조림학 (출처: 학문명백과 : 농수해양)

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1. 개념 및 정의

조림은 산림을 조성하고 가꾸는 기술을 의미하고 조림학(造林學, silviculture)은 이와 관련된 학문적 체계를 가리킨다. 그런데 조림학의 정의에 대해서는 학자에 따라 약간의 차이가 있다. 임경빈은 조림학에 대해 ‘육림학(育林學)’이라고도 하는데 삼림(森林)을 조성하고 무육하며 아울러 지력(地力)을 유지 증진해서 양적으로나 질적으로 좋은 생산물(주로 목재)을 계속적으로 생산하는 방법을 다루는 학문 혹은 삼림 을 조성하고 그것을 보육하며 임지의 생산능력을 높여서 인간생활을 풍요롭게 하고자 하는 학문으로 기초조림학(基礎造林學, principles of silviculture)의 지식을 적용하는 ‘실천조림학(實踐造林學, practice of silviculture)’이라고 한 바 있다.

여기서 기초조림학은 나무와 산림의 속성에 관한 지식으로 어떻게 이들이 자라고 번식하며, 환경의 변화에 반응하는지를 구체적으로 알아보는 학문분야를 의미한다. 한편 뉠란드 랠프(Nyland Ralph)는 조림학을 인간에게 효용성이 있는 나무와 다른 식물을 조성하고 관리하는 기술 체계라 하였고, 다니엘 시어도어(Daniel Theodore) 등은 조림학은 산림의 조성, 생장, 구성 및 그 질적인 내용을 목재 생산, 야생동물, 휴양 등 경영의 목적에 맞게 조절하는 학문 체계로 보고 산림경영의 목적에 따라 산림의 상태와 구성요소가 매우 달라진다고 한 바 있다.

전통적으로 조림은 목재 생산을 통한 경제적 수익을 가장 중요한 목적으로 설정하였으나, 점차 목재를 포함해 다양하게 산림의 기능을 발휘하는 것으로 그 목적이 확대되었다. 최근에는 기후변화에 대응하는 이산화탄소 흡수를 최우선 목표로 하기도 한다. 어떠한 목적으로 산림을 경영할 것인지에 따라 산림을 조성하고 관리하는 체계가 달라지기 때문에 산림경영의 목적을 명확히 하는 것이 매우 중요하지만, 산림의 여러 가지 가치에 대하여 우선순위를 정하는 것은 쉽지 않은 과제이다.

아래 사진은 인위적인 방법으로 산림을 조성하고 관리하는 주요 과정을 나타내고 있다.

2. 주요 내용

1) 갱신

조림은 산림을 조성하고 가꾸는 것인데, 산림을 조성하는 대상지에 따라 두 가지 의 유형이 있다. 즉 이전에 나무가 없던 곳에 산림을 조성하는 신규조림(新規造林) 혹은 식림(植林)과 기존에 있던 산림의 일부 또는 전부를 벌채하고 새로운 산림을 조성하는 갱신 혹은 재조림이 그것이다. 산림을 경영할 때 신규조림과 같이 그 대상지를 명확하게 특정하지 않는다면 보통 갱신을 통하여 산림을 조성하는 것을 의미한다. 갱신은 산림을 조성하는 방법에 따라 자연적인 과정을 이용하는 천연갱신 혹은 천연조림과 인위적인 방법을 이용하는 인공갱신 혹은 인공조림으로 나눌 수 있다. 한편 조림은 대상지나 산림의 조성 방법과는 상관없이 산림을 조성하고 가꾸는 그 자체를 의미하는 광범위한 개념으로 사용되기도 한다.

(1) 천연갱신

기존의 산림에서 공급된 종자나 맹아(萌芽)를 바탕으로 산림을 조성하는 것이다. 자연적으로 나타나는 수종들에 의해 산림이 구성되어 환경에 적응된 상태이므로 갱신이 실패할 확률이 낮으며, 생물다양성이 높고 상대적으로 비용도 적게 소요된다. 그러나 원하는 유전적 성질을 가진 수종과 밀도로 산림을 조성하기가 쉽지 않으며, 종자나 맹아의 발생상태에 따라 갱신이 완성되는데 오랜 시간이 걸릴 수 있고, 갱신을 위한 적절한 벌채나 토양상태를 유지해야 하는 고도의 기술이 요구되어 실행이 간단하지 않다.

(2) 인공조림

인위적으로 종자를 뿌리거나 묘목을 심어서 산림을 조성하는 것으로, 산림을 구성하는 수종 선택이 자유롭고 실행이 비교적 쉬우며 빠르게 산림을 조성할 수 있다. 또한 인공조림의 결과로 비슷한 규격의 목재를 대량으로 생산할 수 있기 때문에 수확 시 경제적으로 유리하다. 그러나 선택한 수종이 환경에 적합하지 않을 경우 조림에 실패할 수 있으며 대면적의 인공조림은 종종 토사 유출 및 생태계 교란의 원인이 되기도 한다. 그리고 산림조성 초기에 노동력과 비용이 많이 소요되며, 보통의 경우 인공조림에 의해 동령 단순림(同齡單純林)이 조성되는데 이러한 산림은 병충해나 산불 등 각종 자연재해에 취약하다.

① 파종조림

파종조림은 조림지에 직접 종자를 뿌려 산림을 조성하는 방법이다. 원하는 수종과 밀도로 산림을 구성할 수 있으며, 종자가 조림지의 기후와 토양에 적응하여 자연적인 발달을 하게할 수 있고, 묘목 생산에 드는 비용을 절약할 수 있다. 그러나 야생동물에 의한 종자의 피해가 있을 수 있으며 종자의 발아에 불리한 기상 및 토양조건에서는 종자가 발아되기 어려워 조림이 실패할 수도 있다. 또한 손실되는 종자를 감안하여 많은 양을 뿌리게 되면 오히려 경제적으로 불리한 경우가 생길 수 있다. 따라서 야생동물의 피해를 방지할 수 있으며 발아에 적합한 토양환경이 갖추어진 곳에서 제한적으로 실행하는 것이 효과적이다.

파종을 하는 방법으로는 조림지 전면에 고루 뿌리는 산파, 일정한 폭을 가진 줄 형태로 뿌리는 조파, 큰 종자를 몇 개씩 모아 뿌리는 점파(點播), 그리고 중간 중간에 원형의 파종 상을 만들어 그 안에 집중적으로 뿌리는 상파 혹은 소파(巢播) 등이 있다. 직파를 할 때 미리 종자에 발아 촉진 처리를 하고 동물에 의한 피해를 방지하기 위하여 종자를 화학약품으로 처리하거나, 철망이나 물리적인 장치를 설치하는 것도 고려할 필요가 있다. 큰 면적에 산불이 나서 단기간에 조림해야 할 경우나 급경사지 혹은 지형이 매우 복잡하여 식재에 의한 조림이 어려운 경우에 항공기를 이용한 직파조림이 유효하다.

② 식재조림

비록 비용과 노력이 많이 들기는 하지만 가장 확실하게 산림을 조성하는 방법은 묘포장과 같이 어느 정도 보호된 환경조건에서 일정 기간 나무를 기른 다음 조림지에 옮겨 심어 키우는 식재조림이다. 조림의 성과를 보장하기 위해서는 경제성을 고려하되, 조림지 여건에 적합한 수종을 선정한 후 우량한 묘목 혹은 삽목을 생산하여 조림지 준비작업을 철저히 하고 적절한 시기와 밀도에 따라 심어야 한다.

조림용 묘목은 채종원이나 채종림에서 유전적으로 우량한 종자를 채취하여 노지양묘장(露地養苗場)이나 시설양묘장(施設養苗場)에서 실생묘로 생산을 하거나 삽목묘로 생산할 수 있는데, 묘목의 대량생산에는 실생묘 번식이 유리하다. 특히 일정한 크기의 용기에 배양토를 채우고 종자를 넣어 키운 용기묘(容器苗)는 실생묘에 비하여 생산비용이 많이 드나 식재조림 시 뿌리가 손상되지 않아 활착률이 높으며 단기간에 많은 숫자의 묘목 생산이 가능하다는 유리한 점이 있다.

대부분의 조림 예정지는 식재작업 자체와 이후 조림목의 활착(活着) 및 생장에 지장을 주는 벌채 잔재물 혹은 경쟁 식생이 분포하고 있기 때문에 이를 제거하는 조림지 준비작업이 필요하다. 불을 놓아 장애물을 태워버리는 방법이나 제초제를 사용하여 식생을 제거하는 방법이 있지만 우리나라에서 이러한 방법을 사용하기는 어렵다. 그래서 트랙터 같은 중장비 혹은 낫이나 톱 등을 사용하여 인력으로 장애물을 제거하는 물리적 방법을 주로 사용한다.

가을철에도 식재를 할 수 있으나 보통 봄에 언 땅이 녹으면 가능한 빨리 식재하는 것이 뿌리 생장을 촉진하고 생장기간을 충분히 확보할 수 있다는 측면에서 유리하다. 식재방법으로는 규칙식재에 속하는 정방형, 장방형, 정삼각형, 군상, 부분 밀식 등이 있으며, 조림지의 지형이 불규칙하거나 소면적의 숲 틈이나 피해지 등에서 식재하기 좋은 지역을 골라 적용하는 불규칙식재가 있다. 식재과정에서 묘목이 건조하지 않게 하고 특히 뿌리가 손상되지 않도록 주의하며 식재 후 낙엽이나 유기물로 묘목 주변을 덮어주는 것이 좋다.

2) 무육

(1) 풀베기

식재된 묘목과 광선, 수분, 그리고 양분 등에 대해 경쟁관계에 있는 관목이나 초본류를 제거하는 작업이다. 미국 남동부 지역에서 연구한 결과에 의하면 풀베기를 하지 않은 것에 비해 조림목 주변의 관목만 제거한 것, 초본류만 제거한 것, 그리고 관목과 초본류를 모두 제거한 것 등으로 처리를 달리함에 따라 묘목의 생장이 점차 좋아지는 것으로 나타났다. 풀베기는 조림목 주변 공간만을 대상으로 하는 둘레베기, 조림목이 심겨진 줄을 따라 일정한 폭으로 하는 줄베기, 그리고 조림지 전면을 대상으로 하는 모두베기 등이 있으며, 관목과 초본류를 베어내는 물리적 방법과 제초제를 사용하는 화학적 방법 등이 있다. 풀베기는 조림목이 주변 관목이나 초본류보다 더 크게 자랄 때까지 계속하는데, 보통 생장이 빠른 나무는 3년간 그리고 생장이 느린 나무는 5년간 매년 5~7월에 실시한다.

(2) 어린나무 가꾸기

풀베기가 끝나면 어린나무들이 임관을 형성하게 되는데, 이때 목적 이외의 수종이 침입할 수 있고 목적 수종이라도 생장이 불량하거나 오히려 과도하여 주변의 조림목을 피압하는 현상이 나타나게 된다. 이러한 경우 침입 수종과 목적 수종 중 불필요한 나무를 제거하여 조림목의 경쟁을 완화시키는 간벌을 하며 이 이전 단계의 작업이 어린나무 가꾸기이다. 대개 풀베기가 끝나고 3~5년이 지난 다음에 1차 작업을 시작하고, 다시 3~4년이 지난 다음 2차 작업을 하며, 제거 대상목의 맹아가 약한 6~8월 중에 실시한다. 어린나무 가꾸기를 할 때 덩굴류와 조림목의 생장을 방해하는 관목도 함께 제거하는데 만약 하층 식생이 조림목의 생장에 지장을 주지 않는다면 생물 다양성 유지, 야생동물 서식처 보호, 토사유출 방지 등의 목적으로 남길 수 있다.

(3) 덩굴제거(덩굴치기)

덩굴제거는 칡, 다래, 머루, 으름덩굴, 노박덩굴 등의 덩굴류가 조림목의 수관을 덮거나 줄기를 감고 올라가 생장에 지장을 주고 목재의 가치를 떨어뜨리므로 하는 것이다. 동식물과 토양 및 수자원 등에 피해가 없다면 디캄바액제나 글라신액제와 같은 화학약품을 사용하여 제거할 수 있으며(화학적 덩굴제거), 물리적인 방법으로 덩굴류의 줄기를 자르거나 뿌리를 파낼 수도 있다(물리적 덩굴제거). 보통 풀베기나 어린나무 가꾸기를 할 때 덩굴제거를 하며, 그 후에도 덩굴이 발생하게 되면 계속 제거하는데 특히 우리나라에서 칡이 번식력이 강하여 물리적 덩굴제거 방법으로는 완전히 근절하기 어려워 화학적 덩굴제거 방법을 사용한다.

(4) 가지치기

마디가 없이 곧은 수간(樹幹)을 만들어 질이 좋은 목재를 생산하기 위해 죽은 가지나 살아있는 가지의 일부를 잘라내는 작업이 가지치기이다. 광선의 부족이나 눈, 바람 등에 의해 가지가 죽어 자연적으로 떨어지는 현상을 자연낙지라고 하며 보통 인위적으로 낫, 전정가위 혹은 톱 등을 이용하여 가지를 제거하는 것을 가지치기라고 한다. 임령이 높아질수록 가지치기의 효과가 적어지므로 가능하면 어린나무를 대상으로 강하게 실행하는 것이 좋다. 임목의 생장이 멈추어 있는 11월부터 이듬해 2월 사이에 수간과 평행하며 절단면이 편평하도록 가지를 자른다. 한편 가지치기는 상당한 비용이 소요되는 작업이기 때문에 나중에 자연적으로 고사하거나 간벌과 같은 다른 작업을 통해 제거되어 최종 벌채목으로 남아있지 않을 가능성이 있는 나무는 제외하는 등 신중하게 적용할 필요가 있다.

(5) 간벌(솎아베기)

나무가 자람에 따라 나무들 사이에서 광선, 수분 및 양분 등에 대한 경쟁이 심해지는데, 이를 줄이기 위하여 일부 나무를 베어내 임분의 밀도를 낮춤으로써 남은 나무의 생장을 촉진시키기 위한 작업이 간벌이다. 간벌재를 판매할 수 있기 때문에 조림 투자비용의 일부를 벌채 이전에 회수할 수 있는 경제적인 이점도 있다. 보통 15~20년 정도의 임령에서 시작하며 약한 강도로 자주 실시하는 것이 좋다. 간벌의 방법으로는 수관이나 수형을 기준으로 간벌목을 선정하는 정성간벌, 간벌량을 기준으로 단위 면적당 남겨놓을 본수를 미리 정해 놓고 실행하는 정량간벌, 미리 설정한 임목의 간격이나 기하학적인 형태에 맞추어 간벌목을 정하는 기계적 간벌 혹은 기하학적 간벌(幾何學的 間伐) 등이 있다.

(6) 임지 보육

무육은 주로 나무를 대상으로 하지만 나무가 자라는데 직접 영향을 주는 조림지 토양에 대한 관리인 임지 보육도 필요하다. 물리적 임지 보육 방법으로는 경운, 관배수(灌排水), 피복, 수평구(秀平丘) 설치나 계단조림 등이 있으며, 생물적 임지 보육 방법으로는 공중질소를 고정할 수 있는 식물을 심거나, 뿌리와 공생하여 나무가 물과 양분을 흡수하는데 도움을 주는 균근을 활용하는 것 등이 있다. 한편 산림에 비료를 주는 것은 경제성과 생태환경에 미치는 영향을 모두 고려하여 결정하여야 하며, 비료를 줄 경우 유령림에는 조림목의 활착과 생장촉진을 목적으로 하고 성숙림에는 생장촉진을 통한 벌기령 단축이 목적이 된다. 어느 경우를 막론하고 토양이나 식물체 분석으로 부족한 양분의 종류와 정도를 파악한 다음 비료 주기를 실행하도록 한다.

3) 벌채

(1) 개벌작업

벌채 단위에 있는 모든 나무를 비교적 짧은 기간 동안 베어내는 것을 개벌(모두베기)작업이라고 한다. 벌채 후 식재, 파종, 혹은 주변으로부터 공급되는 종자에 의해 산림은 갱신될 수 있다. 개벌은 실행하기 쉽고 경제성이 있으며, 갱신되는 산림이 동령림으로써 관리하기 편하다는 등의 장점이 있다. 반면에 임지가 노출되어 침식이 일어날 수 있으며 관목이나 초본류가 무성해질 수 있고, 경관적 가치가 낮다는 등의 단점이 있다. 대면적을 일시에 벌채하는 대신 일정한 폭의 띠나 지형을 감안하여 불규칙한 형태의 구역을 만들어 순차적으로 벌채하는 방법을 사용하기도 한다.

(2) 모수작업

종자를 공급할 수 있는 성숙한 나무를 군데군데 남기고 나머지는 벌채하는 방법을 모수작업이라고 한다. 남기는 나무는 본수 기준으로 2~3%, 재적 기준으로 10% 내외이다. 실행하기가 비교적 쉽고 경제적으로도 유리하나, 개벌작업과 비슷하게 임지가 노출되어 침식이 일어날 수 있으며 급격한 환경의 변화로 인하여 모수가 피해를 입을 수 있다. 바람에도 모수가 견딜 수 있고 모수로부터 떨어진 종자가 유기물이 아닌 토양에 직접 닿을 수 있도록 조림지 정리작업이 충분하게 이루어지면 벌채 후 갱신이 성공할 수 있다.

(3) 산벌작업

산벌작업은 몇 차례의 벌채를 통하여 임목을 수확하며 동시에 갱신이 이루어지도록 하는 방법이다. 즉 성숙 임분에서 일부 나무를 벌채하여 지표면의 유기물이 분해되기 쉽게 하고 남아있는 나무의 결실을 촉진시키는 예비벌, 어느 정도 시간이 지난 다음 다시 벌채하여 어린나무가 충분히 자랄 수 있도록 공간을 확보하는 하종벌, 그리고 극히 일부의 나무만 남겨서 밑에서 갱신된 나무가 변화된 환경에 충분히 적응될 수 있도록 하는 후벌 등 여러 번에 걸쳐 벌채하는 방식이다. 개벌작업의 단점을 보완하는 것으로써 모수작업에서 남기는 본수가 증가하게 되어 갱신되는 임목을 보호하면 산벌작업이 된다.

(4) 택벌작업

택벌(擇伐)작업은 성숙하여 벌채 연령에 도달한 나무를 한 그루 혹은 몇 그루씩 계속하여 베어내는 것으로 벌채 후 갱신되는 산림은 이령림이 된다. 생장량만큼 벌채를 하면 산림의 총재적은 항상 같은 상태를 유지하여 수확을 지속적으로 할 수 있으며, 별도의 조림지 정리작업이나 식재가 없이도 갱신이 가능하고 임지의 교란도 매우 적다. 그러나 이 방법은 광선이 적은 조건에서도 발아와 생장이 가능한 수종에 적용할 수 있으며, 작업이 복잡하여 실행하기가 어렵고 대상 면적이 좁은 경우 벌채량이 적어 경제적으로 불리할 수도 있다.

(5) 왜림작업

개벌작업, 모수작업, 산벌작업, 택벌작업 등은 종자를 기반으로 갱신이 되는 형태인 반면, 왜림작업은 뿌리나 그루터기에서 나오는 맹아를 기반으로 하고 개벌로 벌채를 하며 갱신되는 산림은 동령림이다. 맹아력이 우수한 활엽수에 제한적으로 적용될 수 있으며 벌채 주기가 짧고 벌채목은 연료재나 펄프재로 사용되는 것이 보통이다. 작업이 간단하고 비용이 적게 들며 벌채 후 갱신이 확실하게 되지만 반복적으로 왜림작업을 하게 되면 맹아의 생장이 나빠지고 임지생산력도 떨어지게 된다.

(6) 중림작업

중림작업은 상층에 있는 나무는 일반용재 생산을 목적으로 하고 벌채 주기를 길게 하며, 하층에 있는 나무는 연료재나 소경재를 목적으로 왜림작업에 의해 갱신되는 것이다. 상층과 하층에 있는 나무의 종류가 다른 것이 보통이지만 경우에 따라 같을 수도 있다. 임지가 노출되지 않으며 각종 재해에 대한 피해가 적고 경관적인 가치가 높은 반면, 기술적으로 실행하기 쉽지 않고 상층 임관이 폐쇄되면 하층으로 들어오는 광선이 줄어들게 되어 맹아 발생이 억제되며 왜림작업이 성공하기 어려울 수도 있다.

3. 주요 용어 및 관련 직업군

1) 주요 용어

• 간벌(間伐): 임분의 밀도를 낮추어 남은 나무들의 직경 생장을 촉진하기 위한 무육작업이다.

• 개벌(皆伐): 모든 나무를 비교적 짧은 기간 내에 베어내는 벌채작업이다.

• 갱신(更新): 기존의 산림을 일부 혹은 전부 제거하고 새로운 산림으로 만드는 것이다.

• 교림: 종자에서 기인하여 보통 수고(樹高)가 높으며 장벌기로 이용하는 산림이다.

• 동령림(同齡林): 나무간의 나이 차이가 심하지 않아 비슷한 나이의 나무들로 이루어진 산림이다.

• 모수(母樹): 벌채할 때 종자 생산을 목적으로 일부 남기는 나무이다.

• 산벌(傘伐): 몇 차례에 나누어 나무를 베어내 벌채와 갱신이 동시에 이루어지게 하는 작업이다.

• 수관: 잎과 가지가 무성한 나무의 부위이다.

• 순림(純林): 한 가지 수종으로 이루어진 산림이다.

• 왜림(矮林): 맹아에서 기인하여 보통 수고가 낮으며 단벌기(短伐期)로 이용하는 산림이다.

• 우세목(優勢木): 임관의 상층부를 차지하여 수관이 상방광선을 충분히 받고 일부 측방광선을 받을 수 있는 나무이다.

• 이령림(異齡林): 나이와 크기 차이가 많이 나는 나무들로 이루어진 산림이다.

• 임관: 인접한 나무들이 연속적으로 연결된 수관의 총합이다.

• 임분: 수종, 나이, 입지환경이 유사한 나무들의 집단이다.

• 조림(造林): 산림을 조성하고 가꾸는 기술이다.

• 중림(中林): 교림과 왜림이 섞여 있는 산림이다.

• 택벌(擇伐): 벌채 연령에 도달한 성숙한 나무를 한 그루 혹은 몇 그루씩 골라서 베어내는 벌채작업이다.

• 피압목: 임관의 하층부에 속하여 주변 나무에 의해 피압되어 직사광선을 받지 못하는 나무이다.

• 혼효림: 두 가지 이상의 수종으로 이루어진 산림이다.

• 혼농임업(混農林業): 농작물과 임업용 나무를 같이 심는 경작 형태이다.

2) 관련 직업군

• 산림기술사, 산림기사, 산림산업기사

• 국내외 임업전문 기업 직원

• 종자, 양묘, 조림, 무육, 벌채 분야 자영

• 산림 분야 국공립 연구기관 연구원

• 산림 분야 국가 및 지방자치단체 공무원

• 산림조합, 임업관련 단체 및 협회 직원

참고문헌

산림청(2000), 『산림과 임업기술: 산림조성』, 산림청.

산림청·한국임학회, “산림·임업 용어사전”, 산림청, 2010.

이돈구·권기원·김지홍·김갑태(2010), 『조림학: 숲의 지속가능한 생태관리』, 서울: 향문사.

임경빈(1966), 『임업사전』, 서울: 농림신문사 출판부.

임경빈 외(1991), 『조림학본론』, 서울: 향문사.

Daniel, Theodore W., Helms, John A., Baker, Frederick S.(1979), Principles of Silviculture(2th Edition), New York: McGraw-Hill Company.

Nyland, Ralph D.(1996), Silviculture: Concepts and Applications, New York: McGraw-Hill.

Smith, David. M., Larson, Bruce .C., Kelty, Matthew .J., Ashton, P. Mark .S.(1997), The Practice of Silviculture: Applied Forest Ecology(9th Edition), New York: John Wiley&Sons, Inc.

Young, Raymond A., Giese, Ronald L.(2003), Introduction to Forest Ecosystem Science and Management(3th Edition), Hoboken: John Wiley&Sons, Inc.

출처

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저자

손요환 | 교수

고려대학교 환경생태공학부 교수이다. 고려대학교 임학과를 졸업하고 동대학원에서 석사학위를 받았으며, 미국...더보기

관련학회

한국임학회

강원대학교 산림경영학과 최정기 교수 외 (김범수, 박봉우, 우종춘, 윤여창, 박일권, 신준환, 이유미, 손요환, 권태호, 김춘식, 정도현, 오창영, 김재원, 이우균)

제공처

형설출판사