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문제 정의
- 그러므로, 수액 출수량과 기후인자간의 상관성을 보다 명확하게 분석하고자 통계분석을 수행하였다. 통계분석은 일최고기온, 일최저기온, 일평균기온, 일교차, 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도, 일습도차의 8가지 인자에 대해 수행하였으며, 피어슨 상관분석을 실시한 결과는 Table 5와 같다.
- 본 논문에서는 전라남도 백운산에 군생하는 고로쇠나무를 대상으로 고로쇠나무의 흉고직경과 식생지의 기온 및 상대습도 인자들이 고로쇠나무 수액 출수량에 미치는 영향을 분석하였다. 고로쇠나무 수액의 출수시기는 직경별로 차이가 없었으나, 출수량은 직경이 클수록 선형적으로 증가하였다.
- 본 논문은 전국에 분산된 고로쇠나무 군락지를 대상으로 하는 수액 출수량 영향 인자 분석 연구결과의 하나로, 전라남도 광양시 백운산에 군생하는 고로쇠나무를 대상으로 흉고직경, 기온 및 상대습도의 인자들과 수액 출수량 사이의 상관관계를 분석하여 출수량에 미치는 주요 영향인자를 탐색함으로써 수액채취에 적합한 입목조건과 기후 조건을 제시하여 해당 지역의 고로쇠나무 수액 자원의 이용 혹은 육성에 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 고로쇠 수액 출수량에 영향하는 기후인자로서 고로쇠나무 식생지의 기온과 상대습도를 평가하고자, 일출수량별 일일 온습도 특성을 관찰하였다.
- 고로쇠나무 수액 출수량의 측정은 공시목의 경급별로 10 cm급은 1개, 20 cm급은 2개, 30 cm 이상은 3개를 천공하여 24시간 간격으로 모니터링 하였으며 2008년 1월 15일∼3월 28일의 기간 동안 수행하였다.
- 일일 출수량과 흉고직경은 각 공시목별로 측정하고 기록하였다. 또한 시험지의 기온과 습도의 변화가 수액 출수량에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시험기간 동안 온습도 자동기록 장치인 데이터로거(HOBO H08-003-02, USA)를 분산된 공시목들의 중간 지점에 1개를 설치하여 1시간 간격으로 기온과 습도를 측정하였다.
- 수액 출수량에 영향하는 주요 기후인자를 밝히고자 수액 출수량과 기온 및 상대습도의 상관관계를 분석하였다. 상관관계의 분석은 수액이 출수된 날과 출수되지 않은 날의 기온 및 습도를 비교하여 차이가 있는 인자를 추출하고 수액이 출수시의 해당 인자가 변동된 범위에 부합되는 자료를 대상으로 함으로써 분석의 명확성을 도모하였다. Table 3에서 출수량이 높은 날(Group 1과 Group 2)과 출수량이 미미하거나 없는 날(Group 3과 Group 4)의 기후인자들 중 차이가 있는 것은 일최고기온, 일최소기온, 일평균기온이었다.
- 수액 출수량에 영향하는 주요 기후인자를 밝히고자 수액 출수량과 기온 및 상대습도의 상관관계를 분석하였다. 상관관계의 분석은 수액이 출수된 날과 출수되지 않은 날의 기온 및 습도를 비교하여 차이가 있는 인자를 추출하고 수액이 출수시의 해당 인자가 변동된 범위에 부합되는 자료를 대상으로 함으로써 분석의 명확성을 도모하였다.
- 천공은 남향으로 하였으며 출수공 깊이 15 mm, 출수공 직경 8 mm로 지상에서 80∼100 cm 높이로 하였다. 일일 출수량과 흉고직경은 각 공시목별로 측정하고 기록하였다. 또한 시험지의 기온과 습도의 변화가 수액 출수량에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시험기간 동안 온습도 자동기록 장치인 데이터로거(HOBO H08-003-02, USA)를 분산된 공시목들의 중간 지점에 1개를 설치하여 1시간 간격으로 기온과 습도를 측정하였다.
대상 데이터
- 시험조사 대상지는 전라남도 광양시 진상면 어치리의 서울대학교 연습림 내 억불봉 계곡부에 자생하는 고로쇠나무 군락지 중 남서사면으로 20도 경사, 해발고도 600∼700 m의 석력지로 선정하였다. 공시목은 고로쇠나무(Acer mono Max.)로, 흉고직경 10 cm급 10그루, 20 cm급 10그루, 30 cm 이상 10그루를 선정하여 총 30그루를 대상으로 하였다(Table 1).
- 따라서 일평균기온을 최소의 출수요건을 선정하는데 필요한 인자로 선정하고 Group 1과 Group 2의 일평균기온 최저값 -3.1℃과 최고값 2.1℃를 기준하여 일평균기온 -3.1∼2.1℃ 범위에 속하는 자료를 통계 분석의 대상으로 하였다.
- 시험조사 대상지는 전라남도 광양시 진상면 어치리의 서울대학교 연습림 내 억불봉 계곡부에 자생하는 고로쇠나무 군락지 중 남서사면으로 20도 경사, 해발고도 600∼700 m의 석력지로 선정하였다.
- 천공은 남향으로 하였으며 출수공 깊이 15 mm, 출수공 직경 8 mm로 지상에서 80∼100 cm 높이로 하였다.
데이터처리
- 고로쇠나무 수액의 출수량과 공시목의 흉고 직경 간의 상관관계 분석은 각 공시목의 시험기간 동안 채취된 총량을 각 공시목의 수액 출수량으로 하여 흉고직경별 수액 출수량을 수집한 다음 Pearson 상관분석 및 선형 회귀분석을 통하여 상관성과 수액 출수에 필요한 최소 직경을 도출하였다. 공시지역의 기온 및 습도와 출수량간의 상관관계 분석은 수집된 일별 기온과 상대습도 데이터로부터 추출된 일최고기온, 일최저기온, 일평균기온, 일교차, 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도, 일습도차의 값들과 공시목 모두로부터 얻은 일일출수량과의 Pearson 상관분석을 수행하여 기후인자와 출수량 사이의 상관성을 분석하였다.
- 고로쇠나무 수액의 출수량과 공시목의 흉고 직경 간의 상관관계 분석은 각 공시목의 시험기간 동안 채취된 총량을 각 공시목의 수액 출수량으로 하여 흉고직경별 수액 출수량을 수집한 다음 Pearson 상관분석 및 선형 회귀분석을 통하여 상관성과 수액 출수에 필요한 최소 직경을 도출하였다. 공시지역의 기온 및 습도와 출수량간의 상관관계 분석은 수집된 일별 기온과 상대습도 데이터로부터 추출된 일최고기온, 일최저기온, 일평균기온, 일교차, 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도, 일습도차의 값들과 공시목 모두로부터 얻은 일일출수량과의 Pearson 상관분석을 수행하여 기후인자와 출수량 사이의 상관성을 분석하였다. 통계처리에는 SPSS (SPSS INC.
- 그러므로, 수액 출수량과 기후인자간의 상관성을 보다 명확하게 분석하고자 통계분석을 수행하였다. 통계분석은 일최고기온, 일최저기온, 일평균기온, 일교차, 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도, 일습도차의 8가지 인자에 대해 수행하였으며, 피어슨 상관분석을 실시한 결과는 Table 5와 같다. 수액 출수량은 일최고기온, 일교차, 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도에 대하여 유의성이 있었으며 일최고기온, 일교차에 정(+)의 상관성을 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도에 부(-)의 상관성을 나타내었다.
성능/효과
- 본 논문에서는 전라남도 백운산에 군생하는 고로쇠나무를 대상으로 고로쇠나무의 흉고직경과 식생지의 기온 및 상대습도 인자들이 고로쇠나무 수액 출수량에 미치는 영향을 분석하였다. 고로쇠나무 수액의 출수시기는 직경별로 차이가 없었으나, 출수량은 직경이 클수록 선형적으로 증가하였다. 수액 출수시 기온은 영상과 영하의 기온이 교차하였고, 반면 하루종일 영상 혹은 영하의 기온을 유지시 출수가 관찰되지 아니하여 전날의 기온이 당일의 출수량에 영향을 미치지 아니하는 것으로 생각되었다.
- 894의 상관계수로 높은 유의성이 나타났다. 그러므로 고로쇠나무 둘레와 단면적은 수액 출수량에 영향을 미치는 것으로 나타났고, 또한 나무 직경이 커질수록 수간부의 목질량도 비례적으로 증가하므로 수액출수량은 목질량과도 밀접한 관계가 있을 것으로 생각한다. 이러한 결과와 유사하게 Tyree (1983)는 당단풍나무 수액에 관한 연구에서 목부 수간부의 수액 흡수량은 목질량이 크고 함수율이 낮을수록 높으며 출수량은 수액 흡수량이 높을수록 높다고 보고한 바 있다.
- 상관계수가 가장 큰 인자는 일최고온도로 나타났고 다음으로 일교차 순이었다. 상관계수로 볼 때 수액 출수시 기온은 높고 습도는 낮아야 출수량이 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 수액 출수량은 일교차가 크고 강우가 없는 날에 높게 나타났다는 보고(김 등, 1998)와 유사하다.
- 이러한 최소 직경을 구하기 위하여 흉고 직경과 수액 출수량 사이의 선형 회귀분석을 수행한 결과는 Table 2와 같다. 선형 회귀 식을 통하여 계산된 수액채취가 가능한 고로쇠나무의 최소 직경은 흉고직경과 흉고직경 제곱근 기준으로 각각 17.2 cm와 16.0 cm으로 추정되었고 분석 기준에 따라 큰 차이가 없었다. 산림청(2005) 수액 채취관리지침은 흉고직경 10 cm 이상의 고로쇠나무를 수액채취 대상목으로 할 것을 명시하고 있어, 본 연구 결과의 분석 추정치는 현장 자료를 근거로 한 값과는 큰 차이점이 있었다.
- 시험 기간 중 기온은 2월 18일 이전에는 영하에 머물고 있었고 2월 18일부터 하루 중 영상과 영하를 오가는 현상이 심화되기 시작하였으며 3월 8일 이후 급격히 상승하여 3월 11일 이후에는 하루 종일 영상을 유지하였다. 수액 출수는 시험지의 기온이 영상과 영하를 오가는 현상이 심화되는 시기에 발생하기 시작하였으며 일최저기온이 영상의 기온으로 상승하는 시점에서 수액 출수가 끝나는 것으로 관찰되었다.
- 수액 출수량에 고로쇠나무 둘레 및 단면적이 미치는 영향을 조사하기 위하여 흉고직경과 흉고직경의 제곱근에 대한 출수량과의 상관관계를 각각 분석한 결과, 흉고 직경과 흉고 직경의 제곱근 모두 수액 출수량에 대하여 1% 유의수준에서 0.870과 0.894의 상관계수로 높은 유의성이 나타났다. 그러므로 고로쇠나무 둘레와 단면적은 수액 출수량에 영향을 미치는 것으로 나타났고, 또한 나무 직경이 커질수록 수간부의 목질량도 비례적으로 증가하므로 수액출수량은 목질량과도 밀접한 관계가 있을 것으로 생각한다.
- 통계분석은 일최고기온, 일최저기온, 일평균기온, 일교차, 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도, 일습도차의 8가지 인자에 대해 수행하였으며, 피어슨 상관분석을 실시한 결과는 Table 5와 같다. 수액 출수량은 일최고기온, 일교차, 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도에 대하여 유의성이 있었으며 일최고기온, 일교차에 정(+)의 상관성을 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도에 부(-)의 상관성을 나타내었다. 상관계수가 가장 큰 인자는 일최고온도로 나타났고 다음으로 일교차 순이었다.
- 고로쇠나무 수액의 출수시기는 직경별로 차이가 없었으나, 출수량은 직경이 클수록 선형적으로 증가하였다. 수액 출수시 기온은 영상과 영하의 기온이 교차하였고, 반면 하루종일 영상 혹은 영하의 기온을 유지시 출수가 관찰되지 아니하여 전날의 기온이 당일의 출수량에 영향을 미치지 아니하는 것으로 생각되었다. 일일 수액 출수량은 일최고기온, 일교차, 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도에 유의성이 있었고, 이들 인자들의 편상관분석 결과 일최고기온이 주요 영향인자로 나타났다.
- 2는 고로쇠나무 흉고직경에 따른 수액 출수량을 일별로 측정한 결과이다. 수액의 출수 시기는 고로쇠나무 경급 간에 차이가 없었으나 출수량에서는 경급 증가시 뚜렷하게 증가하는 경향을 보였다. 시험 기간 중 총 출수량은 10 cm급에서는 매우 낮아 1그루당 3.
- 시험기간 60일 중 수액 출수일은 14일이었고 일출수량이 높은 Group 1과 Group 2에 해당하는 일수는 각각 5일과 7일에 불과하여 1년 중 효율적으로 수액채취를 할 수 있는 일자는 매우 적은 것으로 나타났다. Group 1의 출수량은 전체 출수량 480 ℓ의 61%인 294 ℓ이었고 Group 2의 경우 37%인 177 ℓ으로서 Group 1과 Group 2이 전체 출수량의 98%를 차지하였으며, 반면 Group 3은 전체 출수량의 2%인 9 ℓ이었고 Group 4의 출수량은 없었다.
- Table 3에서 출수량이 높은 날(Group 1과 Group 2)과 출수량이 미미하거나 없는 날(Group 3과 Group 4)의 기후인자들 중 차이가 있는 것은 일최고기온, 일최소기온, 일평균기온이었다. 이들 3가지 인자에 관한 요인분석결과 일평균기온이 상관계수 0.993으로 대표인자로 나타났고, 또한 일평균기온은 Group 1과 Group 2에서 같은 값으로(t-검정시 p = 0.967) 출수량 고저에 크게 영향하지 않고 출수유무에 관여하는 인자로 판단되었다. 따라서 일평균기온을 최소의 출수요건을 선정하는데 필요한 인자로 선정하고 Group 1과 Group 2의 일평균기온 최저값 -3.
- 수액 출수시 기온은 영상과 영하의 기온이 교차하였고, 반면 하루종일 영상 혹은 영하의 기온을 유지시 출수가 관찰되지 아니하여 전날의 기온이 당일의 출수량에 영향을 미치지 아니하는 것으로 생각되었다. 일일 수액 출수량은 일최고기온, 일교차, 일최고습도, 일최저습도, 일평균습도에 유의성이 있었고, 이들 인자들의 편상관분석 결과 일최고기온이 주요 영향인자로 나타났다. 따라서 수액 출수시기에 일중 영하와 영상의 기온이 교차하고 일최고기온이 높으며, 그리고 고로쇠나무의 흉고직경이 커질수록 출수량이 높을 것으로 생각한다.
- 4℃로 Table 3의 Group 1 및 Group 2의 경우와 매우 유사하게 나타났다. 출수일과 미출수일 간 차이가 있는 기후인자로 일최고기온, 일교차, 일최저습도, 평균습도가 해당되었으며 각각 4.1℃, 3.9℃, 16%, 17%의 차이가 있었다. 이로부터 수액출수 여부에 일최고기온, 일교차, 최저습도, 평균습도의 인자들이 관여하는 것으로 생각되었다.
후속연구
- 최근 들어 고로쇠나무의 수액이 주요 임산물 소득자원으로 수액의 가공, 유통, 생리활성 연구, 고부가가치 제품화 등 다방면에 걸친 이용에 관심이 증폭되고 있으며, 유용 수액 자원의 발굴, 고로쇠나무 자원 육성, 생산성 개선 등 많은 노력이 수행되고 있다. 고로쇠나무 수액을 임산물 자원으로 활용되기 위한 기초자료인 출수량 영향 인자에 관련된 국내 연구는 미미하여 보다 많은 연구 자료와 분석이 필요한 실정이고, 지역별 군락지를 대상으로 하는 출수량 영향인자에 대한 체계적 연구가 필요한 것으로 판단된다.
- 수액 채취에 적합한 고로쇠나무의 최소 직경은 천연 군생자원의 활용과 고로쇠나무 육성에 필요한 기초자료로 활용될 수 있다. 이러한 최소 직경을 구하기 위하여 흉고 직경과 수액 출수량 사이의 선형 회귀분석을 수행한 결과는 Table 2와 같다.
- 다만 본 연구 결과는 국소적 시험목을 대상으로 한 결과이고 통계적 추정이므로 흉고직경이 최소 직경보다 작으면 수액이 출수되지 않는 것을 반드시 의미하지 않는다. 아울러 고로쇠나무 수액의 출수량이 극대화되는 시점과 노령화에 의한 감소점 또한 본 시험에서는 검토되지 못하여 향후 연구가 필요할 것으로 생각한다.
- 따라서 수액 출수시기에 일중 영하와 영상의 기온이 교차하고 일최고기온이 높으며, 그리고 고로쇠나무의 흉고직경이 커질수록 출수량이 높을 것으로 생각한다. 아울러 본 시험 결과는 고로쇠나무 수액을 농한기 산림 소득원으로 육성하고 관리하는데 필요한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 한편, 수액 출수 영향인자들을 세부적으로 분석하기 위해 입목 주변 토양의 함수상태, 목질부의 함수율 변화, 가지부와 수간부의 온도변화, 수간압의 변화 등에 다른 인자들에 관한 연구가 더 필요할 것으로 생각한다.
- 아울러 본 시험 결과는 고로쇠나무 수액을 농한기 산림 소득원으로 육성하고 관리하는데 필요한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 한편, 수액 출수 영향인자들을 세부적으로 분석하기 위해 입목 주변 토양의 함수상태, 목질부의 함수율 변화, 가지부와 수간부의 온도변화, 수간압의 변화 등에 다른 인자들에 관한 연구가 더 필요할 것으로 생각한다.
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