참억새
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1. 개요
참억새는 키가 1~2m까지 자라는 여러해살이 풀로, 붉은색 꽃 이삭을 맺고 종자에 흰 털이 생기는 특징을 가진다. 한국, 중국, 대만 등지에 분포하며, 북미에서는 침입 외래종으로 문제를 일으키기도 한다. 다양한 변종과 품종이 존재하며, 관상용으로 널리 재배된다. 바이오 에너지 작물로서의 활용 가능성이 연구되고 있으며, 특히 토양 탄소 격리 및 환경적 이점을 제공한다. 하지만 침입 가능성도 있어 관리가 필요하다. 한국과 일본 문화에서 가을을 상징하는 식물로 여겨지며, 기상청에서 개화일을 관측한다.
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| 참억새 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 학명 | Miscanthus sinensis |
| 명명자 | Andersson(1855) |
| 속 | 억새속 Miscanthus |
| 과 | 벼과 Poaceae |
| 목 | 벼목 Poales |
| 아강 | 외떡잎식물군 Monocots |
| 계통군 | 속씨식물군 Angiosperms |
| 계 | 식물계 Plantae |
| 일본어 이름 | 스스키 (芒、薄) |
2. 특징
참억새는 키가 0.8m에서 2m까지 자라며 드물게 4m까지 자라는 초본 여러해살이풀 풀이다.[3] 지하에 짧고 튼튼한 지하경(땅속줄기)이 있어 여기에서 여러 개의 꽃줄기를 세우며 빽빽한 덩어리(포기)를 형성한다.[45]
한국에는 다음과 같은 참억새의 변종 및 품종이 분포한다.
잎은 길이가 18cm에서 75cm이고 너비는 0.3cm에서 2cm 정도로 가늘고 길다.[3] 잎에는 규산 성분이 많아 단단하며, 가장자리는 날카로운 갈고리 모양이어서 피부에 상처를 입힐 수 있다.
여름부터 가을에 걸쳐 줄기 끝에 길이 20cm에서 30cm 정도 되는, 십여 개로 갈라진 붉은색 꽃 이삭을 맺는다. 종자(정확히는 영과)에는 흰 털이 달려 있어 바람에 날려 퍼지기 쉬우며, 이 털 때문에 꽃 이삭 전체가 하얗게 보이기도 한다. 꽃 이삭의 모양은 억새와 비슷하지만, 참억새는 포기를 이루고 자라므로 구별할 수 있다.[45] 추석 무렵에 맺힌 꽃 이삭은 늦가을에 익어가면서 풀 전체가 노란색이나 붉은색으로 물드는 풀 단풍을 보여준다.[46]
일본 전국의 햇볕이 잘 드는 산과 들에 널리 분포한다. 국외에서는 한반도, 중국, 대만 등 동아시아 지역에 분포한다. 북미에서는 침입 외래종으로 분류되기도 한다 (이는 일본에 돼지풀이 침입한 것과 반대 경로이다).
보통 겨울에는 땅 위의 부분이 시드는 여름 녹색 풀이지만, 오키나와와 같은 따뜻한 지역에서는 늘푸른 상태를 유지하며 키가 5m에 달하기도 하여, 사탕수수로 잘못 보기도 한다. 또한, 이 식물은 ''Ropalidia fasciata''와 같은 일부 종이벌이 둥지를 틀기에 선호하는 구조를 제공한다.[3]
3. 변종 및 품종
원예용으로 여러 재배 품종이 개발되었으며, 이 중 다수는 왕립 원예 협회(Royal Horticultural Society)의 가든 메리트상(Award of Garden Merit, AGM)을 수상했다.[11] 대표적인 품종은 다음과 같다.
그 외 주요 재배 품종은 다음과 같다 (AGM 수상 품종 표시).
4. 재배 및 관리
항상 양지인 곳에 심어야 하며, 이른 봄 새싹이 올라올 때 포기나누기를 통해 번식시킨다.[49] 세계의 온대 기후 지역에서는 관상 식물로도 널리 재배된다.
비료는 더 높은 수확량을 얻는 데 중요한 역할을 한다. 특히 질소 비료가 중요하며, 헥타르당 약 60kg의 질소를 시비하는 것이 최적으로 여겨진다.[8] 이보다 더 많은 양을 시비해도 수확량이 크게 향상되지는 않는 것으로 보인다.[8] 질소 시비는 식물의 수분 함량과 질소 함량을 증가시키지만, 칼로리에는 영향을 미치지 않는다. 또한, 참억새의 질소 함량은 계절에 따라 변동하며, 토양 유형이나 질감과 같은 다른 요인들도 질소의 가용성에 영향을 미쳐 수확량에 영향을 줄 수 있다(Schwartz 등, 1994).[9]
여러 개의 재배 품종이 있으며, 대표적으로 좁은 생육 습성을 가진 'Strictus', 흰색 가장자리를 가진 'Variegata', 잎에 가로로 노란색과 녹색 줄무늬가 있는 'Zebrinus'(때로는 'Zebrina'로 잘못 표기됨) 등이 있다. 다음은 왕립 원예 협회의 가든 메리트상(AGM)을 수상한 품종들이다.[11]
4. 1. 바이오 에너지 활용
''참억새''(''M. sinensis'')는 다양한 기후 환경과 토양에서의 안정적인 수확량, 저렴한 종자 번식, 효과적인 영양 순환, 높은 유전적 변이 덕분에 바이오 에너지 생산의 유망한 후보 작물로 꼽힌다.[28] 특히 곡물 기반 에탄올 생산의 환경 영향을 줄이고 에너지 안보를 강화하는 데 기여할 수 있는 재생 에너지원으로서 중요한 역할을 한다.[28]참억새는 옥수수가 자라는 지역에서 재배할 수 있으며, 해발 약 700m 고도가 최적이다. 옥수수와 같은 전통적인 밭작물에 너무 습한 토양에서도 잘 자라는 장점이 있다.[5] 다만, 압축된 토양이나 낮은 수분 보유력은 바이오매스 생산량과 수확량을 감소시킬 수 있다. 부자연스러운 지형, 토지 경사, 낮은 토양 품질과 같은 불리한 조건에서도 재배 가능하며, 토양 보호와 같은 생태적 서비스에도 기여할 수 있다.[5]
주로 봄에 수확하는 참억새의 건조된 지상 바이오매스는 발전소에서 직접 태워 전력을 생산하는 데 사용될 수 있다. 또한, 이 원료를 발효시켜 바이오 에탄올을 생산하거나, 혐기성 소화를 통해 바이오 메탄을 생산할 수도 있다. 바이오 에탄올과 바이오 메탄은 다양한 운송 수단을 구동할 수 있는 확장 가능한 바이오 연료이다.[29][28] 수확된 원료는 덩어리, 잘게 썬 짚, 또는 펠릿 형태로 농장에서 발전소나 바이오 반응기로 운송된다.[30]
참억새의 리그닌 함량은 발효 과정을 방해하여 바이오 전환 효율에 영향을 미친다. 이 문제를 해결하기 위해, 리그닌 함량이 낮아 바이오 전환 효율을 높일 수 있는 참억새 품종 개발 연구가 진행 중이다. 가을이나 초겨울에 녹색 상태로 수확하거나, 적절한 비료 사용, 유리한 형질을 위한 육종 등을 통해 리그닌 함량을 낮출 수 있다.[29][30]
또한, 바이오 에너지 작물로 사용하기 위한 새로운 미스칸서스 품종 개발 시, 참억새는 유리한 형질을 많이 가지고 있어 유전 물질의 중요한 공급원으로 활용될 가능성이 있다.[28]
북미 일부 지역에서는 침입종으로 간주되기도 하지만,[6] 번식과 적절한 관리를 통해 기존 야생 개체군과의 탈출이나 잡종 형성 가능성을 줄일 수 있다.[7]
5. 환경적 이점 및 탄소 격리
''참억새''(''Miscanthus sinensis'')는 특히 온건한 온난화 시나리오(RCP 4.5) 아래에서 토양 유기 탄소(SOC) 저장 능력이 뛰어난 것으로 평가된다. 하지만 더 심한 온난화 시나리오(RCP 8.5)에서는 ''참억새''가 비교적 서늘한 기후에 더 잘 적응하기 때문에 시간이 지남에 따라 토양 유기 탄소 축적량이 감소할 수 있다.[31]
토양 유기 탄소 함량이 높아지면 토양의 구조가 개선되고, 영양분이 더 원활하게 순환하며, 수분 보유 능력이 향상되고, 토양 내 미생물 활동과 생물 다양성이 증가한다. 이는 농업에서 토양의 건강, 지속 가능성, 생산성을 높이는 데 매우 중요하다. 건강한 토양은 극심한 기상 현상, 특히 토양 침식이나 가뭄으로 인한 피해에 더 잘 견딜 수 있게 해준다. 또한, 토양에 더 많은 탄소를 저장하는 것은 온실 가스 배출을 줄이는 효과가 있어 기후 변화 완화에 기여한다.[33]
일반적으로 C4 탄소 고정 식물들은 ''참억새''보다 뿌리를 통해 더 많은 물질을 토양으로 배출하는 경향이 있다. 이는 ''참억새''의 탄소 순환이 탄소를 안정적으로 저장하기보다는 재활용하는 과정에 더 가깝다는 것을 시사한다. 즉, 뿌리를 통해 직접 토양으로 방출되는 탄소의 양은 상대적으로 적을 수 있다. ''참억새''가 탄소를 저장하는 중요한 방식 중 하나는 수확 전에 지상부의 탄소를 뿌리줄기로 이동시키는 것이다. 또한, 식물체가 분해되면서 탄소가 토양으로 돌아가기도 한다.[34]
''참억새''의 탄소 격리 능력은 기후, 토양의 종류, 관리 방식, 그리고 해당 토지가 이전에 어떻게 사용되었는지에 따라 달라질 수 있다.[35] 경작 방식에 따라 토양이 자주 교란되면 많은 양의 탄소가 손실될 수 있다. 하지만 ''참억새''와 같은 다년생 작물은 매년 땅을 갈아엎을 필요가 없어 토양이 탄소 손실을 회복하고 더 높은 수준의 탄소를 안정적으로 유지할 시간을 벌 수 있다는 장점이 있다.[36][37] 특히 재배 초기 수십 년 동안은 토양 유기 탄소 축적이 증가할 수 있지만, 만약 다시 기존의 경작 방식으로 돌아간다면 축적된 탄소는 결국 다시 감소할 수 있다.[38]
같은 ''미스칸투스'' 속 내에서도 종마다 탄소를 이동시키고 분배하는 방식이 다르다. ''참억새''는 가까운 종인 ''미스칸투스 x 기간테우스''(''Miscanthus x giganteus'')보다 지상부 바이오매스 생산량은 적을 수 있지만, 탄소를 지하부로 더 효율적으로 보내 토양 유기 탄소 함량을 높이는 데 더 유리할 수 있다. 또한, ''참억새''는 물 부족 스트레스에 더 잘 견디는 특성이 있어, 이러한 환경에서도 탄소를 효과적으로 보유하는 데 도움이 될 수 있다.[34]
6. 침입 가능성
''참억새''(''Miscanthus sinensis'')는 뛰어난 적응력과 경쟁적인 특성 때문에 일부 지역에서 침입종으로 간주될 가능성이 있다. 실제로 북미 일부 지역에서는 이미 침입종이 되었다.[6]
''참억새''는 다양한 환경 조건에서 잘 자랄 수 있는 능력이 있는데, 이는 침입 가능성을 높이는 요인이다.[39] 이러한 적응력 때문에 다양한 서식지에 자리를 잡고 토착 식물과의 경쟁에서 우위를 점하며, 결국 지역 생태계를 변화시킬 수 있다.[39] 예를 들어, ''참억새''는 스위치그래스(switchgrass)와 같이 생장력이 강한 다른 식물과도 경쟁할 수 있으며, 다른 식물을 압도하여 생물 다양성을 감소시키고 특정 지역을 참억새만 자라는 단일 경작지로 만들 수도 있다.[40] 또한, 다른 식물에 비해 온도, 토양 유형, 수분 수준에 대한 내성이 넓고, 씨앗이 오랫동안 살아남을 수 있다는 장점도 가지고 있다.[41][42]
한 연구에서는 ''참억새''와 유사한 풀인 ''거대억새''(''Miscanthus × giganteus'')의 정착 및 생산성을 비교했는데, ''참억새''가 더 강력한 정착 능력을 보였다.[43] 이 연구 결과는 ''참억새''가 ''거대억새''보다 귀화하여 퍼져나갈 가능성이 더 높다는 것을 시사한다.[43] 따라서 바이오 에너지 생산을 위한 작물을 선택할 때, 의도치 않은 생태계 영향을 피하기 위해 신중한 고려가 필요하다.
다만, 적절한 번식 관리와 재배 관리를 통해 기존의 야생 ''참억새'' 군집으로 퍼져나가거나 잡종 형성이 일어날 가능성을 줄일 수 있다.[7]
7. 한국 문화와 억새
과거 한국 농촌에서는 참억새를 '띠'라고 부르며 유용하게 사용했다. 참억새는 초가지붕을 이는 지붕 이엉의 중요한 재료였으며, 가축의 먹이로도 널리 이용되었다.[47] 이 때문에 마을 근처에는 억새를 정기적으로 베어 관리하는 초원이 흔히 있었는데, 이를 '띠밭'(일본어: 茅場|카야바일본어)이라고 불렀다. 띠밭은 풀 베기나 불 놓기 등을 통해 잡목의 침입을 막고 억새가 우점하는 상태를 유지했다.
그러나 현대에 들어 지붕 재료가 바뀌고 농업 방식이 변화하면서 억새의 전통적인 쓰임새가 크게 줄어들었다. 그 결과, 과거 흔했던 띠밭은 대부분 관리되지 않고 식물 천이가 진행되어 잡목림으로 변해가는 실정이다. 이러한 변화는 띠밭과 같은 억새 초원에 서식하던 일부 식물이나 멧밭쥐 같은 동물들이 점차 보기 어려워지는 생태적 결과로 이어지기도 했다.
7. 1. 일본 문화와 억새
- '''계절'''
- * 하이쿠에서 "ススキ|스스키일본어(芒·薄)"는 가을의 계절어이다.
- * 구력 8월 15일의 보름달맞이에는 싸리와 함께 억새를 장식하는 경우가 많다.
- * 하나후다에서는 8월의 그림으로 "억새에 달", "억새에 기러기", 쓰레기 2장이 그려진다.
- '''오바나'''/'''오바나쿠리게'''
- * 일본어에서는 억새 이삭을 동물의 꼬리에 비유하여 '尾花|오바나일본어'라고 부르기도 하며, 억새 자체를 그렇게 부르기도 한다. 이 "오바나"는 억새와 억새 이삭을 의미하는 고어로, 나라 시대 초기의 가인 야마노우에노 오쿠라가 『만엽집』(권 8 1538)에서 "싸리 꽃, '''오바나''' 갈 꽃, 패랭이꽃 꽃, 여름풀꽃, 또 등나무 도라지 꽃"이라고 읊었듯이, 옛날부터 가을의 7가지 풀 중 하나로 여겨졌다.
- * 말의 털색에서 '''尾花栗毛|오바나쿠리게일본어'''는 밤색 말이나 밤토치색 말에 더해 갈기와 꼬리의 긴 털이 흰색인 것을 가리킨다. 이 흰 털은 멀리서 보면 금색으로 빛나 보이므로, 그 특징을 가을의 억새 이삭에 비유하여 불렀다.
- '''마소호노 스스키'''
- * 이삭에 붉은 기운이 감돌아 아름다운 억새를 真赭のススキ|마소호노 스스키일본어(ますほのススキ)라고 부른다[44]。
- '''카레오바나'''/'''카레오바나'''
- * ''마른 억새'' (枯れすすき|카레스스키일본어, 꽃도 이삭도 마른 억새)에는 '''かれおばな|카레오바나일본어'''(고어)라는 호칭도 있으며, 현대에도 "'''유령의 정체를 보니 카레오바나'''"라는 속담이 잘 알려져 있다. 이는 에도 시대 중기의 국학자이자 하이진인 요코이 야유가 하이분집 『우라기누』 속에서 "일년송목 담담하여 스스로 높아지고, 남을 업신여긴다고 전해 들으니, 처음 대면하여 괴물의 정체를 보니 카레오바나, 그 성심이 되는 것은 대개 이 종류이노라"라고 말한 중 "괴물의 정체를 보니 카레오바나"가 세상에 널리 퍼지면서 변화한 것이다. 이는 "의심암귀에 빠진 심경에서는 바람에 나부끼는 카레오바나 같은 하찮은 것도 수상하게 보이고, 유령 같은 심상치 않은 것으로 잘못 보게 된다"는 것에서, "공포심이나 의심이 있으면, 아무것도 아닌 것도 무섭고 수상하게 보이게 된다"는 것을 의미하는 비유가 되었다. 더 나아가, 역시 억새 이삭과 관련된 유의어로 "'패잔병은 억새 이삭에도 두려워한다' (''cf.'' wikt)"가 있는데, 이는 "패잔병은 붙잡힐 것을 경계하고, 겁을 먹고 있기 때문에 억새 이삭에도 공포를 느낀다"는 것에서, 앞의 속담과 같은 의미로 사용된다.
- * 에도 시대 중기의 하이진 요사 부손은 "狐火の燃えつくばかり枯れ尾花|여우불이 타오르는 것 같아 카레오바나일본어"라고 읊었는데, 이는 밤의 들판에서 바람에 흔들리는 카레오바나의 정경을, 괴이하게 타오르는 현세의 것이 아닌 여우불에 비유한 하이쿠이다.
8. 기상청의 억새 관측
기상청에서는 전국의 기상 관서에서 통일된 기준에 따라 억새가 개화한 날 등을 관측하는 생물 계절 관측을 실시하여 식물 계절의 변화를 파악하고 있다.
억새 개화일이란 잎집에서 뽑아낸 이삭의 수가 이삭이 나올 것으로 예상되는 전체의 약 20%에 달했다고 추정되는 첫 날을 의미한다. 이러한 관측은 주로 기상 관서의 구내 또는 그 부근에서 이루어진다.
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