[논문]활엽수 입목형질등급 기준 개발을 통한 중부지역 참나무림의 입목특성 평가

이영근; 이상태; 정상훈

doi:10.14578/jkfs.2018.107.4.344

활엽수 입목형질등급 기준 개발을 통한 중부지역 참나무림의 입목특성 평가
Evaluation of Standing Tree Characteristics by Development of the Criteria on Grading Hardwood Quality for Oaks Forests in Central Region of Korea 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.107 no.4, 2018년, pp.344 - 350

이영근 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) , 이상태 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) , 정상훈 (국립산림과학원 산림기술경영연구소)

초록
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활엽수림의 고부가가치 목재 이용을 고려한 산림관리 방법 개선을 위해 입목형질등급 기준을 마련하였고, 중부지역의 참나무 임분을 대상으로 적용하였다. 입목형질등급의 평가인자는 줄기의 휨, 가지 굵기, 수피상처, 기타 결함 4개이며 수간을 2.1 m 단위로 구분하여 6.3 m까지 3개의 원목이 이용 가능하면 1등급, 2개 원목이 이용 가능하면 2등급, 1개만 이용 가능하면 3등급, 제재목으로 이용할 수 없을 경우 4등급으로 구분하였다. 개발된 입목형질등급을 참나무류 임분에 적용한 결과, 3등급 38.3%, 4등급 27.0%, 2등급은 28.0% 그리고 1등급 6.7% 순으로 조사되었다. 수종별 제재목으로 이용 가능한 3등급 이상의 입목비율은 상수리나무 88.2%, 굴참나무 88.1%, 졸참나무 83.5%로 높았으나, 갈참나무와 신갈나무의 경우 각각 56.0%, 50.3%로 평가 등급이 낮은 것으로 조사되었다. 굴참나무와 신갈나무의 경우 흉고직경이 증가할수록 4등급의 비율이 감소하는 경향을 보였다. 입목형질등급에 영향을 끼치는 주요 결함요인은 수간의 휨>가지 굵기>수피상처>기타 결함 순이었다. 중부지역 참나무림의 임목형질등급과 분포면적을 고려할 경우 상수리나무와 굴참나무에 대한 지속적인 관리가 실행된다면 활엽수 용재생산이 가능할 것으로 판단된다. 또한, 정확하고 실질적인 입목형질등급을 구분하기 위해서는 평가 인자들에 대한 모니터링 연구를 통한 지속적 개선이 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to improve the forest management method considering the use of high value added timber in the natural broadleaf forests. For this purpose, the criteria for evaluating the quality grade of standing trees were established and applied to the oak stand in the central region of Korea. The evaluation factors of the grade were bending of stem, branch, stem damage, and other defects. If the logs are divided into 2.1 m units and three logs up to 6.3 m are available, they are classified as Grade I (G-I). If two logs are available, they are classified as Grade II (G-II), If only one log is available, it is classified as Grade III (G-III). When any log is not available as timber, it is classified as Grade IV (G-IV). As a result of applying the grade to the oak stand, G-I was 6.7 %, G-II was 28.0 %, G-III was 38.3 %, and G-IV was 27.0 %. The ratio of standing trees by oak species of higher than G-III was 88.2 % for Quercus acutissima, 88.1 % for Q. variabilis, 83.5 % for Q. serrata, 56.3 % for Q. aliena, and 50.3 % for Q. mongolica, respectively. The G-IV ratio for Q. variabilis and Q. mongolica tended to decrease with increasing diameter at breast height. The order of major defect affecting the grading level was bending of stem > branch > stem damage > other defects. Considering the grade level and oak species distribution, it was concluded possible to produce high quality hardwood timber when we concentrate forest tending techniques on Q. acutissima and Q. variabilis stand. In order to improve the accuracy of grading, it is necessary to continuous complement through the monitoring research for evaluation factors.

주제어

표/그림 (9)

그림 Figure 1. Evaluation grade and criteria for standing trees.
표 Table 1. The summary of study sites.
그림 Figure 2. Distribution of standing tree grades.
표 Table 2. Growth characteristics of major species in the oak forests.
그림 Figure 3. Distribution of standing tree grades for oak species.
표 Table 3. Distribution standing tree grades for Q. variabilis.
표 Table 4. Distribution standing tree grades for Q. mogolica.
표 Table 5. Correlation between DBH and grade ratio of major oak species.
표 Table 6. The Analyse of defect factor.

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 국ㆍ내외 원목품등 구분 및 입목형질등급 구분 방법을 응용하여 우리나라 활엽수림에 적용 가능한 입목형질 평가 방법을 개발하는 것이며, 개발된 방법으로 우리나라 중부지방의 주요 참나무 수종의 입목형질등급을 평가하고, 천연림보육작업 개선을 위한 적용 가능성을 검토하였다.

제안 방법

각 대상지별로 반경 10 m의 원형표준지를 설치하고 흉고직경 6 cm 이상의 모든 수목에 대해 수종명, 흉고직경, 수고 등 임분생육 현황을 조사하였으며 개발된 입목형질평가 기준을 적용하였다. 또한, 입목형질 등급에 영향을 미치는 주요 결함 요인(휨, 가지발달, 수피상처 등)을 파악하였다.

대상 데이터

연구대상지는 충청북도 음성군과 충주시, 충청남도 천안시와 아산시, 경상북도 안동시 등 5지역 29개소이다. 대부분 경제림육성단지에 속하여 천연림보육 및 개량작업을 실시한 이력이 있는 것으로 파악되었다.
우리나라 중부지방의 1:25,000 임상도에서 참나무림을 추출하고, 국유림경영정보시스템을 통해 산림관리 이력을 관리하고 있는 국유림 면적 자료를 중첩하여 국유림 관내 참나무림을 대상으로 과거 천연림보육 및 개량작업의 사업면적이 5 ha 이상인 지역을 연구대상지로 선정하였다.

데이터처리

또한, 입목형질 등급에 영향을 미치는 주요 결함 요인(휨, 가지발달, 수피상처 등)을 파악하였다. 흉고직경과 입목형질등급간의 관계를 파악하기 위해 주요 수종의 흉고직경급별 입목형질등급 비율을 파악하였으며, 흉고직경급과 입목형질등급간의 상관관계를 SPSS 20.0 (IBM SPSS Statistics, 1989-2011)을 이용하여 분석하였다.

이론/모형

수간의 휨과 수피상처는 원목품등 3등급의 굽음 및 할렬ㆍ윤할 기준에 준용하여, 수간의 휨의 경우 직경의 30%, 수피 상처는 10 cm까지로 정하였다. 가지 굵기의 경우, 원목품등구분에서 허용하는 옹이 길이 15 cm를 입목에 적용하기 어렵기 때문에 독일의 활엽수 원목품등(Association of German Sawmill and Wood Industry, 2005)의 옹이 크기 허용기준(4 cm)을 바탕으로 향후 입목의 생장을 고려하여 3 cm로 결정하였다. 기타 피해는 외형적인 특징을 통해 측정이 가능하고, 제재목으로 활용하는데 결함이 될 수 있는 뒤틀림, 부정형 생장, 동공 등의 인자들로 정하였다.
목재이용을 고려한 입목형질등급의 수치화된 기준을 마련하기 위해 우리나라의 원목품등구분 기준(Korea Forest Service, 2017)과 스위스 Bachmann(1990)의 입목형질등급판정 기준을 참고하였다.

성능/효과

1. 입목형질등급의 평가인자는 줄기의 휨, 가지 굵기, 수피상처, 기타 결함 4개로 정했으며, 수간을 2.1 m 단위로 구분하여 6.3 m까지 3개의 원목이 이용 가능하면 1등급, 2개 원목이 이용 가능하면 2등급, 1개만 이용 가능하면 3등급, 하나도 제재목으로 이용할 수 없을 경우 4등급으로 구분하였다.
4등급이 발생하는 주요 원인을 분석한 결과, 수간의 휨이 88%, 고사지ㆍ생지 등 가지 발달이 10.4%, 수피 상처가 2.2%인 것으로 나타났다(Table 6). 수간의 휨은 기타 요인과 복합적(휨+가지발달, 휨+수피상처, 휨+가지+수피상처, 휨+동공 등)으로 발생하여 4등급을 발생시키는 것으로 분석되었다.
7%)로 조사되었다. 각 조사구별로 참나무수종은 ha당 380본～733본 생육하고 있는 것으로 파악되었으며, 주로 신갈나무와 굴참나무가 우점하였다(Table 2). 신갈나무와 굴참나무의 경우 현실림 임분수확표(National Institute of Forest, 2016b)상의 평균 흉고직경보다 6.
2. 개발된 입목형질등급을 참나무류 임분에 적용한 결과, 1등급은 6.7%, 2등급은 28.0%, 3등급은 38.3%, 4등급은 27.0%이었다. 수종별로는 제재목으로 이용 가능한 3등급 이상의 입목비율은 상수리나무 88.
참나무림은 우리나라에서 가장 넓게 분포하는 산림자원으로 형질불량에 대해 여러 논란이 있었지만 구체적인 수치로 조사된 적이 없었다. 과학적이고 구체적인 입목형질 등급을 마련하고 중부지역 참나무림을 대상으로 조사를 실시한 결과 이용 가능한 3등급 이상의 입목비율은 상수리나무 88.2%, 굴참나무 88.1%, 졸참나무 83.5%로 높게 나타난 반면, 갈참나무 56%, 신갈나무 50.3%, 떡갈나무 47.1%로 상대적으로 낮은 등급을 보였다. 국유림에서 천연림보육 또는 개량작업이 진행된 적이 있어 형질이 좋은 입목이 남아 있다는 것을 감안하더라고 전체적으로 제재목으로 이용 가능한 입목이 많이 있다는 것을 보여 준다.
1%로 상대적으로 낮은 등급을 보였다. 국유림에서 천연림보육 또는 개량작업이 진행된 적이 있어 형질이 좋은 입목이 남아 있다는 것을 감안하더라고 전체적으로 제재목으로 이용 가능한 입목이 많이 있다는 것을 보여 준다. 활엽수 입목형질평가 기준을 이용하여 참나무림의 무육 대상지 및 미래목 선목에 적용 한다면 숲가꾸기 품질향상에 기여 할 수 있을 것으로 판단된다.
3. 굴참나무와 신갈나무의 경우 흉고직경이 증가할수록 4등급의 비율이 감소하는 경향을 보였다. 입목형질등급에 영향을 끼치는 주요 결함요인은 수간의 휨>가지 굵기>수피상처>기타 결함 순이었다.
5%로 높게 나타나 경제림육성단지 내 활엽수림의 경우 이들 수종 위주로 관리가 필요할 것으로 생각된다. 반면 4등급 비율이 높은 갈참나무(56%),신갈나무(50.3%), 떡갈나무(47.1%) 등은 장기간의 관리를 통해 제재목으로 활용하기 보다는 신탄재 혹은 펄프재용으로 이용하는 것이 투입비용을 감소시키는데 도움이 될 수 있을 것이라 판단된다.
0%이었다. 수종별로는 제재목으로 이용 가능한 3등급 이상의 입목비율은 상수리나무 88.2%, 굴참나무 88.1%, 졸참나무 83.5%, 갈참나무 56.0%, 신갈나무 50.3% 순으로 나타났다.
각 조사구별로 참나무수종은 ha당 380본～733본 생육하고 있는 것으로 파악되었으며, 주로 신갈나무와 굴참나무가 우점하였다(Table 2). 신갈나무와 굴참나무의 경우 현실림 임분수확표(National Institute of Forest, 2016b)상의 평균 흉고직경보다 6.5～16.6%, 평균 수고 보다 7.3～21.1% 높게 나타나 생장이 양호한 것으로 파악되었지만, 정상적인 임분에 비해 잔존 본수가 낮은 것으로 분석되었다. 재적의 경우 ha당 109.
8%로 분포비율이 가장 높았다(Figure 3). 이용 가능한 3등급 이상의 입목비율의 합은 상수리나무 88.2%, 굴참나무 88.1%, 졸참나무 83.5%로 높게 나타나 경제림육성단지 내 활엽수림의 경우 이들 수종 위주로 관리가 필요할 것으로 생각된다. 반면 4등급 비율이 높은 갈참나무(56%),신갈나무(50.
조사구 내 분포하는 참나무류는 1,372본이었고 이 중 굴참나무는 878본(51.9%) 신갈나무는 308본(28.4%)으로 구성 비율이 가장 높았으며, 졸참나무와 상수리나무가 각각 137본(10.1%), 99본(7.5%), 갈참나무는 13본(1.4%), 떡갈나무는 6본(0.7%)로 조사되었다. 각 조사구별로 참나무수종은 ha당 380본～733본 생육하고 있는 것으로 파악되었으며, 주로 신갈나무와 굴참나무가 우점하였다(Table 2).
흉고직경은 입목 가치를 평가하는 정량적 기준이며, 입목형질은 정성적 기준이라 할 수 있다. 조사구에 가장 많이 분포하는 굴참나무와 신갈나무의 흉고직경과 입목형질 간의 관계를 파악한 결과 굴참나무의 경우, 직경급이 커질수록 3등급은 감소하는 반면 1과 2등급은 증가하는 경향을 보였으며(Table 3), 신갈나무의 경우 직경급이 커질수록 4등급의 분포비율이 감소하였다(Table 4).
참나무류 수종별 입목형질등급을 분석한 결과, 1등급의 경우 상수리나무와 굴참나무가 각각 13.2%, 10.8%로 분포비율이 가장 높았다(Figure 3). 이용 가능한 3등급 이상의 입목비율의 합은 상수리나무 88.

후속연구

2007년 국립산림과학원 조사에서 활엽수의 41%가 부후 증상이 있는 것으로 조사되었다(National Institute of Forest Science, 2017). 그러나 본 연구에서는 입목의 외형적 결함을 중심으로 조사하였으며, 심재부후 인자는 확인하지 못하는 한계점이 있다. 수간의 휨, 가지 발달 등과 같은 외형적 인자 외에 내형적ㆍ구조적 인자의 평가 방법을 개발한다면 입목형질등급 구분이 좀 더 구체적이고 정확하게 개선될 것으로 판단된다.
, 2017). 기술의 발전과 함께 간편하게 측정할 수 있는 장비가 개발된다면 정확성 및 간편성이 많이 보완 될 것으로 보인다. 수피상처 길이 10 cm를 허용 한도로 정하였지만, 상처의 깊이를 육안으로 파악하기 힘든 한계점이 있다.
그러나 본 연구에서는 입목의 외형적 결함을 중심으로 조사하였으며, 심재부후 인자는 확인하지 못하는 한계점이 있다. 수간의 휨, 가지 발달 등과 같은 외형적 인자 외에 내형적ㆍ구조적 인자의 평가 방법을 개발한다면 입목형질등급 구분이 좀 더 구체적이고 정확하게 개선될 것으로 판단된다.
활엽수 입목형질평가 기준을 이용하여 참나무림의 무육 대상지 및 미래목 선목에 적용 한다면 숲가꾸기 품질향상에 기여 할 수 있을 것으로 판단된다. 특히 굴참나무, 상수리나무림을 참나무류 목재생산을 위한 집중육성 구역으로 선정하여 천연림보육작업을 실시한다면 우리나라가 필요한 고부가가치 참나무 목재를 생산할 수 있을 것이다.
국유림에서 천연림보육 또는 개량작업이 진행된 적이 있어 형질이 좋은 입목이 남아 있다는 것을 감안하더라고 전체적으로 제재목으로 이용 가능한 입목이 많이 있다는 것을 보여 준다. 활엽수 입목형질평가 기준을 이용하여 참나무림의 무육 대상지 및 미래목 선목에 적용 한다면 숲가꾸기 품질향상에 기여 할 수 있을 것으로 판단된다. 특히 굴참나무, 상수리나무림을 참나무류 목재생산을 위한 집중육성 구역으로 선정하여 천연림보육작업을 실시한다면 우리나라가 필요한 고부가가치 참나무 목재를 생산할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	입목형질등급의 평가인자는 어떻게 구분되는가?	활엽수림의 고부가가치 목재 이용을 고려한 산림관리 방법 개선을 위해 입목형질등급 기준을 마련하였고, 중부지역의 참나무 임분을 대상으로 적용하였다. 입목형질등급의 평가인자는 줄기의 휨, 가지 굵기, 수피상처, 기타 결함 4개이며 수간을 2.1 m 단위로 구분하여 6.3 m까지 3개의 원목이 이용 가능하면 1등급, 2개 원목이 이용 가능하면 2등급, 1개만 이용 가능하면 3등급, 제재목으로 이용할 수 없을 경우 4등급으로 구분하였다. 개발된 입목형질등급을 참나무류 임분에 적용한 결과, 3등급 38.
	흉고직경이란 무엇인가?	흉고직경은 입목 가치를 평가하는 정량적 기준이며, 입목형질은 정성적 기준이라 할 수 있다. 조사구에 가장 많이 분포하는 굴참나무와 신갈나무의 흉고직경과 입목형질 간의 관계를 파악한 결과 굴참나무의 경우, 직경급이 커질수록 3등급은 감소하는 반면 1과 2등급은 증가하는 경향을 보였으며(Table 3), 신갈나무의 경우 직경급이 커질수록 4등급의 분포비율이 감소하였다(Table 4).
	산림 장기 전망에 따른 미래 우리나라 식생대는 어떻게 변화될 것으로 예상되는가?	4%를 차지하고 있다(Korea Forest Service, 2016). 산림 장기전망에 따르면 기후변화와 자연천이의 진행으로 침엽수림은 축소되고 활엽수림이 늘어나 2050년에는 산림면적의 43.9% 까지증가 할 것으로 예상되며, 대부분의 활엽수림은 참나무류로 구성될 것으로 예상하고 있다(Korea Forest Service, 2018)

참고문헌 (23)

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상세보기
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표제어: PCR

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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