17년 3회차

산림 식생의 층상구조는 교목층, 아교목층, 관목층, 초본층 등 다양한 높이의 식생이 뚜렷하게 분화되어 있는 것을 의미한다. 천연림은 다양한 수령의 나무들이 자연적으로 함께 자라면서 각 층이 뚜렷하게 발달하는 반면, 인공림은 동령림(같은 나이의 나무들)으로 조성되어 수직 구조가 단순하고, 경제림은 목재생산 목적으로 관리되는 산림으로 층상구조 발달이 제한적이다. 따라서 다양한 수령이 자연적으로 혼합되어 있는 천연림에서 층상구조가 가장 잘 나타난다.

맹아림은 벌목·화재·폭풍 등으로 기존 나무가 제거된 후 남은 그루터기에서 싹이 나와 형성되는 숲으로, 인위적 간섭의 결과물이다. 반면 천연림, 원시림, 불완전 천연림은 모두 자연적 갱신 과정을 통해 형성·유지되는 숲들이다. 특히 원시림은 인간의 간섭을 받지 않은 순수 천연림이고, 불완전 천연림은 약간의 인위적 영향이 있어도 주로 자연갱신으로 유지되는 숲인 반면, 맹아림은 인위적 교란 이후의 재생 숲으로 발생 원인과 특성이 근본적으로 다르다.

임목간 거리를 기준으로 일정한 간격의 나무를 기계적으로 제거하는 간벌 방법은 기계적 간벌이다. 도태간벌은 수형급(우세목, 중간목, 억압목 등) 구분에 따라 선택적으로 제거하는 방식이고, 하층간벌은 하층 억압목을 대상으로 하는 방식이며, 자유간벌은 개별 임목의 상태를 종합적으로 판단하여 선택하는 방식이다. 기계적 간벌은 수형급 구분 없이 임목 간 거리나 일정 규칙에 따라 기계적으로 적용되므로 정답이다.

양수(陽樹)는 음지에서 생육이 불가능하고 충분한 광을 필요로 하는 수종을 말한다. Larix kaempferi(낙엽송)는 대표적인 양수로 생장이 빠르고 직사광선 아래에서 최적의 생육을 하며 음지 적응력이 매우 낮다.

• Abies holophylla(전나무): 음지에서도 생육 가능한 음수이다.
• Taxus cuspidata(주목): 내음성이 강한 음수이다.
• Euonymus japonicus(사철나무): 음지 내성이 있는 음수에 해당한다.

설형(쐐기형) 산벌작업은 풍해 방지를 위해 산능선이나 능선 방향으로 쐐기 모양으로 벌채하는 방식으로, 남겨진 모수들이 바람을 차단하는 보호효과를 제공한다(1번 정답). 음수와 양수를 혼합하여 조성할 수 있고(3번 정답), 모수의 보호효과가 크며 갱신과정이 안정적이다(4번 정답). 반면 2번은 오답으로, 설형 산벌은 넓은 면적을 점진적으로 벌채하는 구조이므로 벌기가 길고, 대경재(큰 목재) 생산에 적합하며 소경재 생산에는 적합하지 않다.

완전화는 꽃받침, 꽃잎, 수술, 암술 네 부분을 모두 갖춘 꽃을 의미한다. 자작나무(1번)는 자웅동주이지만 꽃잎이 없는 불완전화, 버드나무(3번)와 가래나무(4번)도 꽃잎이 없거나 퇴화된 불완전화이다. 자귀나무(2번)는 꽃받침·꽃잎·수술·암술을 모두 갖춘 완전화로, 분홍색 수술이 눈에 띄는 전형적인 완전화 구조를 지닌다.

산림용 묘목규격은 묘목의 크기와 발육 상태를 나타내는 지표들로 결정된다. 간장(전체 높이)은 묘목의 지상부 길이를, 묘령은 파종 또는 삽목 후 경과한 시간을, 근원경은 지제부 직경을 나타내며 모두 묘목규격 결정의 핵심 요소다. 반면 흉고직경은 지표면으로부터 1.3m 높이의 줄기 직경으로, 산림청이 정하는 조림용 묘목의 규격 기준(간장, 묘령, 근원경)에는 포함되지 않으며 주로 성장한 산림의 임목 규격을 측정할 때 사용된다.

고립목(임관 내 다른 나무와 닿지 않고 자라는 나무)의 양엽은 직사광선을 많이 받는 환경에 적응한 잎으로, 잎의 두께가 두껍다는 것이 특징이다. 양엽은 강한 빛에서 광합성을 효율적으로 하기 위해 책 모양 엽육이 발달하여 구조가 견고하고 두꺼우며, 반대로 음엽은 약한 빛을 최대한 이용하기 위해 잎이 얇고 넓어서 받광 면적을 크게 한다. 또한 양엽은 광포화점이 높고 엽록소 함량이 적으며, 음엽이 잎 넓이가 더 크다는 점에서 1, 2, 4번은 모두 음엽의 특징이다.

종자의 보습저장법(습기를 유지하며 저장)은 냉습적법, 보호저장법, 노천매장법 등이 있으며, 이들은 모두 일정한 수분 함량을 유지하면서 발아력 보존에 중점을 두는 방식이다. 반면 상온저장법은 상온(실온)의 건조한 환경에서 종자를 저장하는 방식으로, 종자의 수분 함량을 낮게 유지하는 건조저장에 해당하므로 보습저장법이 아니다.

방크스소나무는 구과(솔방울)가 개열하지 않고 종자를 방출하지 않아 수년 이상 나무에 붙어 있으며, 특히 산불 이후에 개열되는 특성(serotinous cone)을 가진다. 따라서 가장 오랜 기간 모수에 부착된 수종은 방크스소나무이다.

종자의 모수 부착 기간은 수종별 산포 시기와 과실 형태에 따라 결정된다.

• 단풍나무: 시과(날개 있는 열매)로 수주 내 낙하한다.
• 느티나무: 핵과로 가을에 산포된다.
• 양버즘나무: 구상 과수(ball-like)로 늦가을~초겨울에 분산된다.

개화·결실을 촉진하려면 체내 C/N율을 높여야 한다. 단근은 뿌리를 잘라 질소 흡수를 억제함으로써 C/N율을 높이는 방법이다. 따라서 '질소 흡수를 증가시킨다'는 설명은 틀렸다. 철선묶기·환상박피는 탄수화물을 윗부분에 축적시키고, 간벌은 광조건을 좋게 해 결실을 돕는다.

솔잎혹파리는 1년에 1회 발생(단일세대)하는 해충이므로 2번이 오답이다. 1번은 정확한 설명으로, 솔잎혹파리 유충이 솔잎 내부에서 섭식하며 벌레혹(충영)을 형성한다. 3번도 맞으며, 번데기는 5~7월경에 우화하여 성충이 된다. 4번 역시 정확하여 유충은 흙 속에서 월동한 후 다음 해 봄에 번데기로 변한다.

밤나무 줄기마름병은 자낭균(Cryphonectria parasitica)이 일으키는 병이다. 기주교대를 하지 않으므로 중간기주가 없다. 포플러를 중간기주로 거론하는 것은 포플러 잎녹병(중간기주 일본잎갈나무)과 혼동한 설명이다. 이 병은 동해·열해·천공성 해충 등으로 생긴 수피 상처로 침입하므로 상처 예방과 질소 과다 시비 지양이 방제의 기본이다.

솔나방 성충은 7~8월에 발생하므로 4월 전후에 나온다는 설명은 틀렸다. 솔나방은 연 1회(남부 일부 지방은 2회) 발생하고, 보통 5령 유충으로 월동한다. 부화 유충기인 8월에 비가 많이 오면 어린 유충의 사망률이 높아진다.

대추나무 빗자루병은 파이토플라즈마(Phytoplasma)라는 박테리아성 병원체에 의해 발생하므로 바이러스병이 아니다. 매개충은 마름무늬매미충이 맞으며, 병든 나무의 분주(접목)를 통해 전염되고, 감염된 나무에서는 꽃봉오리가 잎으로 변하는 엽화현상이 특징적으로 나타난다. 따라서 옳지 않은 것은 1번이다.

벚나무 빗자루병은 자낭균(Taphrina wiesneri)이 원인으로, 가지에서 잔가지가 빗자루처럼 총생하는 병이다. 느티나무 흰색무늬병과 벚나무 갈색무늬구멍병은 잎에, 오동나무 자줏빛날개무늬병은 뿌리에 발생한다.

뿌리혹병은 세균(Agrobacterium)이 상처로 침입해 생기는 병이다. 알칼리성 토양에서 발생이 많으므로 석회 사용량을 늘리는 것은 오히려 병을 조장한다. 방제는 건전한 묘목 식재, 병든 묘목의 즉시 제거·소각, 발병 포지의 휴경·윤작처럼 병원균 밀도를 낮추는 방법으로 한다.

산불 피해의 계절별 발생 패턴을 보면 봄(3~5월)과 가을(10~11월)이 피해가 크고, 여름은 강우량이 많아 상대적으로 피해가 적다. 따라서 '산불의 피해는 여름이 가장 크다'는 설명이 옳지 않다.

• 은행나무와 소나무: 은행나무(활엽수)가 소나무(침엽수)보다 수피가 두껍고 함수율이 높아 산불 저항성이 우수하므로 피해가 작다.
• 활엽수와 침엽수: 침엽수가 활엽수보다 수지 함량이 높고 가연성이 커서 산불 확산이 빠르고 피해가 심하다.
• 수령이 낮은 임분: 수령이 낮을수록 수목이 약하고 근계가 얕아 산불에 의한 피해와 고사율이 높다.

잣나무넓적잎벌은 유충으로 월동하며 7월경 우화하는 특징을 가진다. 월동 장소는 나뭇잎 뒷면이 아닌 토양 속이다. 이 해충은 지역과 환경에 따라 1년에 1회 또는 2년에 1회 발생하는데, 특히 고산 지역에서는 2년 1화로 발생한다. 따라서 3번의 "나뭇잎 뒷면에서 월동한다"는 월동 장소를 잘못 설명한 것이므로 옳지 않다.

벌기령은 임분이 생장하여 성숙기에 이르는 계획상의 연수이다. 실제로 벌채되는 연령은 벌채령, 모든 임분을 한 번씩 벌채하는 데 필요한 기간은 윤벌기이다. 택벌한 구역을 다시 택벌하기까지의 기간은 회귀년이다.

Huber식은 중앙단면적 × 재장으로 재적을 구하므로 중앙직경만 사용한다.
$V = \frac{\pi}{4} d_m^2 \times L = 0.7854 \times 0.30^2 \times 4 \approx \mathbf{0.283\,m^3}$

산림경리의 본업은 산림의 조성·관리·보호·이용을 계획하고 실행하는 업무이다. 수확규정은 벌채 기준과 시기를 정하는 산림관리 계획의 핵심 요소이고, 조림계획은 산림을 조성하기 위한 직접적인 계획업무이며, 시설계획도 산림 내 도로·임도 등 기반시설을 정비하는 경리업무에 포함된다. 반면 산림구획은 산림을 지형·경계 등으로 구분하는 기초 측량 및 지적 작업으로, 경리에 선행하는 예비 작업에 해당하며 경리 자체의 본업이 아니다.

지황조사에서 경사도는 5단계로 나누며, 가장 완만한 완경사지는 15° 미만이다. 방위는 4방위가 아니라 8방위로 구분한다. 지리는 생산능력이 아니라 거리에 따라 등급을 매기고, 토양 건습도는 3단계가 아니라 5단계(건조·약건·적윤·약습·습)로 나눈다.

임분재적(V) = 흉고단면적(G) × 평균수고(H) × 형수(f)의 관계식을 이용한다. 주어진 값을 정리하면 V = 180m³/ha, f = 0.4, H = 15m이므로, 180 = G × 15 × 0.4를 정리하여 G = 180 ÷ (15 × 0.4) = 180 ÷ 6 = 30m²/ha이다. 따라서 ha당 흉고단면적은 30m²이다.

Pressler 공식은 다음과 같이 정의된다.
$p = \frac{2(V_2 - V_1)}{t(V_2 + V_1)} \times 100$

여기서 $V_1$은 초기 재적, $V_2$는 현재 재적, $t$는 연수이다. 주어진 값 $V_1 = 200 \text{ m}^3$, $V_2 = 300 \text{ m}^3$, $t = 20$년을 대입하면
$p = \frac{2(300 - 200)}{20(300 + 200)} \times 100 = \frac{2 \times 100}{20 \times 500} \times 100 = \frac{200}{10000} \times 100 =$
이다.

삭도 운재는 와이어로프를 이용해 산악지형에서 목재를 운반하는 방식으로, 고정된 두 지점 간의 운송만 가능하므로 연속적·대량 운반에는 부적합하다. 반면 임지 훼손을 최소화하고(2번), 험준한 지형 어디든 설치 가능하며(3번), 지정된 적재·하역 지점에서만 작업이 이루어지는(4번) 특성이 있으므로 2·3·4번은 모두 삭도의 장점이다.

공기 케이슨 기초의 설명이 오류가 있다. 공기 케이슨 기초는 내부를 압축공기로 채워 지하수를 배제한 상태에서 육상 굴착을 수행하고, 소정의 깊이까지 침하시킨 후 육상 콘크리트(일반 콘크리트)로 채우는 방식이다. 보기 4번은 "수중콘크리트를 쳐서"라고 표현했는데, 이는 압축공기를 사용하지 않는 개방 케이슨(또는 뮤드 케이슨) 기초의 특징이다. 반면 보기 1~3은 각각 전면기초, 확대기초, 직접기초의 정의를 올바르게 설명하고 있다.

와이어로프는 마모로 지름이 공칭지름의 7%를 넘게 줄어들면 폐기한다. 따라서 10% 초과라는 설명은 틀렸다. 꼬임(킹크)이 생긴 것, 심하게 변형되거나 부식된 것, 한 꼬임에서 소선이 10% 이상 끊어진 것도 폐기 대상이다.

임도에서 종단기울기와 횡단기울기(외쪽기울기)가 함께 작용할 때 합성기울기는 두 기울기의 제곱합의 제곱근으로 계산한다. 종단기울기 i₁ = 8%, 횡단기울기 i₂ = 6%일 때, 합성기울기 i는 $i = \sqrt{i_1^2 + i_2^2} = \sqrt{8^2 + 6^2} = \sqrt{64 + 36} = \sqrt{100} = 10\%$이다. 따라서 합성기울기는 10.0%이다.

최소곡선반지름은 $R = \dfrac{L^2}{4B}$로 구한다(L: 목재 길이, B: 임도 폭).
대입하면 $R = \dfrac{20^2}{4 \times 5} = \dfrac{400}{20} = 20$이므로 최소곡선반지름은 20m이다.

비탈다듬기는 붕괴 위험이 있는 불안정한 흙을 깎아 비탈면을 고르게 정리하는 공사이다. 식생을 도입하는 녹화공사가 아니라 기초공사에 속한다. 조공·비탈덮기·바자얽기는 비탈면에 식생을 정착시키기 위한 녹화공사이다.

녹화용 피복자재는 식생을 보호하고 안정화하기 위해 사면이나 비탈면에 시공하는 자재로, 식생반, 볏짚거적, 쥬트네트 등 식물 생육을 돕고 침식을 방지하는 유기질 또는 생분해성 자재들이 해당한다. 반면 그라우트는 무기질 시멘트 기반의 충전재로서 콘크리트 틈새나 기초 보강용으로 사용되며, 식생 생육과 무관한 구조적 보강 목적이므로 녹화용 피복자재가 아니다.

산림토양의 부피팽창을 고려한 운반량 계산 문제다. 토양 채취 시 팽창계수 L = 1.25를 적용하면 실제 운반해야 할 부피는 10,000 × 1.25 = 12,500m³이다. 4m³용량의 덤프트럭으로 이를 운반하려면 필요한 트럭 수는 12,500 ÷ 4 = 3,125대이다.