나무껍질
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1. 개요
나무껍질은 나무의 가장 바깥쪽을 덮는 조직으로, 내수피와 외수피로 구성된다. 내수피는 살아있는 세포로 영양분 전달 역할을 하며, 외수피는 죽은 세포로 이루어져 수분 손실 방지 및 외부 충격으로부터 나무를 보호한다. 나무껍질에는 공기 유통을 돕는 피목이 존재하며, 다양한 형태와 크기를 가진다. 나무껍질은 차량 충돌, 기상 변화, 생물적 요인 등 다양한 원인으로 손상될 수 있으며, 나무는 손상된 부위를 유합조직을 통해 복구하려 한다. 한국에서는 나무껍질을 종이, 의복, 약재, 공예품 등 다양한 용도로 사용해 왔으며, 현대에는 건축 자재, 코르크 제품, 멀칭재 등으로 활용된다.
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| 나무껍질 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 목본식물 줄기 및 뿌리의 가장 바깥층 |
| 구성 | 주피와 껍질눈으로 구성됨 |
| 보호 기능 | 식물체를 보호하는 역할 수행 |
| 상세 구조 | |
| 주피 | 형성층의 바깥쪽에 형성되는 보호 조직 코르크 형성층, 코르크 세포, 코르크 피층으로 구성됨 |
| 코르크 형성층 (phellogen) | 주피의 형성층으로, 코르크 세포를 생성 |
| 코르크 세포 (phellem) | 코르크 형성층에서 바깥쪽으로 생성되는 세포 수베린이라는 소수성 물질을 함유하여 물과 기체의 이동을 막음 죽은 세포로 구성됨 |
| 코르크 피층 (phelloderm) | 코르크 형성층에서 안쪽으로 생성되는 세포 살아있는 세포로 구성됨 |
| 껍질눈 (lenticel) | 주피에 존재하는 작은 구멍 기체 교환을 촉진 코르크 형성층의 활동이 왕성한 부위에서 발생 |
| 형성 과정 | |
| 초기 형성 | 표피 또는 피층 세포에서 코르크 형성층이 발생 코르크 형성층은 코르크 세포와 코르크 피층을 생성 |
| 후기 형성 | 새로운 코르크 형성층이 더 깊은 층에서 형성될 수 있음 기존의 바깥쪽 조직은 떨어져 나가고, 새로운 껍질이 형성됨 |
| 기능 | |
| 보호 | 물리적 손상, 병원균 침입, 수분 손실로부터 식물체를 보호 수베린이 함유된 코르크 세포는 방수 기능을 제공 |
| 기체 교환 | 껍질눈을 통해 기체 교환이 이루어짐 |
| 단열 | 외부 온도 변화로부터 식물체를 보호 |
| 활용 | |
| 코르크 | 코르크 참나무의 껍질에서 얻어지며, 병마개, 단열재, 바닥재 등으로 사용됨 |
| 탄닌 | 일부 식물의 껍질에는 탄닌이 함유되어 있어, 가죽 생산 등에 사용됨 |
| 약재 | 일부 식물의 껍질은 약재로 사용됨 |
| 장식 | 독특한 질감과 색상으로 인해 장식용으로 사용됨 |
| 참고 사항 | |
| 껍질의 형태 | 식물 종에 따라 껍질의 두께, 색깔, 질감 등이 다양하게 나타남 |
| 예시 | 자작나무: 얇고 흰색의 껍질 소나무: 두껍고 거친 껍질 벚나무: 매끄럽고 윤기 있는 껍질 |
2. 구성
나무껍질은 크게 내수피와 외수피로 나뉜다.
- 내수피: 관다발 형성층 바로 바깥쪽에 위치하며, 사부(Phloem)라고도 불린다. 살아있는 세포로 구성되어 있으며, 주로 영양분을 운반하는 역할을 한다.
- 외수피: 주피라고도 불리며, 죽은 세포로 구성되어 나무를 외부 환경으로부터 보호한다.
성숙한 목본 줄기의 바깥쪽에서 안쪽으로 층은 다음과 같다:[20]
{| class="wikitable"
|-
! 층
! 구성
|-
| 나무껍질
|
| 주피 | |
| 피층 | |
| 사부 |
| 변재 (알부름) |
| 심재 (듀라멘) |
|-
| 수 (골수)
|}
어린 줄기는 나무껍질이 없으며, 바깥쪽에서 안쪽으로 다음과 같은 조직으로 구성된다.
코르크 세포벽에는 수베린이 함유되어 있어 줄기를 물 손실, 곤충 침입으로부터 보호하고 세균과 곰팡이 포자의 감염을 예방한다.[21]
일반적으로 수피는 수목의 줄기나 가지의 최외층에 있는 죽은 세포로 구성된 조직을 의미하지만,[53][54][55] 생물학적으로는 수목의 줄기(줄기나 가지)나 뿌리에서 관다발 형성층 바깥쪽에 있는 부분을 통틀어 수피라고 부른다.[53][54][55][56][59]
넓은 의미의 수피 중, 사부(2차 사부)에서 코르크 형성층까지는 살아있는 세포로 구성되지만, 그 바깥쪽(코르크 조직)은 죽은 세포로 구성된다.[55][56] 전자는 내수피 또는 감피, 후자는 외수피 또는 조피라고 불린다.[53][54]
2. 1. 내수피 (Inner Bark)
관다발 형성층 바로 바깥쪽에 위치하며, 사부(Phloem)라고도 불린다. 내수피는 살아있는 세포로 구성되어 있으며, 주로 영양분을 운반하는 역할을 한다.[53][54] 내수피에는 체관, 체세포, 유세포 및 섬유 등이 포함된다.2. 2. 외수피 (Outer Bark)
주피라고도 불리는 외수피는 죽은 세포로 구성되어 있으며, 나무를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 한다. 외수피는 코르크 형성층(펠로겐), 코르크 조직(펠렘 또는 수버), 코르크 피층(펠로덤)으로 구성된다.[20] 코르크 조직은 수베린과 왁스 성분을 함유하여 방수 및 방충 기능을 한다.[21]코르크는 코르크 형성층에서 파생된 목본 줄기의 가장 바깥쪽 층으로, 기생충, 초식성 동물 및 질병뿐만 아니라 탈수 및 화재로부터 보호하는 역할을 한다.[30]
일반적으로 외수피(Outer bark)는 리티돔(rhytidome)이라고도 불리지만,[53][54] 주피와 거의 동일한 범위를 리티돔이라고 부르는 경우도 있다.[55]
줄기가 노화되고 성장함에 따라 줄기 표면은 나무껍질로 변화한다. 코르크층이 두꺼워지면서 물과 영양분을 공급받지 못하는 세포는 죽게 된다. 이 죽은 층은 나무 줄기와 다른 줄기 주위에 형성되는 거친 코르크질 나무껍질이다.
목본 식물에서 새로 자란 줄기의 표피는 그해 늦게 부름켜로 대체된다. 줄기가 자라면서 표피 아래에 코르크 형성층이라고 하는 세포층이 형성되고, 이 세포는 코르크로 변하는 코르크 세포를 생성한다. 펠로덤이라고 하는 제한된 수의 세포층이 코르크 형성층 내부에 형성될 수 있다. 줄기가 자라면서 코르크 형성층은 기체와 물에 불투과성이 되고 부름켜 외부의 세포, 즉 표피, 피층 및 오래된 2차 체관부가 죽는 새로운 코르크 층을 생성한다.[32]
부름켜 내에는 첫 번째 부름켜 층이 생성되는 동안 형성되는 피목이 있다. 형성층 내에 대사 동안 기체 교환이 필요한 살아있는 세포가 있으므로, 이러한 피목은 수많은 세포간 공간을 가지고 있어 외부 대기와의 기체 교환을 허용한다. 나무껍질이 발달함에 따라 새로운 피목이 코르크 층의 틈새에 형성된다.
수피는 나무의 줄기를 덮는 바깥층으로, 나무껍질에서 가장 친숙한 부분이다. 수피는 주로 죽은 세포로 구성되어 있으며, 여러 겹의 수베린화된 페리더름, 피층 및 사부 조직의 형성에 의해 생성된다.[33]
2. 3. 피목 (Lenticel)
피목은 나무껍질에 있는 작은 구멍으로, 공기 순환을 돕는 역할을 한다. 나뭇잎의 기공과 비슷하게, 피목은 세포가 엉성하게 배열되어 있어 나무 내부와 외부 대기 사이의 기체 교환을 원활하게 한다.[55][61][56][63]피목은 피목 형성층(피목 코르크 형성층, lenticel phellogen, lenticel cork cambium)이라는 분열 조직에서 생성된다.[55][61][56][63] 피목 형성층은 바깥쪽에 세포간극이 풍부한 유조직을 만들어 주피를 뚫고 피목이라는 개구부를 형성하며, 이 유세포는 충전 세포(complementary cell)라고 불린다.[63][62][55][61][56]
피목의 형태, 크기, 밀도, 색 등은 종이나 가지의 위치, 나이에 따라 다르다. 벚나무(장미과)나 버드나무(버드나무과) 등은 가로로 긴 피목을, 오동나무(오동나무과)나 딱총나무(인동과) 등은 세로로 긴 피목을 가진다.[56][60][63]
3. 손상 및 복구
나무는 주변 환경과 사물에 의해 여러 피해를 입는데, 그중에서도 나무껍질은 다양한 종류의 피해를 입는다. 차량 충돌, 볕뎀, 상렬, 가지치기 실수 등으로 인해 껍질이 벗겨질 수 있다.[116]
나무껍질은 동상균열 및 일소와 같은 환경적 요인뿐만 아니라 딱따구리와 나무좀의 공격과 같은 생물학적 요인으로 인해 손상될 수 있다. 수컷 사슴 및 사슴과 동물들은 발정기에 뿔을 나무에 비벼 녹용을 제거하는데, 이로 인해 심각한 나무껍질 손상이 발생할 수 있다.
나무 껍질은 말뚝에 묶이거나 철사로 감싸여 손상되기도 한다. 과거에는 이러한 손상을 나무껍질 곪음이라고 불렀으며, 곪은 부위에 점토를 바르고 건초로 묶는 방식으로 치료했다.[38] 현대에는 "곪음"은 일반적으로 곤충이나 병원균에 의해 유발되는 식물의 비정상적인 성장을 의미한다.
나무껍질 손상은 식물에 여러 가지 해로운 영향을 미칠 수 있다. 나무껍질은 특히 곰팡이로부터 질병에 대한 물리적 장벽 역할을 하므로, 나무껍질이 제거되면 식물이 질병에 더 취약해진다. 사부의 손상 또는 파괴는 식물 전체에서 광합성 생성물의 수송을 방해한다. 극단적인 경우, 줄기 주변 전체의 사부 띠가 제거되면 식물은 일반적으로 빠르게 죽는다. 정원 가꾸기 및 공공 조경과 같은 원예 분야에서 나무껍질 손상은 종종 원치 않는 미적 손상을 초래한다.
곤충,[39] 곰팡이, 이끼, 조류, 기타 관다발 식물을 포함한 많은 생물체가 나무껍질 안 또는 위에 살고 있다. 이러한 유기체 중 다수는 병원균 또는 기생충이지만, 일부는 공생 관계를 갖기도 한다.
3. 1. 손상 원인
차량 충돌, 기계 마찰, 잘못된 가지치기 등 사람의 활동으로 인해 나무껍질이 손상될 수 있다.[116] 큰 나무를 옮길 때 밧줄을 잘못 감거나 지주를 잘못 설치하는 것도 원인이 된다.[116]
볕데기(피소), 상렬, 풍해, 관설해, 낙뢰해 등 기상 현상도 나무껍질 손상의 원인이다.[116] 볕데기는 남서쪽 목질부가 태양열로 인해 갈라지면서 수피가 벗겨지는 현상이다. 상렬은 남서쪽 수피와 목질부가 세로로 길게 갈라지는 현상이다. 태풍으로 인한 강풍(풍해)이나 눈의 무게(관설해)로 나뭇가지가 부러지면서 수피가 벗겨지기도 한다. 낙뢰해는 나무가 번개를 맞아 수피에 지그재그 모양의 상처가 생기는 현상이다.[116]
노루, 산양, 멧돼지, 토끼와 같은 동물들이 나무껍질을 갉아 먹어(식해) 피해를 주기도 한다.[116]
3. 2. 상처 복구 (Wound Closure)
나무껍질은 나무의 일부가 형성층까지 파괴될 정도로 심각한 피해를 입었을 때, 여러 해가 걸릴 정도로 느리지만 상처를 복구하려고 시도한다. 이는 동물이 잃어버린 부분을 완전히 메꾸는 것과는 달리, '상처닫기'를 통해 '치유'하려는 시도이다.[116] 형성층의 일종인 유합조직(캘러스)이 상처 주변에서 발달하여 부풀어 올라 상처 부위를 덮고 다시 수피와 목질부로 변형되어 병원균의 침투를 막는다.[116]그러나 상처 부위가 너무 크거나 나무 위쪽을 향해 있어 물이 자주 고이면 나무가 썩기 시작하고 곰팡이나 버섯이 피어 심하면 죽게 된다. 수피의 상처가 아무는 속도는 나무의 건강과 밀접한 관계가 있는데, 건강하고 활동량이 많은 나무일수록 유합조직의 생장이 활성화되어 상처가 빨리 아문다. 반면, 힘이 약한 나무는 유합조직의 발달 또한 약해져 치유 속도가 느려 병원균 침입이 쉬워진다.[116]
참나무와 같은 일부 수종은 광범위한 캘러스 복구를 생성하지 않는 경우도 있다. 손상된 부위는 질병 및 곤충 침입으로부터 보호하기 위해 때때로 수액이 생성되기도 한다.
4. 한국에서의 이용
한국에서는 예로부터 나무껍질을 다양하게 활용해 왔다. 자작나무 껍질은 질기고 유연하여 카누, 지붕, 신발, 배낭 등 생활용품 제작에 쓰였다. 벚나무, 사철나무, 황벽나무, 산딸나무 등은 염색에, 참나무과 식물은 탄닌 성분 때문에 피혁 무두질과 어망 염색에 사용되었다. 코르크 참나무 껍질은 코르크로 가공되어 와인 마개 등으로 이용된다.
4. 1. 전통적 이용
자작나무 껍질은 긴 시트 형태로 제거할 수 있어 카누 제작, 지붕 재료, 신발, 배낭 등 다양한 생활용품을 만드는 데 사용되었다.[41]
벚나무, 사철나무 (장미과), 황벽나무 (운향과), 산딸나무 (산딸나무과) 등의 나무껍질은 염색에 사용되었다.[104][105][106] 나무껍질은 자연 염료의 원재료로 예로부터 활용되었으며, 일본 나라 시대의 경전이나 공문서에 사용된 삼지에는 방충을 위해 황벽나무로 염색한 황염지가 사용되었다.[107] 황팔장의 껍질색에는 황벽나무나 나카하라흑기, 갈색이나 흑색에는 야에야마 힐기, 류큐 카스리나 홍형에는 후쿠기가 사용되었다.[107]
참나무과 식물 등의 나무껍질에는 탄닌이 포함되어 피혁의 무두질에 사용된다.[108] 탄닌에는 방부, 방수, 방충 효과가 있어 어망을 염색하기 위해 가문비나무, 떡갈나무, 종가시나무, 밤나무, 산딸나무 등의 나무껍질이 사용되었다.[107]
코르크 참나무(참나무과)는 두꺼운 코르크 조직을 가지고 있으며, 와인 마개 등에 이용된다.[64][65]
로버트 훅은 코르크 절편을 현미경으로 관찰하여, 다수의 "작은 방"(라틴어로 ''cellula'')으로 이루어져 있음을 1665년에 보고했으며, 이것이 세포 (cell)의 어원이 되었다.[55][64][66] 코르크 세포는 세포벽만 남은 죽은 세포이며, 세포 내 구조는 존재하지 않는다.[55][64]
일부 나무의 속껍질(체관부)은 식용이 가능하다. 북유럽에서는 구운 호밀에 스코틀랜드 소나무 또는 자작나무의 구워지고 갈아진 가장 안쪽 껍질 층을 첨가하여 나무껍질 빵을 만든다. 사미족은 봄에 제거하여 주식으로 사용할 수 있도록 준비하고 보관한 대형 ''Pinus sylvestris'' 나무껍질을 사용한다. 속껍질은 생으로, 말려서 또는 구워서 먹는다.[40]
4. 2. 현대적 이용
나무껍질은 멀칭 및 원예 산업에서 다양하게 활용된다. 잘게 썬 나무껍질 조각은 '나무껍질 조각'으로 불리며, 착생 식물과 같이 일반 토양에서 잘 자라지 않는 식물에 사용된다.[50]
목재 껍질에 포함된 리그닌은 열분해를 통해 천연 페놀 유도체가 풍부한 액체 바이오 오일 제품을 생성하는 데 사용될 수 있다.[51] 이 바이오 오일은 배향 스트랜드 보드 (OSB) 및 합판에 사용되는 페놀-포름알데히드(PF) 수지를 대체할 수 있다.[51]
코르크 조직은 다공질이며 탄성이 있지만, 세포벽에 수베린과 납이 침착되어 있어 물과 공기를 거의 통과시키지 않는다. 코르크는 단열, 방음, 전기적 절연성, 내약품성이 우수하다.[64] 특히 코르크 참나무(참나무과)는 두꺼운 코르크 조직을 가지고 있어, 와인 마개 등으로 이용된다.[64][65]
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和紙はどんな原料からつくられる？
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福本繁樹：樹皮布「タパ」誇り高く◇南太平洋の島々訪ね記録 氏族伝統の文様まとう◇
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バーク堆肥とは？ 使い方や効果、デメリットなどを紹介します
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バークチップ
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バークチップとウッドチップの効果や違いは？使い方や値段は？
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たくさんの利点がある！ウッドチップ・バークチップをガーデニングに使おう。
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향문사
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