Carpinus 속은 아시아, 유럽, 북아메리카에 분포하며, 남 동아시아에는 다양한 Carpinus 속의 식물이 분포하고 있으 며(Braun et al., 2006), 서어나무(Carpinus laxiflora)는 한 국, 중국 중부, 일본에 분포한다. 또한 내음성이 강한 서어나 무는 온대 지역의 온대림과 이차림의 주요한 종으로 알려져 있다(Hori and Tsuge, 1993). 한국에서는 전국 계곡부나 사 면부의 산중턱 이하에서 주로 분포한다(Yun, 2016). 서어나무는 여러 학자들에 의하여 우리나라 온대림의 천 이극상을 이루는 대표수종으로 연구되어 왔다. 이러한 연구 는 우리나라 온대중부지방 산림의 2차천이계열은 소나무림 에서 참나무림을 거쳐 서어나무 또는 까치박달나무에 의한 극상림으로 접어든다는 기후극상설을 제시하고 있다(Park et al., 1989; Lee et al., 1991; Park et al., 1991; Lee et al., 1996; Park et al., 2009; Kwak, 2011; Hong et al., 2012). 하지만, 서어나무림을 대상으로 한 연구는 광릉의 죽엽산과 같은 특정지역을 대상으로 한 연구 또는 국지적으 로 나타나는 서어나무 대경목군락을 대상으로 연구가 이루 어져왔으므로, 이러한 연구만으로 우리나라 온대림의 극상 림으로서 서어나무림을 제시한다는 것은 논란이 있을 수 있다(Park et al., 2009). 따라서, 우리나라의 극상수종으로 서어나무를 제시하기 위해서는 다양한 지역에서 보다 많은 연구를 진행하여 자료를 축적해야할 필요성이 있으며, 이 자료를 이용해 임분의 수직적 구조(층위에 따른 임분구조) 를 고려한 천이과정을 판단할 필요가 있다. 따라서 , 본 연구 는 전국 17개의 산에서 조사되어진 서어나무림의 임분구조 를 파악하고, 이에 따른 생태적 천이특성을 구명하고자 하 였다. 본 연구는 2014년부터 2017년까지 식생조사법에 의해 조사되어진 자료를 이용하여 상관에 서어나무가 우점하고 있는 군락을 대상으로 총 75개소(광덕산 4개소, 점봉산 7개소, 면산 1개소, 검단산 1개소, 계방산 1개소, 죽엽산 23개소, 대둔산 1개소, 덕대산 1개소, 내연산 6개소, 오서산 1개소, 가야산 1개소, 통고산 2개소, 지리산 6개소, 내장산 2개소, 운장산 2개소, 덕유산 10개소, 두륜산 6개소)를 조사하였다. 총 75개소의 식생자료를 토대로 식물사회학적 식생유형분류 를 실시하였으며, 대별종군과 식별종군의 파악은 Hill(1979) 의 TWINSPAN(Two-Way Indicator Species Analysis)분석 을 실시하였으며, 각 종군단위의 표징종(Character species)와 식별종(Differential species)의 판단은 Dufrêne와 Legendre (1997)의 지표종분석(Indicator species analysis, ISA)을 실 시하여 판단하였다. 각 식생단위 구성종의 상대적인 중요도 및 식생유형의 생태적 정보를 획득하고자 중요치(Curtis and McIntosh, 1951)를 계산하였으며, 교목층 3, 아교목층 2, 관목층 1, 초본층 0.5의 가중치를 부여하여 평균상대우점치 (Mean importance value, MIV)를 분석하였다. 또한 각 식생 단위의 천이계열을 추정하기 위하여, 교목성 수종 중 평균상 대우점치가 높게 나타난 5종을 선정하여 교목층, 아교목층, 관목층의 중요치를 계산하였다. TWINSPAN과 지표종분석을 이용하여 식물사회학적 식 생유형분류를 실시한 결과, 서어나무, 쪽동백나무, 생강나 무, 당단풍나무 졸참나무 고로쇠나무가 표징종 및 식별종으 로 나타난 서어나무군락군으로 크게 유형이 분류되었다. 군 락단위의 경우, 서어나무군락군은 난티나무, 복장나무, 시 닥나무, 전나무가 표징종 및 식별종으로 나타난 난티나무군 락, 개암나무, 올괴불나무, 개벚지나무, 우산나물, 각시붓꽃, 잔털벚나무, 노랑제비꽃, 음나무, 청가시덩굴이 표징종 및 식별종으로 나타난 개암나무군락, 철쭉, 미역줄나무, 조릿 대, 쇠물푸레나무가 표징종 및 식별종으로 나타난 철쭉군락 으로 분류되었다. 군단위의 경우, 개암나무군락은 갈참나무 와 삽주가 식별종으로 나타나 분류되어진 갈참나무군과 식 별종이 나타나지 않은 개암나무전형군으로 세분되었으며, 철쭉군락은 물들메나무, 물박달나무, 개회나무, 촛대승마, 까마귀밥나무가 식별종으로 나타난 물들메나무군과 개서 어나무, 대팻집나무, 합다리나무, 동백나무, 붉가시나무, 새 비나무, 사람주나무, 윤노리나무, 자금우, 나도밤나무가 식 별종으로 나타난 개서어나무군, 식별종이 나타나지 않은 철 쭉전형군으로 세분되었다. 즉, 서어나무림은 1개군락군, 3 개 군락, 5개 군으로의 분류체계를 나타내었고, 총 6개의 식생단위로 분류되었다. 특히 개서어나무군의 경우, 붉가시 나무, 동백나무, 새비나무 등과 같은 해안 ․ 도서권역에 주로 분포하는 종들이 나타났다. 각 식생단위의 중요치를 살펴보면, 식생단위 1, 2, 3, 4, 6은 아교목층 이하에서 당단풍나무, 함박꽃나무, 팥배나무, 참회나무, 쪽동백나무 등의 활엽수종에 의한 지위경쟁이 진 행될 것으로 판단되었다. 식생단위 2의 경우 양수 수종인 소나무는 교목층에 10.9로 비교적 높은 중요치를 보였으나, 아교목층, 관목층, 초본층에서 각각 0.7, 0.2, 0.0으로 나타 났다. 이는 아교목층과 관목층을 구성하고 있는 서어나무, 참나무류 등의 활엽수종과의 경쟁에 의해 상층으로 성장하 기 어렵기 때문인 것으로 판단되었다. 식생단위 5의 경우, 해안 ․ 도서지역에 분포하는 수종(붉가시나무, 동백나무 등) 이 전 층위에 나타나 이들 수종에 의한 지위경쟁이 예상되 었다. 각 식생단위의 천이경향을 추정하기 위하여, 상대중요치 가 높게 나타난 5종의 교목성 수종을 대상으로 중요치를 분석해본 결과, 식생단위 1, 4, 5의 경우, 서어나무는 교목층 에 비하여 아교목층과 관목층의 중요치가 낮게 나타났으며, 특히 관목층의 경우 교목층과 아교목층에 비해 매우 낮게 나타나 이들 식생단위는 서어나무림으로의 유지가 어려울 것으로 판단되어진다. 또한 식생단위 1과 4의 경우 까치박 달이 관목층에서는 서어나무에 비해 높은 중요치를 보이고, 아교목층에서 서어나무 다음으로 높은 중요치를 나타내어 이들 식생단위는 까치박달이 상층에 우점하는 임분으로의 천이가 진행될 것으로 판단되었다. 식생단위 5는 붉가시나 무가 관목층에서 가장 높은 중요치를 보이고, 아교목층에서 서어나무 다음으로 가장 높은 중요치를 보여, 식생단위 5는 붉가시나무가 우점하는 임분으로의 천이가 진행될 것으로 판단되었다. 반면, 식생단위 2, 3, 6의 경우, 교목층과 아교 목층, 관목층에 서어나무가 가장 높은 중요치를 나타내고, 각 층위에 중요치 값이 고르게 나타나 이들 식생단위는 외 부로부터 특별한 교란이 발생하지 않는다면, 서어나무가 우 점하고 있는 군락으로 당분간 유지될 것으로 판단된다. 하 지만, 식생단위 2와 6의 경우 까치박달이 관목층과 아교목 층에서 서어나무 다음으로 가장 높은 중요치를 나타냈으므 로, 까치박달에 의한 천이가 진행될 수 있어 이들 식생단위 에 대한 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

우리나라 온대지방 산림의 극상수종으로 알려진 서어나무는 도시화가 심각한 서울의 경우 3개의 군집이 분포하고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 희귀하게 분포하는 서울지역 서어나무군집의 특성을 도출하고, 이를 바탕으로 서어나무군집의 관리대책을 마련하기 위한 기초자료 제공을 목적으로 수행되었다. 연구 대상지는 삼육대 지역, 도봉산 지역, 진관동 지역의 3개소이다. 서울 지역 서어나무군집에 대한군집구조 분석 및 토양특성, 수목 생장량 등을 조사 분석한 결과, 현재 남아있는 서어나무군집의 경우 토양 산성화 등으로 인해 생장 속도가 둔화되고 있는 것으로 분석되었다. 또한, 산림내 외래종의 이입에 따른 식생교란도 진행되고 있는 것으로 나타났다. 서울 지역에서 가장 넓은 서어나무군집이 분포하는 삼육대 지역의 경우 주변 참나무림에 참나무시들음병 피해가 발생하여 산림내부에 나지가 발생하고 있고 외래종의 이입속도가 더욱 빨라질 것으로 예상되고 있다. 또한 서어나무 자체도 참나무시들음병 매개곤충인 광릉긴나무좀의 피해를 받고 있어, 특별한 대책이 수립되지 않는 한, 향후 서어나무군집의 존립 자체가 불투명한 실정이다. 따라서 현재 남아있는 서어나무군집에 대한 정밀조사와 연차적인 모니터링 등과 같은 대책을 마련하여 서어나무군집 보전을 통한 서울지역 생물다양성 확보 방안의 추진이 필요하다.

6개의 수조와 1개의 펌프장을 갖고 있는 대심도 지하관로 배수시스템에서 발생하는 복잡한 서어징 현상을 강체수주이론에 의한 비선형 상태방정식에 의해서 해석하였다. 상태방정식은 각 수조에서의 유량연속방정식과 비선형항을 갖는 지하관로의 운동 방정식으로부터 구성된다. 홍수의 유입량과 펌프의 유출량을 장방형 펄스(pulse)로 하고 유출유량과 전유입유량이 같다고 한다면 비선형 상태방정식에 의한 각 수조수위의 진동은 선형화 방정식에 의한 결과와 잘 일치 하고 있다