[논문]내부 전기저항의  측정을 통한 조경수목의 변색 및 부후목재의 탐색

송근주; 한심희; 하태주

내부 전기저항의 측정을 통한 조경수목의 변색 및 부후목재의 탐색
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송근주 (연암축산원예대학 조경학과) , 한심희 (서울대학교 산림자원학과) , 하태주 (연암축산원예대학 조경학과)

본 연구는 조경수목의 목질 내부의 상태 진단과 변색 및 부후 부위의 탐색을 통하여 병든 부위를 조기에 제거. 병의 확산 방지 및 효율적인 예방관리를 위해 Shigometer의 이용가능성을 제시하고자 하였다. 본 연구대상지는 충남 천안시 성환흡 수향리에 위치한 연암축산원예대학으로 하였으며, 대학 구내에 식재된 조경수를 대상수종으로 하였다. 대상수종은 침엽수 7종과 활엽수 16종으로 총 23종을 선정하였다. 조사한 조경수목의 내부 전기저항치는 수종별로 매우 다양하게 나타났다. 평균 내부 전기저항치가 500k$\Omega$이상인 수종은 은행나무, 섬잣나무, 소나무, 단풍나무, 중국단풍. 홍단풍이었으며, 개체간 차이와 측정 깊이에 따른 차이도 심하지 않았다. 그러나 메타세쿼이아, 수양버들, 자귀나무, 회화나무는 200k$\Omega$이하의 낮은 내부 전기저항치를 나타냈다. 측정 깊이에 따른 변화가 심한 수종은 전나무, 메타세쿼이아, 수양버들, 느티나무, 튤립나무, 목련, 일본목련, 핀오크, 벚나무등으로 이들은 측정 깊이에 따라 전기저항치가 갑자기 하락하는 부위를 포함하고 있었으며, 전기저항치가 갑자기 하락하는 부위의 목재는 부후되어 있었다. 결론적으로 Shigometer는 가시적인 피해증상이 나타나기 전 초기단계에서 목재의 변색 및 부후 부위를 찾아내는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

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문제 정의

그러나 국 내에서는 기기에 대한 정보와 신뢰성의 부족으로 Shigometer의 이용에 대한 보고가 매우 적고 형성층 전기저항의 측정을 통하여 수목의 활력 및 건강도를 판단하는데 이용되고는 있으나(차병진과 나용준, 1993; 이경준 동, 1997; 송근준 등, 2000), 수목 내부의 부후 탐색 및 진단에는 이용되지 못하고 있다. 따라서 본 연구는 조경수목의 목질 내부의 상태 진단과 변색 및 부후 부위의 탐색을 실시하고, 병든 부 위의 조기 제거, 병의 확산 방지와 효율적인 예방 관리를 위해 Shigometer의 이용 가능성을 제시하고자 하였다.

제안 방법

선정된 수목은 수종별로 5개체, 가래나무, 수양버들, 자귀나무, 소사나무는 3개체를 측정 대상 목으로 하였다. 각 대상 수종은 수고, 흉고직경, 수관폭을 측정하였다(Table 1).
전극을 제거한 후 다시 3cm 깊이의 구멍을 추가로 뚫고 전극을 삽입하여 두 번째 깊이의 전기저항을 측정하였다. 동일한 방법으로 공시 수종의 중심에 도달할 때까지 3cm 깊이로 반복하여 구멍을 뚫고 내부 전기저항을 측정하였다. 전기저항의 측정은 4월부터 11월까지 실시하였으며, 기존 측정 부위와 동일한 위치에서 내부 전기저항을 측정하였다.
목질의 내부 전기저항(Internal electric resistance: IER) 은 흉고직경이 측정된 지상으로부터 1.2m 정도의 높이에서 Shigometer(미국 OSMOSE 사, OZ-93)를 이용하여 측정하였다. 첫 번째 측정은 드릴을 사용하여 나무의 중심을 향해서 3cm 깊이의 구멍을 뚫은 후.
수피로부터 수를 향해 측정된 내부 전기저항치가 갑자기 감소하는 경우는 변색 또는 부후된 목재로 볼 수 있으며, 갑자기 증가하는 경우는 동공이 있는 위치로 볼 수 있는데(Osmose, 1980), 측정 결과에 의해 변색 또는 부후된 것으로 판단되는 개체는 생장추를 이용하여 목편을 대내서 목재의 상태를 기록하고, 변색 또는 부후된 부위의 전기저항치와 비교하였다.
첫 번째 측정은 드릴을 사용하여 나무의 중심을 향해서 3cm 깊이의 구멍을 뚫은 후. 전극을 삽입하여 전기저항을 측정하였고. 전극을 제거한 후 다시 3cm 깊이의 구멍을 추가로 뚫고 전극을 삽입하여 두 번째 깊이의 전기저항을 측정하였다.
전극을 삽입하여 전기저항을 측정하였고. 전극을 제거한 후 다시 3cm 깊이의 구멍을 추가로 뚫고 전극을 삽입하여 두 번째 깊이의 전기저항을 측정하였다. 동일한 방법으로 공시 수종의 중심에 도달할 때까지 3cm 깊이로 반복하여 구멍을 뚫고 내부 전기저항을 측정하였다.
동일한 방법으로 공시 수종의 중심에 도달할 때까지 3cm 깊이로 반복하여 구멍을 뚫고 내부 전기저항을 측정하였다. 전기저항의 측정은 4월부터 11월까지 실시하였으며, 기존 측정 부위와 동일한 위치에서 내부 전기저항을 측정하였다. 내부 전 기저 항의 측정 결과는 수종별 차이와 측정 깊이에 따른 변화를 표시하였다.
2m 정도의 높이에서 Shigometer(미국 OSMOSE 사, OZ-93)를 이용하여 측정하였다. 첫 번째 측정은 드릴을 사용하여 나무의 중심을 향해서 3cm 깊이의 구멍을 뚫은 후. 전극을 삽입하여 전기저항을 측정하였고.

대상 데이터

연구대상지는 충청남도 천안시 성환읍 수향리에 위치한 연암축산원예대학으로 대학 구내에 식재된 조경수목 중 침엽수 7종과 활엽수 16종으로 총 23종을 선정하였다. 선정된 수목은 수종별로 5개체, 가래나무, 수양버들, 자귀나무, 소사나무는 3개체를 측정 대상 목으로 하였다. 각 대상 수종은 수고, 흉고직경, 수관폭을 측정하였다(Table 1).
연구대상지는 충청남도 천안시 성환읍 수향리에 위치한 연암축산원예대학으로 대학 구내에 식재된 조경수목 중 침엽수 7종과 활엽수 16종으로 총 23종을 선정하였다. 선정된 수목은 수종별로 5개체, 가래나무, 수양버들, 자귀나무, 소사나무는 3개체를 측정 대상 목으로 하였다.

성능/효과

또한 갑자기 증가하여 높은 전기저항치가 부분적으로 나타나는 경우는 동공이 발생된 것으로 볼 수 있다(Osmose, 1980). 그러나 본 연구 결과에서는 동공이 생긴 것으로 판단 할 수 있을 정도로 높은 전기 저항치는 나타나지 않은 반면에 주변보다 낮은 전기 저항치를 나타내는 개체들 이 일부 수종에서 감지되었다.
3cm 깊이의 내부 전기 저항치 는 494kQ였으나, 12cm 깊이에서는 80kQ으로 가장 낮았다. 목련의 내부 전기 저항치는 수피로부터 3cm 깊이에서 652kU을 보여 주어 큰 차이가 없었으나, 9cm 깊이에서는 가장 낮은 383kQ이었으며, 깊이에 따른 변화 폭이 크게 증가하였다. 일본목련의 경우는 3cm 깊이부터 15cm 깊이까지 내부 전기저 항치 의 변화가 심하게 나타났다.
, 1972). 본 조사 결과에서는 전나무와 곰솔의 내부 목재가 낮은 전기저항을 나타냄으로써 부후가 진행되고 있음을 보여 주었다. 메타세쿼이아는 깊이 9cm부터 전기저항치가 하락하여 낮은 상태를 나타내는데 내부 전기저항치가 최고치의 30% 이하까지 하락하였다(Figure 1).
은행나무의 내부 전기 저항치는 비교적 개체 간 균일한 특성을 보여 주었으며, 측정 깊이에 따른 전기저항 치의 변화도 크지 않은 576kQ에서 633kQ의 범위였 다. 전나무의 내부 전기 저항치는 3cm 깊이에서 388kQ으로 개체 간 차이가 크게 나타났으며, 중심부로 들어갈수록 전기 저항치는 감소하였다.
은행나무의 내부 전기 저항치는 비교적 개체 간 균일한 특성을 보여 주었으며, 측정 깊이에 따른 전기저항 치의 변화도 크지 않은 576kQ에서 633kQ의 범위였 다. 전나무의 내부 전기 저항치는 3cm 깊이에서 388kQ으로 개체 간 차이가 크게 나타났으며, 중심부로 들어갈수록 전기 저항치는 감소하였다. 잣나무의 내부 전기 저항치는 개체 간 차이가 심하였다.
또한 부후균의 침입 정도는 목재의 전기저항과 관련되는데 상대적으로 낮은 내부 전기저항은 심재가 감염에 의해 변화되었다는 것을 나타낸다(Shigo and Shortle, 1986: Shortle, 1990). 즉 변색 및 부후목재에서 나타나는 내부 전기저항치의 상대적인 감소는 Shigometer를 이용한 부후목재의 탐색 가능성을 보여 주며, 이러한 탐색기술은 병으로 인해 발생하는 가시적인 병징이 나타나기 이전에 수목을 치료하거나 예방하는데 도움을 주고, 이에 따른 경제적인 손실을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
활엽수 조경수목의 내부 전기 저항치는 수종별로 큰 차이를 보여 주었다(Table 3). 특히 가래나무, 핀오 크, 회화나무의 내부 전기 저항치는 다른 활엽수종에 비해 낮은 수치인 400kQ 이하였으며, 특히 수양버들과 자귀나무는 100kQ 이하의 매우 낮은 내부 전 기저 항 치를 나타냈다.
단풍나무의 내부 전기 저항치는 617kQ에서 687k Q의 범위였으며, 중국단풍의 내부 전기 저항치는 647kQ에서 687kQ이었다. 홍단풍은 개체 간 변화를 보였으며, 중심부로 갈수록 전기 저항치는 감소하는 경향을 보여 주었다. 3cm 깊이에서의 내부 전기저항 치의 범위는 637kQ이고, 6cm 깊이의 내부 전 기저 항 치는 407kQ 으로 변화 폭이 커졌다.

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