글 서정욱

 

나이테는 나무가 해마다 반복되는 계절의 변화로 만들어낸 동심원 모양의 띠다. 봄 또는 여름과 같이 따뜻한 기후 조건에서는 나무가 생장을 왕성하게 하여 나이테 상에서 색이 연한 넓은 띠를 만들고, 가을에는 봄·여름과 비교해 추운 기온조건 탓에 색이 진하고 폭이 좁은 띠를 만든다. 겨우내 나무는 나이테 만드는 일을 멈추고 겨울잠에 든다. 결국 나이테의 시작과 끝을 결정하는 계절이 겨울이다.

 

우리나라와 같이 4계절이 뚜렷한 온대림과 한대림 나무는 1년에 나이테 하나를 만든다. 한대림은 온대림보다 추워 나이테 폭이 좁은 대신 아주 뚜렷하다. 하지만 열대우림과 같이 겨울이 없고, 계절변화에 뚜렷한 규칙성이 없는 곳에서는 나무가 나이테를 만들지 않는다. 거의 쉬는 기간 없이 생장을 하기 때문이다. 다만 우기와 건기의 빈도로 나무가 생장을 잠시 주춤하는데 이때 나이테와 비슷한 하나의 띠가 만들어지게 된다. 이 띠를 ‘생장륜growth ring’이라 한다. 나이테와는 달리 경계가 불분명하며, 나무의 나이를 추정하는 데 사용할 수도 없다.

 

 

나이테를 눈으로 보면 색이 연하거나 진한 띠로 보인다. 좀 더 자세히 들여다보면 나이테가 세포로 이뤄져 있음을 확인할 수 있다. 동물세포는 죽으면 청소부 역할을 하는 대식세포들이 깨끗이 처리해 없어지는 반면 나무에 존재하는 목재세포는 썩기 전까지는 남아있어 나이테로 보이게 된다. 그런데 나이테를 보면 그 폭이 해마다 다르다. 어떤 해는 나이테 폭이 넓고, 어떤 해는 폭이 좁다. 왜 그럴까?

 

동물은 먹잇감을 찾아 이동을 할 수 있다. 이동을 할 수 없으면 굶어 죽는다. 하지만 나무를 포함한 식물은 이동수단이 없다. 뿌리내린 그 자리에서 생을 마칠 때까지 견뎌야 한다. 그렇기 때문에 식물은 생장에 필요한 양분을 지구 어디에서든 얻을 수 있는 그 무엇으로 만들어 살아간다. 그것이 바로 이산화탄소, 물, 빛이다. 식물은 빛을 이용해 이산화탄소와 물을 포도당과 산소로 변환시키는데, 이때 만들어지는 포도당이 식물이 자랄 때 필요한 양분이 된다. 이러한 광합성 작용은 잎에 많이 존재하는 엽록체에서 발생한다. 나이테 폭을 설명하다가 갑자기 광합성 이야기를 하는 이유는 광합성을 얼마만큼 하느냐에 따라서 영양분 양이 달라지기 때문이다. 양분이 적으면 나이테 폭이 좁고, 양분이 많으면 폭이 넓게 된다.

 

광합성에 필요한 물과 빛은 날씨와 연관성이 매우 높다. 비가 많이 오면 물은 해결할 수 있으나 빛이 부족하게 되고, 좋은 날씨로 빛이 충분하면 물이 부족하다. 이때 나이테의 폭을 결정하는 것은 두 요소 가운데 충분한 요소가 아니라 부족한 요소이다. 이것을 ‘제한요소의 법칙’이라 한다. 나무 생장에 영향을 주는 요소들은 다양하지만, 이 가운데 광합성양을 결정하는 날씨는 나무 생장에 중요한 역할을 담당할 뿐만 아니라 해마다 변하기 때문에 나이테 폭을 결정하는 데도 역할이 크다.

 

 

 

나무의 생장 또는 나이테 생성을 이야기할 때 쉽게 지나치는 부분이 있다. 바로 부름켜(형성층)이다. 부름켜는 목재세포를 만드는 층이다. 나무 수피부(겉껍질)와 나이테가 존재하는 목부 사이에 있다. 나이테를 구성하고 있는 모든 목재세포가 이 부름켜로부터 만들어지는 것이다. 수피부도 마찬가지다. 이렇게 중요한 부름켜를 구성하는 세포의 수는 몇 개에 불과하다. 크기가 작은 관목이나 세계에서 가장 큰 나무인 112미터 세쿼이아Sequoia sempervirens도 예외 없이 이 작은 부름켜의 세포분열로 나이테가 만들어진다. 또한 부름켜가 만들어 내는 목재세포의 양은 앞에서 살펴본 ‘제한요소의 법칙’에 따라 결정된다.

 

이러한 이유로 나이테 폭을 보면 나이테가 만들어진 해의 기후를 간접으로 알 수 있게 된다. 그 뿐만 아니라 나이테에 남아 있는 상처는 나이테가 만들어진 해에 어떠한 자연재해가 있는지를 알려주는 단서가 되기도 한다. 산화, 산사태, 지진, 화산폭발과 같은 자연재해는 나이테에 독특한 특징을 남기기 때문이다. 이러한 연구를 ‘연륜연대학’이라고 한다.

 

봄부터 가을까지 부름켜 내부를 살펴보면 물보다 점성이 조금 높은 솔sol(먹물, 잉크, 우유) 상태로 유동성을 갖는다. 하지만 겨울에는 점성이 매우 높은 겔gel(젤리, 버터, 한천, 묵) 상태로 되어 냉해에 대한 저항성을 높인다. 겨우내 부름켜 내부가 솔sol 상태로 존재한다면 쉽게 얼어 부름켜에 있는 세포가 파괴돼 말라죽게 될 것이다.

 

계절마다 마주하는 나무는 매우 매력있다. 하지만 겨울에 보는 나무는 어떤가? 나무 그 자체만 볼 수 있다. 상록수를 빼고는 잎도, 꽃도, 열매도 없다. 모든 것이 사라졌다. 그래서 나무에게 어떠한 일들이 일어나고 있는지 전혀 알 수 없다. 하지만 나이테는 다르다. 나무가 자라는 동안 겪어온 환경이 고스란히 담겨 있다. 나무는 자연이 주는 만큼만 양분을 만들어 생장에 사용하기 때문이다. 자연이 주는 만큼, 욕심 없이 순응하며 자라는 것이 나무이다. 겨울나무는 한 해 동안 자연에 잘 순응하고 견디는, 아주 대견한 생명체인 것이다.

 

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서정욱 님은 목재생물학과 연륜연대학을 전공하고 십여 년 동안 기후변화와 나무생장 관계를 밝히는 연구를 유럽 대상으로 진행했다. 현재 충북대 교수이자
목재연륜소재은행 연구책임자로 있다.