안정산소동위원소를 이용한 고목재의 나이테 연대분석

최은비 ( En-bi Choi ),김요정 ( Yo-jung Kim ),박준희,남태광,서정욱 ( Jeong-wook Seo ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.1

목재의 연대분석(벌채연도, 고사연도 등)을 위한 방법에는 연륜연대측정법, 산소동위원소비 연륜연대측 정법, 방사성탄소연대측정법이 있다. 이 가운데 나이테 폭의 변동패턴을 이용하여 1년 단위로 연대분석이 가능한 연륜연대측정법이 흔히 활용되고 있다. 산소동위원소비 연대측정법은 나이테의 안정산소동위원소비(O¹⁸/O¹⁶)를 측정하여 작성한 연대기를 이용하는 방법이다. 이 방법은 연륜연대측정법에 비해 분석기간이 길고 파괴분석이라는 단점이 있다. 하지만 이미 국내에서도 발표된 바와 같이(서정욱 외., 2017; 최은비, 2019) 개체 및 수종 차이에 영향을 받지 않으며, 멀리 떨어진 지역 간에도 활용할 수 있음이 확인되었다. 따라서 본 발표에서는 이러한 산소동위원소비 연륜연대측정법의 특징을 이용하여 국내 고목재의 연대분석에 활용 가능성을 제시하고자 한다. 본 발표는 국립경주문화재연구소의 지원을 받아 수행된 연구임(“경주월성 종합학술연구”, NRICH-2205-B04F-1) 1) 서정욱 외. 2017. 지리산국립공원 아고산대 주요 수종(주목, 잣나무, 구상나무, 신갈나무)에 대한 산소동위원소연대기 작성 및 기후와의 관계 분석. 목재공학 45(5): 661-670 2) 최은비. 2019. 산소동위원소연륜연대기와 연륜연대기 상호간 비교-임목·수종·지역 상호간 일치도를 중심으로-. 충북대학교 석사학위논문.

< 구두-B-06 > 산소동위원소연륜연대기와 연륜연대기 상호간 일치도 비교

최은비 ( En-bi Choi ),박준희 ( Jun-hui Park ),김요정 ( Yo-jung Kim ),서정욱 ( Jeong-wook Seo ) 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.1

산소동위원소연륜연대기(δ¹⁸O연대기)는 연륜에 저장되어 있는 ¹⁸O와 ¹⁶O의 비율을 측정하여 작성된 연대기이며, 연륜연대기는 연륜폭을 기초로 작성된 연대기이다. 연륜연대기는 전통적인 연륜연대학의 한 방법으로 고목재의 벌채연도를 정확히 밝혀내 고고학 분야에 중요한 기초자료로 사용되어왔다. 하지만 우리나라와 같이 지역마다 생육환경이 다르고 다양한 수종이 나타나는 목재유물의 연대측정을 위해서는 각 수종별, 지역별로 대표연륜연대기가 작성되어야만 하는 어려움이 있다. 최근 장비 및 학문의 발달로 연륜폭 위주의 연구에서 목재의 물리적 성질(목재 세포벽 두께, 내강면적 등) 및 다양한 동위원소를 측정해 연대기작성이 가능하게 되었다. 그 중 연륜마다 측정된 산소동위원소비(¹⁸O/¹⁶O)로 작성된 연대기는 수종과 지역에 대한 제한성이 낮은 것이 확인 되었다(Sano et al., 2013). 따라서 본 연구는 첫째, 속리산과 지리산을 대상으로 δ¹⁸O연대기를 작성하고, 둘째, δ¹⁸O연대기와 연륜연대기를 비교함으로써 국내에서 도 수종 및 지역 간 유의한 일치도를 보이는지 확인하고자 수행되었다.. 본 연구를 위해 속리산과 지리산을 연구지역으로 선정하였으며, 연륜분석을 위해 속리산에서는 소나무와 신갈나무, 지리산에서는 주목, 잣나무, 구상나무, 신갈나무를 조사하였다. 이들 수종은 각 연구지역의 고산지대에 분포하는 수종들이다. 두 지역의 각 수종을 대상으로 작성된 연륜연대기들과 산소동위원 소연륜연대기들의 일치도를 상호간 비교한 결과 임목 및 수종 상호간 모두에서 산소동위원소연륜연대기가 높은 일치도를 나타냈다. 뿐만 아니라 두 지역 상호간 비교에서도 산소동위원소연륜연대기는 매우 신뢰성 높은 일치도를 나타내었다. 따라서 산소동위원소연륜연대기를 이용하여 연대측정을 수행할 경우 에는 지리산과 속리산을 포함함 지역에서는 수종과 지역 구분 없이 활용이 가능함이 확인되었다.

나이테폭연대기를 이용한 설악산국립공원 분비나무 고사연도 및 생육쇠퇴도 조사

최은비 ( En-bi Choi ),김요정 ( Yo-jung Kim ),박준희 ( Jun-hui Park ),박홍철 ( Jin-won Kim ),김진원 ( Hong-chul Park ),서정욱 ( Jeong-wook Seo ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.1

분비나무는 국내 멸종위기 고산 침엽수 7종 가운데 한 수종으로, IUCN(국제자연보전연맹)이 관심수종(LC, Least Concern)으로 등록하였다. 고산 침엽수종 100ha 이상 분포지역 가운데 설악산국립공원에는 75% 이상이 분비나무 군락으로 이루어져 있다. 하지만 2004년부터 발표된 여러 연구에 의하면, 현재까지도 설악산 분비나무 자생지 곳곳에서 쇠퇴 및 고사가 빠르게 진행되고 있어 각별한 주의가 필요한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 설악산국립공원 내 분비나무 집단 고사가 확인된 세 지역(귀때기청봉, 관모능선, 설악폭포)을 대상으로 나이테분석법을 통해 연구지별 생육 및 고사과정을 분석하고자 실시하였다. 나이테분석을 위해 각 연구지 내 생육목과 고사목을 최소 10본씩 선정하여 직경 5.15mm 생장추로 생장편을 채취하였다. 분명한 나이테 경계 관찰을 위해 채취된 생장편 횡단면은 밸트사포로 연마되었다. 나이테 폭은 단위 0.01mm로 측정하였으며, 생육목 데이터를 이용하여 대표나이테폭연대기를 작성하였다. 고사목 고사연도는 작성된 연구지별 대표나이테폭연대기와 고사목 개체나이테폭연대기의 시계열 패턴 비교를 통해 밝혔다. 또한, 생육쇠퇴도를 분석하여 각 고사목의 생육쇠퇴가 언제부터 나타났는지 조사하였다. 주요 결과는 아래와 같다.

효율적인 생장편 추출을 위한 생장추-드릴 연결도구 개발

최은비 ( En-bi Choi ),박준희 ( Jun-hui Park ),서정욱 ( Jeong-wook Seo ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.2

나이테 연구는 다양한 연구분야에서 1년 단위의 분석 재료로써 널리 활용되고 있다. 하지만 산림 및 다양한 환경의 연구지에서 나이테를 채취하는 것은 쉽지 않다. 특히 생장추(Increment borer)를 이용한 생장편(Increment core) 채취는 사람의 팔 힘을 동력원으로 하는 만큼 수종과 직경에 따라 필요한 인력과 채취 시간이 상당하다. 따라서 본 연구는 동력원을 드릴 모터로 전환하여 현장에서 효율적인 생장편 채취를 수행하고자 생장추-드릴 호환장치(BCD: Borer Connector to Drill)를 개발하기 위해 수행되었다. 해당 BCD는 약 2년간 다양한 환경의 연구지에서 활용되어 효율적으로 여러 수종으로부터 생장편 채취가 가능함이 확인되었다.

서울숲 이식 소나무 생육목과 고사목 나이테 및 세포 크기 비교

최은비 ( En-bi Choi ),김요정 ( Yo-jung Kim ),서정욱 ( Jeong-wook Seo ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2

도시숲은 도심 속에 인공적으로 조성된 공원으로 환경 및 생태학적 가치가 높아 점차 확대되어 가고 있다. 서울숲은 서울 도심 내에 조성된 생태공원으로 2004년부터 조성되기 시작하여 2005년 6월 개장하였다. 개장 이후 지속적으로 관리되었음에도 불구하고 식재된 42만 그루 가운데 약 7500그루가 고사한 것으로 조사되었다(2005년 조사결과). 본 연구는 서울숲에 이식된 소나무 중 현재까지 양호한 생장을 나타내는 수목(이하 생육목)과 적응에 실패하고 고사한 수목(이하 고사목)의 나이테 및 세포 크기에 어떠한 차이가 나타났는지 알아보고자 수행되었다. 서울숲내 소나무 생육목 10본과 고사목 10본을 대상으로 조사를 실시하였다. 나이테 및 세포 조사를 위해 생육목에서는 직경 5.15mm 생장추로 생장편을 채취하였으며, 고사목은 디스크 형태로 채취되었다. 나이테분석을 위해 모든 시료의 횡단면은 나이테가 명확하게 관찰되도록 벨트사포로 연마되었다. 나이테 폭은 실체현미경으로 나이테 경계를 확인하면서 LINTAB (Germany)을 이용하여 0.01mm 단위로 측정되었다. 고사한 소나무의 고사 연도는 생육목 나이테 폭으로 작성된 대표연륜폭연대기와 비교하여 분석하였다. 또한, 이식 스트레스 변동을 확인하기 위해 각 나이테에 정확한 생육 연도가 부여된 모든 시계열그래프를 이용하여 생육쇠퇴도를 작성하였다. 생육목과 고사목에서 각각 5본의 소나무를 선발하여 나이테를 해리하고 조재부와 만재부 가도관 길이 변동을 일년 단위로 측정하였다. 이상의 결과들을 근거로 소나무 생육목과 고사목의 이식 스트레스 적응력을 상호 비교하였다.

연륜으로 작성된 산소동위원소연대기를 이용한 고건축물의 연대분석

최은비 ( En-bi Choi ),김요정 ( Yo-jung Kim ),박준희 ( Jun-hui Park ),서정욱 ( Jeong-wook Seo ) 한국목재공학회 2023 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2023 No.1

설악산국립공원 설악폭포 분비나무와 잣나무 1 m 수고생장 기간 조사

최은비(En-Bi Choi),박준희(Jun-Hui Park),김진원(Jin-Won Kim),김요정(Yojung Kim),서정욱(Jeong-Wook Seo) 국립공원연구원 2021 국립공원연구지 Vol.12 No.2

설악산국립공원 설악폭포에 위치한 아고산대 침엽수인 분비나무와 잣나무의 수고생장 기간을 조사하기 위해 본 연구를 수행하였다. 조사를 위해 분비나무 고사목 2본(SAPPAND01, 02)과 잣나무 고사목 1본(SAPPPKD03)을 선발하였다. 높이별 수고생장 기간을 조사하기 위해 뿌리와 줄기 경계를 기준으로 높이 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100 cm에서 디스크를 채취하여 나이테(이하, 연륜) 분석을 실시하였다. 또한 고사연도 분석을 위해 생육중인 분비나무 15본에서 생장편을 채취하여, 연구지를 대표하는 연륜폭연대기를 작성하였다. 연륜 분석 결과, 분비나무인 SAPPAND01과 02의 생육 기간은 각각 102년(1915-2016)과 97년(1918-2014)이었으며, 잣나무인 SAPPPKD03은 62년(1926-1987)이었다. SAPPAND01과 02의 고사 시기는 각각 2016년 가을-2017년 봄과 2015년 여름-가을이었으며, SAPPPKD03의 고사 시기는 1987년 가을-1988년 봄이었다. 100 cm까지 수고생장을 하는데 소요되는 기간은 SAPPAND01이 41년으로 가장 길었으며, SAPPAND02와 SAPPPKD03은 각각 17년과 18년으로 조사되어 수종보다는 개체 간 차이가 큰 것으로 확인되었다. 하지만, 대상목 모두에서 수고 20 cm 전후까지 생장하는데 소요되는 기간은 공통적으로 긴 것으로 나타났다. 본 결과는 향후 우리나라 아고산대 침엽수 수령조사의 정확성을 향상 시키는데 중요한 기초자료가 될 것이다. This study aimed at investigating the height-growth duration of Abies nephrolepis and Pinus koraiensis which are the tree species growing in the subalpine area at Seorak Falls of the Seoraksan National Park. For the study, two dead Abies nephrolepis (SAPPAND01, 02) and one dead Pinus koraiensis were selected. To investigate the height-growth duration, 9 disks were collected at the height of 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100 cm height from the collar to upward from the sample trees, and then their ring-width were measured. The site master chronology used to the reference to date the death years of the sampled trees was established using the increment cores from 15 living Abies nephrolepis. Through the tree-ring analysis, the ages of SAPPAND01 and 02, and SAPPPKD03 were verified 102 (1915-2016), 97 (1918-2014), and 62 years (1926-1987) years, respectively. The death seasons and years of SAPPAND01 and 02, and SAPPPKD03 were autumn in 2016 - spring in 2017, summer - autumn in 2015, and autumn in 1987 and spring in 1988, respectively. The height-growth durations up to 100 cm from the collars of SAPPAND01 and 02 and SAPPPKD03 were -41, 17, and 18 years, respectively, so that it was verified that the height-growth duration was not changing depending on tree species but individual trees. During the juvenile periods growing up to approximately 20 cm from the collar, however, all sample trees showed relatively taking long times. All results obtained from this study would be fundamental data to improve the accuracy of examining the age of conifers in the subalpine areas.

나이테를 이용한 소나무 송진피해 연대 조사Ⅱ

최은비 ( En-bi Choi ),김요정 ( Yo-jung Kim ),박준희 ( Jun-hui Park ),박찬열 ( Chanyeol Park ),서정욱 ( Jeong-wook Seo ) 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.2

송진은 한국 고유 산림전통문화 중 하나로, 예로부터 연료, 약재, 칠 등의 원료로 사용된다. 송진채취는 시대마다 일제강점기에는 전국적으로 상업 및 공업화를 위해 시행되었으며, 해방 이후에는 생계수단이 되었다. 이러한 역사적 사실을 담고 있는 송진채취는 국가산림문화자산 지정을 위해 근거자료가 반드시 필요하다. 송진채취에 대한 기록은 역사적 기록이나 증언을 통해 기초 자료가 일부 확보되었으나, 뒷받침되는 과학적인 자료가 부족하다. 그렇기 때문에 현재까지도 남아있는 송진채취 피해목이 그 기록들에서 말하고 있는 피해목인지 확인이 불가능할 뿐만 아니라, 과학적 근거 부족으로 자료를 대내외적으로 활용하기에는 제한이 따른다. 본 연구는 나이테 분석방법을 이용하여 현재 남아있는 송진채취 피해목의 송진채취연도를 밝혀내기 위해 수행하였다. 연구를 위해 송진채취 피해목의 정상부위 나이테을 측정하여 송진채취 피해지역을 대표하는 시계열그래프(이하 대표연륜연대기)를 작성하였다. 다음으로 송진채취 위치의 나이테를 이용하여 시계열그래프를 작성한 후 각 지역 대표연륜연대기와 비교하여 송진채취 부위의 최외곽 나이테에 생육연도를 부여하는 방법으로 송진채취 연도를 조사하였다. 송진피해 연대 조사는 석모도 보문사, 태안군 안면도, 합천군 해인사 주변 3곳(총 5곳)에서 실시되었다. 본 연구를 통해 구축된 각 지역의 송진채취 피해목에 대한 연대 자료는 송진채취가 이뤄진 산림을 국가산림문화자산으로 지정하는데 필요한 중요한 기초자료로 활용될 것이다.

< 전시-P-08 > 산소동위원소연대기 작성을 위한 현생목과 수침목 처리 방법

최은비 ( En-bi Choi ),박준희 ( Jun-hui Park ),서정욱 ( Jeong-wook Seo ) 한국목재공학회 2018 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2018 No.2

송진채취 방법과 시대와의 관계분석 및 송진채취 당시 흉고직경 조사

최은비 ( En-bi Choi ),김요정 ( Yo-jung Kim ),박준희 ( Jun-hui Park ),박찬열 ( Chan Ryul Park ),서정욱 ( Jeong-wook Seo ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1

우리나라에서는 재래법과 거식법을 통해 송진의 채취가 이루어졌다. 재래법은 우리나라 고유 송진채취 방법이며, 비교적 작은 상처를 내 송진을 얻는 방법이다. 거식법은 톱을 이용하여 최대 길이 150 cm의 상처를 통해 송진을 대량 채취하는 방법으로 일제강점기 시대에 사용된 것으로 문헌을 통해 전해진다. 아직까지 문헌 이외에 송진채취방법과 시대 상호간 관계가 체계적으로 조사된 사례는 없다. 따라서 본 연구에서는 나이테분석을 통해 (1) 송진채취방법과 시대와의 관계를 분석하고, (2) 송진채취 당시의 흉고직경을 추정함으로써 송진채취의 대상목 조건을 알아보고자 한다. 연구지 9곳(인천 석모도 보문사, 평창 남산, 충남 안면도1·2, 합천 해인사1·2·3, 울산 석남사, 전북 남원)을 대상지로 하였다. 송진채취피해목 조사를 위해 각 연구지에서 10본을 선발하였다. 전북 남원은 대다수의 수목이 외과수술이 되어있어 그 가운데 외과수술 받지 않은 8본을 선발하여 연구를 진행하였다. 송진채취방법과 시대와의 관계를 조사한 결과, 크게 두 그룹으로 나눌 수 있었다. 일제강점기 말기(1930년대 후반-1940년대 후반)에 송진채취가 일어난 첫 번째 그룹에는 보문사, 남산, 해인사1, 석남사, 남원이 포함되었다. 해인사1을 제외한 연구지 4곳은 평균 상처길이가 94.0-113.4 cm로 거식법을 이용한 것을 알 수 있다. 두 번째 그룹은 한국전쟁 이후(1950년대 후반-1970년대 초반)에 채취가 이루어졌다. 안면도1·2, 해인사1·2가 속하며, 상처의 길이는 최소 25.7 - 최대 42.8 cm로 전통 재래법을 이용한 송진채취가 이루어진 것을 알 수 있었다. 전체 수목을 대상으로 나이테분석법을 통해 송진 채취 당시의 직경을 추정한 결과, 지역별로 차이는 있었으나 최소 25 cm - 최대 36 cm 직경의 소나무를 대상으로 송진채취한 것을 유추할 수 있었다.