(전)국립산림과학원 산림유전자원 부장 김 태 수
단벌기 목재림은 속성림 또는 단벌기성 왜림으로 일반적으로 정의 할 수 있다. 단벌기 목재림의 조성 목적은 짧은 윤벌기 안에서 지속적으로 재생 가능한 목재 자원을 수확하는 것이다. 독일의 경우는 단벌기 목재림의 조성은 농업용지에만 조성이 허가되며, 이를 산림적 조림의 개념으로 보지 않고 농작물의 재배차원에서 법적으로 관리 하고 있다. 따라서 독일에서는 단벌기 목재림 조성은 유휴농지나 폐농업용지 에만 조성 할 수 있으며 지목이 산림으로 등재된 산림 내에 조성이 금지되어 있다.
1. 조성수종
단벌기 목재림 조성 대상수종이 갖추어야 할 조건은 생장이 빠른 속성수이여야 하며, 벌채 후 맹아력이 우수하여 임분 재생능력이 높아야 한다. 따라서 이러한 조건을 갖춘 수종이 포플러와 버드나무 이므로 독일에서는 이들 두 수종을 주로 이용하여 단벌기 목재에너지림을 조성한다. 그러나 아카시아, 자작나무, 오리나무도 지역에 따라서는 권장수종으로 추천되기도 한다.
포플러의 경우도 수종과 육종된 품종에 따라서 다양한 종류가 있다. 서양발삼포플러, Populus maximowiczii 와 이들 교잡종 발삼포플러와 Populus nigra 와의 교잡종 포플러가 주로 조성수종으로 사용된다. 이들 교잡종은 Populus nigra 나 다른 포플러종에 비하여 생장이 대단히 빠르고 광선의 요구도가 낮아 밀식재배가 가능하다. 현재 육종가들은 지속적으로 바이오매스 생산량이 높고, 병해충에 강하며, 높은 식재밀도가 가능하며, 맹아력이 높은 신품종 육종을 계속하고 있다. 또한 에너지 차원에서 화력이 높고 회분의 양이 적은 품종도 육종의 목표로 두고 있다.
2. 조성 방법
단벌기 목재림 조성 임지는 토양경운차를 이용하여 가능한 깊이 경운되어야 하는 데 독일의 경우는 최소 25센티 깊이로 경운 하도록 권장하고 있다. 경운 깊이가 깊을수록 초기 활착이 유리하여 왕성한 생장으로 생장량을 높일 수 있다. 잘 식재된 단벌기 목재림의 경우에는 식재당년 1.5미터 이상까지 생장한다. 식재당년의 왕성한 생장은 잡초로부터 식재묘가 피압되는 것을 막아주는 효과가 있다.
단벌기 목재림은 주로 봄철에(3월말～6월초)조성된다. 조성되는 포플러 삽수의 길이는 20～35센티 크기로 조제 되는데 경우에 따라서는 더 큰 크기로 조제하는 경우도 있다. 식재시 주의 할 점은 포플러 삽수를 가능한 수직으로 꼽고 토양면과 닿는 부분에 공간이 없도록 하여 삽목 후 건조를 방지하여 주어야 한다. 딱딱하고 토양의 비옥도가 낮은 토양 일수록 삽수의 길이를 길게 해주어야 한다. 삽수를 꽂는 깊이는 삽수길이의 1/3가량이 지상에 나오도록 한다. 식재지가 최악인 상태일 경우는 삽수의 길이를 1미터로 하는 경우도 있다. 식재본수는 잡초상태, 광선요구도, 맹아의 발생량을 감안하여 일반적으로 헥타 당 2,000~3,500본을 식재한다. 일반적으로 단벌기 목재림 조성시 포플러 실생묘는 거의 식재되지 않는다. 그 이유는 포플러와 버드나무의 경우 종자의 저장이 어렵고 종자 채종 후 몇 주 후면 발아력이 거의 상실하는 등 문제가 있다. 단벌기 목재 에너지림의 조성은 일반적으로 포플러나 버드나무류의 유망수종 또는 이들 수종의 교잡종으로 모수로부터 채취된 삽수로 조성되는데 최근 생산성이 높은 교잡종의 조직배양묘로 조성하는 경우도 있으나 이는 생산단가가 높아 경제적이지 않고 주로 연구적인 차원에서 시도되고 있는 정도이다.
3. 단벌기림 보호
단벌기 목재림의 경우 마주치는 문제점은 병충해 문제가 가장 크다. 특히 단일 클론이나 몇 개의 클론으로 조성된 경우는 유전적 다양성이 낮아 병해충에 대단히 취약하므로 철저한 보호 관리가 필요하다. 또한 초기단계에는 노루, 고라니, 사슴 같은 동물이 식재묘를 뜯어먹거나 생장한 신초나 가지 부분을 뜯어 먹으므로 조성지 외부에 울타리 시설을 하여 동물의 피해로부터 임분이 피해 받지 않도록 철저한 대책이 필요하다. 포플러나 버드나무에 주로 발생하는 병해로 녹병이 있으며 충해로는 집시나방이 있는데 이들 유충은 포플러 잎을 가해하여 나무의 생장력 저하를 초래한다.
4, 수확
일반적으로 단벌기 목재림은 조성수종에 따라서 다르기는 하나 보통 20년을 수명으로 보고 있다. 이 기간 동안 수차례의 수확을 통하여 수익을 올리는 데 일반적으로 생장력이 왕성한 발삼포플러나 버드나무 교잡종의 경우에는 2년 주기로 수확을 하기도 하나, 일반적으로 3～4년을 윤벌기로 주기적으로 수확한다. 정상적으로 생장한 단벌기 목재림의 경우 벌채시 6～8미터의 높이 까지 생장한다. 생장력이 왕성한 발삼포플러 계통은 년간 헥타 당 10～15톤을 생산할 수 있다.
반면 버드나무의 경우는 년간 헥타 당 5～10톤을 일반적으로 생산 할 수 있다. 물론 토양의 상태 영양분 병해충의 유무 등 다양한 요인이 생산력에 영향을 미친다. 일반적으로 벌채 시기는 초겨울 나무의 생장이 정지 되고 잎이 낙엽 된 후 수확하는데 그 이유는 떨어진 잎이 낙엽으로 쌓여 토양의 비옥도를 증진시켜주기 때문이며 잎이 떨어진 후 벌채하면 벌채 시 잎으로 인하여 작업 능률이 저하되는 것을 방지 할 수 있기 때문이다.
일반적으로 벌채한 포플러의 줄기와 가지에는 50～60%의 수분을 함유하고 있다. 따라서 에너지원으로 이용하려면 충분히 건조되어야 한다. 일반적으로 에너지원으로 사용하기 위해서는 수분 함량이 최고 30% 이하로 건조되어야한다.
5. 경제적 관점
1년생 농작물에 비하여 단벌기 목재림은 임분 조성시 높은 투자비용이 요구된다. 그러나 그 이후 매년 투자되는 관리 비용이 일반 농작물에 비하여 대단히 적어 일정한 기간을 기준으로 장기적인 관점에서 비교하여 보면 일반농작물에 비하여 투자비용이 대단히 적어 경제성이 높다. 일반적으로 산림의 경우는 회기년이 길어 회기 기간 동안 투자비용만 들어가지만 단벌기 목재림의 경우는 최소 2년 최고 6년 마다 수확을 통하여 수익을 올릴 수 있으므로 대단히 경제적인 엔너지 공급원이다.
특히 화석연료, 기름, 천연가스 등은 재생 불가능한 자원이며 대량의 이산화탄소를 방출하여 대기를 오염시켜 지구온난화를 촉진하는 에너지원 이지만 단벌기 목재림에서 생산되는 목재에너지 공급원은 지속가능한 재생자원이므로 영구히 계속해서 생산 이용가능한 지속성이 있는 에너지 자원이다. 특히 공기 중의 이산화탄소를 광합성 과정에서 축적하여 지구상의 이산화탄소의 량을 줄일 수 있어 기후온난화 방지에도 도움이 된다.
6. 단벌기 목재림의 장점
포플러와 버드나무는 단벌기 목재림 조성으로 가장 적합한 수종이다. 그 이유는 이들 수종은 우리들의 기후구역에서 가장 빨리 생장하는 수종이기 때문이다. 이들 수종은 높은 수익을 가져다주며, 수확 후 근부로부터 새로운 싹이 발생하여 신규 조성비 없이 새로운 단벌기 목재림을 재구성 하기 때문이다. 따라서 단벌기 목재림의 최초 조성 후 적어도 20년 동안 수차례에 걸쳐 수확을 통한 수익을 거둘 수 있다.
일반적으로 단벌기 목재림이 가지는 경제적 생태적 이점은 다음과 같다.
- 아주 적은 경제적 비용의 지출: 포플러 및 버드나무는 식재 당해 연도에 전문적 관리가 요구 된다.
- 더욱이 비료, 농약 및 연료의 가격 상승에 영향을 거의 받지 않는다.
- 경제상황의 관점에서 일반농작물에 비하여 목편 판매가격의 변동폭이 적어 투자의 안정성이 높다.
- 20년 동안 헥타 당 년간 건중량으로 7～15톤의 생장량을 얻을 수 있다.
- 수년간 생장 후 겨울철 수확하더라도 임지로부터 영양분의 손실을 거의 초래하지 않는다.
- 풍부한 부식질을 통하여 토양의 개량효과가 있으며, 부수적으로 대기 중의 이산화탄소를 잡아둔다,
- 단벌기 목재림은 다른 에너지 작물에 비하여 단위면적 비교하면 3배 이상의 기후보호 효과가 있다.
- 집약적인 농업작물의 재배에 비하여 단벌기 목재림은 토지내의 높은 생물다양성을 유지하며, 이로 인하여 자연보호 차원에서 유리한 이점을 가진다.
- 단벌기 목재에너지림은 생물다양성과 환경생태적 관점에서 친환경적 재배방식으로 인증되었다.
일반 농작물이나 농작물을 이용한 에너지 생산 방식에 비하여 토양의 비옥도를 덜 요구 하므로 척박한 농토에도 적용할 수 있는 이점을 지닌다. 따라서 일반농작물과 혼효재배를 통하여 일반농작물에 영양분을 공급하고 아울러 토지의 비옥도를 개선시킬 수 있다. 단벌기 목재림을 조성 후 그 임내에 닭과 같은 가금류를 방사시켜 사육하여 목재에너지 자원의 수확과 아울러 가금류의 사육을 통한 수확 등 이 중 또는 다중의 다양한 수확을 얻을 수 있다.
따라서 단벌기 목재림은 가장 환경생태적 차원과 기후온난화 조절적 차원에서 볼 때 그 어떤 에너지 작물이나 화석연료, 기름, 천연가스에 비하여 친환경적이며, 기후온난화를 방지하는 지구상의 재생 가능한 에너지 원료이다. 특히 화석연료, 기름, 천연가스 등은 재생 가능한 자원이 아니지만 단벌기 목재림은 지속가능한 재생에너지 자원이라는 관점에서 전 세계적으로 그 중요성은 한층 높아져 가고 있다.