숲의 자식에서 미래까지...

천년도서관 숲
김외정 지음 / 메디치미디어 / 2015년 9월

숲은 인류가 99 퍼센트의 시간을 함께 한 생명의 터전이다. 나도 당연히 그런 조건의 산물이다. 내가 로망으로 여기는 곳이 있다. 침엽수림인 전나무 숲길이다. 침엽수는 활엽수에 비해 피톤치드를 더 많이 생산한다. 활엽수림에 비해 부엽토(腐葉土)가 적어 부족한 양분을 보충하기 위해 아미노산 생산에 필요한 피톤치드를 대량 생산하는 것이다.

이는 일본 바이오메틱 연구소의 실험 결과 밝혀진 사실이다. 붓다 사후 앞에 칠엽수(七葉樹)가 우거진 칠엽굴에서 결집을 한 이야기(마로니에 공원)와 학림(鶴林)을 이야기했었다. 보리수 아래에서 석가모니가 수행을 할 때 숲 속 피톤치드가 깨달음에 이르도록 큰 도움을 줬다고도 볼 수 있겠다. 상상으로 알아야 할 바다. 물론 숲은 석가모니의 고행 장소이기도 했다.

피톤치드는 후각에 작용한다. 후각이 미각, 청각, 촉각, 시각보다 먼저 우리의 몸에 작용한다. 향기는 인간의 사고방식에도 영향을 미친다. 숲은 바다에도 없어서는 안 되는 자산이다. 남해 물건리의 방조어부림이 대표적이다. 물건리는 “..남해 물건리에서 미조항으로 가는 삼십 리 물미 해안/ 허리에 낭창낭창 감기는 바람을 밀어내며..”란 고두현 시인의 ‘물미해안에서 보내는 편지’란 시에도 나오는 곳이다.

놀랍게도 이 방재림은 조선시대인 350년 전에 시작되었다. 도시에도 당연히 숲은 보물섬 같은 곳이다. 도시 숲이 경쟁력이란 말이 있을 정도다. 숲의 총량과 행복감의 총량은 상당 부분 비례한다. 인류의 삶은 철저히 자연에 의존해왔고 반드시 자연에 의존해야 하기에 자연을 찾는 것은 본능적이고 근원적이다.

숲에 가면 가장 쉽게 만날 수 있는 나무가 소나무다. 소나무는 1930년대 우리나라 산림면적의 75퍼센트를 차지했으나 80여년 후인 현재는 25퍼센트로 줄어들었다. 우리나라의 소나무는 지역에 따라 줄기가 곧게 자라는 성질(통직성; 通直性)과 굽어 자라는 성질(만곡성; 彎曲性)을 지녔다.

금강산에서 울진까지 동해안을 따라 자라는 소나무는 습기를 가득 머금은 습설(濕雪)의 무게에 부러지지 않고 잘 견디도록 줄기는 곧추서고 가지는 짧고 가늘게 변했다. 농사를 짓기 위해 숲을 개간하면서 잘린 소나무는 죽지만 참나무는 더욱 많은 가지가 나와 자랄 수 있다. 참나무는 산 높이에 따라 각기 터를 잡고 있다. 가장 아래서부터 상수리, 굴참나무, 졸참나무, 갈참나무, 신갈나무가 자란다. 종(種) 사이의 하이브리드가 가장 발달한 나무가 참나무다.

변종과 잡종이 많이 식별하기 어려운 참나무류에서 멀리서도 식별할 수 있는 종이 겨울철 떡갈나무다. 잎자루와 가지의 경계에 생기는 떨켜세포가 잘 형성되지 않아 시든 잎이 매달려 있기 때문이다.(일반적으로 떨켜세포는 시든 잎을 자연스럽게 떨어져 나가게 한다.) 참나무 섬유소를 분해하여 먹고 사는 것이 표고버섯이다.

나무 둘레를 굵게 하는 형성층이라는 세포분열층이 퇴화한 대나무는 조직 해부학적으로는 풀이지만 형성층이 있다가 퇴화한 것이기에 볏과의 나무로 인정한다. 대나무는 나무도 닮고 풀도 닮은 중간적 식물의 특성을 가지고 있지만 그 어느 쪽도 닮지 않은 독특한 생활 특성을 보이기도 한다. 감자와 유사한 생태로서 바로 땅속줄기에 의해 오랜 세월 영양 번식하면서 군락이 성장하기 때문에 좀체 꽃이 피지 않는다는 것이다.

우리는 60년마다 대나무가 꽃 피는 모습을 볼 수 있다. 꽃 없이도 오랜 세월 잘 번성하던 대나무가 갑자기 군락 전체가 고사(枯死)하기로 작정하고 꽃을 피우는 이유는 아직 밝혀지지 않았다. 대부분의 나무 씨앗은 중력을 이기며 바람을 타고 DNA를 전파하는 임무를 수행해야 한다.

버드나무는 5월이 되면 종자의 운반 거리를 늘리기 위해 씨앗에 솜털(종모; 種毛)을 날려보낸다. 그런데 종모를 꽃가루로 오인한 사람들이 앨러지를 염려해 버드나무류 가로수를 많이 제거했다. 식물은 복잡한 뇌를 포기한 대신 정교한 호르몬으로 주위를 인식하고 반응하며 햇빛과 양분을 얻고 꽃과 잎을 피우며 종자를 결실한다.

물리화학적인 생체 메커니즘을 이용하여 중력을 거슬러 30미터 높이에 물을 뽑아 올리고 추위에 대비하여 단풍과 낙엽을 지우며 영하 70도의 혹한에도 얼지 않도록 세포의 삼투압도 조절한다. 은행나무가 한때 지구상에서 사라진 나무로 인식되었듯 메타세콰이어도 그랬다.

두 나무처럼 백합나무도 살아 있는 화석 수종으로 불리는 나무다. 겨울이 되면 나무들은 생명 유지에 필요한 수분이 얼지 않도록 세포액의 농도 즉 삼투압을 변화시키는 작업을 부지런히 한다. 나무는 물이 얼면 견딜 수 없는 열대 수목부터 영하 70도까지 견딜 수 있는 한 대성 수목에 이르기까지 종이 실로 다양하다. 버드나무와 자작나무 가지는 적당한 조건만 갖추어주면 영하 269도씨의 액체 헬륨에도 견딜 수 있다.

물은 서서히 차가워지면 빙점 이하에서도 얼지 않는 과냉각(過冷却; overcooling) 현상이 일어난다. 분비나무의 겨울눈은 영하 30도까지 과냉각한다. 그런 다음 세포 내부의 세포액 속에 당 함유량을 늘리고 삼투압을 높여 얼지 않게 한다. 나무가 내동성을 확보하는 두 번째 방법은 세포액의 수분을 밖으로 내보내는 것이다. 나무는 육상 생물종의 80퍼센트가 멸종한 K - T(중생대 백악기 - 신생대 팔레오기) 시기와 빙하기 추위 속에서도 진화했다.

페로몬이 같은 종에 작용하는 화학물질이라면 카이로몬은 다른 종에 작용하는 화학물질이다. 나무는 사실 귀머거리다. 식물은 움직일 수 없는 관계로 청각이 별 쓸모가 없다. 소리에 반응하는 식물이 아주 없는 것은 아니다. 애기장대가 대표적이다. 애기장대는 애벌레가 자기 나뭇잎을 갉아먹는 아삭아삭하는 소리가 나면 애벌레가 싫어하는 머스터드 오일이란 물질을 뿜어낸다. 물론 이는 매우 특별한 상황이다.

식물은 클래식과 록 음악을 구분할 수 없어도 냄새를 맡을 수는 있다. 나무는 후각신경이 없는 대신 에틸렌 수용체를 통해 공기 중의 휘발성 화학물질을 감지한다. 나무들은 햇빛을 선점하기 위해 치열한 경쟁을 한다. 키를 크게 하는 싸움이다. 하지만 햇빛을 많이 받는 만큼 나무 상층부는 수분 부족을 겪게 된다. 물을 빨아올리는 데 어려움을 겪는다는 의미다.

단풍에 대해서도 우리는 질문을 던질 수 있다. 나무는 왜 가을에 에너지를 소비하면서까지 붉은 색의 안토시아닌 색소를 만들어낼까? 2009년 이스라엘과 핀란드의 공동 연구진의 연구에 답이 있다. 그들은 대륙에 따라 단풍색이 달라지는 이유를 두 지역의 상이한 지질 변동에서 찾았다. 연구진에 따르면 식물은 약 3500만년전부터 곤충을 물리치기 위해 안토시아닌을 만들어냈다.

하지만 그 사이에 수차례의 빙하기가 닥쳤다. 이로 인해 유럽과 북미 대륙의 운명이 갈렸다. 북미대륙이나 동아시아에서는 수목들이 빙하기의 혹한을 피해 따뜻한 곳으로 남하할 수 있었지만 유럽은 알프스 산맥에 가로막혀 남하하지 못하고 멸종한 것이다. 이 가설을 설득력 있게 볼 필요가 있다.(유럽의 자생 수종은 80여종, 우리나라의 자생 수종은 1200여종)

즉 유럽은 빙하기에 나무들은 물론 곤충들까지 알프스 산맥에 가로막혀 대부분 멸종한 탓에 나무가 곤충이 싫어하는 붉은 색(이 색은 노란색에 비해 진딧물이 1/6 밖에 접근하지 못하는 색이라고 합니다.)을 (에너지를 소비하면서까지) 굳이 만들 필요가 없게 된 것이고 이로 인해 노란색 단풍이 우세해진 것이다. 처음의 질문으로 돌아가면 나무가 붉은 색의 안토시아닌 색소를 만드는 것은 생태적 생존 전략의 일환인 것이다.

척박한 땅에서 자라는 송이가 과거와 달리 가스를 연료로 하는 환경 변화로 인해 솔가리를 긁어가지 않아 본의 아니게 맞는 비옥한 환경 때문에 개체가 줄어들고 있는 것도 먹고 먹히는 식물과 곤충처럼 두루 얽힌 인연의 그물을 생각하게 한다. 한편 자작나무는 산불 등 자연재해를 입은 지역에 가장 먼저 뿌리를 내리고 정착하여 토양을 회복시켜 주는 수종이다.

자작나무는 백색의 껍질이 옆으로 벗겨지는데 거제수나무도 회백색의 껍질이 벗겨지기 때문에 두 나무를 혼동하는 경우가 있다. 자작나무 껍질에 짙게 배어 있는 베툴린(Betuline)이란 정유물질은 불에 잘 타면서 습기에 강하기 때문에 젖는 나무로도 불을 피울 수 있을 정도다. 이 때문에 등산길이나 숲 속에서 야영할 때 비에 젖은 나무 중 모닥불 땔감으로 사용할 수 있는 것은 자작나무가 유일하다.

추위에 약한 단감나무를 키우려면 추위에 강한 고욤나무 종자로 기른 대목(臺木)에 단감나무 가지를 접붙이고 찬바람을 막아주는 곳에 심어야 한다. 이것도 인연(因緣)일까? 우리나라에서는 떫은 감은 임산물로, 단감은 농산물로 분류하고 있다. 감은 본래 임산물이었지만 단감은 단단한 상태의 열매를 수확하여 시장에 출하하기 때문에 물렁하게 익은 땡감의 홍시보다 유통 비용이 적게 들고 상품성이 오래 지속되어 소득원이 되기에 단감만 농산물로 분류하게 되었다.

나이테는 나무 그루터기에서 동심원 형태로 나타나는 성장 고리를 말한다. 열대 지역의 나무는 성장주기가 1년 단위가 아니기 때문에 나이테는 없고 다만 건기와 우기가 뚜렷한 곳은 성장주기를 표현하는 성장테가 생기게 된다. 뿌리가 지탱해주긴 하지만 나무가 그렇게 가늘고 높게 자라면서 중력이나 강한 바람의 혹독한 압력을 수백년 견딜 수 있는 비결은 어디에 있을까?

나무의 구조조직과 리그닌, 셀룰로스 등 화학 성분에 있다. 목재를 철근 콘크리트 전주(電柱)에 비유하면 셀룰로스는 철근, 헤미셀룰로스는 골재, 산소가 포함된 유기화합물질인 리그닌은 시멘트에 해당한다. 고등식물은 진화과정을 거치면서 리그닌을 합성하여 지상의 중력이나 바람에 대항하면서 다른 식물보다 훨씬 키가 크고 곧으며 단단하게 자랄 수 있게 되었다.

나무의 화학성분은 셀룰로스 50%, 헤미셀룰로스 25%, 리그닌 25% 등이다. 한지의 주원료는 뽕나무과에 속하는 닥나무다. 닥나무의 내피섬유는 세포막이 두꺼워 잘 썩지 않고 질겨서 긴 인피섬유를 얻을 수 있다. 닥나무를 물에 찌고 껍질을 벗기면 백피를 얻고 이를 약 30 – 40cm 크기로 잘라 가마솥에 잿물을 넣고 쇠죽을 끓이듯 8시간 정도 삶는 증해(蒸解) 과정을 거치면 닥나무 펄프를 얻을 수 있다.

이때 사용되는 잿물은 대나무의 셀룰로스 성분만 남기고 종이를 누렇게 변색시키는 리그닌 성분과 기타 불순물 등을 제거하는 역할을 한다.(227, 229 페이지) 리그닌은 반응성이 높아 공기나 빛 등에 노출되면 쉽게 산화한다. 예부터 한지를 만드는 사람은 손이 희고 깨끗하다고 한다. 닥나무에 멜라닌 색소를 만드는 티로시나아제를 억제하는 카지놀 에프라는 미백 성분이 들어 있기 때문이다.

인류는 30만년 전에는 숯을 발명하여 불씨를 보존하고 이동할 수 있게 되었다. 인류는 청동기 시대를 거쳐 1만년전부터 숯 에너지로 철 생산을 시작하면서 본격적인 철기시대를 열 수 있었다. 철제 농기구 사용으로 농업 생산량이 증대되었으며 이는 인구 증가와 교역 활성화를 촉진시켜 도시형 문명 구축에 이바지했다.(234 페이지)

산림에서 벌채한 원목을 땅에 그냥 두면 산불로 불쏘시개가 되거나 썩는다. 결과적으로 수목이나 토양에 저장되어 있던 탄소가 이산화탄소가 되어 대기 중으로 달아나고 만다. 이런 목재를 수집하여 숯으로 구워둔다면 목재 속의 탄소가 불활성화되어 고체 상태로 영구히 묶어둘 수 있다. 숯은 탄소 덩어리여서 영구히 썩지 않는다.(238 페이지) 숲은 천연 정수기, 공기청정기, 에어컨이 되어 우리가 사는 세상에 깨끗한 물과 공기를 선사한다. 또한 온실가스를 줄이며 거친 기후를 달래어 우리 삶의 환경을 쾌적하고 청정하게 만들어준다.(249 페이지)

저자는 인간은 숲의 종족이라고 전제한 뒤 기독교 창세기에 나오는 생명 나무는 대추야자나무를 신성하게 여긴 역사적 흔적으로 볼 수 있다고 말한다.(268, 269 페이지) 과학의 진군을 멈출 수 없다면 최소한 방향만이라도 공존으로 수정해야 한다.(272 페이지) 인간은 숲의 종족이기에 숲을 건강하게 후손들에게 물려주어야 한다. 이것이 최고의 이상이다.