[ 숲 의 과학 ] 숲 은 4 억 년 , 인류 는 고작 200 만 년 월간산 창간 39 주년 기념 특집 | 숲 이 미래 다 숲 의 생태 계 · 구조 · 종류 · 기능 · 가꾸 기 와 숲 에 대한 인식 나무 가 여럿 이 모여 자라 고 있 는 곳 을 숲 , 산림 , 삼림 이 라고 한다 . 숲 은 우리 나라 순수 어이 고 , 산림 ( 山林 ) 은 산 에 있 는 숲 이 란 뜻 으로 산 에 숲 이 많 은 곳 에서 쓰이 며 , 삼림 ( 森林 ) 은 나무 가 많 은 곳 을 의미 하 고 있 다 . 이 와 같이 숲 은 여러 말 로 표현 이 되 지만 나무 가 자라 고 있 는 곳 이 란 것 이 공통 된 표현 이 다 . 국제 적 으로 볼 때 세계 농업 식량 기구 ( FAO ) 에서 는 5 , 000 ㎡ 이상 의 면적 에 나무 높이 가 5 m 이상 , 수관 울폐 가 10 % 이상 되 는 곳 을 숲 이 라고 정의 를 내리 고 있 고 , 현재 의 나무 가 어린 경우 이러 한 크기 까지 자랄 수 있 으면 이곳 도 숲 에 해당 된다고 부연 설명 을 하 고 있 어 숲 ( forest ) 이 라는 용어 에 대해 구체 적 이 고 명확 하 게 정의 를 내리 고 있 다 . ▲ 대관령 소나무 단순림 . 숲 의 생성 과정 을 보 면 고생대 데본기 에 식물 이 출현 하 여 물 에서 육지 로 올라온 것 은 4 억 년 전 으로 , 이때 까지 는 숲 의 형태 를 이루 지 못하 다가 대형 양치식물 들 이 자라 기 시작 한 약 3 억 5 천만 년 전 부터 이 고 , 이후 석탄기 인 2 억 7 천만 년 전 부터 2 억 2 천만 년 사이 에 극성기 에 달하 면서 대 규모 숲 을 이루 고 침엽수 가 자라 게 된다 . 약 2 억 년 전 인 페름기 에 지구 는 빙하기 를 거쳐 1 억 5 천만 년 전 에 활엽수 가 나타났으며 , 약 5 천만 년 전 에 오늘날 현재 의 수목 들 이 자라 게 되 었 다 . 나무 와 숲 의 역사 는 4 억 년 이나 되 지만 이 에 비해 인류 는 고작 약 200 만 년 전 에 지구 상 에 나타났 다는 것 을 비교 하 면 숲 이 얼마나 오래 전 부터 있 어 왔 다는 것 을 알 수 있 다 . 숲 생태 계 … 물질 순환 과 에너지 흐름 ▲ 숲 의 층 구분 ( WSL , 2001 ) 숲 은 식물 ( 나무 ) , 동물 , 곤충 , 버섯 , 부후 균 등 의 생물 과 공간 , 땅 등 무 생물 환경 이 합쳐진 독립 된 생태계 를 이루 고 있 기 때문 에 숲 생태계 를 이루 고 있 다 . 모든 생태 계 에서 는 물질 과 에너지 는 계속 변화 하 고 이 에 따라 생태 계 의 구조 도 변화 하 게 되 는데 , 생물 과 물리 적 환경 사이 에 끊임없 는 물질 순환 이 이루어지 면서 균형 을 찾아가 는 것 이 생태 계 의 기본 적 인 흐름 이 다 . 생물 이 살 려면 여러 가지 원소 가 필요 한데 , 이러 한 원소 들 이 생물 과 물리 적 환경 간 의 상호 작용 에 따라 물질 의 순환 과 에너지 의 흐름 으로 생태계 를 유지 하 고 있 다 . 생물 이 생명 을 유지 하 기 위해서 는 끊임없 는 에너지 의 순환 이 필요 하 다 . 생명체 가 최초 로 얻 는 에너지 가 태양 에너지 이 다 . 녹색식물 즉 나무 는 태양 에너지 를 얻 어 광합성 으로 물질 생산 을 하 기 때문 에 생산자 의 기능 을 가지 고 있 다 . 나뭇잎 이나 풀 을 먹 는 초식 동물 들 은 식물 을 먹 고 살 아 가 는 생물 을 소비자 라고 하 는데 , 식물 을 먹 는 초식 동물 을 1 차 소비자 , 동물 을 먹이 로 하 는 육식 동물 을 2 차 및 3 차 소비자 라고 부른다 . 그리고 사람 처럼 동 · 식물 을 먹 는 동물 은 잡식 동물 로 소비자 에 해당 된다 . 숲 생태 계 에 있 어서 인간 은 특별 한 위치 를 차지 하 고 있 는데 , 인간 들 은 숲 에서 살 지 는 않 지만 숲 을 가장 많이 이용 하 는 소비자 이 기 때문 이 다 . 생산자 와 소비자 가 죽 으면 이 들 의 유기물 을 분해 하 는 역할 을 미생물 들 이 담당 하 고 있 다 . 이렇게 숲 에 는 크 고 작 은 수많 은 나무 를 비롯 하 여 숲 에 의존 하 여 살아가 는 다양 한 생명체 들 이 모두 숲 생태 계 에서 개개 의 역할 을 담당 하 며 살아가 고 있 다 . 숲 의 구조 … 상 층 · 중층 · 하층 · 관목 층 · 지피 식생 층 숲 의 구조 는 나무 의 크기 즉 높이 에 따라 구조 가 다양 하 게 나타난다 . 어린 나무 들 이 숲 을 이루 고 있 는 경우 에 는 나무 높이 가 3 ~ 4 m 정도 이 기 때문 에 대부분 단층 을 이루 고 자라 지만 , 나무 가 다 크 면 나무 들 로 이루어진 층 이 여러 개 생기 는데 , 일반 적 으로 상층 , 중층 , 하층 3 개 층 으로 구분 할 수 있 다 . ▲ 오대산 천연림 ( 분비나무 · 활엽수 혼효림 ) 나무 의 높이 는 수종 , 입지 등 에 따라 비슷 한 나 이 더라도 다양 하 게 나타나 기 때문 에 절대 수치 로 구분 하 는 것 이 아니 라 숲 의 꼭대기 층 ( 상층 ) 을 기준 으로 하 여 상대 적 수치 로 나타낸다 . 상층 은 숲 의 꼭대기 를 점유 하 는 나무 , 중층 은 숲 의 중간 부분 에 위치 한 나무 , 하층 은 숲 의 아래 부분 을 이루 는 나무 들 로 이루어진 층 이 다 . 나무 들 로 이루어진 층 이외 에 도 하층 의 아래 부분 에 는 관목 과 지피 식생 이 자라 면 관목 층 과 지피 식생 층 으로 구분 할 수 있 다 . 관목 층 은 2 ~ 3 m 높이 까지 자라 는 관목 들 이 구성 하 는 층 이 며 , 그 아래 부분 땅바닥 에서 자라 는 식물 들 의 층 을 지피 식생 층 이 라고 부른다 . 숲 은 이 와 같이 단층 으로 이루어진 것 이 아니 라 나무 , 관목 , 지피 식생 으로 이루어진 5 개 층 을 이루 고 자라 고 있 다 . 숲 은 단순 한 구조 로 이루어진 것 이 아니 라 여러 층 으로 이루어져 있 고 , 층 에 따라 살 고 있 는 나무 종류 , 그리고 식물 종이 다양 하 게 나타난다 . 특히 나무 들 아래 자라 는 지피 식생 들 은 음지 에서 자라 는 경우 가 많 기 때문 에 우리 들 이 흔히 보 는 야생화 들 은 숲 속 에서 보다 는 숲 가장자리 나 길가 에 많이 자라 고 있 다 . 숲 의 종류 … 천연림 · 인공림 & 단순림 · 혼효림 숲 은 겉 으로 보 기 에 는 모두 같 아 보이 지만 숲 이 시작 되 는 것 이 다르 다 . 사람 이 나무 를 심 지 않 고 자연 적 으로 이루어진 숲 을 천연림 이 라고 하 고 , 사람 들 이 직접 어린 나무 를 심 어서 숲 을 만든 것 을 인공림 이 라고 한다 . 이렇게 천연림 과 인공림 으로 구분 하 지만 나무 가 크 게 자라 면 겉 으로 봐서 는 구분 이 잘 안 되 는 것 이 보통 이 다 . ▲ 잣나무 인공림 천연림 은 나무 의 종류 나 크기 에 따라 침엽수림 이나 활엽수림 으로 구분 할 수 있 으나 같 은 나무 종류 라도 사람 이 심 을 수 있 기 때문 에 나무 종류 로 구분 할 수 없 다 . 천연림 은 대부분 여러 종류 의 나무 와 크 고 작 은 나무 로 이루어져 있 는 특징 을 보인다 . 숲 이 어렸 을 때 에 는 나무 를 심 지 않 았 기 때문 에 일렬 로 서 서 자라 지 않 고 나무 사이 의 간격 이 일정 하 지 않 다 . 인공림 은 이 와 는 달리 어린 숲 에 는 나무 를 심 은 줄 이 뚜렷이 보이 고 , 대부분 숲 을 이루 는 나무 종류 가 한 종류 이 거나 2 ~ 3 종류 로 비교 적 종류 가 적 고 나무 의 높이 도 대체로 같 다 . 숲 은 인공림 과 천연림 으로 구분 할 수 있 지만 , 어떤 수종 들 로 이루 어 졌 는가 에 따라 구분 할 수 도 있 는데 , 한 종류 의 나무 로 이루어진 숲 은 단순림 ( 單純 林 ) , 두 종류 이상 의 수종 으로 이루어진 숲 을 혼효림 ( 混淆 林 ) 이 라고 한다 . 숲 이 소나무 로 만 이루어지 면 소나무 단순림 , 소나무 와 참나무 가 같이 자라 면 소나무 · 참나무 혼효림 이 라 한다 . ▲ 오대산 침엽수 · 활엽수 혼효림 . 특히 혼효림 에서 여러 종류 의 나무 들 이 자라 고 있 기 때문 에 숲 에 따라서 는 특정 종류 의 나무 들 이 함께 잘 자라 고 어떤 종류 의 나무 들 이 같이 못 자라 는 특징 을 보이 는 경우 가 많 다 . 이러 한 특징 은 마치 사람 들 이 사 는 사회 에서 처럼 특징 적 인 집단 이 구분 되 기 때문 에 숲 을 연구 하 는 분야 중 산림 사회학 이 라는 분야 가 생겨날 정도 이 다 . 이외 에 도 숲 은 나이 를 기준 으로 유령림 ( 어린 나무숲 ) , 장령 림 , 노령 림 등 으로 구분 하 기 도 한다 . 예 를 들 면 소나무 숲 의 나이 가 많 으면 소나무 노령 림 이 라고 한다 . 숲 의 기능 … 목재 제공 에서 재난 방지 와 휴양 기능 으로 숲 은 사람 들 에게 많 은 것 들 을 주 고 있 는데 , 이중 전통 적 인 것 이 목재 다 . 목재 는 옛날 에 는 건축 용 , 난 방용 , 취 사용 , 광 산용 , 유리 제조 용 등 으로 이용 되 는 필수 적 인 품목 으로 , 현재 보다 중요 한 위치 를 차지 했었 다 . 사회 가 발전함 에 따라 목재 등 과 같 은 물질 적 인 것 외 의 공익 적 기능 이 필요 로 하 게 되 었 는데 , 도시 생활 과 자연 과 의 격리 , 직장 생활 의 스트레스 등 에 의해 휴양 에 대한 요구 가 증대 되 면서 숲 의 휴양 기능 이 중요 하 게 되 었 다 . 특히 주거지 주변 의 숲 은 일 과 후 에 , 도시 근교 의 숲 은 주말 에 도시민 들 이 찾 는 장소 로 이용 이 되 고 있 다 . ▲ 수자원 함 양림 . 우리 나라 산림 의 수원 함양 . 정수 기능 을 돈 으로 환산 하 면 23 조 6 천억 원 에 달한다 . 숲 은 도시 에 비하 여 변동 이 적 은 기온 , 비교 적 높 은 상대 습도 , 낮 은 풍속 , 그리고 맑 은 공기 를 갖 고 있 고 , 공기 중 에 약효 가 있 는 방향 물질 ( 피톤치드 ) 이 있 어 피로 한 신체 를 건강 하 게 하 고 , 소음 이 적 고 면적 이 넓 기 때문 에 다양 한 운동 을 가능 하 게 한다 . 특히 숲 은 도시 에 경험 할 수 없 는 자연 에서 의 경험 을 사람 들 에게 제공 하 며 자연 과 의 접촉 과 동식물 의 관찰 을 가능 하 게 하 기 때문 에 도시민 들 이 숲 을 많이 찾 는다 . 사람 이 사 는 데 가장 중요 한 물 은 숲 에 의하 여 저장 되 고 정수 된다 . 특히 산림 토양 은 녹색 댐 이 라고 할 수 있 을 만큼 많 은 양 의 물 을 저장 하 고 물 을 정화 하 는 능력 을 가지 고 있 다 . 물 은 숲 토양 내 에서 생물학 적 물리 적 으로 정화 되 고 , 토양 침 투수 는 균일 한 수자원 공급 에 기여 한다 . 특히 장마 와 눈 이 녹아내릴 때 지표 유수 와 지중 유수 가 급히 흘러내리 는 것 을 막 고 , 홍수 수위 가 높 아 지 는 것 을 완화 하 며 , 갈수기 에 는 물 을 공급 한다 . 홍수 범람 지역 에서 숲 은 유수 속도 를 저하 시켜 부유물 질 의 침적 과 여과 를 촉진 하 기 도 한다 . 사람 들 이 숲 에 들어가 면 “ 공기 가 맑 다 , 시원 하 다 , 깨끗 하 다 ” 라고 느낀다 . 이것 은 숲 의 나뭇잎 들 이 마치 필터 처럼 대기 중 에 있 는 먼지 를 흡착 하 여 공기 중 에 있 는 먼지 들 을 정화 하 고 , 부유물 질 을 여과 시켜 주 기 때문 에 그렇게 느끼 는 것 이 다 . 이러 한 기능 은 단지 숲 속 의 공기 만 을 정화 하 는 것 이 아니 라 숲 을 통과 하 는 모든 공기 들 을 정화 하 기 때문 에 도시 주변 의 숲 들 은 도시 의 공기 도 맑 게 해준다 . 숲 의 기능 은 사람 들 이 보 고 느낄 수 있 는 기능 외 에 도 우리 를 보호 하 는 여러 기능 이 있 는데 , 이중 대표 적 인 것 으로 산사태 · 눈사태 방지 , 기후 보호 , 소음 보호 , 시계 보호 , 도로 등 시설물 보호 등 을 들 수 있 다 . 산사태 방지 는 인명 과 재산 을 보호 해 주 는 기능 으로 집중호우 나 장마기 에 산사태 가 나 는 것 을 숲 이 막아주 는 것 으로 나무뿌리 와 줄기 가 젖 은 땅 이 통째 로 쓸려 나가 는 것 을 막 기 때문 에 가능 한 것 이 다 . ▲ 함양 상림 . 도시 숲 은 소음 차단 과 대기 순환 원활 등 의 기능 을 가지 고 있 어 주거지 환경 을 개선 해 준다 . 기후 보호 는 숲 이 주거지 , 휴양 시설 , 농업 용지 , 특용 경작지 를 찬 공기 피해 와 바람 피해 로부터 보호 하 고 , 대기 순환 을 원활 하 게 하 여 거주지 의 생활 환경 을 개선 하 는 것 으로 , 대 도시 주변 에 숲 을 유지 하 는 그린벨트 에서 실질 적 인 예 를 엿볼 수 있 다 . 시계 보호 는 숲 이 자연 경관 을 저해 하 는 대상물 을 시야 에서 차단 하 고 외부 로부터 들여다보이 는 것 을 막 으며 , 소음 보호 는 공장 이나 차량 등 에서 발생 된 소음 을 막 아 주 며 , 도로 보호 는 숲 이 낙석 , 눈바람 의 피해 발생 을 막 고 , 도로 의 측면 바람 의 상황 과 곡선 이 많 은 도로 와 굴곡 이 심한 도로 에서 시각 적 개선 하 여 교통 로 의 보호 와 교통 안전 에 이바지 한다 . 우리 나라 에서 는 산림 기능 을 목재 생 산림 , 수원함양림 , 산지 재해 방지 림 , 자연환경 보전 림 , 산림 휴양림 , 생활 환경 보전 림 등 6 개 기능 으로 구분 하 고 있 다 . 우리 나라 숲 의 다양 한 기능 을 2005 년 기준 에서 화폐 가치 로 환산 하 면 목재 생산 등 물질 생산 가치 는 약 3 조 원 인데 반하 여 공익 기능 들 인 수원 함양 · 정수 기능 은 약 23 조 6 천억 원 , 산지 재해 방지 기능 은 16 조 5 천억 원 , 대기 정화 기능 13 조 4 천억 원 , 휴양 기능 11 조 6 천억 원 , 기타 8 천억 원 으로 거의 66 조 원 에 달한다 . 이 수치 는 국내 총생 산액 의 8 % 에 해당 되 는 금액 이 다 . 숲 가꾸 기 … 풀베기 · 어린나무 가꾸 기 · 솎아베기 ▲ 나무 가 자람 에 따른 작업 종류 ( Burschel & Huss , 1997 ) 숲 가꾸 기 는 숲 의 다양 한 기능 을 유지 · 개선 을 위하 여 실시 하 는 작업 으로 목적 에 맞 게 이루어져야 한다 . 일반 적 으로 어린 나무 로 이루어진 숲 은 나무 하나하나 가 자라 는 공간 이 적 게 차지 하 지만 나무 가 커감 에 따라 나무 가 자랄 공간 도 커 지 기 때문 에 그냥 두 면 나무 끼리 자랄 공간 을 차지 하 기 위하 여 경쟁 을 하 게 된다 . 나무 들 이 경쟁 하 는 근본 적 인 까닭 은 나무 가 자라 는 데 필요 한 햇빛 을 받 기 위해서 다 . 자연 상태 로 나무 들 이 경쟁 하 게 두 면 많 은 나무 들 이 경쟁 으로 제대로 자라 지 못할 뿐 만 아니 라 나무 가 굵 어 지 지 않 고 가늘 게 자라 게 된다 . 나무 가 높 고 가늘 면 강한 바람 에 부러지 거나 뿌리 째 쓰러지 게 되 는 등 숲 이 큰 피해 를 받 게 된다 . 나무 가 굵 고 건강 하 게 자라 게 하 기 위하 여서는 숲 을 가꾸 어야 하 며 , 숲 을 가꾼다는 것 은 숲 속 에 있 는 나무 들 을 솎 아 내 는 것 으로 즉 , 숲 속 의 나무 숫자 를 조절 하 는 것 이 다 . 나무 가 아주 어릴 때 는 풀베기 를 해 주 고 , 어린 나무 는 잘 가꾸 고 , 잘라 낸 나무 를 이용 할 수 있 을 때 는 솎아베기 를 실시 한다 . 이러 한 작업 들 은 1 회 만 하 는 것 이 아니 라 수회 에 걸쳐 반복 한다 . 이 작업 중 가장 오랜 기간 동안 실시 하 는 것 은 솎아베기 ( 간벌 ) 작업 이 다 . 숲 가꾸 기 는 한 가지 종류 의 작업 을 하 는 것 이 아니 라 여러 가지 작업 을 나무 가 커감 에 맞추 어 적절 하 게 실시 하 는 것 이 중요 하 다 . 우리 나라 에 는 칡 과 같 은 덩굴 이 많이 자라 고 있 기 때문 에 별도 로 덩굴 제거 작업 이 필요 하 며 , 옹이 가 없 는 고급 나무 를 키우 기 위해서 는 가지치기 도 필요 하 다 . 숲 은 인류 의 역사 와 비교 가 안 될 만큼 장기간 의 진화 과정 을 거쳐 오늘 의 숲 을 이루 어 왔으며 , 사람 들 에게 다양 한 혜택 을 제공 하 고 있 음 에 도 불구 하 고 사람 들 은 숲 을 물질 적 정신 적 이용 의 대상 으로 여기 는 경향 이 있 다 . ‘ 숲 은 사람 을 필요 로 하 지 않 지만 , 사람 은 숲 을 필요 로 한다 ’ 는 말 처럼 우리 도 자연 의 일부 로서 숲 을 의식 하 고 이용 한다면 우리 의 삶 이 더 윤택 해질 것 이 다 . 배상원 / 국립 산림 과 학원 산림 생산 기술 연구소