게되는데,이러한작용을이용하여질병을치료하는경우도있다.

피톤치드효과는14세기흑사병(페스트)이전유럽을강타했을때도입증한바있다.당시향료원료인꽁재배농민들과향료공장작업자들은신기하게도페스트감염에서집단으로안전하게살아남았다.이처럼다양한기능을지닌피톤치드효과를과학적으로밝히기위해많은연구가진행되고있으며,특히요즘에는도시공간에서도손쉽게산림욕을즐길수있도록하기위해피톤치드성분을추출하여만든각종방향제품이판매되고있다.

또한생선횟집에가서생선회를주문하면접시에각종채소가담겨져나온다.또솔잎을넣고찌는송편이나파전등에서볼수있듯이요리에식물의잎을활용하는예가많다.이는음식물에식물의고유한향기를배게해서오랫동안보관할수있도록하는효과를이용한것이다.

*나무는얼마나많은산소를만들어낼까?

나무는잎에서이산화탄소(CO2)를흡수하고,땅속의뿌리에서는물(H2O)을빨아들인다.그리고태양에너지를이용하여자신에게필요한영양분(탄수화물)을만드는데,이러한작용을광합성작용이라고한다.광합성작용을하는도중에나무는탄소를몸안에남기고,산소(O2)를만들어잎을통해밖으로내보낸다.이러한이유로나무는’탄소통조림’이라고도불린다.그러면나무는얼마나많은양의산소를만들어낼까?

1ha,즉100m*100m의숲에서1년간만들어내는산소의양은12톤이며,반면에16톤의이산화탄소(CO2)를흡수한다.한사람이하루에필요한산소의양은0.75kg이므로1헥타르의숲이생산하는산소는45명이1년간숨쉴수있는양이된다.또한침엽수약20그루는한사람이필요한산소를만들어낸다고한다.따라서나무가더커지고건강해진다면산소의생산량도늘어나므로,숲을보호하고가꾸는노력을기울인다면우리는더맑고깨끗한산소를공급받을수있는것이다

*생김새도다르고쓰임새도다른침엽수와활엽수

우리나라는지형이복잡하고기후의변화가많아약1,200여종에이르는많은종류의나무들이살고있다.이가운데침엽수는대략60여종이고나머지1,140여종은활엽수이다.침엽수와활엽수를구분할때우리는보통그나뭇잎의모양을본다.일반적으로침엽수는바늘잎나무로잎이가늘고뾰족하며,활엽수는너른잎나무라하여넓고평평하다.은행나무처럼잎이넓으면서도침엽수인것도있지만몇종류를제외하고는이런구분이옳다.또침엽수는대부분상록수이고활엽수는낙엽수라는차이도있다.

대표적인침엽수종으로는소나무,잣나무,전나무,구상나무가있으며,활엽수종으로는신갈나무,굴참나무,상수리나무,밤나무,물오리나무등이있다.두종류는목재의성질에도차이가있는데,활엽수는참나무같이단단하고무거운종류가많아Hardwood(단단한나무)라고부르며,침엽수는소나무같이비교적연하고가벼운종류가많아Softwood(부드러운나무)라고부른다.

침엽수는줄기가곧고큰가지의발달이적어목재로이용할때손실이적은편이다.재질은대개무늬와색상이단순하며,무게가가볍고,강도가그다지높지못해가공하기쉬운것이많다.활엽수는대체로줄기가잘굽고,굵은가지가많아목재로이용할때손실이많은편이다.재질은무늬와색상이다양하며,매우가볍고,강도가낮은것부터무겁고단단한것까지다양하다.하지만침엽수재에비해무겁고단단한나무들이많다.

재미있는나무의번식(삽목)

나무의대부분은종자로번식시킬수있지만,나무를잘라땅에묻어뿌리를내리게하는삽목이라는방법도있다.이른바무성번식법의하나로서이때는어미의유전적형질을그대로이어받게된다.잘려진나무는어떠한생리적반응을일으키며뿌리를내리게되는것일까?본래식물호르몬은눈이나어린잎에서만합성된다.하지만식물이상처를입게되면새롭게식물호르몬을합성할수있게된다.그결과상처주위의세포는세포분열을반복하며상처부위를완전히덮게된다.

이와같이식물호르몬의자극에의해생기는조직을캘러스라고한다.나무는형성층정도까지미치는깊은상처를받았을때캘러스를만든다.캘러스에의해상처는완전히덮여지며,캘러스속에는새로운목재를형성하는형성층과나무껍질을만드는코르크형성층이분화하는과정에서생기게되는것이다.

캘러스는절단면에뿌리발생을촉진시키는호르몬을처리할경우더잘발달하며,삽수는오래된가지보다어린가지를사용해야뿌리를더잘내린다.삽목이잘되는대표적인나무는포플러,메타세콰이어같은것이있으며,참나무와밤나무같이캘러스는형성되나삽목이잘안되는나무도있다.이와같이나무를잘라삽수를만들어삽목을하는것은,나무의상처에대한응급처치또는자체치유라고하는방어체제를이용하는것이다.

-글/신원섭충북대교수-