소나무재선충병 감염목의 음파 및 전기비저항단층촬영

박준형1*, 안효준2, 서다혜2, 김진우3, 김기우2,4

(1경북대학교 빅데이터 기반 글로컬 Forest Science 4.0 전문인력양성센터,

2경북대학교 생태환경시스템학과, 3경상북도산림환경연구원, 4경북대학교 수목진단센터)

Sonic and electrical resistivity tomography

of pine wilt nematode-infected Pinus densiflora

Junhyung Park1*, Hyojun Ahn2, Dahye Seo2, Jinwoo Kim3, Ki Woo Kim2,4

(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, 3Gyeongsangbuk-do Forest Environment Research Institute,

4Tree Diagnostic Center, Kyungpook National University)

요약: 본 연구에서는 소나무재선충에 감염된 소나무(Pinus densiflora)의 줄기 내부 상태 및 전기적 특성을 2024년 12월에 최소침습법을 사용하여 조사하였다. 경북 상주 일원의 소나무를 대상으로 총 25본을 선정하였으며, 이 중 건전목은 5본, 감염목은 20본이었다. 최소침습법으로 음파단층촬영(SoT)과 전기비저항단층촬영(ERT)을 사용하였으며 지면에서 50cm, 100cm, 200cm 높이에서 수행하였다. ERT 결과를 정량적으로 평가하기 위해 단층촬영도에서 심재와 변재 영역의 전기비저항 값을 추출하고 계산하였다. SoT 결과에서는 모든 수목의 목재가 건전하였다. ERT 결과에서는 건전목과 감염목의 평균 전기비저항 값은 각각 1037.54Ωm와 893.48Ωm로, 유의미한 차이가 있었다. 높이에 따른 전기비저항 단층촬영 결과, 건전목의 변재 전기비저항은 높이에 따라 일정하게 유지되었으나 감염목은 높이에 따라 전기비저항이 증가하였다. 또한, 심재와 변재 간 전기저항의 차이는 감염목이 건전목에 비해 유의미하게 낮았다. 이러한 결과는 소나무재선충병 감염에 대한 최소침습 진단 장비로서 SoT와 ERT의 활용 가능성이 있음을 시사한다.

Abstract: We investigated the internal condition and electrical properties of Pinus densiflora infected with pine wilt nematode using minimally invasive techniques in December 2024. A total of 25 trees were selected in Sangju, Gyeongbuk, including five healthy and 20 infected trees. Sonic tomography (SoT) and electrical resistivity tomography (ERT) were performed on the selected trees at heights of 50, 100, and 200 cm from the ground surface. Electrical resistivity values were extracted from the tomograms of heartwood and sapwood to quantitatively evaluate the ERT results. SoT showed that all trees had sound wood. Significant differences in the mean electrical resistivity values were found between the healthy trees (1037.54 Ωm) and infected trees (893.48 Ωm). While the electrical resistivity of sapwood was constant in healthy trees, it increased with the measurement height in infected trees. The differences in electrical resistivity between heartwood and sapwood were significantly lower in infected trees than in healthy trees. These results suggest that SoT and ERT could be used as minimally invasive diagnostic tools for pine wilt disease.

사사: 이 연구는 국립산림과학원과 산림과학기술연구개발사업(RS-2024-00404388)에 의하여 지원되었음.