수목생리학연구실 | 서울대학교 산림환경학전공Forest Ecophysiology Lab

Introduction

수목생리학 연구실은 2010년 정년 퇴임하신 이경준 교수님의 뒤를 이어, 2011년 3월 1일부터 새로 임용된 김현석 교수님의 지도하에 있는 연구실입니다.

수목생리학이란 나무가 살아가는 원리를 공부하는 학문으로, 우리 수목생리학실은 나무를 비롯한 식생의 생리적인 원리를 연구하여, 이해하고, 이러한 생리적인 기작에 기반하여 다양한 생태적인 현상들, 특히 지구온난화, 기후변화 같은 것들이 산림의 생태계에 미치는 영향에 대해 이해하고자 노력하고 있습니다.

저희 수목생리학실은 다양한 분야에 대한 궁금증을 가지고 연구해 나아가고 있지만, 크게 아래와 같은 연구를 중심으로 시행하고 있습니다.

1. 산림의 수분과 탄소

첫번째, 산림의 수분, 즉 물과 탄소의 이용입니다.

수목생리학실에서 물과 탄소에 대해 연구하는 데는 몇 가지 이유가 있습니다. 첫째, 물을 이루는 수소(H), 산소(O), 그리고 탄소(C)는 지구상에 생명체를 이루는 데 가장 흔하고 그렇기 때문에 가장 중요한 원소입니다.

둘째, 현 인류가 당면한 가장 큰 재앙이라는 “기후변화”의 가장 큰 원인으로는 인간의 활동으로 인한 산림파괴와 화석연료의 배출로 인한 이산화탄소, 메탄가스와 같은 대기 중 온실가스의 증가를 들 수 있습니다. 산림은 UN이 인정하는 유일한 이산화탄소 흡수원으로 전세계 지상부 탄소의 80%, 지하부 탄소의 40% 가량을 함유하고 있는 산림은 기후변화에 대응에 있어 가장 중요한 생태계라고 할 수 있습니다.

셋째, 흔히, 지구 온난화, 기후변화와 같이 오는 가장 큰 화두 중의 하나로, 물부족을 들 수 있습니다. 예로부터 치산치수란 말이 있습니다. 즉, 산을 잘 다스려서 가뭄과 홍수 따위의 재해를 미리 막는다는 말입니다. 이렇게 중요한 수분과 탄소에 대해 연구하는 것은 어찌보면 너무나 당연하다고 볼 수 있습니다.

2. 연구 방법: 측정과 모델링

그러면 과연 어떻게 산림의 수분과 탄소에 대한 공부를 하느냐?

저희 실험실은 측정과 모델링이라는 두 가지 방법을 사용하고 있습니다. 먼저 측정을 통해서는 산림에서 일어나는 일들, 즉 수분, 빛, 온도, 에너지, 물질의 이동과 변환, 순환을 측정하는 것입니다.

본 연구실에서는 저희가 자체 제작하는 Granier 타입의 센서를 이용하여 작게는 나무나 식물의 한 개체단위에서, 수종별, 임분별 나아가 수계단위까지 나무와 식생이 사용하는 수분의 양을 측정하고 이를 기반으로 본 연구자가 개발한 수관의 수리전도도를 이용한 탄소동화 모델 (Canopy Conductance Constrained Carbon Assimilation, Kim et al, 2008)을 이용하여 산림의 광합성을 계산하고, 이렇게 계산된 광합성 양을 다시 산림에 측정된 여러가지 값들과 비교하여, 과연 얼마의 탄소가 어디에 어떻게 쓰였는지, 그리고 이러한 수분과 탄소의 이용의 어떠한 인자에 의해서 영향을 받고, 과연 미세기후와 같은 환경, 종간의 경쟁, 서식지의 변화 혹은 기후변화와 같은 것들이 수분 및 탄소수지에 어떠한 영향을 미치고 수종별로 어떻게 변화에 나갈것인가에 대한 연구를 하고자 합니다.