3.4 수목 호흡의 측정 및 해석

3.4 수목 호흡의 측정 및 해석

– 나무는 얼마나 숨 쉬는가? 그 숨결을 수치로 읽다

광합성과 함께 식물의 생존을 유지하는 또 하나의 생리 작용, 바로 호흡(Respiration)입니다.
우리가 흔히 간과하기 쉬운 이 ‘숨 쉬는 과정’은 실제로 수목의 에너지 소비량, 건강 상태, 생리 스트레스 수준 등을 반영하는 중요한 지표입니다.

이 글에서는 수목의 호흡을 어떻게 측정하고, 그 데이터를 어떻게 해석하여 생장 관리에 활용할 수 있는지 소개합니다.

1. 수목 호흡을 측정하는 이유

수목 호흡량을 측정하면 다음과 같은 정보를 얻을 수 있습니다:

• 생리적 스트레스 유무 (수분 부족, 고온, 병해 등)
• 조직별 에너지 소비량 (잎, 줄기, 뿌리)
• 생장기 vs 휴면기 대사 활동 비교
• 수확 후 저장 수명 예측 (과실류, 묘목 등)

즉, 광합성은 생산력, 호흡은 소비력을 보여주는 수치로,
두 데이터를 통합하면 수목의 순생산력(Net Productivity)을 파악할 수 있습니다.

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2. 수목 호흡 측정 방법

수목 호흡은 주로 이산화탄소(CO₂) 방출량 측정을 통해 정량화합니다.
호흡 과정에서 CO₂가 방출되기 때문입니다.

주요 측정 장비 및 기법

방법	설명	장점
IRGA (Infrared Gas Analyzer)	이산화탄소 농도 변화 측정	실시간 분석 가능, 정확도 높음
LI-6400/6800 휴대용 측정기	광합성과 호흡 동시 측정 가능	잎 단위, 실외 적용 가능
체임버 방식(Chamber method)	조직 전체를 밀폐 용기에 넣고 CO₂ 변화 관찰	줄기·뿌리 등 다양한 부위 측정 가능
방사성 동위원소 추적법	¹⁴C 등 동위원소로 대사 경로 추적	실험실 조건에서 고정밀 분석 가능

 

 

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3. 측정 대상과 분석 포인트

수목은 조직별로 호흡 특성이 다르기 때문에, 측정 시 부위 선택이 중요합니다.

 잎

• 광합성과 호흡이 동시에 일어남
• 주로 야간 호흡량을 측정하여 순광합성량 계산
• 고온·수분 스트레스 반응을 빠르게 반영

줄기

• 저장물질 전환, 생장조직 활동에 따른 호흡
• 계절별 생장 상태 진단에 활용 가능

뿌리

• 생장기 뿌리 발달 상태 파악
• 산소 부족 토양에서 스트레스 반응 측정 가능

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4. 호흡 데이터 해석법

측정된 호흡량(CO₂ 방출량)은 다음과 같이 해석됩니다:

호흡량 변화의미

호흡량 변화	의미
증가	생장기 에너지 소비 증가 / 고온·스트레스 상태 가능성
감소	휴면기 진입 / 조직 손상 / 기초 대사 수준 유지
일정	생리 균형 안정 (광합성-호흡 균형 유지 상태)

 

생장기에는 호흡량 증가가 자연스럽지만,
광합성량보다 호흡량이 급격히 많아질 경우 → 순광합성량 감소 → 생장 둔화 신호로 해석해야 합니다.

현장 활용 사례

① 도시 조경 관리

• 고온 지역 가로수의 호흡량을 계절별로 측정
  → 여름철 호흡 과다 시 물 주기 및 차광 조치 판단

② 양묘장 묘목 선별

• 야간 호흡량이 낮고 일정한 묘목
  → 에너지 효율이 높고 생장 예측이 용이함

③ 병해충 진단

• 감염 초기 수목에서 특정 조직 호흡량 급등
  → 조기 병해 반응으로 방제 타이밍 조정 가능

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수목의 호흡은 그 자체로 생장 상태, 에너지 흐름, 건강 수준을 반영하는 생리 신호입니다.

• 잎의 호흡은 수분 상태와 기온 반응을 보여주고
• 줄기와 뿌리의 호흡은 조직의 생장 및 저장 상태를 나타냅니다
• 정량 측정을 통해 우리는 보이지 않는 나무의 ‘숨결’을 수치로 읽을 수 있습니다