콩과-미모사아과(Fabaceae-Mimosoideae) 

[나무신문 | 노윤석 (주)일림 이사] 바이오매스 연료는 재생 가능하면서도, 탄소중립적인 연료로 부존량에서 한계가 있으며, 기후변화의 주 원인인 온실가스를 많이 배출하는 화석원료의 대안으로 현재 많은 인기를 끌고 있다. 바이오매스가 탄소중립적인 이유는 바이오매스의 주 원료인 식물(나무나 초본류 등)이 자라면서 탄소를 축적해, 체내에 탄소를 저장하고 있다가, 연료로 사용되면서 저장했던 탄소를 다시 대기중으로 내뿜기 때문에, 지구 전체적으로 탄소의 수치가 “0”으로 수렵하기 때문이다. 

따라서 이러한 바이오매스 생산을 위해서는 생장이 빨라. 탄소의 고정량이 많은 식물을 선택해 기르는 것이 중요한데, 이에 따라 현재 세계에는 많은 관련 수종들의 조림이 이루어지고 있다. 대표적인 수종들이 유칼립투스나 아카시아, 알비지아, 버드나무류 같은 교목류와Gliricidia, 닥나무 같은 관목류 등 성장이 매우 빠른 수종들이다. 

오늘 소개하는 칼리안드라도 역시 이런 바이오메스 생산을 위한 좋은 수종으로 알려져 있다. 이 수종은 콩과에 속하는 작은 교목이나 큰 관목으로 중앙아메리카가 원산지인 열대지방이나 건기가 4개월에서 7개월까지 지속되는 계절성 건조 산림지대에서 잘 자라는 나무이다. 보통 6m까지 자라며 우상복엽을 가지고 있으며, 꽃은 적색과 보라색을 가진 눈에 잘 띄는 수술을 가지고 있다.

또한 이 칼리안드라의 특징은 콩과의 다른 식물들 처럼 질소고정능력이 있어, 토양의 질을 개선시킨다는 점이다. 종자를 통해 번식을 시키나, 발아 초기의 성장은 그리 좋지 못하다. 하지만 첫 해가 지난 후 성장은 매우 빨라진다. 따라서 이 수종은 재조림이나 경사지의 토양안정화 및 가축을 위한 사료의 목적으로도 많이 조림되고 있다.

지역명                        
영어(red calliandra, Kalliandramerah, calliandra), 프랑스(Calliandre, callian-dra), 인도네시아(Kaliandra), 말레이(Kaliandra), 스페인(Palo de angel, Carbello de angel), 스와힐리어(mka-liandra)

식물학적 특성                 
칼라안드라는 작고, 가시가 없으며, 많은 수술을 가진 관목이다. 최적의 조건에서 지름 30㎝에 수고 12m까지 자라고 있으나, 평균적으로는 직경 20㎝에 수고 5~6m에 이른다. 수피의 색상은 백색에서 적갈색으로 다양하며, 일반적으로 반들반들 하나, 약간 거친 경우도 있다. 이 나무는 표면으로도 자라고, 깊게 자라는 뿌리도 가지고 있다. 때때로 원뿌리를 형성하기도 한다.

잎은 대생으로, 꼭지가 있으며, 이회우상으로 10~19㎝의 길이다. 복은 은 6개에서 20개의 쌍으로 이루어진 우편을 가진 19~60개쌍으로 이루어져 있다.

꽃은 subterminal 화서를 가지고 있으며, 길고 머리 같은 수많은 수술로 이루어져 있다. 꽃과 꽃받침은 녹색이나, 수출대는 보라색이거나 붉은 색이다.

열매는 8~13㎝의 크기를 가진 평평한 직선형의 꼬투리로, 각각의 양편에 3~15개의 검고, 빛나는 열매를 가지고 있다. 꼬투리는 11~16㎜의 폭을 가지고 있으며, 아래는 부드러우면 끝에서는 뾰족해진다.

칼리안드라의 어원은 아름다움을 뜻하는 “calli”와 꽃은 웅성부분을 뜻하는 “andra”를 합친말이다. 즉 아름다운 웅성 꽃 부분을 가진 나무라는 뜻이다. 이 종의 나무들의 아름다운 화서를 적절히 묘사한 단어인 것이다.

번식              
1년생부터 꽃을 피우기 시작하지만, 열매는 2년후부터 열린다. 웅성의 꽃이 먼저 성숙하며, 수술사이에도 길이의 차이가 있다. 이 종은 자가수정에 대해 낮은 적응성을 보인다. 수분의 곤충과 박쥐에 의해 이루어 진다. 꿀벌들은 나무에서 꿀과 화분을 모은다. 열매는 개화 3개월 후에 성숙된다.

개화와 열매를 맺는 시기는 개체간에 매우 다양하다. 개화기와 성숙기 사이의 기간은 개체에 따라 55일에서 90일 까지이며, 이는 성숙기의 환경조건에 많은 영향을 받는다. 따라서 종자의 성숙기를 예측하기 어렵다. 종자의 산포는 꼬투리 열매의 끝이 폭발하듯이 열리면서 종자가 주변에 산포되게 된다.

생태                    
처음 보고된 곳은 수리남이었지만, 칼리안드라는 중앙아메리카의 멕시코에서 중앙 파나마까지 위도 8~19도의 건조지 혹은 반건조지역에서 자란다.

이 수종으로 주로 2차림에서 덤불형식으로 자란다. 특히 최근에 산사태나 도로붕괴 같은 재해가 발생한 지역에 선구수종으로 공격적으로 서식한다. 해발고도 1300m이하에서 가장 좋은 성장을 보인다. 자바섬에서 해발고도 1500m에 까지 식재되었다는 되었으나 250~800m의 고도, 2000~4000 m의 연간 강수량 및 3~6개월의 건기의 환경속에서 가장 잘 자란다. 응축된 토양에서는 성장이 저해되며, 물에 침수되어 공기가 부족해지면 2주내에 죽게 된다.

생육조건              

• 표고 : 250~1800m
• 평균온도 : 22~28 ℃
• 평균강수량 : 700~4000㎜
• 토양형 : 거의 모든 토양형에서 잘 자라지만, 특히 토성이 가볍고, 약간 산성인 토양에서 잘 자란다. 척박한 토양, 응축된 토양 그리고 통기성이 좋지 않은 토양에는 잘 견디지만, 물에 잠겨 있거나 알칼리성의 토양에는 잘 적응하지 못한다.

분포지역                 

• 원산지 : 콜롬비아, 과테말라, 온두라스, 멕시코, 니카라구아, 파나마
• 재배지 : 호주, 볼리비아, 브라질, 카메룬, 에디오피아, 인도네시아, 케냐, 르완다, 사모아, 스리랑카, 탄자니아, 우간다, 미국

생산물                   

• 사료 : 잎과 줄기에 많은 단백질을 함유하고 있고, 어떠한 독성물질도 함유하고 있지 않다. 단백질 함량은 22%(건중량 기준)로 년간 사료 생산량은 7~10톤/㏊에 이른다. 독성물질이 없기는 하지만, 높은 탄닌함량(11% 정도)으로 가축들의 소화비율이 40%정도 줄어들 수 있다. 막 채취되어진 사료(4~6시간 내)는 좀 더 높은 소화비율(60~80%)를 가진다. 사료목적의 생산을 위해서는 0.5×0.5m에서 0.75×0.75m의 간격으로 식재하는 것이 좋다. 아시아의 경우 물고기용 사료로 수로에 식재하는 경우도 있다.
• 양봉 : 꽃이 꿀을 많이 함유하고 있으며, 연중 계속해서 피기 때문에 양봉으로서 수익성이 뛰어나다. 이 수종에서 추출된 꿀은 야간 쓰고, 단맛이 난다. 꿀은 년간 ㏊당 1톤의 생산량을 보인다.
• 연료림 : 빠른 생장, 가지가 많고, 갱신이 쉬우며, 가지가 없어 연료림으로도 뛰어나다. 식재한후 1년 이후부터 년간 15~40톤/㏊의 생산량을 보이며, 한번 식재로 10~20년간 수확이 가능하다. 이 수종으로 부터의 수확은 매우 좋다. 지상으로부터 50㎝의 높이에서 잘라냈을 경우, 6개월 내에 다시 3m 높이까지 자라게 된다. 뿌리를 통한 번식도 매우 잘된다. 연료로 사용하기 위해서는 1×2m 혹은 1×1m의 간격으로 식재를 하는 것이 좋다. 숯으로 생산하는 것이 일반 연료로 사용하는 것보다 수익이 좋다. 숯으로 생산할 경우 연간 14톤을 생산할 수 있다. 또한 고무를 훈연하는 원료로 사용되기도 한다. 
• 섬유 : 이 수종의 펄프 및 종이 생산용 성질은 다른 이엽시과의 식물들과 비교해서 좋은 편이다. 칼리안드라의 펄프는 표백이 쉽게 되지만 나무의 크기가 작아 목재를 다루거나 파쇄하는데 어려운 경우가 있다. 아시아에서 펄프와 제지용으로 많이 식재되었다.
• 다른 용도 : 달걀 노른자의 색상을 유지하는데 있어 단백질과 카로틴을 공급하는 주요 사료로 사용된다. 또한 쉘락을 생산한 곤충의 숙주로서도 적당하다. 

기타 용도                  

• 침식조절 : 칼리안드라는 침식이 진행되는 지역을 복원하기 위해서 사용될 수 있다. 또한 농경지로 사용되었던 토지가 원하지 않는 잡초가 들어오는 것을 방지하기 위해 식재되기도 한다.
• 녹음 및 보호수 : 칼리안드라는 집 근처에 녹음수로 심겨지기도 한다. 녹음이 우거져, 햇빛과 강우로부터 집을 보호하기도 하며, 산림에서는 아가티스 같은 수종을 보호하기 위해 녹음수로 사용되기도 한다.
• 질소고정 : 뿌리에서 질소고정균과 뿌리혹박테리아와의 공생으로 대기중의 질소를 고정하는 역할을 한다.
• 토양개량제 : 높은 잎량과잎속의 높은 단백질량으로 인해 토지를 비옥하게 하는 천연비료로서의 역할이 뛰어나 간작체계시 매우 유용하다. 낙엽 및 옆으로 넓게 퍼지는 뿌리의 특성상 토양과 토양의 생산성이 증대되게 된다. 하지만 잎속의 높은 탄닌함량으로 인해 미생물에 의한 분해는 늦어지게 된다.
• 조경수 : 붉고 길게 뻣은 꽃은 높은 경관적 가치를 가진다.
• 생울타리 : 생울타리 경계용으로도 좋다.
• 간작 : 깊은 뿌리와 집약적인 섬유질의 뿌리를 가진 작물과 같이 키울수 있다. 흔히 60%의 광투과량을 보이는 코코넛 플랜테이션에 하층식생으로 키우는 경우를 볼 수 있다.

조림 및 관리                    
칼리안드라는 성장이 매우 빠른 속성수로 갱신이 쉽고, 생육 또한 쉬운 편이다. 묘목의 성장이 빠른 편이기 때문에 1년생에 풀베기를 제외하고는 특별한 관리가 필요하지 않다. 지력이 약한 땅의 경우, 비료를 사용해 초기 성장을 증진시킬 수 있다. 하지만 일반적으로 이 수종의 비료에 대한 감수성은 다른 콩과 식물에 비해 낮은 편이다. 간작(alley-cropping)방식으로 조림할 때는 다른 작물의 태양광선을 적절히 공급하기 위해서는 4개월을 간격으로 가지치기를 실시해야 한다. 1m의 수고에 도달했을 때 잘라내는 것이 수확량 면에서 가장 좋다. 묘목일때 뿌리의 절단 및 가지치기를 하면 원뿌리의 생장과 향후 옆으로 뿌리가 자라나는데 도움을 줄 수 있다.

양묘관리                        
저장성 종자다. 밀봉된 용기에 3℃, 습도 6~10%를 유지한다면 몇 년 간 활력을 유지할 수 있다. 종자량은 kg당 19000립 정도다.

병충해                         
티크조림지와 인접한 경우 teak sapling borer에 의해 피해를 받기 쉽다. 인도에서 실시된 조사에 따르면 티크조림지 인근에 심어진 나무가 멀리 떨어진 나무들보다 훨씬 많은 발생율을 보였다. 케냐에서는 Pachnodaephippiata같은 잎벌레류의 피해가 보고되기도 한다. 딱정벌레류가 꽃을 공격하여 종자의 생산을 방해하기도 하며, 때때로 개미에 의한 피해를 입기도 한다.