비술나무 백색 수피의 성분 규명

박준형1*, 안효준2, 서다혜2, 김기우2,3

(1경북대학교 빅데이터 기반 글로컬 Forest Science 4.0 전문인력양성센터,

2경북대학교 생태환경시스템학과, 3경북대학교 수목진단센터)

Characterization of White Bark of Siberian Elm (Ulmus pumila)

Junhyung Park1*, Hyojun Ahn2, Dahye Seo2, Ki Woo Kim2,3

(1Human Resources Development Center for Big Data-based Glocal Forest Science 4.0 Professionals, Kyungpook National University,

2Department of Ecology and Environmental System, Kyungpook National University,

3Tree Diagnostic Center, Kyungpook National University)

요약: 느릅나무과에 속하는 비술나무의 수피는 주로 회백색이지만 일부 부위는 상하로 길게 백색으로 나타난다. 이에 본 연구에서는 서울과 포천 일원 비술나무 5본을 대상으로 백색 수피의 성분을 규명하기 위해 주사전자현미경, X선 미세분석, 라만분광법을 사용하여 조사하였다. 주사전자현미경 관찰 결과, 회백색 수피는 벌집 모양의 코르크 세포로 덮여 있었다. 백색 수피에서는 다양한 크기의 판상의 입자성 구조가 표면을 조밀하게 덮고 있었으며, 세균과 균류의 증식은 일부 관찰되었다. X선 미세분석에서는 회백색 수피보다 백색 수피에서 칼슘 농도가 급격히 증가하였다. 백색 수피의 라만 분석 결과에서 옥살산 칼슘과 탄산칼슘이 검출되었다. 이러한 결과는 비술나무의 백색 수피는 특정 미생물 증식에 의한 변색이 아닌 칼슘 옥살산과 탄산칼슘의 축적으로 인해 발생함을 시사한다. 특정 조건에서 칼슘이 풍부한 수액이 상처 또는 분기점을 통하여 체외로 배출되고 일련의 칼슘 산화물로 전환되어 수피를 피복하므로 백색으로 보이는 것으로 추정한다.

Abstract: Siberian elm (Ulmus pumila) commonly has grayish-white bark, however, some bark regions appear white along the stems. The compounds on the white bark were characterized from five Siberian elms in Seoul and Pocheon using scanning electron microscopy, X-ray microanalysis, and Raman spectroscopy. Scanning electron microscopy revealed that the intact grayish-white bark had a honeycomb-like arrangement of cork cells on their outer bark. The white bark was densely covered with plate-like particles of various sizes, and bacterial or fungal proliferation was rarely detected. X-ray microanalysis revealed a high concentration of calcium in the white bark. Raman spectroscopy showed Raman peaks with features of calcium oxalate and calcium carbonate. These results suggest that the white bark of Siberian elm would be caused by the accumulation of calcium oxalate and calcium carbonate, rather than discoloration due to microbial proliferation. Calcium-rich sap may leak from wounds and branch ridges, turn into calcium oxides, leading to the white covering of the bark under specific environmental conditions.

사사: 이 연구는 국립산림과학원에서 의하여 지원되었음.