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서 론

  북한산국립공원은 거대한 화강암으로 형성된 기암괴석과 아름다운 암봉들이 계곡과 조화를 이루어 수려한 자연경관을 지니고 있으며 유서 깊은 문화유적들이 산재한 가치를 인정받아 1983년 15번째 국립공원으로 지정되었다. 행정구역상 서울특별시, 고양시, 양주시, 의정부시 등 4개의 지자체에 걸쳐 있어 연평균 탐방객이 865만명(2011년 기준)에 이를 만큼 도시민의 휴양공간으로 이용되고 있는 대표적 도심형 국립공원으로서 대도시 서울의 환경오염을 정화하는 녹색허파의 중요한 역할을 수행하고 있다. 또한, 우리나라를 대표하는 자연생태계, 경관, 역사문화자원을 간직한 국가의 중요한 자연 및 문화유산이자 기후변화 등 환경변화에 따른 생태계의 교란 및 변화에 대해 민감하게 대처해야 하는 보호지역이다. 

  북한산국립공원은 2006년부터 참나무시들음병이 발병하기 시작하여 2011년 여름철 급격한 강수량 증가(2010년 대비 245.6㎜ 증가) 등 이상기후가 발생한 시점에 집중 발생하였으며 신갈나무 등 참나무류의 피해가 급증하였다. 1935년 국내 최초로 발병이 보고된 참나무시들음병은 2004 년 성남 이배재에서 감염목이 다수 발생한 이후 경기지역을 중심으로 집중 발생하였고 2006년부터는 중부지역까지 세력을 확대하며 2010년 전국적으로 확산(Um et al., 2009; Kim, 2011)되어 2010년 기준 221천본으로 집계되었다(Lee, 2011). 일본에서도 1980년대 이후 참나무류의 쇠퇴현상이 급속히 확산되었고 특히 피해수종은 물참나무, 졸참나무 등으로 보고되었다(Kubono and Ito, 2002). 최근 집중방제에 의해 2011년 181천본이 발생 2010년에 비해 피해목이 감소되었다고 하였으나(Lee, 2011) 산림전체의 약 25%가 참나무류인 우리나라 산림식생에 큰 피해를 입히고 있으며(Korea Forest Research Institute, 2010) 기존의 방제방법이 근원적으로 고사목에 대해서는 소구역모두베기를 목표로 하고 있기 때문에 보호지역인 국립공원 내에서 적용하기 위해서는 정확한 현장조사를 바탕으로 한 관리방안 수립이 필요할 것으로 판단되었다. 

  참나무시들음병에 관한 기존의 연구로서 매개충인 광릉 긴나무좀(Platypus koryoensis)의 분포, 행태, 생활상 등 생태적 특성(Hong et al., 2006; Won et al., 2006)과 공생균(Raffaelea spp.)에 대한 미생물학적 특성(Kim, 2007; Choi, 2010; Yoo, 2009; Park, 2009), 피해목의 내․외부 병징 및 피해특성(Hijii et al.,1991; Sone et al., 1995; Choi et al., 2008) 관련 연구가 대부분이었으며 참나무시들음병 피해지역의 군집특성(Um et al., 2009) 연구에서는 참나무시들음병 발생과 천공률, 참나무류의 우점도와의 상관성이 높은 것으로 인정되었다. 기존 연구를 종합하면 참나무시들음병광릉긴나무좀이 우화하기 시작하는 5월 중순 이후 감염이 시작되며 참나무류 중 신갈나무에서의 발병률이 가장 높은 것으로 분석되었다. 감염기작은 병원균을 지닌 매개충이 수목에 침입하여 변재부에서 곰팡이를 감염시키면 퍼진 곰팡이가 도관을 막아 수분과 양분의 상승을 차단시켜 수목을 고사시키는 것으로 분석되었다. 최근에는 NPRI(National Park Research Institute)과 KFRI(Korea Forest Research Institute) 등을 중심으로 기존의 매개충 및 공생균의 생태적 특성을 기반으로 한 방제방법 관련 연구가 진행된 바 있다. 

  하지만 기존 연구가 발병원인·기작 등에 집중되어 있어 실제 발병으로 인한 생태적 영향을 공간단위로 분석해본 연구가 없어 우리나라 대표적 보호지역인 국립공원을 대상으로 연구하고자 하였다. 따라서, 본 연구는 북한산국립공원 전 지역을 대상으로 피해분포 및 감염정도를 파악하기 위한 현존식생 단위의 맵핑(mapping)을 실시하고자 하였으며 피해주수 산정과 주요 피해지역을 도출하여 향후 전략적 관리방안 수립을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 

연구방법

1. 연구대상지

  북한산국립공원은 서울시, 의정부시, 고양시, 양주시에 속하며, 2개의 국립공원사무소에서 8개 지구로 구분되어 관리되고 있다. 북한산국립공원사무소는 정릉지구, 수유지구, 우이지구, 도봉지구, 산성지구, 구기지구 등 5개 지구를 관할하고 북한산국립공원 도봉사무소는 도봉지구, 원도봉지구, 송추지구 등 3개 지구를 관리하고 있다. 조사시기는 2011년 여름철 참나무시들음병이 대발생한 직후인 9~12월이었고 대상지 범위는 2010년 공원구역 조정으로 해제된 지역을 포함한 7,943.4㏊이었다.

Figure 1. Location map of Bukhansan National Park

2. 조사분석방법

1) 맵핑 단위 설정

  맵핑(mapping)단위 설정은 실내․외 작업을 병행하여 실시하였다. 먼저, 현존식생 polygon을 맵핑의 기본단위로 설정하였으며 이를 위한 현존식생자료는 1/5,000(블럭의 최소 규모 50m×50m) 수준의 국립공원 관리를 위해 작성된 자연생태지도(KNPS, Korea National Park Service)를 활용하였다. 자연생태지도 중 신갈나무군집, 갈참나무군집, 졸참나무군집, 굴참나무군집, 상수리나무군집, 참나무류 혼효 군집 등 참나무류 군집에 대한 현존식생 정보를 추출하여중점 조사지역을 구분한 후 현장조사를 실시하였다. 자연생태지도에서 추출된 현존식생 polygon외에 참나무류가 혼효되어 있는 경우, 해당 polygon에 대한 참나무류 분포면적을 추가하였으며 소나무군집 등 polygon의 면적이 능선을 중심으로 크게 구획되어 계곡부 참나무류 군집 등이 누락된 경우 이를 보완하여 수정하였다. 하지만, 보완된 참나무류 분포지역은 참나무류 주수 및 감염주수 산정을 목적으로 개락적으로 조사한 것이기에 수종은 별도로 구분하지 않았다. 현장에서 보완된 현존식생 polygon은 실내에서 Autocad map 2004를 활용하여 디지타이징 하였고 이를 ArcGIS 10.0에서 도면화 하였다.

  마지막으로 북한산국립공원의 발달한 계곡부의 지형을 반영하고 생태적 관리단위로 인식(Seo et al., 2010)되는 유역권의 개념을 활용하였다. 유역권은 분수계에 의해 강수가 형성하는 하천의 범위로서 수계의 구분은 Horton(1945)과 Strahler(1952)의 방법을 이용하였으며 수치지형도(1/5,000) 의 등고선을 DEM(Digital Elevation Method)으로 변환 후 ArcMap 10 프로그램의 Hydrology Tool을 활용하여 분석하였다. 유역권의 적정 크기를 설정하기 위해 2011년 10월 12일 우이지구의 소귀천 계곡에 대한 예비조사를 실시하면서 Flow Accumulation의 집수량 Grid값을 50, 100, 300, 500으로 설정한 유역권을 현장조사시 적용하였으며 대상지의 지형적 여건 및 발병현황을 고려하여 조사 적정 크기로 집수량 Grid값 50에 의한 유역권을 선정하였다. 최종 맵핑 단위는 수정 및 보완된 참나무류 현존식생 polygon을 분석된 유역권단위로 분할하여 설정하였다. 

2) 감염피해목 조사 및 맵핑

 감염피해목 조사는 2011년 11월 4일부터 12월 5일까지 총 5차례 실시하였으며 참나무류의 맵핑 polygon에 대한 방형구(10m×10m)를 설정하였다. polygon내 지형을 고려하여 능선부, 사면부, 계곡부에 대한 3반복 조사를 원칙으로 하였으며 참나무류 식생분포 지역을 고려하여 설정된 방형구의 수는 총 4,640개이었다. 조사항목은 방형구내 총 분포하는 참나무류에 대한 개체목 조사를 실시하여 수종 및 감염정도를 구분하여 조사하였다. 감염목에 대한 판별기준은 KFRI(2010)에서 제시하고 있는 참나무시들음병 매뉴얼을 참고하였다. 조사시기가 10~11월인 것을 고려하여 현장식별이 용이하도록 천공 정도와 땅 위의 목분 분포범위를 고려하여 경피해 등급은 천공 피해 일부 확인, 중피해 등급은 톱밥이 일부 떨어져 있거나 땅 위 배출물이 10~50%, 심피해 등급은 천공피해가 사람 키 이상 발생하거나 땅 위 배출물이 50%이상, 고사목은 맹아줄기를 포함하여 거의 고사한 상태로 설정하였다. 이와 같이 감염피해도, 감염지수에 대한 도면은 맵핑의 기본단위인 맵핑 polygon내 조사된 방형구 분석결과를 반영하여 작성되었다. 

 감염피해율은 전체 감염피해율, 경피해율, 중피해율, 심피해율, 고사율을 구분하여 작성하였는데 전체 감염피해율은 방형구 내 총 참나무류 주수에 대한 감염목 주수를 산정하여 백분율(%)로 나타냈으며 동일한 방법으로 각 피해정도에 따라 피해율 도면을 작성하였다. 하지만 감염피해율은 감염등급별 분석은 가능하지만 각 개체목의 피해강도를 반영하여 맵핑 polygon별 하나의 수치로 합산 할 수 없어 각 피해등급에 등간격의 가중치를 반영한 감염지수를 분석하였다. 가중치는 경피해 0.25, 중피해 0.50, 심피해 0.75, 고사목 1로 설정하였으며 각 개체목에 곱하여 이를 합산한 후 방형구 내 총 참나무류 주수로 나눠 산정하였다. 북한산 국립공원에 생육하는 참나무류 총 주수 및 예측 감염주수는 polygon 내 방형구에서 조사된 참나무류 주수와 감염단계 별 감염주수를 구한 후 이를 각 polygon 면적대비 방형구 총면적으로 나눈 값에 곱하여 산정하였다.

  최종적으로 맵핑된 감염피해율 및 감염지수현황도에 대한 분석을 통해 지구별, 심피해 및 고사 등 피해율 및 피해정도가 심한 지역을 도출하였고 현재는 경피해, 중피해를 중심으로 발병하였으나 피해정도가 심해질 잠재성이 있는 지역에 대해서도 분석하였다. 

결과 및 고찰

1. 맵핑 단위 설정

  맵핑(mapping)의 기본단위인 현존식생 조사 분석 결과(Table 1, Figure 2), 리기다소나무림, 아까시나무림 등 인공림 7개 유형과 신갈나무림, 소나무림 등 자연림 14개 유형, 기타 지역을 포함하여 총 22개 유형으로 분류되었다. 신갈나무림(44.3%)은 수유지구, 우이지구, 도봉지구, 원도봉지구 내 넓게 분포하였고 소나무림(20.9%)은 산성지구와 구기지구 능선부 및 사면부를 중심으로 집중 분포하였다. 기타 참나무류는 정릉계곡 일대와 송추계곡 일대를 중심으로 졸참나무림(5.1%), 도봉지구 하단 남사면을 중심으로 굴참나무림(2.3%) 등이 분포하였다. 상수리나무림(1.8%)은 우이지구 저지대를 중심으로 출현비율이 높았다. 갈참나무림의 분포 면적은 미미하였다. 현장 조사를 통해 추가된 참나무류 분포면적은 413.4㏊로 기존 자연생태지도에서 분석된 참나무류림의 면적 4,358.3㏊와 합산하면 북한산국립공원 내 분포하는 참나무류의 면적은 총 4,771.7㏊이었다. 신갈나무림을 중심으로 참나무류의 분포비율이 높은 지역은 송추지구, 원도봉지구, 도봉지구, 우이지구, 수유지구, 정릉지구 등이었고 북한산국립공원의 남북 마루금을 기준으로 동측에 집중 분포하였다. 기존의 연구에서 참나무시들음병 피해수종 중 신갈나무의 피해율이 높으며(KFRI, 2010; NPRI, 2010) 졸참나무, 갈참나무, 굴참나무, 상수리나무, 떡갈나무 등에서도 피해를 준다고 분석한 바 있어 북한산국립공원의 동측에 집중 발병하였을 것으로 추정되었다. 

Table 1. Area and ration of actual vegetation of Bukhansan National Park

Figure 2. Status map of actual vegetation of Bukhansan National Park

  북한산국립공원의 관리지구 8개 중 관리 면적이 가장 큰 지구는 2,094.5㏊인 산성지구이었고 420.5㏊인 수유지구의 면적이 가장 작았다. 지구별 평균 유역권 면적은 산성지구 12.4㏊, 구기지구 12.1㏊, 정릉지구 11.7㏊, 원도봉지구 11.7㏊, 도봉지구 11.0㏊, 송추지구 10.8㏊, 우이지구 10.4 ㏊, 수유지구 9.8㏊ 등 이었으며 전체 평균 유역권 면적은 11.2㏊이었다. 이는 Seo(2000)이 야생동물 관리를 위한 최소 서식면적으로 제시한 10㏊와 유사하였으며 설정된 유역권의 개수는 구기지구 54개, 정릉지구 48개, 수유지구 43개,우이지구 80개, 산성지구 167개, 도봉지구 82개, 원도봉지구 78개, 송추지구 145개 등 총 697개의 유역권 이었다(Table 2). 

Table 2. Number and average area of watershed according to the district of Bukhansan National Park

  유역권에 의해 분할 된 최종 맵핑 polygon의 개수는 2,674개 이었다. 지구별로는 면적이 넓은 송추지구와 산성지구가 644개, 588개로 가장 많았고 도봉지구(335개), 우이지구(288개), 원도봉지구(259개), 정릉지구(205개), 수유지구(192개), 구기지구(136개)의 순 이었다. 각각의 맵핑polygon에 설정된 전체 방형구수는 총 4,640개이었으며 지구별로는 송추지구 851개, 산성지구 848개, 도봉지구 817 개, 우이지구 621개, 원도봉지구 594개, 정릉지구 329개, 수유지구 367개, 구기지구 213개 등 이었다(Table 3, Figure3). 지구별 맵핑 polygon 개수 대비 방형구의 수가 상이한 것은 능선부, 사면부, 계곡부에 대한 3반복 조사를 원칙으로 하였으나 지형상 접근이 어렵거나 유역권의 면적이 작아능선부, 사면부, 계곡부 구분이 모호한 경우 조사 방형구의 개수를 축소 조정하였기 때문이다. 

Table 3. Number of mapping polygon and survey plot according to the district in Bukhansan National Park

Figure 3. Status map of mapping polygon and survey plot in Bukhansan National Park

2. 감염피해현황 및 맵핑

1) 감염피해율

   북한산국립공원 참나무시들음병 전체 감염피해율은 58.5%이었다. 경피해율이 29.5%로 가장 높았고 중피해율 16.1%, 심피해율 8.8% 등이었다. 고사율은 전체 참나무류 주수의 4.1%이었다. 참나무류 분포면적 5,561.1㏊ 중 52.0%인 2,894.5㏊에서 60% 이상의 감염률을 나타내었고, 80% 이상의 감염지역은 전체의 32.6%인 1,815.1㏊이었다. 감염률 20% 이하 지역은 18.0%인 999.3㏊에 불과하였고, 주로 원도봉지구 범골능선 북측, 산성지구, 구기지구 등 일부지역에 한정되었다. 원도봉지구 범골능선에서 정릉지구 형제봉 능선까지 감염정도가 심하였으며 북한산 주능선을 중심으로 서측 송추지구, 산성지구, 구기지구는 상대적으로 피해정도가 약하였으나 능선부와 주요 계곡 상부 감염피해율은 심각하였다. 도봉지구 무수골계곡, 도봉계곡 등에서 고사목피해율이 높았다. 심피해지역은 도봉지구 우이남능선과 보문능선, 자운봉일대에 집중 발생하였고 우이지구 우이분소 일대와 소귀천계곡 일부지역에서도 발생하였다. 수유지구에서는 화계사 일대, 정릉지구에서는 보현봉 일대, 산성지구의 효자리계곡 일부, 향로봉 일대, 구기지구는 족두리봉 일대에서의 피해가 심각하였다.

  지구별 발생현황을 분석한 결과, 구기지구의 참나무류 중 전체 감염피해율은 36.5%이었다. 경피해율이 전체의 22.9%로 가장 높았고 중피해율 6.1%, 심피해율 6.6%, 고사율 0.9% 등이었다. 전체 참나무 분포면적 364.0㏊ 중 감염 피해율 20% 이하인 지역이 전체 지구면적의 37.5%이었고 감염피해율이 60% 이상인 지역은 35.5%이었다. 족두리봉, 금선사, 구기계곡 상부 일대에 피해가 집중되었다. 고사율은 전지역에서 20% 이하로 낮게 나타났으며, 향로봉 일대와 승가공원지킴터 주변에서는 경피해만 입은 것으로 분석되었다. 

  정릉지구 전체 감염피해율은 45.7%이었다. 이 중 경피해율이 전체의 23.5%로 가장 높았고 중피해율 12.0%, 심피해율 8.6%, 고사율은 1.7%이었다. 전체 참나무류 분포면적 424.6㏊중 60% 이상 감염지역이 전체지구의 32.1%, 40% 이하 감염지역이 전체 감염지역의 49.7%이었고 정릉계곡, 일선사, 형제봉 일대 등 이었다. 심피해를 입은 지역은 일선사 일대 계곡부지역과 정릉계곡 특별보호구 일부지역이었으며 일선사 일대 계곡부는 40～60%정도의 심피해율을 나타냈다. 형제봉 능선 일부지역에서는 80% 이상의 높은 고사율을 나타냈고 일선사와 대성문 사이의 급사면의 20～40%의 고사율이 발생하였다. 

  수유지구 전체 감염피해율은 66.6%이었다. 이 중 경피해율이 전체의 28.2%로 가장 높았고 중피해율 19.6%, 심피해율 12.2%, 고사율은 6.6%로 나타났다. 중피해 이상 감염율이 38.4%로서 참나무시들음병 감염정도가 심각하였다. 참나무류 분포면적 297.3㏊ 중 80~100% 감염지역이 전체 지역의 41.2%이었다. 구천계곡일대 참나무류 60% 이상이 감염되었으며, 화계사와 칼바위 능선도 대부분 감염되었다.심피해지역은 화계사 일대에 집중되었으며 고사목은 대부분 지역에서 0~20%의 고사율로 분포하였으나 구천계곡 일부 지역에서 고사율은 40~60%로 높았다. 

  우이지구 전체 감염피해율은 86.7%로서 8개지구 중 가장 높았다. 이 중 경피해율이 전체의 37.0%로 가장 높았고 중피해율 28.0%, 심피해율 16.4%, 고사율은 5.3% 등이었다. 중피해 이상의 감염율이 49.7%로서 참나무시들음병의 감염 정도가 가장 심각하였다. 전체 참나무류 분포면적 646.9㏊ 중 60% 이상 감염지역이 전체의 86.7%로 전체 지구 중 가장 높았고 80~100% 감염지역이 전체 지역의 76.4%로 나타나 감염피해 정도가 심각하였다. 주요 감염 지역을 살펴보면 보광사일대와 우이탐방지원센터의 서측 일부를 제외한 전 지역에서 참나무의 80% 이상이 감염되었다. 심피해지역은 우이분소 일대 표고 약 300m지점에서 40% 이상의 감염지역이 집중되었으며, 서라벌중고 뒤편 국립공원 지역과 소귀천계곡 일부 지역에서 60% 이상 심피해 지역이 분포하였다. 고사율이 40% 이상 심하게 발생한 지역이 백운대2공원지킴터에서 깔딱고개방면으로 향하는 등산로 주변에 일부 분포하였다. 

  도봉지구의 전체 감염피해율은 65.3%이었다. 이 중 경피해율이 전체의 23.8%로 가장 높았고 중피해율 16.4%, 심피해율 15.2%, 고사율은 10.0%로 나타났다. 중피해 이상 감염율이 41.6%이었으며 고사율의 경우 10.0%로 나타나 참나무시들음병의 감염정도가 심각한 지역이었다. 전체 참나무 분포면적 703.8㏊ 중 60% 이상 감염지역이 전체지역의 63.8%이었으며 감염률 80~100%인 지역도 전체의 39.5% 이었다. 주요 감염 지역을 살펴보면, 도봉주능선과 다락능선, 보문능선 등 도봉지구의 주 능선부와 도봉계곡, 무수골등 주요 수계 대부분지역이 감염되었다. 심피해지역은 우이남능선과 보문능선, 자운봉일대에 집중되었고, 신선대에서 천축사방향 능선부에서는 선형의 극심한 피해가 발생하였다. 

  원도봉지구 전체 감염피해율은 56.0%이었다. 이 중 경피해율이 전체의 28.2%로 가장 높았고 중피해율 17.0%, 심피해율 7.3%, 고사율은 3.5%이었다. 중피해 이상 감염 지역은 27.8%이었다. 전체 참나무류 분포면적 725.8㏊ 중 60% 이상의 감염지역이 전체 지역의 49.5%이었으며 감염률 80～100%인 지역은 전체의 29.5%이었다. 주요 감염 지역을 살펴보면 기존에 알려진 집중발생구간 최북지역인 범골능선을 중심으로 남측지역의 능선 및 계곡부에서의 40% 이상의 감염률을 나타내었다. 심피해지역은 원도봉계곡과 회룡 골계곡의 일부 지역에서 집중 분포 하였다. 

Table 4. Comprehension of infection ratio of oak wilt disease in Bukhansan National Park

  송추지구 전체 감염피해율은 52.4%이었다. 이 중 경피해율이 전체의 32.2%로 가장 높았고 중피해 14.0%, 심피해3.8%, 고사율은 2.4%로 나타났다. 중피해 이상 감염율은 20.2%로써 다른 지구에 비해 다소 낮았으며 경피해율이 높았다.전체 참나무 분포면적 중 48.2%에서 참나무류 60% 이상이 감염되었으며 감염률 80~100%인 지역은 전체의 27.3%이었다. 주요 감염 지역은 상장능선, 도봉주능선, 포대능선, 사패능선, 송추남능선, 송추북능선 서측, 송추계곡 동측일대 등 이었다. 심피해지역은 대부분 지역에서 20%이하로 발생하였고 원각사일대의 능선부와 일부 수계에서 20~40%의 감염률로 발생하였다. 고사목은 능선부와 계곡상부에서 20%이하의 비율로 발생하였다. 

  산성지구 전체 감염피해율은 53.0%이었다. 이 중 경피해율이 전체의 31.3%로 가장 높았고 중피해율 13.0%, 심피해율 5.9%, 고사율은 2.8%로 나타났다. 산성지구는 소나무 및 암봉비율이 높아 감염률이 높지 않은 지역으로 분류되었으나, 계곡부 신갈나무 및 졸참나무 등을 중심으로 참나무류의 50% 이상이 참나무시들음병에 감염된 것으로 분석되었다. 전체 참나무류 분포면적 1,123.5㏊ 중 60%이상의 감염지역이 전체지역의 37.4%이었고 산성 주능선 일대와 산성지구의 주요 수계인 북한산성계곡과 효자리계곡 상부에서 집중 발병하였다. 심피해 지역은 비봉일대와 효자리계곡부에서의 심피해 감염율이 40%이상 이었고 고사율은 대부분의 지역에서 20%이하였다. 고사율이 높은 지역은 효자리계곡과 의상능선과 원효능선 등 능선부에 분포하였다. 

Figure 4. Status map of infection ratio of oak wilt disease occurred in Bukhansan National Park

  참나무시들음병 감염피해율 맵핑 결과, NPRI(2010)에서 생태적 지위 요인분석(ecological niche factor analysis)을 통해 분석한 북한산국립공원 참나무시들음병의 확산예측에서 수리봉, 향로봉, 비봉, 승가봉, 문수봉, 시단봉, 용암봉, 만경대를 잇는 북한산 주능선을 기준으로 북동쪽에서 남서쪽으로 피해 확산 가능성을 예측한 결과와 유사하였다. 그리고 산성지구의 경우, 기존 연구에서 피해발생이 심각하지 않을 지역으로 분석되었으나 본 연구 결과 경피해와 중피해를 중심으로 감염이 진행되고 있어 향후 지속적인 모니터링이 필요하였다. 

2) 감염지수

 감염지수는 감염목별 감염피해도에 대한 가중치를 적용하여 산정한 지수로서 참나무류가 분포한 맵핑 polygon내 종합적인 감염강도를 나타내며 감염지수 0~0.2는 피해 미약, 0.2~0.4는 가벼운 피해, 0.4~0.6은 중간 피해, 0.6~0.8은 심각한 피해, 0.8이상은 대부분 고사 위험 피해로 구분하였다.

 총 면적 5,561.1㏊중 가벼운 피해 지역이 전체 면적의 41.0%인 2,282.8㏊이었고 피해 미약 지역 면적은 전체 참나무류의 39.1%인 2,173.6㏊이었다. 심각한 피해지역의 면적은 전체 면적의 3.3%인 184.7㏊이었고 대부분 고사 위험 피해지역은 전체 면적의 0.4%인 24.7㏊이었다. 감염강도가 특히 심한 지역은 심피해와 고사목이 다수 확인된 도봉지구의 무수골계곡과 자운봉 일대이었고 정릉지구 보현봉 일대와 산성지구 효자리계곡 일부 지역에서도 감염정도가 심하였다. 

  지구별 감염지수 분석 결과, 구기지구는 총 면적 364.0㏊중 피해 미약 지역이 전체 면적의 69.4%이었고 가벼운 피해지역은 23.1%이었다. 상대적으로 피해정도가 약하였으나 감염피해도 분석결과와 마찬가지로 족두리봉, 금선사, 구기계곡 상부 일대의 감염지수가 다소 높았다. 정릉지구는 총 면적 424.6㏊ 중 피해 미약 지역이 전체 면적의 50.2%이었고 가벼운 피해 지역은 39.6%이었다. 감염지수가 높은 지역은 정릉계곡, 일선사 등이었다. 수유지구는 총 면적 297.3㏊ 중 가벼운 피해 지역이 전체 면적의 55.8%이었고 중간 피해지역은 28.4%이었다. 수유지구는 참나무시들음병 집중발생지역으로서 감염피해가 심하였으며 구천계곡일대, 화계사일대에 집중되었다. 

  우이지구는 총 면적 646.9㏊ 중 피해 미약 지역이 전체면적의 7.1%이었으며 가벼운 피해지역과 중간 피해지역이 전체의 86.2%이었다. 특히 중간 피해 이상의 감염지역도 전체의 47.6%로서 높게 나타났다. 우이지구는 참나무시들 음병 집중발생지구 중 감염피해율이 가장 높은 지구로서 심각한 피해 이상의 감염 비율은 도봉지구 다음으로 높았다. 감염지수가 높은 지역은 우이능선과 우이남능선 일부지역과 4부능선을 기점으로 표고가 높은 사면지역에 집중되었다. 

 도봉지구는 총 면적 700.3㏊ 중 피해 미약 지역이 전체면적의 20.8%이었으며 가벼운 피해와 중간 피해지는 전체면적의 62.5%이었다. 심각한 피해 이상 지역이 전체면적의 16.7%로서 높게 나타나 감염피해율 뿐만 아니라 감염피해 강도도 심한 것으로 분석되었다. 감염지수가 높게 나타난 지역은 무수골계곡 등 주요 수계 일대와 선인봉 등 암봉을 중심으로 한 능선 및 사면 일대이었다. 원도봉지구는 총 면적 725.8㏊ 중 피해 미약 지역이 전체 면적의 37.0%이었으며 가벼운 피해 지역이 전체의 44.4%이었다.

  원도봉지구 감염특징은 감염피해율 분석결과와 마찬가지로 참나무시들음병 집중발생지역 북측경계인 범골능선을 기점으로 남북의 감염지수가 확연하게 구분되는 것이었다. 범골능선의 북측은 안골계곡 일부지역을 제외하고는 피해 미약 지역이었으며 범골능선 남측은 계곡부를 중심으로 대부분 가벼운 피해 이상 지역이었다. 감염지수가 높은 지역은 원도봉계곡부, 망월사 일대의 능선 및 사면부 등이었다. 송추지구는 총 면적 1,275.4㏊ 중 피해 미약 지역이 전체 면적의 48.5%이었으며 가벼운 피해 지역은 43.3%이었다. 상대적으로 피해가 적은 지역이었으나 원각사, 송추남능선 등 주요 능선을 중심으로 피해강도가 다소 심하였다. 

Figure 5. Status map of infection index of oak wilt disease occurred in Bukhansan National Park

Table 5. Comprehension of infection index of oak wilt disease in Bukhansan National Park

  송추지구는 NPRI(2010)의 감염피해 분석 결과에서는 피해가 적은 지구로 분석되었으나 감염피해율 분석결과와 마찬가지로 참나무류의 절반 이상이 피해를 입었고 심피해, 고사목으로 진행될 잠재성을 지닌 지역이었다. 산성지구는 총 면적 1,123.3㏊ 중 피해 미약 지역이 52.1%이었으며 가벼운 피해와 중간 피해를 입은 지역이 37.7%이었다. 감염지수가 높은 지역은 일부 능선부와 효자리계곡에 분포하였으며 특히, 효자리계곡 일부에서는 대부분 고사 위험 피해를 입었다. 

Table 6. Number of infected individual by oak wilt disease in Bukhansan National Park

  감염피해도별 가중치를 고려한 감염지수 분석결과 감염등급별로 피해정도를 분석한 감염피해율 분석 내용과 비교하여 감염지수가 높은 지역은 전체 감염피해율 보다는 심피해율 및 고사율이 높은 지역과 유사하게 분포하였으며 이는 피해강도가 종합적으로 반영되었기 때문인 것으로 판단되었다. 

3) 감염주수

 조사된 방형구의 피해도별 피해주수를 산정한 후 참나무류의 분포면적에 대비하여 추정한 결과, 북한산국립공원의 참나무류 전체주수 2,709,147주 중 감염주수는 총 1,585,937주이었다. 지구별 예측 감염주수는 구기지구 53,141주, 정릉지구 108,574주, 수유지구 114,065주, 우이지구 306,161주, 도봉지구 220,317주, 원도봉지구 156,902주 등이었다. 산성지구(257,704주)와 송추지구(295,713주)는 감염피해율 및 감염지수는 상대적으로 낮았으나 지구면적이 넓어 감염피해주수는 많았다. 심피해주수가 많이 발생한 지구는 우이지구(57,911주), 도봉지구(51,185주) 등 이었으며 산성지구(28,686주), 원도봉지구(26,053주), 송추지구(23,701주), 수유지구(20,931주), 정릉지구(20,317주), 구기지구(9,610주) 순이었다. 고사 주수는 도봉지구(33,754주), 우이지구(18,856), 송추지구(15,218주), 산성지구(13,815주), 원도봉지구(12,490주), 수유지구(11,250주), 정릉지구(4,053주), 구기지구(1,302주)의 순으로 분포하였다(Table 6).

  전체 피해주수 1,585,937주는 2010년 전국 67개 시․군에서 181,000주의 참나무류가 피해를 입었다고 한 결과(Lee, 2011)의 약 8.8배로 북한산국립공원의 피해정도가 극심하다는 것을 입증하였다. 

3. 종합고찰

  북한산국립공원의 참나무시들음병에 대한 Mapping 분석결과, 전체 감염피해율은 58.5%이었다. 원도봉지구의 범골능선에서 정릉지구의 형제봉 능선까지의 감염정도가 심하였으며 송추지구, 산성지구, 구기지구는 상대적으로 피해정도가 약하였으나 능선부와 주요 계곡 상부에서의 감염피해율은 심각하였다. 감염강도를 나타내는 감염지수는 가벼운 피해 지역이 전체 면적의 41.0%로 가장 높은 비율을 나타내었고 심각한 피해 및 대부분 고사 위험 피해 지역은 전체의 3.7%이었다. 심피해와 고사목이 다수 확인된 도봉지구의 무수골계곡과 자운봉 일대 정릉지구의 보현봉 일대, 산성지구의 효자리계곡 일부지역에서 높게 나타났다. 참나무시들음병 예측 감염주수는 1,585,937주로 2010년 기준 전국 피해 예측주수 181,000주에 비해 약 8.8배 이었다. 연구결과를 종합하면, 북한산 참나무시들음병 감염피해가 주능선을 중심으로 동측의 원도봉지구, 도봉지구, 우이지구,수유지구, 정릉지구의 5개 지구에서 심하였으며, 상대적으로 서측의 송추지구와 산성지구, 구기지구의 감염강도는 낮았으나 감염비율이 높은 특징이 나타났다. 감염주수는 전국피해 예측주수를 크게 상회하였는데 이로 미루어 봤을 때 전국적으로 참나무시들음병에 피해 지역에 대한 정밀조사를 실시할 경우 예측주수가 늘어날 것으로 판단되었다. 

 본 연구 결과를 기반으로 심피해율 및 고사율이 반영되어 감염지수가 높은 지역에 대한 집중관리 및 송추지구, 산성지구 등 현재 피해 발생은 상대적으로 미약하나 피해가 확산될 잠재성이 있는 지역에 대한 예방관리 등 관리 전략수립이 요구되며 국립공원의 특수성을 감안하여 용도지구에 따른 관리 차별화가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 2011 년 대발생 후 초기 감염 이듬해의 재감염률(22.3%)에 대한 문제(KFRI, 2010)와 대규모 벌채지에 대한 모니터링의 필요성이 대두됨에 따라 피해목에 대한 재감염 모니터링, 벌채 및 훈증 지역에 대한 장기적 식생변화 모니터링 등이 필요할 것이다. 마지막으로 도시화에 의한 지하수위의 하강 및 토양건조화, 대기오염의 증가에 의한 산성우 발생은 토양의 교환성양이온을 용탈시켜 결국 수목생육을 불량하게 하는 것으로 추정(Kwak, 2010)되는 바 토양 및 대기환경 변화에 의한 참나무시들음병의 발생과의 상관성 규명 연구가 필요할 것이며 감염 분포 패턴 연구 및 감염주수의 가중치 산정 시 명확한 범위 설정에 대한 연구 등 기초연구가 후속되어야 할 것으로 사료되었다.