[환경일보] 박선영 기자 = “오늘 사용한 대부분의 물은 대한민국 국토의 2/3를 차지하는 산에서 만들어진다.”

박현 국립산림과학원장이 본지와의 인터뷰에서 밝힌 이 말을 더 쉽게 이해하려면 매월 정산되는 수도요금 내역을 살펴보면 된다. 납부고지서 항목 중 물이용부담금은 사용량만큼 내는 수도요금과 다르게 일정금액이 정해져 있다. 이 부담금은 강 주변 녹지를 조성하고 자연환경을 보호하는 데 사용해야 한다고 법률로 명시돼 있다. 즉, 깨끗한 수돗물을 항시 사용하기 위해서는 상수원에 물이 모이게 하는 수원(水源)인 산과 숲이 관리돼야 한다는 의미다.

국립산림과학원은 지난해 3월 한반도 백두대간 숲의 수자원 함양 기능이 일반 숲보다 1.4배 우수하다는 연구 결과를 발표했다. 이를 바탕으로 국립산림과학원 도시숲연구과 최형태 박사는 산의 상태에 따라 어느 정도 물이 흘러내릴 수 있는지를 시각화한 ‘산림물지도’를 만들었다.

산림물지도는 수원함양보호구역, 조림 적합지역, 가뭄 취약지역 판정, 산불·산사태 취약지역 판정 고도화를 위해 산림토양의 수분 보유 특성 정보를 제공한다. 최형태 박사는 이 알고리즘 기술 개발로 12월16일 과학기술정보통신부 장관 표창(2022 기후변화대응 대표기술 10선 선정)을 받았다.

최형태 박사는 “산림물지도는 지역별 맞춤형 나무심기로 2050 탄소중립을 실현하고, 산림수자원 특성을 체계적으로 평가·관리해 산사태·산불 등의 재난 대응 강화와 물 부족 해소에 기여할 것”이라고 밝혔다.

박현 원장은 “최형태 박사의 산림물지도 알고리즘 개발 사례처럼 기후위기 시대 숲을 어떻게 잘 사용할 수 있을지 각 정부 기관과 지자체, 국민이 함께 생각을 모아야 할 때”라고 말했다.

박 원장의 말대로 산림자원에 대한 중요성은 지속적으로 증가하고 있다. 국립산림과학원 산림정책이슈 2021년도 통합본 자료에 따르면 산림의 공익기능 평가액(2018년 기준)은 221조원으로 국내총생산의 11.7%를 차지하는 것으로 나타났다.

박현 원장이 지난해 2월 취임 후 가장 먼저 한 일은 국립산림과학원 본원에 직속으로 산림ICT연구센터를 만든 것이었다.

산림ICT연구센터는 라이다(LiDAR), 사물인터넷(IoT) 등 4차 산업혁명 요소기술을 활용해 디지털 산림관리체계 구축을 위한 지능형 산림정보 구축 개발, 산림공간정보 모델링 연구, 디지털 산림정보의 융복합 활용기술개발 연구를 수행하고, 위성영상을 활용한 산림자원의 변화탐지 및 산림재해 모니터링 등 위성자료를 활용한 산출물 개발 연구를 진행한다. 또한, 센터는 국내 명산 위주로 설치한 464개 산악기상관측망에서 실시간으로 산악기상 빅데이터를 수집하고 이를 산악기상정보시스템에 공개하고 있다.

효율적인 산림복지 서비스를 시민에게 제공하는 산림휴먼서비스연구과(미래산림전략연구부) 업무는 ▷산림휴양 및 복지정책 개발, 산림복지수요 및 미래예측, 산림휴양자원 발굴 및 이용관리 방안 개발에 관한 연구를 수행하는 ‘산림휴양·복지연구실’ ▷산림교육 표준지침 개발, 산림치유 공간 조성 및 확대, 산림치유 빅데이터 체계 구축을 수행하는 ‘산림교육·치유연구실’ ▷산림문화자원의 콘텐츠화 및 고부가가치 창출 방안, 산림문화서비스 확대 방안, 산림관광 활성화를 위한 지역자원 연계기술 개발 및 수요 예측 등의 연구를 수행하는 ‘산림문화·관광연구실’에서 맡는다.

국립산림과학원이 2022년 8월22일 산림과학연구 시작 100주년을 기념하는 행사에서 공표한 슬로건은 ‘숲과 함께한 100년, 국민과 함께할 100년’이었다. 박 원장은 이 자리에서 “지난 100년간 숲은 잘 만들어야 하는 것이었다면 이제는 국민을 위해 숲을 써야 할 때”라고 강조했다.

숲에서 나오는 각종 생태계서비스를 고급 서비스화 하는 ‘미래숲 경영’을 국립산림과학원 비전으로 제시한 박현 원장을 만나 2년간의 업무성과와 추진 사업에 대해 들어봤다.

기후위기 극복 자원, ‘숲’

Q. 지난해 2월 국립산림과학원 원장으로 취임 후 2050 탄소중립 등 국정현안을 반영한 연구개발 혁신계획 수립, 2050 탄소제로 실현을 위한 산림 부문의 역할 증진을 임기 내 과제로 밝힌 바 있다. 이와 관련해 2년간 추진한 업무라면

전 세계적으로 기상이변이 발생하고 있다. 기후변화라는 용어보다 기후위기라는 말이 더 체감되는 상황이다. 기후위기를 극복하기 위해 ‘탄소중립’이라는 단어가 화두가 되었으며 이에 기후위기를 극복할 수 있는 지속가능한 자원인 숲은 친환경 탄소중립 자원으로 관심을 받았다.

이에 국립산림과학원장으로서 산림과학연구의 역량을 키워 내기 위해 노력했다. 먼저 산림ICT연구센터를 원장 직속으로 설치하고 산림정책 전반을 연구하는 미래산림전략연구부 내에 탄소중립연구단, 산림휴먼서비스연구과 등을 만들어 기후위기 시대에 미래를 향한 숲 관리 방식 전환에 대한 논리를 만들어 가고 있다. 국립산림과학원은 산림을 연구하는 국내 유일한 기관으로 국가가 제시한 산업별 탄소중립 목표를 달성하기 위해 산림 부문 탄소중립 시나리오를 제시했다.

사실 우리나라 산림은 노령화로 인해 이대로 방치하게 되면 산림의 탄소 순 흡수량은 2020년 약 3870만여 톤에서 2050년 1390만 톤으로 감소할 것으로 예측됐다. 하지만 2050년까지 숲을 잘 이용하고 가꾸면, 목재 공급량을 800만㎥까지 확대할 수 있다. 탄소 흡수능력이 우수한 나무와 품종에 대한 조림이 확대된다면 흡수량이 2080만 톤까지 높아질 수 있다. 이러한 예측 결과는 ‘2050년 산림부문 탄소중립 시나리오 수립’에 활용돼 적극적인 정책 추진 필요성에 대한 논거로 제시됐다. 또한, 탄소 배출에 대한 측정, 보고, 검증 기반 체계를 수립했고, 이러한 공로를 인정받아 기후변화 대응과 관련해 환경부 장관 표창도 수상했다.

Q. 산림 분야는 기후변화 적응의 중요성이 강조되는 영역이다. 기후변화 대응 산림 육성 방안이라면

전 세계가 기후변화에 대응하는 방법으로 이산화탄소 감축에 노력을 기울이고 있다. 산림은 이산화탄소를 흡수해 저장하는 기능을 가지고 있는 나무들의 집합체로 산림자원 육성이 기후변화에 대응하는 가장 적합한 방법이라 할 수 있다.

하지만 기후변화로 급격한 환경변화가 진행 중으로 미래에 적합한 수종을 선택하는 것은 어려운 과제가 됐다. 생육환경이 그 수종의 생리적인 최적 범위를 벗어나면 광합성량보다 호흡량이 증가해 생산성이 저하되고 병해충 피해도 커지며 고사 가능성도 높아진다. 산림은 일반 농작물과 달리 수십 년에서 백 년 이상을 두고 한 세대를 경영한다. 이 기간 나무들은 기후적 변이와 극한 기상현상에 노출된다. 따라서 장기적인 측면에서 수종이 건강하게 살아 버티고 생산력을 유지할 수 있는 지역이 어느 곳인지 가늠하고 숲을 조성하는 것은 중요한 과제다.

국립산림과학원에서는 주요 조림수종의 적정 입지 환경 조건을 연구해 밝히고, 조림 적지 기준을 개발했다. 또, 난아열대 분포 도입수종의 북상 가능성을 평가하고 조림 한계지를 밝혔다. 여기에 기후변화 적응력이 우수한 해외 수종을 도입해 국내 적응성을 살피고 적응성이 우수한 수종의 유전형질 개량을 통해 우량종묘 공급 기반을 구축하고 있다.

AI·loT 이용 임업, 고부가가치 산업으로

Q. 4차 산업혁명 시대 정보통신기술(ICT)을 접목한 산림 분야라면

임기를 시작하고 중점 추진한 부분이 정보통신기술 분야 투자 확대다. 산림산업이 고급, 미래 첨단 산업으로 자리매김하기 위해서는 4차 산업혁명 시대에 걸맞은 인프라와 연구개발은 필수다. 산림 분야는 다루는 학문 스펙트럼이 넓어 국립산림과학원에서 추진하고 있는 ICT와 연계된 연구 분야도 다양하다. 산림과학 분야에도 사물인터넷, 원격 통신체계, 빅데이터, 인공지능 등 디지털 기술과 함께 초연결 기반의 정보통신체계가 요구되고 있다. 이러한 시대적 흐름 속에 국립산림과학원도 5~6년 전부터 산림 분야에 효과적으로 적용할 수 있는 ICT 연구를 추진하고 있다.

임업이 고부가가치 산업으로 변모할 수 있도록 위성영상과 라이다(LiDAR), 사물인터넷(IoT) 등을 이용한 산림조사, 컴퓨터와 인공지능(AI)을 활용한 산림관리계획을 편성했고, 정밀도와 정확도를 높이기 위한 연구를 수행하고 있다. 특히 임업은 수익을 창출하는 데 오래 걸리고 힘든 작업을 수반하기 때문에 젊은 세대가 꺼리는 직업이라는 생각을 깨뜨릴 수 있도록 노력하고 있다. 나무가 자라서 수확기에 이르기까지 그냥 기다리는 것이 아니라 중간 수익을 얻을 수 있는 다양한 방법을 찾고, 숲에서 행하는 작업을 인력이 아니라 첨단 기자재와 기술을 이용할 수 있도록 과학적이고 합리적인 방법을 제시해 나가고 있다.

이를 위해 도시숲의 미세먼지 저감 기술 연구와 네트워크(측정넷)를 구축해 미세먼지 데이터를 실시간으로 제공하고 있다. 도심 대비 도시숲의 미세먼지 저감효과를 데이터로 입증하며 정보통신기술을 통해 도시숲의 유용성을 국민에게 알리고 있다. 또한, 산악기상정보를 실시간으로 웹, 모바일에 제공하고 있다. 산악기상은 평지와 달리 변동 폭이 심해 기상청 정보를 산림 이용 국민이 활용하기에 어려움이 있다. 이에 산악기상관측망 464개소를 운영하며 실시간 자료 수집을 통해 예측 정확도를 개선해 나가고 있다. 이러한 정보 제공으로 산행을 즐기는 국민들의 만족도를 높일 수 있고 더 나아가 산악 비즈니스 활성화에 도움이 될 수 있다.

더불어 산림의 자원량을 파악하기 위해 사람이 일일이 측정하던 방식에서 벗어나 3D 라이더를 활용해 빠르고 정확하게 계산하는 시스템을 개발했다. 특히 숲나무의 생육 특성을 신속하게 담아내고 개체별 빅데이터 정보를 효율적으로 저장·분석할 수 있는 최첨단 시험림 관리시스템도 구축했다. 아울러 2023년 발사 예정인 농림위성을 활용해 국내는 물론 북한을 포함한 전 세계 산림상황을 실시간으로 파악할 수 있는 ICT 기반 맞춤형 산림서비스를 제공하기 위한 연구도 수행하고 있다.

숲 상태·기상 조건 실시간 모니터링, 산불발생 위험 지수화

Q. 올해 3월 울진·강원 산불 이후 산불 예방 및 피해 최소화 기술에 대한 관심이 높아졌다. 국립산림과학원에서 추진하는 산불 관련 연구를 소개한다면

산불 발생 횟수가 늘고 대형화됨에 따라 국민 안전이 더욱 위협받고 있다. 기상의 불안정성과 확산 경로 예측의 어려움, 현장 정보의 실시간 공유 체계가 미흡해 초동 대응이 제대로 되지 않는 경우가 많다. 이러한 문제를 해결하기 위해 산불연구 분야에 ICT 기술을 활용하고 있다. 숲 상태, 기상 조건을 분석하고 실시간으로 산불발생 위험을 지수화한 ‘국가 산불위험예보시스템’을 운영 중이며, 기상 빅데이터 분석을 통한 산불 위험 예측력을 고도화하고 있다. 특히 산림 내 미세한 기상에 대한 빅데이터와 인공지능에 기반해 산불 중기(1주), 장기(1개월) 예보 알고리즘을 개발했고, 464개소의 산악기상관측망을 운영하며 산림재해 예방도 강화하고 있다.

산불뿐만 아니라 산사태 예측정보도 1시간 전 예측에서 12시간 전 초단기예보시스템으로 발전시켰다. 특히 실시간 산불·산사태 예측 및 상황도를 행정안전부 등 관련 기관에 공유할 수 있는 시스템을 마련해 산불예방 대응 체계를 갖추고 산불의 확산 방향과 영향구역 예측 등을 통해 효율적인 진화 전략을 수립하고 있다. 나아가 최전선에서 사투를 벌이는 진화 인력의 안전을 확보할 수 있도록 산불소화탄 및 소화약제, 산불지연제도 개발하고 있다.

Q. 산불 이후 산림 복원 방법과 관련 연구를 소개한다면

산불피해지 복원은 산림재해 방지, 자연환경 보전, 생활환경 보전 등과 같은 산림의 6개 기능을 중심으로 지역의 입지·식생 특성과 지역주민의 의견을 반영해 복원 목표를 설정한 뒤 자연복원과 인공복원을 조화롭게 병행해 추진한다.

자연복원은 숲이 재생될 수 있는 지역을 대상으로 최소한의 관리만 해 숲이 스스로 복원되도록 하는 것이며, 인공복원은 토질과 기상 조건, 경영 목표 등을 고려해 조림하는 것이다. 이러한 복구사업은 막대한 비용이 투입되고 도중에 계획을 변경하기 어려워 초기부터 면밀한 계획 수립이 필요하다. 피해지가 대부분 주거지와 가까이 있다면 산사태나 토사 유출 같은 2차 피해가 발생할 가능성이 높아 이 지역은 우선 복구가 진행된다. 일단 토사가 흘러내리는 것을 막는 사방댐이나 사방공사를 하고, 인공복구를 할 경우 향토수종을 우선 고려해 산주나 주민들의 의견을 수렴해 진행한다.

국립산림과학원은 산불피해지 복원기술 개발과 진화 후 인공복구 및 자연 복원지 생태계 변화 모니터링 등의 연구를 수행한다. 1996년 발생한 고성산불과 2000년에 발생한 동해안 산불을 기점으로 고성지역과 삼척지역에 100h, 4000ha 규모의 장기생태연구지역을 설정하고 식생, 지표지질, 곤충, 수서생물, 야생동물 등의 생태계 변화와 회복 과정 모니터링을 통해 20년이 넘게 산불피해지 복원 연구를 해 왔다.

산불피해지 복원 연구는 자연적 복원, 인공적 복원 중 적합한 복원 방법을 선택하거나 산불에 강한 수종을 선정해 내화수림대 조성, 내화성 증진사업 추진 등 지속할 수 있는 산림 마련을 뒷받침해 왔다. 여기에 모니터링에서 얻은 생태계 변화 및 회복과정 등의 축적된 자료를 통해 산불피해지의 다양한 생태계 인자들의 회복 과정을 구명하고 산불피해지 복원 알고리즘 개발 등 효과적인 복원 방법을 연구 중이다.

40년 이상 산림 생태계 모니터링··· 기후변화 예측 모델 개발

Q. 기후변화와 산불은 숲의 생물다양성을 위협한다. 산림 생태계 보존을 위한 국립산림과학원의 역할은 무엇인가

기후변화로 산림재해가 빈번해지고 생태계 파괴로 인한 야생동물에서 기인한 인수공통 감염병으로 인류 생존이 위협받고 있다. 경제협력개발기구는 2050년까지 전 세계 생물의 10%가 사라질 것으로 전망했다. 산림청은 우리나라 산림유전자원을 보존하기 위해 유전다양성 평가 연구를 거쳐 보존이 필요한 52개소 3406ha를 ‘산림유전자원보호구역’으로 지정했다. 산림유전자원보호구역 지정은 식물유전자와 종 또는 산림생태계를 보호하는 구역으로 생물다양성의 3대 요소인 유전다양성, 종다양성, 생태계다양성을 효과적으로 보존하는 방법이다.

국립산림과학원은 산림의 생물다양성을 보전하고 산림생태계의 지속가능성을 강화하기 위해 산림생태계의 기후변화 영향 평가 및 적응기술 개발, 생물다양성 증진 방안 연구, 숲 훼손 지역의 조기 복원기술 개발 등의 생태계 보전 연구를 추진하고 있다. 40년 이상 산림 생태계를 장기 모니터링하면서 기후변화에 따른 산림 생태계 변화 예측 모델도 개발 중이다. 더 나아가 구상나무, 눈잣나무, 주목 등 멸종위기 침엽수종 보존을 위해 유전다양성을 모니터링하고 있으며 유전, 생리, 생태 등 각 분야 전문가로 구성된 기술지원단을 구성해 보존·복원 활동을 수행하고 있다.

[박현 국립산림과학원장이 전하는 ‘기후위기 시대’ 지구를 살리는 한마디]

지구를 위한 목재 이용과 생태적 가치를 균형 있게 조화시킬 수 있는 ‘미래 100년 숲 산림경영 모델’을 구축해 지속가능한 숲 조성에 이바지 할 것이다. 지금 우리가 산림으로 누리는 혜택을 후손들도 누릴 수 있으려면 산과 숲 보존에 국민들이 더욱 많은 관심을 가져야 하고, 관리에 투자가 이뤄져야 한다. 이것이 현재 우리뿐만 아니라 후손과 지구를 함께 살리는 길이다.