서 론

천연기념물이란 용어는 독일의 폰 훔볼트가 사용한 ‘나 투어뎅크말(Naturdenkmal, 자연의 기념물)’ 즉 ‘나투어 (Natur, 자연)’와 ‘뎅크말(Denkmal, 기념물, 기념비, 기념 등)’이 합쳐진 것으로 일본인 식물학자 미요시 마나부가 천 연기념물(天然記念物)이라는 한자어로 번역한 것이 우리 나라에 그대로 전해진 것을 기원으로 한다(Yee, 2009). 제 도적으로는 문화재보호법상의 국가지정문화재 중 ‘국가적·민족적, 또는 세계적 유산으로서 역사적·학술적·예술적 등의 가치가 큰’ 기념물에 해당한다. 천연기념물은 다시 동물, 식 물, 지질·광물, 천연보호구역으로 구분된다. 특히 천연기념 물 식물은 261건(전체 455건, 문화재청 2015. 6. 기준)으로 그 비중이 매우 높으며, 그 중에서도 노거수가 169건으로 식물 지정건수의 약 65%에 해당한다.

노거수(老巨樹)는 일반적으로 크고 오래된 나무를 의미 하나, Lee(2009)은 수령이 많고 오래된 나무로서 진귀성, 고유성, 역사성 등의 학술적 가치가 있는 것, Jung(2011)은 당산, 정자, 군신, 전통수종 중 특별히 그 가치가 높은 것, Jung(2008)은 수령이 오래된 거목인 마을나무로서 마을공 동체의 문화적 유산인 것 등으로 정의한 바 있다. 이처럼 노거수는 자연적 가치와 더불어 문화적 가치가 복합된 우리 민족의 자연유산이다.

그러나 노거수의 자연노화, 기상변화, 개발·오염에 의한 환경훼손, 일부 인위적 관리시설물에 인한 생육환경 악화로 인해 수목의 수세 쇠약 및 고사가 지속적으로 발생되어 왔 으며, 이를 개선하기 위하여 노거수 실태 및 관리현황을 조 사하고 관리시사점을 제안하는 연구가 이루어져왔다. 관련 연구로 노거수의 수형 및 수세, 고사지율, 엽량, 토양환경 및 근원부(나지화, 복토 깊이)등을 분석한 후 나지화와 수목 의 공동크기 및 수피 이탈률의 상관관계를 분석한 연구 (Kang and Lee, 2004)가 있으며, Kim et al.(2009)은 생육 입지별(마을, 산림, 경작지, 건물지)에 따른 수세 차이를 비 교하고, 노거수에 대한 인위적 간섭의 최소화와 토양 개량 의 필요성을 언급한 바 있다. 인위적 관리시설물 조사 연구 로 Jung et al.(2009)은 소나무, 은행나무를 대상으로 시설 물 현황 조사(보호시설, 석축 유무, 휴게시설), 주변토지이 용현황, 제원 및 수고 등을 조사하고, 개선 방안으로 생육공 간 확보, 석축 설치 지양 등을 제안하였고, Kang et al.(2002)은 노거수의 정성적 생육(활력)상태와 관리시설 및 실태(석축, 보호책, 포장상태 등)를 조사하였다. Lee et al.(2013)은 별서 명승지역 내 노거수를 대상으로 토양의 복토 두께 및 답압 정도를 등급별로 구분한 현황조사를 실 시한 바 있다.

하지만, 대부분의 연구가 생육상태에 대한 정성적 평가 및 관리시설물에 대한 현황조사 중심으로 이루어져왔으며 노거수에 적용된 관리시설물에 따른 수목활력도의 차이를 규명한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 이에 따라 본 연구 는 첫째, 국가지정문화재 중 지정 비중이 큰 은행나무와 소 나무를 중심으로 노거수의 수목활력도를 측정하고, 둘째, 관리시설물에 따른 노거수 수목활력도 차이를 정량적으로 규명하며, 마지막으로 이를 바탕으로 노거수 보전관리의 시 사점을 제안하고자 한다.

연구방법

1.연구대상지

본 연구는 천연기념물 노거수 실태조사(National Research Institute of Cultural Heritage, 2008; 2009; 2010; 2011)의 소나무(24건), 은행나무(15건) 등 총 39건에 대한 측정 자료 를 활용하였다. 소나무와 은행나무는 국가지정문화재로 지 정된 노거수 중 비중이 큰 수종이다. 지역별로는 강원도, 경기도, 충청도, 전라도, 경상도에 분포하고 있으며, 지정연 도별로는 1960년대 이전에 지정된 수목이 7건, 2000대 이 후에 지정된 것은 4건이며, 대부분 1980년대에 해당하는 것으로 나타났다. 대상 노거수의 수령은 주로 400~600년 사이에 위치하고, 최고 1000년 이상으로 추정되는 수목은 8건이다(Table 1).

2.연구내용 및 방법

현장조사는 2008년~2011년에 실시되었으며, 2~10월까 지 조사되었다(Table 1). 연도별 수목활력도는 3~5월(봄), 7~9월(여름)에 측정하여 평균을 산출하였다. 조사항목은 토양환경, 생육현황(제원 및 수형형태, 수목활력도), 인위적 관리시설물 현황으로 구분된다.

토양환경은 노거수 수간을 기준으로 반경 3m 내외에 토 심 20cm 깊이의 토양 시료를 4개 이상 채취하여 조사하였으 며 토양 pH, 유기물함량, 유효인산, 치환성양이온(K, Ca, Na, Mg)을 분석하였다.

노거수의 제원 및 수형을 조사하기 위해 수고는 측고기 (laser dendrometer 360 R)를 사용하여 측정하였고 근원둘 레와 흉고둘레, 수관폭(동서, 남북)은 줄자를 이용해 실측하 였다. 또한 수목활력도 즉, 수목의 활력을 객관적으로 판단 하기 위하여 형성층의 전기저항 값을 측정하였다. 형성층에 는 세포질이 가득 차 있으며, 형성층 내 세포의 활력이 왕성 할수록(수세가 좋을수록) 더 많은 전해질이 흘러나오기 때 문에 전기저항 값이 낮아지는 경향을 보인다. 상대적 비교 는 동일 수종 내에서만 가능하다(Cha and La, 1993). 연구를 위해 휴대용 형성층 전기저항 측정기 OZ-93(Shigometer)을 사용하였고 바늘형 측정침(needle probe)을 이용하였다. 측 정 오차를 줄이기 위해 지면으로부터 1.2m에 이르는 수간 에 4곳을 2회(봄, 여름) 측정하여 그 값의 평균을 노거수의 대표값으로 사용하였다. Song et al.(2002)은 천안시 가로수 를 대상으로 형성층 전기저항 값을 측정하고, 수치가 낮은 수목은 높은 질산환원효소 및 낮은 황산화효소 활성을 보임 을 밝혀 형성층 전기저항 값이 수목의 활력 측정에 유의한 값임을 제시한 바 있다. 인위적 관리시설로는 복토와 석축, 불투수 포장 유무를 조사하였으며, 보호책은 수관면적 이하 와 이상으로 구분하여 조사하였다.

자료의 통계분석은 SPSS 21.0을 이용하였다. 생육현황 및 인위적 관리현황의 기초자료 분석을 위해 기술통계분석 과 빈도분석을 실시하였고, 관리시설물에 따른 수목활력도 차이는 수종별로 비교하였다. 표본수가 30이하로 적기 때문 에 독립표본 비모수 검정으로 Mann-Whitney U test를 이용 하여 분석하였다.

결과 및 고찰

1.토양환경

소나무와 은행나무의 토양 pH, 유기물함량, 유효인산, 치 환성양이온(K, Ca, Na, Mg)을 측정하였다. 소나무의 토양 pH는 4.4~7.4로 강산성에서 중성의 특성을 나타냈다. 분포 빈도를 살펴보면 강산성에 해당하는 pH 4.5 이하 3곳(장수 리 의암송, 지리산 천년송, 문경 화산리 반송)을 제외한 나 머지는 산성~중성으로 수목의 생장에 큰 지장이 없는 것으 로 조사되었다. 은행나무는 영월 하송리 은행나무(pH 7.7) 를 제외하고 pH 5.6~7.7 범위로 산성~중성에 해당한다.

유기물함량 및 유효인산은 각각 1.6~101%, 11.4~2,752.4mg/kg 으로 나타났고, 우리나라 산림토양의 평균 유기물함량 3.2%, 유효인산 26.65mg/kg(Lee, 1980)과 비교해서는 매우 높은 수치이다. 이는 문화재에 대한 인위적 관리에 따른 과다시 비에 의한 것으로 생각된다. Kang and Lee(2004), Lee(2006) 도 천연기념물 노거수의 토양이 일반 산림토양보다 높은 수치를 나타낸다고 보고하였다. 다만, 문경 대하리 소나무, 울진 행곡리 처진소나무 등의 유기물 함량이 2% 이하로 매우 낮은 것으로 나타났다. 유효인산의 경우 3곳을 제외한 나머지가 30mg/kg 이상에 해당하고 특히 합천 화양리 소나 무는 2,752.4mg/kg 으로 유효인산이 과잉 축적된 것으로 조사되었다. 그 외 K, Ca은 각각 27.2, 23.5me/100g 으로 매우 과다한 것으로 나타났다.

소나무의 치환성양이온 K는 0.08~27.20(평균 1.6)me/100g, Ca는 0.08~23.55(평균 7.8)me/100g, Na는 0.04~1.80(평균 0.76)me/100g, Mg는 0.37~2.50(평균 1.2)me/100g 으로 나타 나 Ca를 제외하고 우리나라 평균 산림토양 값(K:0.23me/100g, Ca:2.44me/100g, Na: 0.22me/100g, Mg:1.01me/100g) 보 다 높은 경향을 보였다. Ha et al. (2006)도 노거수 활엽수종 의 쇠약 원인을 무기 영양소 N. K 함량의 불균형으로 지적 한 바 있다. 은행나무도 유사한 경향성을 보였으며, 특히 영월 하송리 은행나무와 금릉 조룡리 은행나무, 양평 용문 사 은행나무의 전반적인 치환성양이온 함량이 높았다.

2.노거수의 일반적인 생육상태

1)소나무

본 연구 대상지의 소나무 평균 수고는 14.2m로 문경 대 하리 소나무(제426호)의 수고가 6.2m로 가장 낮고 영월 청 령포 관음송(제349호)의 수고가 27.4m로 가장 높은 것으로 나타났다. 수관폭은 동서방향이 평균 19.8m이고, 9.8~27.6m 범위이며, 남북방향은 평균 20.9m, 9.4~34.1m이다. 흉고둘 레의 평균은 5.3m이고 2.0~11.2m 사이에 분포하며, 근원둘 레는 평균 5.3m이고 2.8~10.9m로 나타났다(Table 2).

2)은행나무

은행나무의 평균 수고는 25.9m로 14.0~39.0m에 분포하 였으며, 양평 용문사 은행나무(제30호)의 수고가 가장 높게 나타났다. 수관폭은 동서방향, 남북방향이 평균 약 26m로 각각 19.0~34.0m, 18.5~38.8m 사이로 조사되었다. 흉고둘 레와 근원둘레의 평균은 각각 11.8m, 13.1m로 구미 농소리 은행나무(제225호)의 흉고둘레가 18.7m로 가장 크고, 근원 둘레는 용문사 은행나무가 19.2m로 가장 큰 것으로 조사되 었다(Table 2).

3.수목활력도 분석

1)소나무

수목의 활력도를 알아보기 위해 형성층 전기저항 값을 측정하였다. 형성층 전기저항 값은 수목의 활력을 알아보기 위한 상대적인 값으로 그 수치가 낮을수록 수목의 생육상태 가 상대적으로 양호하다고 판단할 수 있다. 소나무의 전기 저항 값은 평균 14.9_KΩ이고, 8.5~37.5_KΩ사이에 분포하였다 (Table 3). 이 중에서 영월 청령포 관음송(제349호)의 전기 저항 값이 8.5_KΩ로 상대적인 생육상태가 가장 양호한 것으 로 나타났고, 다음으로 장흥 옥당리 효자송(제356호) 10.6 _KΩ, 의령 성황리 소나무(제359호) 10.8_KΩ 순으로 낮게 나타 났다(Table 4). 반면, 보은 서원리 소나무(제352호)의 전기 저항값은 37.5_KΩ로 가장 높아 생육상태가 상대적으로 가장 불량한 것으로 조사되었다. 상대적인 생육상태가 가장 양호 한 것으로 나타난 영월 청령포 관음송의 경우 외관상으로도 가지량과 엽량이 많고, 엽색과 새 가지의 생장(당년지 13.5 cm, 1년지 15.2cm, 2년지 16.9cm)이 양호하여 비교적 건강한 상태로 조사되었다. 생육상태가 불량한 것으로 조사된 보은 서원리 소나무의 외관상 엽량과 가지의 생장량(당년지 4.5 cm, 1년지 7cm, 2년지 6cm)은 보통으로 나타났다.

2)은행나무

은행나무의 형성층 전기저항 값은 평균 13.5_KΩ로, 6.4~40.5_KΩ사이에 분포하였다(Table 3). 수종별로는 의령 세간리 은행나무(6.4_KΩ)와 양평 용문사 은행나무(7.7_KΩ) 순 으로 전기저항 값이 낮아 생육상태가 양호한 것으로 판단되 었다. 반면에 부여 주암리 은행나무의 전기저항 값이 40.5 _KΩ로 가장 높고, 다음으로 괴산 읍내리 은행나무 19.8_KΩ 순으로 수치가 높게 나타났다(Table 5). 다만, Cha and La(1997)에 따르면 흉고직경이 증가할 때 전기저항 값이 감소하는 경향이 있다고 보고한 바 있고, 두 은행나무의 흉 고둘레가 8m로 상대적으로 작으나 본 연구결과에서는 유 의한 상관관계가 나타나지는 않았다. 의령 세간리 은행나무 와 양평 용문사 은행나무 모두 외관상 원래상태의 70~90% 수형을 유지하고 자연녹지 또는 공터로 인공시설물이 없었 으며, 보호책이 수관면적 이상으로 넓게 설치되어 수관을 보호하고 있는 것으로 조사되었다.

4.관리시설물 현황

천연기념물 노거수의 생육환경에 영향을 미칠 것으로 판 단되는 관리시설물 현황을 살펴보기 위해 석축, 복토, 포장, 보호책(펜스)에 대한 현황을 분석하였다. 석축 및 복토의 유무, 노거수 주변 토양의 불투수 포장·비포장 여부를 살펴 보았으며, 보호책의 경우 수관면적 이하와 이상의 여부를 조사하였다(Figure 1).

소나무, 은행나무 모두 과반수 복토된 것으로 나타났고 소나무(54%)에 비해 은행나무(86%)의 복토 빈도가 높았으 며, Lee(2006), Lee(2009)에서도 천연기념물 노거수가 각 각 30%, 48% 복토된 것으로 나타났다. 노거수 주변의 석축 유무를 조사한 결과 소나무 54%, 은행나무 53%로 노거수 과반수가 석축에 둘러싸인 것으로 분석되었다. 노거수와 인 접한 토양의 포장과 관련하여 약 80% 이상이 비포장 된 것으로 조사되었다. 보호책의 경우 두 수종 모두 보호책이 수관 너머에 설치된 정도가 많았으나, 소나무의 41%, 은행 나무의 33%가 수관면적 이하로 보호책이 설치되어 수관을 보호할 정도의 충분한 공간을 확보하지 못하는 것으로 나타 났다. Lee(2009)의 노거수 생육공간 비교에서도 69개소 중 약 74%가 수관면적 이하로 보호책이 설치되어 생육공간을 확보하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 유사 연구로 Sim and Shin(1992)은 보호수를 대상으로 최소 필요한 보호수 수관면적을 제시하였고, Doo et al.(2012)은 생육을 위해 최소한의 수관면적을 확보한 보호수의 비율이 점차 감소하 고, 수관면적 내 지장물(복토, 석축, 불투스 포장)의 면적비 율이 높아지고 있다고 밝힌바 있다.

5.관리시설물에 따른 수목활력도 차이 분석

노거수에 적용된 관리시설물에 따른 수목의 형성층 전기 저항 값을 비교한 결과 석축, 복토, 포장(비포장), 보호책(수 관내부, 수관외부) 중에서 복토 유무에 따라 수목활력도에 유의한 차이(P<.05)가 있는 것으로 나타났다(Table 6). 소 나무와 은행나무 모두 복토 된 수목의 형성층 전기저항 값 이 복토가 되지 않은 수목보다 높게 나타나, 생육상태가 상 대적으로 불량한 것으로 나타났다(복토된 소나무 평균 전기 저항치 17.4_KΩ > 미복토된 소나무 12.7_KΩ, 복토된 은행나무 전기저항치 14.0_KΩ > 미복토된 은행나무 7.1_KΩ).

Lee(2006)는 수목의 세근이 주로 수분과 양분을 흡수하 고 전체 세근의 약 90% 가량이 표토에 모여 있기 때문에 복토를 하게 되면 뿌리가 숨을 쉬지 못해 죽을 수 있다고 보았고, 뿌리를 보호하기 위해 실시한 복토가 오히려 수목 에 부정적인 영향을 미치기 때문으로 판단하였다. 석축의 경우 소나무에서는 석축이 있는 노거수의 전기저항 값이 석축이 없는 노거수에 비해 높아 수목활력도가 더 높은 것 으로 나타났지만 유의한 차이는 나타지 않았다.

개체별 복토 현황을 살펴보면 소나무의 경우 11주가 복 토되었으며 이중에서 보은 서원리 소나무(천연기념물 제 352호), 영양 답곡리 만지송(천연기념물 제399호), 청도 동 산리 처진소나무(천연기념물 제295호)의 전기저항치가 각 각 37.5_KΩ, 20.5_KΩ, 18.9_KΩ으로 높았다(Table 7). NRICR(2009)에 의하면 보은 서원리 소나무의 복토 시기는 미상이 나 지제부에 복토에 의하여 눌린 흔적이 뚜렷하고 2002년 노거수 실태조사(Cultural Heritage Administration)에서 전 기저항치가 6~15_KΩ으로 측정되어 복토를 수세 저하의 원인 으로 지적하고 있다. 청도 동산리 처진소나무는 1983년 보 호책설치공사 시 복토된 것으로 추정되며, 이후 엽량 및 가 지량이 쇠퇴된 것으로 조사됐다(NRICR, 2009). 은행나무 는 13주 복토되었으며, 부여 주암리 은행나무(천연기념물 제320호), 괴산 읍내리 은행나무(천연기념물 제165호)의 전기저항치가 각각 40.5_KΩ, 19.8_KΩ로 측정되었다. Lee(2006) 는 부여 주암리 은행나무는 30~100cm 높이로 석축을 쌓고 복토가 되어 있으며 수목의 쇠약 시기와 원인을 알 수는 없으나 복토 이외의 요소를 찾을 수 없다고 하였다. 다만, 괴산 읍내리 은행나무의 복토 깊이는 30cm로 그 영향은 미 미할 것으로 보았는데 이 은행나무의 경우 흉고둘레가 8m (대상지 은행나무 평균 11.0m)로 상대적으로 작고, Cha and La(1997)는 흉고둘레가 전기저항치에 영향을 미친다고 보 고하였으나 본 연구에서 유의한 상관관계는 나타나지 않았 다.

6.천연기념물 노거수 관리 시사점

본 연구는 천연기념물로 지정된 소나무와 은행나무를 중 심으로 생육특성을 비교하고, 관리시설에 따른 수목활력도 차이를 분석하였다. 대상지의 일반적 토양환경은 나무와 은 행나무 모두 우리나라 산림토양의 평균 값(유기물 함량, 유 효인산, 치환성양이온)에 비해 높은 경향을 나타냈으며, 특 히 유효인산의 경우 함량이 매우 높았다. 따라서 일정 기간 동안 유기질 비료 및 화학 비료의 투입을 지양할 필요가 있을 것으로 보이며, 일부 소나무 중 강산성 토양으로 조사 된 대상지의 경우 토양개량에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

수목활력도 측정 결과 소나무의 전기저항 값은 평균 14.9 _KΩ이고, 8.5~37.5_KΩ사이에 분포하며, 상대적으로 영월 청령 도 관음송의 생육상태가 가장 양호하고, 보은 서원리 소나 무의 생육상태가 불량한 것으로 나타났다. 은행나무의 전기 저항 값은 평균 13.5_KΩ로, 6.4~40.5_KΩ사이에 분포하고 의령 세간리 은행나무가 상대적인 활력이 좋고 부여 주암리 은행 나무의 활력이 불량한 것으로 나타났다. 관리시설물 현황 조사 결과 소나무, 은행나무 모두 과반수 복토 및 석축이 이루어졌고, 소나무와 은행나무의 약 40%가 수관폭 안쪽으 로 보호책이 설치되어 수관보호를 위한 공간 확보가 이루어 지지 못하는 것으로 나타났다.

특히, 관리시설에 따른 노거수의 수목활력도는 복토 여부 에 따라 수목의 활력에 유의한 차이가 있었다. 소나무와 은 행나무 모두 복토 된 수목의 형성층 전기저항 값이 복토되 지 않은 수목보다 높고, 상대적인 생육상태가 불량한 것으 로 나타났다. Lee(2006)는 천연기념물 노거수 141개소 중 30%, Lee(2009)는 노거수의 약 48%(69개소 중 32개소)가 복토되어 있음을 확인하고 복토로 인한 뿌리발달 저하, 수 목의 쇠퇴 등 다양한 수목피해가 발생됨을 보고하였다. 문 화재청에서는 노거수 관리실태 조사를 바탕으로 복토 제거 사업을 실시하고 있으나, 2006년에 비해 2009년의 복토 비 중이 감소되지 않았기 때문에 지속적인 사업이 수행되어야 할 것으로 판단된다. 이외, 지자체에서 관리하고 있는 보호 수에 대한 실태조사를 통해 복토 제거 등 보호수에 대한 관리시설 개선도 이루어져야 할 것으로 보인다.

마지막으로 본 연구는 관리시설물 특히 복토에 따른 수목 활력도 차이를 정량적으로 규명하였으나 복토 유무 외 복토 의 깊이별, 복토 후 경과 시간 등 기타 요인들에 따른 수목활 력도 차이를 고려하지 못했다. 따라서 후속 연구로 다양한 변수를 적용하여 복토가 노거수에 미치는 영향을 세부적으 로 분석하는 연구가 이루어져야 할 것이다.