수도권매립지 내 간척지에서 단벌기 목재에너지림 조성에 적합한 우수수종 및 클론을 선발하기 위하 여 이태리포플러, 미류나무, 현사시나무의 각 3개 클론을 1년, 2년 및 3년 수확구별로 목재에너지림을 조성하였다. 바이오매스 생산량을 추정하였고, 염분 흡수력, 활착율, 조기낙엽, 천공충 및 병·해충에 의한 피해율을 조사하였다. 클론별 연평균 바이오매스 생산량은 1년 수확구에서는 미류나무 97-18클론 이 5.97ton ha-1 year-1의 수확량을 나타내어 우수한 것으로 추정되었고 2년 및 3년 수확구에서는 미류 나무 97-19클론이 각각 9.33ton ha-1 year-1과 13.73ton ha-1 year-1으로 나타나 우수한 것으로 추정 되었다. 클론별 염분 흡수량은 미류나무 클론(Ay48, 97-18, 97-19)의 체내 Na+ 함량이 타 수종과 비교하여 높은 것으로 나타났다. 3개 수종 및 클론간의 평균 활착율뿐만 아니라 조기낙엽, 식엽충 및 천 공충의 피해도는 유의한 차이를 나타나지 않았다. 바이오매스 생산능력과 활착율 등을 토대로 적응능력 을 추정하였을 때, 미류나무 클론 97-18과 97-19의 적응능력이 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 간 척지에 적응능력이 우수한 수종은 미류나무, 이태리포플러 및 현사시나무 순으로 나타났고 모든 수종 및 클론에서 3년 수확구가 바이오매스 생산에 유리할 것으로 추정되었다.

수변완충림으로 조성된 4년생 포플러 5수종들에 대하여 바이오매스 및 적응능력을 조사하였다. 포플러들의 생존율은 평균 85.7%로 나타났고, 미루나무 교잡종 Dorskamp클론이 91.6%로 가장 우수하였다. 포플러 수종별 지상부 바이오매스는 미루나무 교잡종 97-19클론이 54.6 ton/ha으로 가장 높게 나타났으며, 수원포플러 Suwon클론은 17.7 ton/ha으로 다른 클론들에 비해 저조하게 나타났다. 식엽충에 의한 잎 피해는 미루나무 교잡종 97-19클론이 4.7로 나타나 가장 피해가 적었으며, 수원포플러 Suwon클론이 3.4로 피해가 가장 큰 것으로 나타났다. 생존율, 지상부 바이오매스, 수세 및 피해조사 등의 특성을 이용하여 산출한 포플러 수종별 수변지에 대한 적응능력은 미루나무 교잡종 97-19클론이 가장 높게 나타났으며, 그 다음으로 Dorskamp클론이 높게 나타났다. 따라서, 미루나무 교잡종 97-19 및 Dorskamp클론이 수변완충림 조성에 적합한 포플러 수종으로 판단된다.

간척지에 식재된 포플러 10클론을 대상으로 생육특성 및 적응능력을 평가하였다. 시험림 토양의 전기전 도도(EC)는 0.51 dS/m로 높지 않음에도 불구하고 Na+, Ca2+ 및 Mg2+ 함량은 일반 토양에 비해 각각 10.0배, 3.4배 및 1.5배 높았으며, 유기물과 총 질소 함량은 각각 22.9배, 23.0배 낮았다. 식재 후 3년째 포플러 클론의 평균 생존율은 88%로 양호하였으며, Eco28, I-476, Dorskamp 클론이 생존율 100%로 가 장 우수하였고, 97-19, Suwon 클론이 상대적으로 낮았다. 전체 클론의 평균 수고와 흉고직경은 각각 4.8 m와 3.6 cm로 나타났으며, 전체 10클론 중 Dorskamp 클론의 수고와 흉고직경 생장은 각각 5.9 m 및 5.0 cm로 가장 우수하였다. 간척지 환경에서 조기낙엽과 병해충 등 가시적 피해는 97-19 및 Dorskamp 클론이 가장 적었으며, Suwon 및 I-476 클론은 피해가 많은 것으로 밝혀졌다. 생존율, 생장, 가시적 피해를 대상으로 평가한 간척지 적응능력은 Dorskamp 클론이 가장 우수하게 나타났고, Suwon 클론이 가장 낮은 것으로 평가되었다.

수변완충림으로 조성된 3년생 포플러 4클론에 대하여 biomass 생산능력과 주요 비점오염원 중 하 나인 질소의 저장능력을 조사하였다. 현사시 72-31 및 미루나무 교잡종 Dorskamp 클론의 지상부 biomass 구성 비율은 줄기, 가지, 잎의 순으로 높았으며, 잎과 가지의 비율은 두 클론간에 차이를 보 였다. 지상부 biomass의 질소 함량은 잎, 가지, 줄기의 순으로 높았고 72-31 클론의 잎과 가지의 질 소함량은 Dorskamp에 비해 높았으나 줄기의 질소 함량은 낮게 나타났다. 3년생 Ay48 클론의 지상 부 biomass 추정량은 37.5 ton․ha -1로 가장 높았으며, 72-31 클론이 가장 낮았다. 3년생 포플러 클론의 지상부 biomass의 질소 저장능력은 biomass 생산량의 순위와 일치하였다. 지상부 biomass 생산능력 이 가장 우수한 3년생 Ay48 클론은 218.3 kg․ha -1의 질소를 지상부 biomass에 저장할 수 있는 것으로 추정되었다.

이태리포플러의 생장(生長)에 가장 영향(影響)을 많이 주는 토양인자(土壤因子)를 찾기 위해서 이태리포플러 조림지(造林地) 23개(個) 지역(地域)을 하천변(河川邊), 농경지(農耕地), 산록부(山麓部)로 구분(區分)하여 그 생장(生長)과 토양인자(土壤因子)와의 관계(關係)를 조사(調査)하였다. 이태리포플러의 생장(生長)은 토양환경(土壤環境) 조건(條件)이 유리(有利)한 하천변(河川邊)의 조림지(造林地)가 우수(優秀)하였고, 산록부(山麓部)의 조림지(造林地)는 하천변(河川邊)에 비(比)하여 21%나 생장(生長)이 떨어지므로 수익성(收益性)이 없을 것으로 생각되며, 농경지(農耕地)의 조림지(造林地)는 토양(土壤)이 비옥(肥沃)하여 생장(生長)이 양호(良好)할 것으로 생각되었으나, 하천변(河川邊)에 비(比)하여 생장(生長)이 8%정도 떨어졌다. 그러나 농경지(農耕地) 중(中) 퇴적지(堆積地)나 성토부(盛土部)는 생장(生長)이 비교적(比較的) 양호(良好)하였다. 이태리포플러의 생장(生長)이 양호(良好)한 조림지(造林地)의 토양(土壤)은 대체로 액상(液相) 20%, 토양공극률(土壤孔隙率) 45%, 용수량(溶水量) 35~40%, 토양경도(土壤硬度) 토양(土壤)pH 6인 곳이었으며, 유기물(有機物)과 전질소(全窒素)가 많은 곳에서 생장(生長)이 양호(良好)하였다. 이태리포플러의 생장(生長)에 영향(影響)을 미치는 토양인자(土壤因子)에 대한 요인분석(要因分析)을 한 결과(結果) eigenvalue가 1이상(以上) communality가 70% 이상(以上) 되는 요인(要因) 1은 액상(液相), 공극률(孔隙率), 용수량(溶水量), 요인(要因) 2는 토양(土壤)pH 및 칼슘, 요인(要因) 3은 토양경도(土壤硬度)로 나타났다. 그러므로 이태리포플러의 생장(生長)은 토양(土壤)의 화학적(化學的) 성질(性質)보다는 물리적(物理的) 성질(性質)에 더 많은 영향(影響)을 받는 것으로 생각된다. 이태리포플러의 직경생장(直徑生長)과 토양인자(土壤因子)간 다중회귀분석(多重回歸分析)에서 토양경도(土壤硬度), 액상(液相) 및 칼슘에 대한 t-value가 1~10%의 유의성(有意性)이 인정(認定)되므로 선형모형식(線形模型式)이 성립(成立)되었고 용수량(溶水量)과 토양(土壤)pH는 유의성(有意性)이 없었다. 종합적(綜合的)으로 보면 이태리포플러의 조림적지(造林適地)는 퇴적지(堆積地)인 사질양토(砂質壤土) 혹은 성토부(盛土部)로서 토양경도(土壤硬度)가 낮고 통기성(通氣性)이 양호(良好)하며, 지하수위(地下水位)가 100cm 내외(內外)로 토양수분(土壤水分)이 적당(適當)하고 유기물(有機物)과 전질소(全窒素)가 충분(充分)한 약산성(弱酸性) 토양(土壤)이 좋을 것으로 판단(判斷)된다.

SCB액비 처리에 의한 포플러 클론들의 생육특성을 조사한 결과, 생존율은 처리구와 무처리구에서 각각 95.0%와 92.5%로 양호하게 나타났다. 포플러 클론들의 평균 줄기 수는 처리구 및 무처리구에서 각각 11.8개와 11.5개로 나타났으며, SCB액비 처리구에서 현사시 72-31, Bonghwa1 및 Clivus 클론이 각각 17.1개, 14.5개 및 13.8개로 우수하게 나타났다. 평균 엽면적은 처리구 및 무처리구에서 각각 71.0 cm2와 52.3 cm2로 나타나 처리구가 35% 높았다. 포플러 단벌기 맹아림의 연평균 지상부 바이오매스 생산량을 조사한 결과, 처리구 및 무처리구의 연평균 바이오매스 생산량은 각각 8.5 ton/ha와 5.6 ton/ha로 나타나 처리구가 51% 우수하였으며, SCB액비 처리구에서 현사시 Clivus, 72-31 및 Bonghwa1 클론이 각각 15.2 ton/ha, 14.0 ton/ha 및 11.6 ton/ha로 우수하였다.

본 연구는 가축분뇨 해양배출 금지에 따른 처리방안의 일환으로써 포플러류 목재에너지림에 SCB액비를 처리하였을 때 바이오매스 생산량이 우수한 클론을 선발하고자 실시하였다. 아울러 단벌기 집약재배를 실시하는 목재에너지림에서 SCB액비의 화학비료 대체효과 및 바이오매스 생산 증진량을 구명하고자 수행하였다. 경기도 수원시 권선구 호매실동 소재의 연구림에 포플러류 5개 수종, 총 8개 클론을 대상으로 반복당 5본씩 3반복으로 시험림을 조성하였으며, 식재간격은 1m×1m이었다. SCB액비는 2008년에 본당 115L를 처리하였으며, 2009년도 및 2010년도에는 본당 130L씩 처리하였다. 처리 후 클론별 가지 발생량, 엽면적 및 지상부 바이오매스 생산량을 조사하였다. 평균 줄기 발생수는 처리구 및 무처리구에서 각각 11.8개와 11.5개로 나타나 큰 차이가 없었다. 평균 엽면적은 처리구가 71.0cm2로 무처리구 52.3cm2 보다 35% 더 우수하였다. 연평균 지상부 바이오매스 생산량을 조사한 결과, SCB액비 처리구가 ha당 8.5톤으로 나타나 무처리구 5.6톤 대비 51% 우수한 것으로 조사되었다. SCB액비 처리에 따른 클론별 평균 지상부 바이오매스 생산량은 현사시나무가 ha당 13.6톤으로 가장 우수하였으며, 그 다음으로 이태리포플러 9.8톤, 양황철 5.6톤, 미루나무 교잡종 4.6톤 순이었다. 수원포플러는 ha당 3.0톤의 저조한 바이오매스 생산량을 나타내었다. 이상의 연구결과를 종합해볼 때 농지 근처의 산림지역에 단벌기 맹아림을 조성하여 목질계 바이오매스를 생산하기 위해서는 현사사나무 및 이태리포플러가 적합할 것으로 사료된다.