서울대학교 농업생명과학대학 농림생물자원학부 김현석 교수 연구팀은 국내에서 가장 많이 식재되고 있는 조경수 13개 수종을 대상으로 수목 잎의 형태적, 생리적 특성과 초미세먼지(PM2.5) 저감 능력에 대한 연구를 수행하고, 이에 대한 내용을 밝혔다.

미세먼지는 현재 세계적으로 가장 중요한 환경 문제 중 하나로 생태계, 산업 시설 뿐만 아니라 인간 건강에 심각한 악영향을 미치고 있다. 미세먼지 저감 방법 중 하나로 산림과 식생을 이용한 방법이 제시되고 있는데, 이는 경제적이고, 친환경적이며, 공학적 방법에 의한 부작용을 개선할 수 있다.

연구팀은 미세먼지 농도가 높게 나타나는 도시 지역의 주요 조경수종을 대상으로 엽면적당 PM2.5 저감 능력을 정량화하여 비교하고, 수종별 잎의 물리적, 생리적 특성과 PM2.5 저감 능력의 관계에 대한 연구를 수행하였다. 이에 대한 내용은 2022년 4월 국제 학술지 Urban Forestry & Urban Greening에 게재되었다.

연구 결과 엽면적당 PM2.5 저감량은 은행나무가 가장 높고 스트로브잣나무가 가장 낮았으며, 활엽수종이 침엽수종 보다 약 8.6배 높았다. 수종 사이의 PM2.5 저감능력은 잎의 형태적 특성 중 엽면적비(SLA)와 가장 상관있었으며, 수종 내에서 개체목 사이에는 엽면적당 둘레비와 가장 상관이 있었다. 또한 PM2.5는 광합성 특성인 최대광합성속도(Amax), 최대카르복실화속도(VCmax), 광합성 색소 함량과도 상관관계를 보이며, 잎의 물리적 기작 뿐만 아니라 생리적 기작에 의해서도 저감되는 것으로 나타났다.

이러한 발견은 조경수를 통해 초미세먼지를 효과적으로 저감하기 위해서는 수종별로 다른 잎의 물리적 특성과 생리적 특성을 종합적으로 고려하여 앞으로 식재할 수종을 선정하는 것이 중요하며, 이미 식재되어 있는 수종에 대해서는 건강한 생리적 활성을 유지하도록 지속적인 관리가 필요하다는 것을 강조한다.

사진1) 주요 조경수 13개 수종의 (a) 챔버내 PM2.5 농도 변화와 (b) 엽면적당 PM2.5 저감량

사진2) 주요 조경수종의 엽면적당 PM2.5 저감량과 물리적 특성 엽면적비(SLA)와의 관계

사진3) 주요 조경수종의 엽면적당 PM2.5 저감량과 생리적 특성 광합성 능력과의 관계

논문 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ufug.2022.127526