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서 언

 건축물 외벽이나 옥상에 시행하고 있는 녹화는 자연생태의 녹지와 같은 기능을 함으로써 주변 동식물에게 서식공간을 제공할 수 있고, 건축물의 냉· 난방 에너지 소비를 절감시킴과 동시에 도시 열섬현상을 완화시키는데도 기여할 수 있다(Lee et al. 2005). 그러나 고온과 건조한 조건은 식물의 생육에는 매우 열악한 조건이며 수분관리가 쉽지 않아 적용 가능한 식물소재에는 한계가 있다.

 이끼류는 내건성이 뛰어나고 보수력이 월등히 높아 수분유지가 쉽지 않은 건축물의 외벽이나 절사면 등의 녹화에 유리하다(Kim et al. 2009; Rainbowscape 2004). 또한 이끼는 지표면 가까이 음지에서의 생육이 우수하며 장기간 수분을 보유하고 있어 건조한 실내의 습도조절이 가능하여 실내 지피식물로도 활용도가 높다(Kim et al. 2009; Scagel et al. 1966). 국내에 자생하는 가는털깃털이끼(Hypnum oldhamii), 주름털깃털이끼(Hypnum plicatulum), 덩굴초롱이끼(Plagiomnium maximoviczii), 참깃털이끼(Bryonoguchia molkenboeri) 및 나무털깃털이끼(Hypnum reptile) 등은 실내 오염물질의 일종이며 새집증후군 원인물질인 톨루엔의 제거효율이 18시간동안 1200μg · m³· h · m² 내외로, 관목류에 비해 효과적인 것으로 보고된 바 있다(Kim et al. 2010).

 따라서 자생 이끼를 이용한 실외 저관리형 조경용 식물소재 및 실내 기능성 조경소재로의 개발이 가능하다. 그러나 현재 우리나라에서 분화나 조경소재로 이용하는 이끼는 대부분 수입에 의존하고 있어, 국내 유통가격이 매우 높은 실정이다. 또한 국내 공급물량은 대부분 산지에서의 무분별한 채취에 의존하여 환경파괴는 물론 자생지 훼손의 위험이 매우 높다. 서식환경 및 생육특성이 각기 다른 이끼를 생산하기 위해서는 종별 적정 재배법을 적용해야 한다(Choi 1980). 그러나 국내의 농가현장에 적용 할 수 있는 이끼류 재배에 관한 연구는 나무이끼(Suh et al. 2010), 솔이끼(Suh et al. 2008), 털깃털이끼(Kim et al. 2009) 등 소수의 종에 국한되어 있는 실정이다.

 선강의 초롱이끼과에 속하는 아기들덩굴초롱이끼(Plaglomnlum trichomanes)는 습기가 있거나 비교적 건조한 지상이나 암반 등에 군생한다. 곧게 서는 줄기보다는 옆으로 기는 줄기가 더욱 발달하는 특성을 보여 이끼매트의 형성이 용이하다(Choi 1980). 솔이끼과 솔이끼속의 주름솔이끼(Atrichum undulatum)는 잎이 마르면 물결모양으로 말렸다가 습기가 많아지면 속히 곧게 펴지는 특징이 있으며 관상가치가 뛰어나다. 인가 주변, 고위도 지방 및 높은 산에 이르기까지 반 그늘진 땅에 군생한다. 곧게 서며 높이는 2 ~ 5cm이고, 지상부를 지지하는 역할을 하는 헛뿌리를 가진다(Choi 1980).

 본 연구는 관상가치가 높고 주변에서 흔히 볼 수 있는 아기들덩굴초롱이끼(P. trichomanes)와 주름솔이끼(A. undulatum)를 실험재료로 하여 몇 가지 재배조건에 따른 생육반응을 분석하기 위하여 실시하였다. 또한 이끼 이용성의 증대를 위해 매트화 방법 및 종별 재배법을 구명함으로써 고소득 작물로 개발하기 위해 수행하였다.

재료 및 방법

 연구에 사용된 아기들덩굴초롱이끼(P. trichomanes)와 주름솔이끼(A. undulatum)는 충북 청주에서 2011년 4월 중순에 채집한 다음 분류 · 동정하여 비닐하우스에서 원예상토에 식재하여 살수관수하면서 관리하였다. 2011년 5월 31일 헛뿌리를 포함한 전초를 수확하여 흐르는 물에 세척하고, 이끼 표면에 묻은 수분은 채소탈수기(Go cook, Shuangma, China)로 제거한 다음 연구에 사용하였다.

재배 방법

 이끼의 재배 시 수확의 편이성을 높일 수 있는 방법을 개발하기 위해 천(광목 : 폴리에스테르 = 1 : 1)과 코코피트(55 ~ 60%), 피트모스(10 ~ 15%), 펄라이트(5 ~ 10%), 질석(5 ~ 10%), 제올라이트 G(5 ~ 10%), 제올라이트 P(5 ~ 10%) 등이 혼합되어 시판되고 있는 원예상토(Wonjomix, Nongkyung, Korea)를 이용하였다. 플라스틱 재질의 재배 용기에 천 또는 원예상토만을 사용한 단용 처리구와 원예상토를 채우고 천을 덮어 만든 혼용 처리구를 조성하여 각 이끼를 2.0g씩 분쇄하여 산포하였다.

재배용 토양

 이끼 재배용토의 선발을 위해 재배용기에 바크(Geumjeongwon bark, Geumjeongwon, Korea), 피트모스(Sunshine, Sungro, Canada), 원예상토를 채우고 천을 덮은 다음 이끼를 2.0g씩 분쇄 후 산포하여 재배하였다. 이때, 입자가 큰 바크는 잘게 부순 다음 수분을 흡수시키고 비닐을 덮은 뒤 양지에서 부식시킨것을 사용하였다.

식재 방법

 이끼의 재배 시 노동력 감소 및 자동화를 위한 식재방법을 개발하기 위하여 재배용기 위에 각 2.0g의 이끼를 한 개체씩 떼어 분주하거나, 분쇄하여 균일하게 산포한 다음 재배하였다.

식재량

 이끼의 재배 시 경제적인 식재량을 구명하기 위하여 1.0, 2.0, 4.0g의 이끼를 분쇄 후 산포하여 재배한 다음 생육을 비교, 분석하였다.

양액 시비량

 이끼의 생육을 증가시킬 수 있는 양액의 적정 농도를 구명하기 위하여 수행하였다. 하이포넥스(Hyponex Professional, N : P : K = 20 : 20 : 20)의 주성분은 질소전량 16%, 수용성 인산 20%, 수용성 가리 22%로, 수용성으로써 0, 0.25, 0.5, 1.0g · L^-1의 농도로 희석한 양액을 식재를 마친 이끼 재배용기에 충분히 적실 수 있도록 4주 간격으로 살포하였다.

 모든 실험에 사용된 재배용기는 27 × 17 × 3cm의 크기의 플라스틱 재질로, 토양을 2.5cm 높이로 채워서 사용하였다. 각 시험별 공통사항은 원예상토에 천을 덮는 재배방법을 사용하였고, 이끼의 식재량은 2.0g으로 고정하였다. 이끼의 분쇄는 증류수 100mL와 정량한 이끼를 혼합한 다음 핸드믹서를 사용하여 30초간 분쇄하였다. 이끼를 치상한 재배용기는 70% 차광조건의 밀폐된 온실에 완전임의 배치하였고, 가습기(4l/hr.)를 이용하여 15분씩 1일 4회(09, 12, 15, 18시) 관수하였다. 2011년 6월 1일부터 10월 5일까지 18주 동안 재배한 다음 처리별 생체중, 건체중 및 단위면적(100cm²) 당 배우체(gametophytes)의 수를 조사하였다. 이끼의 수확 편이도(degree of harvest easiness)는 +++(매트 형성 및 수확이 매우 쉬움), ++(부분적 매트 형성 및 수확이 쉬움), +(매트가 형성되지 않고 수확이 어려움)으로 구별하였다.

 모든 실험은 3반복으로 실시하였고, 측정값을 SAS version 9.1(SAS Instiritute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 평균과 표준오차를 구하였으며, p < 0.05 수준에서 던컨(Duncan’s multiple range test)의 다중 검정하였다.

결과 및 고찰

재배 방법

 2종의 이끼를 재배방법을 달리하여 재배한 다음 생육과 수확 난이도를 조사한 결과는 Table 1과 같다. 아기들덩굴초롱이끼는 상토에 천을 올려 재배하거나 상토만 사용하였을 때 생체중 증가량이 우수하였으나(각 6.4, 5.7배). 단위면적 당 발생한 배우체의 수는 천을 이용한 처리구에서 가장 많았다(56.3개). 수확의 편의도는 상토에 천을 덮어 재배하였을 때 매트가 형성되고 수확이 쉬웠으며(+++), 상토만 사용하였을 때 수확 후 이끼에 묻은 흙을 다시 세척해야 하는 추가작업이 필요할 것으로 생각되었다. 아기들덩굴초롱이끼는 곧게 서는 줄기와 지면을 기는 줄기가 모두 발생하므로 (Choi 1980), 본 연구의 결과를 바탕으로 상토에 천을 덮은 재배용기에서 생육량을 증가시켜 재배한다면 매트화가 용이한 종으로 생각된다.

Table 1. Effect of cultivation methods on growth and harvest levels of Plaglomnlum trichomanes and Atrichum undulatum.

Fig. 1. Mosses used in this study. Plaglomnlum trichomanes (A); Atrichum undulatum (B).

 주름솔이끼는 상토에 천을 덮은 것 또는 상토만 사용하여 재배하였을 때 생체중 증가량(각 5.8배, 6.4배) 및 단위면적 당 발생한 배우체의 수(각 27.5개, 29.7개)가 매우 우수하였으나유의차는 없었다. 그러나 수확 편의도는 상토를 단용하였을 때(+) 보다 천을 사용함으로써(+++) 매우 향상됨을 알 수 있었다. 한편, 천 단용 처리구에서는 천의 마름 현상으로 인한 주름솔이끼의 생육이 억제되었으므로, 주름솔이끼는 상토에 천을 덮은 재배용기를 사용하는 것이 수분유지에 따른 생육 증가 및 수확 편의도 향상에 적합한 재배법으로 생각된다.

재배용 토양

 토양 종류를 달리하여 재배한 이끼의 생육을 조사한 결과는 Table 2와 같다. 아기들덩굴초롱이끼는 원예상토를 사용하였을 때 생체중 증가량과(6.4배) 단위 면적당 발생한 배우체의 수가 가장 많았으며(56.3개), 매트 형성 및 수확이 매우 수월하였다(+++). 한편, 바크를 사용하였을 때 생체중 증가량은 미비하였으나 발생한 배우체의 수는 비교적 많았으므로(46.3개), 바크 사용에 의한 각 배우체의 생육 증가량은 미비하였던 것으로 생각된다. 또한 피트모스 처리구에서 생육이 오히려 감소하였으므로, 바크의 지나친 배수성 및 피트모스의 보수성이 아기들덩굴초롱이끼의 생육을 억제한 것으로 생각된다. 일반적으로 인공 토양의 제조 시 혼합된 입자가 클수록 토양 공극률이 증가하여 통기성이 증가하고 보수성은 감소한다(Choi et al. 1997). 연구에 사용된 토양의 입자크기는 바크, 원예상토, 피트모스 순으로(자료 미제시), 아기들덩굴초롱이끼의 재배에 적합한 통기 및 보수 조건을 충족하고 생육을 증가시키며 매트 형성 및 수확이 편리할 것으로 판단되는 토양은 원예상토로 생각된다.

Table 2. Effect of different soil types on growth and harvest levels of Plaglomnlum trichomanes and Atrichum undulatum.

 주름솔이끼도 원예상토를 사용하여 재배하였을 때 생체중 증가량(5.8배) 및 수확 편의도(+++)가 가장 우수하였다. 또한 단위면적 당 배우체의 수가 29.7개로 많이 발생하여 주름솔이끼의 매트 형성 및 수확량 증가에 적합한 재배용토는 원예상토로 생각된다. 한편 바크 및 피트모스 처리구에서는 생체중 증가량이 오히려 감소하였으며, 상토 처리구 보다 수확이 비교적 어려웠다(++). 대체로 이끼 중 착생하는 종은 통기성이 우수한 토양에서, 지생하는 종은 보수성이 우수한 토양에서 배우체를 형성하는데 유리할 것으로 예상된다. 그러나 종에 따라 적합한 배양토의 종류와 비율은 다를 수 있으므로 대량생산을 위한 재배법을 개발하기 위해서는 토양의 보수력, 통기성 및 양분 등을 모두 고려하여야 할 것으로 생각된다.

식재 방법

 2종의 이끼를 분주하거나 분쇄 후 산포하여 18주 동안 재배한 이끼의 생육은 Table 3과 같다. 아기들덩굴초롱이끼는 두 가지 식재방법에서 모두 생체중 증가량이 우수하였으며(각 7.6, 6.4배) 단위면적 당 발생한 배우체 수도 많았다(각 50.0, 56.3개). 그러나 수확 편의도는 분쇄 후 산파하였을 때 쉬웠는데(+++), 이는 동일한 재배기간 동안 분주한 이끼가 천 위에서 더욱 활착하여 떼어내기가 더욱 어려웠기 때문으로 생각된다. 분쇄 후 균일하게 산파된 이끼의 경우, 새롭게 발생한 배우체에 의한 매트형성이 용이하였고 수확 시 천에서 떼어내기가 수월하여 재배의 자동화가 가능한 식재법으로 생각된다.

Table 3. Effect of planting methods on growth and harvest levels of Plaglomnlum trichomanes and Atrichum undulatum.

 주름솔이끼는 분쇄 후 산파하여 재배하였을 때 생체중 증가량이 매우 많았으며(5.8배), 분주 처리구 보다도 4.0배 우수하였다. 또한 단위면적 당 발생한 배우체의 수가 많았고(29.7개), 수확도 매우 쉬웠다(+++). 그러나 분주 처리구에서는 각 배우체별 생육이 저조하여 전체 수확량에는 초기 식재량에 비해 큰 변동이 없었다. 따라서 주름솔이끼는 자동화 및 생체량의 증가를 위해서는 반드시 분쇄하여 산파하여 재배하여야 할 것으로 생각된다.

 양치식물 중에서 부싯깃고사리, 거미고사리, 넉줄고사리 등의 전엽체를 분쇄 후 산파하여 재배하였을 때, 개체를 분주하는 것보다 포자체의 형성이 활발하였다(Lee 2001). 본 연구의 결과, 양치식물과 생활상이 유사한 식물군인 이끼도 분쇄하여 재배할 수 있으며, 분쇄시간은 배우체 생산에 중요한 요인으로 생각된다.

식재량

 식재량을 달리한 2종의 이끼를 분쇄 후 산파하여 재배한 다음 생육을 조사한 결과, 식재량에 따라 배우체의 생체중 증가량 및 발생 정도에 확연한 차이가 있었다(Table 4). 아기들덩굴초롱이끼는 4.0g을 식재하였을 때 생체중 증가량이 9.4배, 발생한 배우체가 172.5개로 생육이 가장 우수하였다. 또한 식재량이 증가할수록 생체중 증가량 및 단위면적 당 발생한 배우체의 수가 증가하는 경향을 보였다. 수확 편의도는 모든 처리구에서 쉬웠으나, 4.0g을 식재하였을 때 매트형성이 가장 우수하였으므로(+++), 아기들덩굴초롱이끼의 적정 식재량은 4.0g으로 생각된다.

Table 4. Effect of inoculum density on growth and harvest levels of Plaglomnlum trichomanes and Atrichum undulatum.

 주름솔이끼는 1.0, 2.0g을 식재하였을 때 유의차가 없이 생체중 증가량이 매우 우수하였다(각 6.2, 5.8배). 그러나 2.0g을 식재하였을 때 단위면적 당 발생한 배우체의 수는 29.7개로 1.0g 처리구에 비해 많았으며, 수확 편의도도 매우 우수하였다(+++). 한편, 4.0g을 식재하였을 때는 생체중 증가량이 오히려 감소하였고 수확 편의도가 떨어졌다(++). 자생이끼 중에서 양털이끼과의 쥐꼬리이끼(Myuroclada maximoviczii)는 곧게 서는 가지와 옆으로 뻗는 가지가 모두 발생하기 때문에 매트형성이 용이할 수 있지만, 본 연구에 사용된 주름솔이끼는 옆으로 뻗는 가지가 발생하지 않는다(Choi 1980). 따라서 주름솔이끼는 배우체의 수를 최대화하여야 매트형성이 가능하므로, 생체량과 배우체의 수를 증가시키는 적정 식재량은 2.0g으로 생각된다.

양액 시비량

 양액(N : P : K = 20 : 20 : 20)의 농도별 처리에 따른 아기들덩굴초롱이끼의 생체중 증가량은 무처리구(6.4배)에서 가장 우수하였다(Table 5). 그러나 0.5g · L^-1 양액 처리구에서 단위면적 당발생한 배우체의 수는 109.5개로 가장 많았고, 생체중 증가량도 비교적 우수하였다(6.0배). 한편, 1.0g · L^-1의 고농도 양액을 처리하였을 때는 오히려 생육이 감소하였으며, 수확 편의도가 하향되었다(++). 아기들덩굴초롱이끼는 곧게 서는 줄기보다 기는 줄기가 더욱 발달하여 군락을 만들기 때문에(Choi, 1980) 배우체의 수가 많을수록 매트형성에 유리할 것으로 생각된다. 따라서 아기들덩굴초롱이끼의 재배 시 0.5g · L^-1 양액 처리는 비교적 우수한 생체중 증가량을 유지하며, 새로운 배우체의 발생을 촉진하므로 매트형성에 매우 효과적일 것으로 생각된다.

Table 5. Effect of nutrien solution strength on growth and harvest levels of Plaglomnlum trichomanes and Atrichum undulatum.

 주름솔이끼의 경우, 0.5g · L^-1 의 양액을 처리하였을 때 생체중 증가량은 5.6배로 무처리구와 비슷하였고, 단위면적 당 발생한 배우체의 수는 무처리구 보다 29.3개가 더 많았다. 또한 수확 편의도도 0.5g · L^-1 양액 처리구에서 가장 우수하였다(+++). 주름솔이끼는 옆으로 뻗는 가지를 형성하지 않기 때문에(Choi 1980), 매트 형성을 위해서는 많은 배우체의 발생이 필요하다. 따라서 주름솔이끼의 재배시 0.5g · L^-1 양액시비는 새로운 배우체의 발생을 촉진하고 수확이 매우 쉬우므로, 적합한 양액 시비량으로 생각된다.

 자생이끼 중 나무이끼는 복합비료(10-8-6)보다 0.0025%의 요소를 시비하였을 때 녹색의 선명도와 신초 발생이 우수하였다는 보고가 있다(Nam et al. 2007). 그러나 이끼류의 생육을 촉친하는 적정 양액의 종류 및 농도에 관련된 연구는 아직까지 미비한 실정이다. 자생 양치식물의 경우, 양액의 농도와 주기에 따라 종마다 확연한 생육의 차이를 보였고(Suh et al. 2007), 생육이 왕성한 국화의 펄라이트 양액재배 시 생육단계에 따라 효과적인 양액의 농도는 차이가 있었다(Ji et al. 1998). 이끼도 종마다 자생지의 토양 내 양분의 종류와 함량 등이 다를 수 있으므로 종별로 생육을 촉진하는 양액의 종류, 농도 및 관주주기에 차이가 있을 것으로 생각된다.

사 사

이 논문은 2011학년도 충북대학교 학술연구지원사업에 의하여 연구되었음.