서 언
우리나라의 도시화율은 2009년 이후 90.8%로 4천2백만 명 이상이 도시에서 살고 있어 열섬화, 에너지 집중, 환경오염 등 도시화에 따른 여러 문제가 대두하고 있다(Song et al. 2011). 도시화가 진행될수록 인간은 자연으로 돌아가고자 하며, 주요 활동 지역환경에 대해 관심을 갖게 되었다. 현대인은 하루 24 시간 중 90% 이상, 휴일에는 88% 이상을 실내공간에서 보내 고 있다(Lee 2004). 실내공간은 현대인의 주요 활동지역이며 따라서 실내공간에 식물도입이 필요하다. 실내 식물도입은 장 식적인 효과도 있지만, 여러 가지 실내오염물질을 흡수하여 실내 공기질을 개선하기도 한다(Lee 2004). 실내 공기질을 개 선할 수 있는 식물에는 여러 가지가 있지만 그 중 다육식물은 CAM(crassulacean acid metabolism)이라는 특별한 대사작용 으로 야간에 CO2를 흡수하고 주간에 동화하므로(Lee 2004; Lee et al. 2006) 야간 실내 공기질 개선에 탁월하다. 그러나 아직까지 어떤 종류의 다육식물을 실내에 도입할 수 있는지에 대한 연구는 거의 없는 실정이다.
다육식물(Succulents)이란 식물의 잎이나 줄기 또는 뿌리와 같은 특정한 기관에 물을 많이 저장하여 생존할 수 있는 적응 력을 가진 식물이다. 물을 저장하는 저수조직이 발달하여 두 꺼운 육질을 이루는데 그 정도에 따라 다육성의 정도가 달라 지며, 잎 세포 내에 물을 저장하면 잎 다육식물이며, 줄기에 물을 저장하면 줄기 다육식물, (덩이)뿌리에 물을 저장하면 뿌 리 다육식물이다. 다육식물은 크게 구근형, 넝쿨형, 포복형으 로 구분되기도 한다(Nam and So 2010). 이들 식물은 아프리 카 대륙, 카나리아제도, 마다가스카르섬, 아라비아반도, 남부 인도 등 강수가 계절적으로 불규칙적인 반 건조지역이 대부분 의 원산지로(Lee 2004) 장기간에 걸친 건조기 또는 생장휴면 기 전후에 적당한 물을 주면 물을 공급받지 못하더라도 장기 간 견딜 수 있는 식물이다(Nam and So 2010). 이처럼 다육식 물은 다른 식물보다 재배 및 관리가 간단하고 편하다(Nam and So 2010). 바쁜 현대인들에게 다육식물은 실내 도입식물 로 유용할 것이다. 특히 우리나라 주거문화에서 아파트가 차 지하는 비율은 약 83%가 넘기 때문에(Lee 2012) 다육식물은 아파트문화에도 적합할 것으로 생각된다. 따라서 아파트 베란 다 환경에서 생장이 양호한 다육식물의 선발이 필요하다.
다육식물의 표피와 내부세포는 높은 광도에 적응이 되어 있 기 때문에 대부분 정상적인 생장을 위해서는 충분한 광을 필 요로 한다(Song and Song 2012). 하지만 대부분의 다육식물 이 기온이 높고 햇빛이 잘 드는 곳을 좋아하는 반면, 일부는 차광조건이나 적당한 그늘을 좋아하는 것으로 보고되고 있다 (Nam and So 2010). 따라서 차광조건 또는 적당한 그늘을 좋 아하는 다육식물을 선발하면 실내도입이 가능할 것이다. 그러 나 아직까지 실내수준의 광에서 양호한 생장을 하는 다육식물 에 대한 연구는 거의 없다. 따라서 본 연구는 다육식물의 실 내 도입을 위하여 실내수준의 광 조건에서 생장이 우수하고 관상가치를 갖는 다육식물을 조사하였다.
재료 및 방법
다육식물 선정
국외 실내 조성 사례를 통하여 적용 가능한 식물의 정보를 파악한 후, 속명과 종소명을 중심으로 다육식물을 수집하였 다. 국내 도입수종과 유통시장의 동향을 파악하기 위하여 농 촌진흥청, 경기도농업기술원, 선인장 연구소에서 발행한 연구 자료와 다육식물 및 선인장 유통업체의 자료를 중심으로 다육 식물을 정리하였다(ROKC 2008). 이렇게 확보한 다육식물 중 고양 선인장 연구회 자문을 받아 유통시장에서 구매가 어려운 종을 제외한 다육식물 97종을 실험 대상으로 결정하였다.
아파트 실내 광 환경
아파트 공간을 기준으로 하였을 때 실내 발코니 창측과 발 코니 내측으로 구분하였으며 이때 실내 발코니 창측은 실내 깊이 0m, 발코니 내측은 실내 깊이 1.6m이었다. 2012년 8월 13일에서 11월 13일 3달간의 평균 광도는 발코니 창측 96.4μ mol·m-2·s-1, 발코니 내측 13.5μmol·m-2 ·s-1로 구분되었으며, 온 도, 습도, 이슬점은 모두 통계적으로 유의차가 없었다(Table 1).
식물학적 식물분류
선정된 97종의 다육식물을 과(family)와 속(genus)을 기준 으로 식물학적으로 분류하였으며 뿌리특성, 월동 가능온도, 생장속도, 생장형을 조사하였다. 뿌리특성은 뿌리의 굵기를 기준으로 굵은 것, 실처럼 가는 것 2가지로 구분하였으며, 월 동온도는 0°C 이하, 0 ~ 5°C, 5 ~ 10°C, 10 ~ 15°C 4가지로 구분하였다. 생장속도는 느림, 중간, 빠름 3가지로 구분하였 고, 생장형은 여름생장형, 겨울생장형, 무휴면형 3가지로 구분 하였다(ROKC 2008). 여름생장형은 봄에서 가을까지 생장하며 주로 겨울에 휴면하는 생장형이며, 겨울생장형은 가을에서 봄 까지 생장하며 주로 여름에 휴면하는 생장형이며, 무휴면형은 휴면 없이 일년 내내 성장하며 주로 봄, 가을에 집중적으로 생 장하는 형태이다(ROKC 2008).
식물생장조사
생장은 2012년 8월 13일부터 10월 12일까지 2달간 조사하 였다. 이 중 상대적 초장증감율은 초기값을 기준으로 2개월 후 상대적 비율로 계산하였고, 시든 잎 개수는 실험기간 동안 떨어진 잎의 개수로 측정하였다. 발코니 창측과 내측 모두에 서 형태와 색이 우수하고 관상가치가 유지되는 식물은 실험 3개월 후(2012년 11월 13일) 선발하였다.
통계처리
통계분석용 프로그램인 SAS package(Statistical analysis system, version 9.4, SAS Institute Inc., USA)를 이용하였다. ANOVA(Analysis of variance) 분석 후 각 처리간의 유의성은 DMRT(Duncan’s new multiple range test) 5% 수준으로 하였 다. 상대적 초장증감율과 시든 잎 개수는 정규 분포를 따르지 않아 엑셀(Microsoft Excel 2010, US)을 활용하여 중앙값과 사 분위 구간(interquartile range, 25% ~ 75%)을 상자 도표(box plot)로 시각화하였다(Fig. 2, 3).
결과 및 고찰
실험재료로 사용된 다육식물은 돌나물과 Echeveria속 33종, Crassula속 14종, Aeonium속 4종, ×Graptoveria속(Graptopetalum × Echeveria) 6종, Pachyphytum속 3종, Sedum속 8종, Sinocrassula속 2종, Kalanchoe속 2종, Cotyledon속 3종, Adropmischus속 1종, ×Pachyveria속(Pachyphytum × Echeveria) 4종, ×Sedeveria속(Sedum × Echeveria) 2종, Orostachys속(바위솔속) 1종, Monanthes속 1종, Graptopetalum 속 2종과 백합과 Haworthia속 3종, Aloe속 2종, Gasteria 속 1종, 석류풀과 Echinus속 1종, Faucaria속 1종, 후추과 Peperomia속 1종, 용설란과 Sansevieria속 1종, 국화과 Senecio 속 1종으로 돌나물과 15속 86종(88.7%), 백합과 3속 6종 (6.2%), 석류풀과 2속 2종(2.1%), 용설란과 1속 1종(1.0%), 후 추과 1속 1종(1.0%), 국화과 1속 1종(1.0%), 총 6과 23개속 97 종이었다.
3개월 후 아파트 발코니 창측과 내측 모두에서 형태와 색이 우수하고 관상가치가 유지된 다육식물을 선발한 결과 37종이 었다(Table 2). 이들은 돌나물과 에케베리아속 핑크세도이데 스(E. cheveria macdougallii), 치와와린제(E. ‘Momotaro’), 펀퀸 (E. ‘Fun Queen’), 정야(E. derenbergii), 부용(E. ‘Pulv-oliver’), 구미리(E. multicaulis), 릴리시아나(E. lilacina), 크라슐라속 부 다템플(Crassula ‘Buddhas Temple’), 은전(C. mesembryanthemoides), 기천(C. ‘Moonglow’), 염좌(C. ovata), 우주목(C. ovata ‘Gollum’), 신화월(C. ovata ‘Tricolor’), 에오니움속 흑법사(A. eonium arboreum ‘Atropurpureum’), 유접곡(A. sedifolium × A. spathulatum), 소인제(A. sedifolium), 그랍토베리아속 연 봉(× Graptoveria ‘Albert Baynes’), 실버스타(× Graptoveria ‘Silver Star’), 파키피툼속 성미인(Pachyphytum oviferum), 홍 미인(P. oviferum ‘Momobijin’), 세덤속 라울(Sedum clavatum), 옥주염(S. morganianum), 시노크라술라속 사마로(Sinocrassula yunnanensis), 입전봉(S. densirosulata), 칼랑코에속 당인(Kalanchoe tetraphylla), 코틸리돈속 웅동자(Cotyledon tomentosa), 아드 로미스츄스속 천금장(Adromischus cooperi)이었다. 백합과 하워디아속 십이지권(Haworthia fasciata), 수(H. retusa), 야 로수(H. turgida var. longibracteata), 알로에속 불야성(Aloe perfoliata), 미니알로에(A. juvenna), 가스테리아속 자보(Gasteria gracilis)였으며, 석류풀과 에키누스속 벽어연(Corpuscularia lehmannii), 파우카리아속 미파(Faucaria bosscheana), 후추과 페페로미아속 클라베올렌스(Peperomia graveolens), 용설란과 산세베리아속 ‘하니’(Sansevieria trifasciata ‘Hahnii’)였다. 이들 은 돌나물과 10속 27종(73.0%), 백합과 3속 6종(16.2%), 석류 풀과 2속 2종(5.4%), 후추과 1속 1종(2.7%), 용설란과 1속 1종 (2.7%)으로 5과 17속 37종이었다.
Echeveria속 식물은 33종 중 7종만(21.2%) 선발되었는데, 이 속 식물은 주기적인 관리를 적게 해도 잘 자라는 종으로 실내재배가 가능하다는 연구결과와 달랐다(Nam and So 2010). 반면 Crassula속 식물은 충분한 햇빛을 받을 때 아름다 운 모습을 유지하는 광요구도가 큰 식물로, 14종 중 6종이 (42.9%) 선발되었다(Table 2). 실험재료로 사용된 백합과 6종, 석류풀과 2종, 후추과 1종, 용설란과 1종은 모두 100% 선발되 어 이들이 차지하는 비율이 높아졌다. 특히 백합과는 6.2%에 서 16.2%로 크게 증가하였다(Fig. 1).
아파트 발코니 창측과 내측에 사용가능한 다육식물로 선발 되지 않은 종은 돌나물과 ×Pachyveria속 4종, ×Sedeveria속 2종, Graptopetalum속 2종, Orostachys속 1종, Monanthes속 1종과 국화과 Senecio속 1종이었다. Graptopetalum속, Pachyphytum속, 그리고 이들의 교잡종은 화분재배에 적합하 지 못한 다육식물로 알려져 있다(Nam and So 2010). 그러나 본 실험에서는 Pachyphytum속 3종 중 2종이 선발되었다 (Table 2). 대부분의 Senecio속 식물은 햇빛이 많은 실외환경 에서 화분재배가 아닌 직접재배가 적합한 식물이다(Nam and So 2010). 따라서 실내 광 부족환경과 화분재배로 인해 Senecio속 식물은 잘 살지 못한 것으로 판단되었다. Orostachys 속 1종은 50 ~ 80% 차광된 곳에서도 잘 자란다는 연구결과와 달리(Chon et al. 2011) 내음성이 약해 실내에서 생육이 좋지 않았다(Jeong et al. 2012).
선발된 37종의 월동온도는 0 ~ 5°C가 전체 67.6%로 가장 많았으며, 뿌리특징은 대부분 실과 같이 가느다란 특징이었 다. 그러나 100% 선발된 백합과 Haworthia속 3종, Aloe 속 2 종, Gasteria속 1종과 용설란과 Sansevieria속 1종 모두 굵은 뿌리특징을 가지고 있었다. Haworthia속과 Aloe속 식물은 강 한 햇빛을 받으면 잎 끝이 고사하고 건강할 때의 푸른색이 갈 색으로 변하는데 이 속의 식물은 낮은 광조건에서 오히려 광 저해를 입지 않았기 때문에 선발된 것으로 판단되었다(ROKC 2008; Saeid et al. 2016). 이들과 함께 Gasteria속, Sansevieria 속 식물은 정원의 그늘진 곳, 즉 실내에서 잘 자라는데 햇빛이 있는 곳보다는 실내에서 더 잘 자라는 다육식물이기 때문에 선발되었다(Nam and So 2010; ROKC 2008). 또한 이들의 뿌 리특성이 모두 굵은 뿌리특징이었는데 굵은 뿌리의 다육식물 은 실내에 잘 적응함(ROKC 2008)을 알 수 있었다(Table 2). 생장속도는 빠른형 40.5%, 중간형 37.8%, 느린형 21.6%로 대 체로 중간 이상의 생장속도를 가진 다육식물이 많이 선발되었 다(Table 2). 생장속도가 느릴 때 광이 부족한 환경에서 잘 견 딜 것이라는 예상과 달랐다. 그러나 생장이 느린 선인장은 다 육식물보다 실내에서 더 오래 견딜 수 있는 것으로 알려져 있 다(ROKC 2008). 생장특징은 여름생장형(주로 겨울휴면) 56.8%, 겨울생장형(주로 여름휴면) 32.4%, 무휴면형 10.8%로 봄에서 가을까지 생장하는 여름생장형이 가장 많았다(Table 2). 겨울에 생장하는 종류를 제외하면 대부분의 다육식물은 15 ~ 30°C 범위의 온도에서 잘 자란다. 겨울생장형보다 여름 생장형 다육식물이 더 많이 선발된 이유는 화분에 재배할 경 우, 겨울생장형 다육식물의 뿌리가 고온에 더 민감하기 때문 인 것으로 판단되었다(Nam and So 2010). 또한 실험기간이 8 ~ 11월로 여름생장형에게 알맞은 시기였기 때문이기도 한 것 으로 생각되었다.
아파트 발코니 창측과 내측 기준 선발된 37종과 선발되지 못 한 60종의 상대적 초장증감률의 특징은 분명하였다(Fig. 2). 선 발된 37종은 상대적 초장감소율은 -50% 이하(-37.5 ~ -45.8%) 였다. 그만큼 식물생장이 유지되거나 식물체로부터 떨어진 잎 의 개수가 적어 초장감소율이 적었다. 발코니 창측의 상대적 초장증가율이 최대 +50%(중간값 6.6%)인데 반해, 발코니 내 측은 최대 +164.4%(중간값 8.3%)로 광이 부족한 발코니 내측 에서 초장증가율이 훨씬 높았다. 즉 창측에 비해 내측에서 식 물이 도장하였음을 알 수 있었다. 한편, 선발되지 못한 60종의 상대적 초장감소율은 -60 ~ -98.1%로 선발된 37종에 비해 식 물의 윗부분이 죽거나 잎이 많이 떨어져 초장감소율이 컸다. 또한 발코니 내측에서 상대적 초장증가율은 최대 +256.9%(중 간값 20.8%)로 줄기가 도장되어 형태를 유지하지 못하고 따라 서 관상가치가 거의 없었다(Fig. 2). 대부분의 다육식물은 비 교적 광을 많이 요구하는데, 광부족으로 인해 엽록소 함량이 낮아지고 식물은 부자연스럽고 길쭉하게 되며 수명까지 단축 된다(Song and Song 2012). 이러한 광부족 환경은 잎들 사이 로 줄기가 보이는 길이 생장을 주로 하게 되므로 초장증가율 이 커진다(Nam and So 2010).
한편, 떨어진 잎의 개수는 선발된 37종 중 5종을 제외한 32 종의 값만 계산하였다. 옥주염, 정야, 부용, 구미리, 입전봉 5 종은 3개월간 형태와 색을 유지하며 관상가치가 충분하여 선 발하였지만 떨어진 잎의 개수는 많았다. 이들을 제외한 32종 의 발코니 창측과 내측에서의 떨어진 잎의 개수는 모두 0 ~ 14개(중간값 0개)로 적었다. 반면, 선발되지 못한 60종은 발코 니 창측에서 2 ~ 26개(중간값 2개)였으며, 내측은 4 ~ 51개(중 간값 4개)였다. 선발되지 못한 종들은 떨어진 잎의 개수가 선 발된 종에 비해 최대 3.6배 높았으며 특히 광이 부족한 발코 니 내측에서 많이 떨어졌다(Fig. 3). 일부 다육식물은 스트레 스를 받으면 대부분의 잎들이 쉽게 떨어지는데 선발되지 못한 60종은 광부족이 심한 스트레스가 되었음을 알 수 있었다 (Nam et al. 2016).
다육식물의 관상가치를 떨어뜨리는 요인 중 하나는 광부족 으로 심한 그늘에서 자라면 줄기와 잎이 도장하고 색이 바래 거나 잎이 떨어진다(Kwon et al. 2003; Nam et al. 2016). 대 부분의 다육식물은 낮은 광조건에서 생장은 거의 정지하지만 광이 강한 쪽으로 줄기를 신장시켜 그 방향으로 자라게 되어 관상가치가 떨어진다. 또한 길게 생장한 줄기는 연약해지며 그러다가 결국 쓰러져 죽게 된다(Nam and So 2010). 선발되 지 못한 60종 식물은 광부족이 스트레스가 되어 줄기가 신장 되고 잎이 많이 떨어졌음을 알 수 있었다(Nam et al. 2016). 반면 일부 다육식물은 실내에서 더 잘 자라기도 하는데 이들 은 강한 햇빛보다는 적당한 그늘에서 더 잘 자란다(Nam and So 2010; ROKC 2008; Saeid et al. 2016). 이러한 다육식물은 진한 녹색을 띠는 것들이 많다. 이처럼 최소한의 광을 요구하 는 다육식물은 아파트 발코니와 같은 실내에서도 잘 적응할 수 있을 것이다.
아파트 발코니 창측과 내측 모두에서 형태와 색이 우수하고 관상가치를 유지할 수 있는 다육식물을 선발하고자 97종의 다 육식물을 대상으로 실험한 결과 37종이 선발하였다. 이러한 결과는 아파트 실내에 적용가능한 다육식물 종류와 이들의 특 징에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단되었다. 그 러나 본 실험기간이 짧았기 때문에 위의 결론을 장기간 적용 하기에는 한계가 있으며 이를 위해서는 장기적인 실험이 추가 로 필요할 것으로 판단된다.
