고로쇠,자작나무 수액의 채취방법

수액 천연음료 개발
사구법에 의한 수액 채취 천공법에 의한 수액 채취 고로쇠나무 천연림 수액 채취 자작나무 인공림 수액 채취 <표 2>수종별 수액의 당성분 <표 3>수종별 수액의 무기성분 <그림 1>수액 천연음료의 생산공정 <표 4>수액채취 자원분포 및 채취량 <표 1>수종별 수액의 물리·화학적 성질	농·산촌 주민의 소득증대에 기여하기를 수액은 예부터 위장병, 신경통, 고혈압, 여성산후 후유증 등에 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 이런 귀중한 임산자원의 가치를 다시 인식하여 보호·관리를 하여야 하며, 수액의 채취방법과 음료개발 등에 대하여 알아본다. 우리 조상들은 삼국시대부터 지리산 지역에서 하늘과 산에 주민의 안녕과 풍년을 기원하는 제사에 물 대신 거제수나무에서 채취한 수액을 올렸다. 그리고 이 수액은 건강을 위하여 지금까지 약수로 이용되고 있다. 현재 봄철에는 지리산, 조계산, 백운산, 소백산 등지에 수액을 마시러오는 관광객들이 늘고 있다. 수액은 위장병, 신경통, 고혈압, 여성산후후유증에 효능이 있다고 하며 이것은 민간요법에 의해 오래 전부터 음용되어 왔다. 수액은 수목의 체내에 존재하는 액체를 총칭하는 것으로서 마실 수 있는 것은 자작나무과의 자작나무, 거제 수나무, 박달나무, 사스래나무와 단풍나무과의 고로쇠나무, 당단풍나무 등이 있으며, 그 외 다래나무, 대나무(맹종죽, 왕대, 솜대) 수액을 특정지역에서 채취하고 있다. 수액 내에는 수목이 생장하는 데 필요한 영양분이 다량으로 함유되어 있어 이것이 인체에 상당히 유익한 영향을 준다. 특히 마그네슘, 칼슘 등의 미네랄 성분은 이온화되어 있기 때문에 인체에서 쉽게 흡수되며 그 양은 일반수에 비해 40배 이상 함유되어 있다. 지금까지 수액의 약리 활성물질에 대하여는 구명되어 있지 않지만 민간요법에 의해 알려져 있고, 생체수이므로 일반인들은 건강음료, 무공해음료, 스포츠음료 등으로 상당히 선호하고 있다. 그러나 수액은 연중 채취할 수 있는 것이 아니고 지역에 따라 약간의 차이는 있지만 3월초에서 4월말까지(대나무 수액은 5∼6월) 약 2개월만 채취할 수 있어 천연 수액을 마실 수 있는 기간이 한정되어 있다. 지금까지 이 수액이 음료로 생산될 수 없었던 것은 장기보존이 어렵기 때문이었다. 수액 내에는 단백질과 당 성분이 함유되어 있기 때문에 세균에 의해 쉽게 부패된다. 현재는 대부분수액을 채취하여 즉시 마시고 있는 실정으로 수액 채취지역의 주민들과 생산자들은 수액음료의 산업화에 많은 관심을 갖고 있다. 지금까지는 강원도 산림환경연구소와 임협중앙회 강원도지회에서 고로쇠·자작나무 수액음료를 1996년6월부터 제조 판매하고 있으나 본격적인 천연음료의 산업화는 이루어지지 않고 있는 실정이다. 외국에서의 수액 이용 사례를 살펴보면, 오래 전부터 캐나다에서는 당도가 높은 단풍나무 수액을 시럽화하여 잼으로 제조, 식생활에 이용하여왔으며 국내에도 수입 판매되고 있다. 이웃 일본에서는 북해도 지방의 자작나무 수액을 '숲의 물방울'이란 상품명으로 제조 판매하고 있다. 그 외에도 중국의 길림성에서는 자작나무 수액에 설탕, 향료 등을 넣고 수액의 부패를 방지하기 위하여 탄산가스를 주입시켜 사이다와 비슷한 음료를 생산하고 있다. 한편, 수액은 약리성분이 있기 때문에 생리활성 물질을 구명하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 수액의 약리학적 활성에 관한 연구가 외국에서는 진행되고 있는데, 특히 G. Drozdava(러시아)는 1개월 간 수액을 복용한 사람은 체력이 증강되고 심장의 수축확대 활성이 좋아졌다고 보고하고 있다. 수액은 쉽게 부패하는 특성이 있기 때문에 채취 즉시 음용해야 한다. 고로쇠나무, 거제수나무의 수액 채취시즌인 경칩(3월 5일), 곡우(4월 20일)에는 관광객이 몰려 높은 가격으로 현지에서 즉시 음용하고 있으나 채취기간 중 나중에 채취된 수액은 후물이라 하여 제값을 받지 못하고 있는 실정이다. 그래서 임업연구원 남부임업시험장에서는 장기저장 및 보관이 어려운 수액을 장기저장법에 의한 상품화 개발을 시도하고 있다. 수·액의 채취방법 수액은 사구법과 천공법으로 채취한다. 사구법은 나무줄기에 도끼나 톱으로 Ｖ자형의 상처를 만들고, 그 밑에 깡통이나 용기를 매달아 수액을 받는 방법이다. 이 방법은 오래 전부터 사용된 방법으로 나무에 큰 피해를 줄뿐만 아니라 먼지, 나뭇잎 등의 이물질이 들어가 비위생적이다. 현재는 이 방법을 사용하지 않는다. 천공법은 나무줄기에 구멍을 내어 호스를 연결하여 채취하는 방법으로 나무에 피해를 주지 않으며 수집된 수액은 위생적이다. 천공법에 의한 수액채취 방법은 지표면으로부터 30cm 부위의 나무줄기에 드릴(표고버섯 접종용 천공기)로 직경 1.2cm, 깊이 1.0∼1.5cm(목질로부터)의 구멍을 뚫는다. 그곳에고 무·코르크 마개 및 아크릴 관을 부착시킨 호스를 연결하여 수액을 채취한다. 지금은 기관지 꽈리식 기구를 사용해 인건비를 줄이는 작업형태를 취하고 있으며, 현재 국내에서 수액채취에 사용되고 있는 수액 채취 기구는 공업용 비닐호스, 플라스틱 통인데 이것은 환경오염성 재료로서 인체에 무해한 위생적인 재료 사용이 시급한 실정이다. 즉 식용 비닐 호스, 바이오 물통, 스테인레스 통으로 대체되어야 한다. 천공(구멍) 수는 흉고직경(D.Ｂ.Ｈ) 10∼30cm 이하(소·중경목)에서는 1개 소, 30cm 이상(대경목)에서는 2개소를 설치하여야만 특용임산자원인 수액채취 수목을 보호할 수 있고 다음 해에 계속해서 수액을 채취할 수 있다. 그리고 수액은 채취 개시 일부터 7∼10일 간만 나온다. 수액이 나오지 않으면, 천공(구멍)을 스티로폴, 코르크. 실리콘 마개 등으로 막아 목질부후균 침입을 방지하도록 해야 하며, 수목이 자연 유합될 수 있도록 최대의 노력을 기울여야 한다. ※ 수액채취 시 주의사항 ① 지표면으로부터 30cm 이하에 설치할 것. ② 흉고직경 10cm 이하는 수액채취를 금할 것. ③ 흉고직경 30cm 이하에서는 천공 수를 1개 소, 30cm 이상 대경목의 경우 2개 소의 설치 기준을 지킬 것. ④ 전년도 채취부위의 반대쪽에 천공할 것. 수액의 채취수종 및 채취시기 수액채취 수종 수액이란 수목의 체내에 존재하는 액체를 총칭하는 것으로, 목질부의 도관(혹끝)이나 가도관을 통해 상승하는 액체, 내수피에 있는 사부조직의 도관을 통하여 내려오는 액체, 방사유세포를 통하여 흐르는 액체, 목질부 및 가지의 손상으로 분출되는 액체, 세포질내에 있는 액체 등으로 구분할 수 있다. 그러나 수액이라 하여 전부 마실 수 없으며, 채취하여 마실 수 있는 수종은 단풍나무류인 고로쇠나무·당단풍나무, 자작나무류인 거제수나무·자작나무·박달나무·물박달나무·사스래나무, 그리고 다래나무와 대나무 등이다. 수액채취 시기 이른 봄 아직 잔설이 남아 있을 무렵 땅 속 깊이 뿌리를 뻗고 있는 단풍나무류·자작나무류의 수목은 그 잔뿌리의 세포를 통하여 열심히 물을 빨아올리고 눈에 보이지는 않지만 활동을 개시하고 있다. 수체의 구석구석까지 물을 울려 발아하려는 준비를 하고 본격적인 봄이 오기를 기다린다. 뿌리의 침투압 흡수펌프와 도관수반세포의 이온펌프작용에 의해 수체 내는 항상 양압(+상태)이 되어 있고, 이때 나무줄기에 구멍을 뚫어주면 수액이 압력에 의하여 분출하게 된다. 수액은 연중 계속 채취할 수 없으며 대체적으로 밤의 기온이 영하 3∼4℃이고 낮의 기온이 10∼15℃로서 낮과 밤의 온도차가 대략 15℃일 때 수목의 증산작용이 시작되며 이 시기에 채취한다. 채취시기는 지역에 따라 차이가 있지만 단풍나무류가 3월 5일(경칩) 전후 10일, 자작나무류는 4월 20일(곡우) 전후 10일이다. 수액의 특성 수액은 살아 있는 나무에서 채취하기 때문에 생체수라고도 한다. 즉, 나무가 살고 있는 곳의 토양 및 기후와 수종에 따라 수액의 물리·화학적 특성에 따라 차이가 난다. 수액의 물리·화학적 특성은 <표1>과 같다. 각 수종별 수액의 비중은 1,000∼1,009로서 물과 비슷하고 산도는 중성인 5.5∼6.7의 범위다. 당도는 자작나무류가 0.8∼1.5%이고 단풍나무류는 1.8∼2.0%로서 단풍나무류의 당도가 높다. 특히 당단풍나무는 2.0%로서 가장 높은 당도를 나타내고 있으며, 거제수나무와 물박달나무는 1% 이하로서 단맛을 조금 느낄 수 있는 정도다. 무기물 함량은 자작나무류가 0.04∼0.09%미며, 단풍나무류는 0.02∼0.03%로 자작나무류의 무기물 함량이 단풍나무류보다 2∼3배 많다. 고형분의 함량은 무기물 함량과 같이 단풍나무류보다 자작나무류가 높다. 수액은 단맛을 떠는 당성분과 무기물이 함유되어 있다. 그 성분의 함량은 <표 2·3>과 같다. 수액 내에 함유되어 있는 당류는 포도당, 과당, 자당이며, 자작나무류에는 포도당과 과당이, 단풍나무류는 자당만이 함유되어 있다. 자작나무류 수액의 포도당 함량은 약 1.0∼5.0g/ℓ, 과당은 3.0∼4.5g/ℓ이다. 단풍나무류 수액은 단맛을 진하게 느끼게 하는 자당만 함유되어 있는데, 고로쇠나무는 3.5g/ℓ, 당단풍나무는 11.2g/ℓ이 함유되어 있다. 수액을 마셨을 때 당단풍나무류 수액이 자작나무류 수액보다 단맛을 더 느낄 수 있는 것은 포도당, 과당보다 단맛이 있는 자당이 많이 함유되어있기 때문이다. 수액 중에는 여러 가지 무기성분이 들어 있지만, 가장 많이 함유되어 있는 것은 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)이다. 무기성분은 단풍나무류보다 자작나무류 수액이 많으며, 특히 거제수나무 수액은 일반 천연수에 비해 칼슘이 약 40배, 마그네슘이 27배 정도 높다. 예부터 지리산 지역에서는 이 수액을 마셔왔는데 어떤 성분이 약리작용에 관여한다는 연구결과는 없으나 위장병, 신경통, 고혈압, 여성산후증 등에 효능이 있다고 하여 민간요법으로 전래되어 왔다. 수액은 칼슘, 마그네슘 등의 무기물이 많이 함유되어 있기 때문에 건위, 이뇨, 체력증진에 효능이 뛰어나며, 단풍나무류 수액은 자당이 함유되어있어 혈당조절에 의해 피로회복에 효과적이다. 수액 천연음료 제조과정 수액은 쉽게 부패하는 특성을 갖고있기 때문에 살균 및 무균상태를 보존해주는 것이 수액 천연음료의 상품화에 가장 중요하다. 수액 천연음료 개발은 강원도 산림환경연구소와 임협중앙회 강원도지회에서 1996년부터 제조·판매하고 있으며, 이번에 임업연구원 남부임업시험장에서는 제조공법을 달리하여 지산음료(경남 하동 소재)와 공동연구기관이 되어 수액 생산라인을 설치하였다. 수액 천연음료 제조과정을 요약하면 다음과 같다. -수액채취 과정에서 이물질이 혼입되므로 이물질 제거 과정 -수액 내 세군 살균과정(여과살균, 저온급속살균) -가열에 의해 생성된 수액 내 단백질 제거과정 -무균상태의 수액을 용기 내 주입 및 포장과정 수액 천연음료의 생산공정은 <그림1>과 같으며, 다음 항목에서 각 공정별로 설명하였다. 이물질 제거공정 천공법에 의하여 채취된 수액이라도 낙엽, 흙, 먼지 등의 이물질이 용기 내에 들어간다. 이 이물질들이 다음의 세균여과 공정에서 마이크로필터를 막히게 하므로 이 공정은 필요하다. 이물질 제거는 1차 여과①에서 행해진다. 이 공정은 수액 저장탱크(2ton)의 투입구에 200mesh망이 설치되어 있다. 수액을 이 탱크에 넣을 때 크기가 큰 이물질을 제거해준다. 크기가 작은 먼지 둥의 이물질은 라인필터②에서 제거한다. 저장탱크에서 밸런스탱크를 이동하는 배관에 50mesh 필터가 설치되어 있으며. 밸런스탱크를 통과한 수액이 순간살균기로 들어가기 전에 또 하나의 라인필터가 설치되어 있다. 수액내 이물질이 이들 두 개의 라인필터를 지나면서 제거된다. 즉, 완제품으로 제조된 수액 내에는 이물질이 완전히 제거된 순수한 수액성분만 존재한다. 살균공정 수액 천연음료 제조공정 중 가장 중요한 것은 수액 내 세균을 완전히 제거하여 무균상태로 만드는 것이다. 또 한 가지 중요한 것은 살균공정에서 수액의 원래 성분이 변하지 않아야 한다. 본 연구에서 적용시킨 살균법은 저온살균법, 고온살균법, 자외선살균법, 적외선살균법, 전자파살균법 등이다. 열에 의한 살균법은 수액성분이 변질될 우려가 있다. 수액성분이 변질되지 않는 자의선, 적외선, 전자파 등의 살균법은 수액 내 존재하는 당 성분 때문에 완전한 살균은 어렵다. 그 이유는 당 성분이 자외선, 적외선. 전자파를 흡수, 반사하므로 수액 내를 투과하면서 완전한 살균을 하지 못하기 때문이다. 그러므로, 순간살균 공정(수액제품 생산공정의 ③)을 적용시켰다. 이 살균법은 85℃에서 1분간 처리한다. 순간살균기의 구조는 4개의 열 교환기로 되어 있다. 가열부 2개, 냉각부 2개로 되어 있어 순간적으로 가열, 살균한 후 급냉한다. 단백질 제거공정 수액 내에 존재하는 단백질 중 일부는 가열처리 후 응결되어 불순물로 변하게 된다. 이것은 먹어도 괜찮지만, 수액 천연음료 상품에 들어 있으면 부패된 것과 같아 상품적 가치가 떨어진다. 단백질을 제거하는 공정은 냉각·분해탱크④에서 이루어진다. 용량 2ton의 탱크 위에 원심분리기가 부착되어 단백질을 제거한다. 완전히 제거되지 않은 단백질이 있을 경우를 대비하여 탱크에 1∼2일 정치시켜, 단백질을 침전시킨 후 다시 한 번 단백질을 제거하기 위하여 라인필터 공정으로 보낸다. 여과공정 이물질 제거공정에서는 라인필터를 사용하지만 순간살균 과정에서 완전히 살균되지 않을 경우를 대비. 구멍의 크기가 1 m의 마이크로필터⑤를 이용하여 완전히 세균을 제거한다. 이때 미세하게 응결된 단백질도 제거한다. 주입과정 완전 무균상태인 수액은 용기에 주입된다. 세척된 180ml 유리병에 수액이 주입된다. 이 주입과정에서 완전 무균상태인 수액이 명에 주입되기 위해 순간적으로 대기에 노출된다. 이 순간에 대기중의 세균이 수액 내에 혼입될 우려가 있으므로 라인주입기 ⑥ 박스 내에 자외선 살균기를 부착시켜 완전히 무균상태로 만든다. 이 수액이 명에 주입되면 마개를 막고 라벨을 부착해 완제품을 생산한다. 수액 채취현황 및 원료수금 오래 전(삼국시대)부터 우리 조상들은 수액을 채취하여 마셔오고 있다. 현재도 지리산 부근의 주민들은 봄철에 수액을 채취하여 건강을 위해 마시고 있다. 남부지방의 경우 지역주민들은 <표4>에 나타난 것과 같이 거제시, 광양시, 지리산 인근 5개 시·군이다. 수액채취 자원인 수종은 고로쇠나무, 거제수나무이며 거제시, 광양시의 백운산, 지리산에 집단적으로 분포되어있다. 타지역에도 이런 수종은 자생하고 있지만, 집단적으로 분포되어있는 곳은 강원도와 충북지역을 제외하고는 드물다. 거제시와 지리산이 인접되어 있는 하동군, 남원시, 산청군, 함양군은 국유림이기 때문에 수액을 채취하려면 관할 산림청 지방관리청에서 임산물 채취 허가를 받아야 하며 지금까지 무상으로 양여하고 있다. 구례군 지역은 지리산의 서울대 연습림과 사찰림, 사유림에서 소유주에게 일정량의 임대료를 지불하고 임대를 받아 채취하고 있으며, 현재 수액채취량이 가장 많다. 광양시 지역은 백운산의 서울대 연습림과 포항제철림으로부터 임대하여 채취하고 있다. <표 4>의 총 채취량을 1말에 평균 3만원씩만 계산해도 약 21억 원이 된다. 이 21억 원의 수익은 수액을 채취할 수 있는 1∼2개월의 수익으로서 농·산촌민에게는 대단히 크다고 할 수 있다. 만약 일반 구매자나 수액 천연음료를 생산하는 곳에서 매년 계속 수매한다면 농·산촌민은 수액을 더 채취할 수 있으며 수익도 더 증가될 수 있을 것이다. 귀중한 임산자원 보호·관리 수목의 수피, 잎, 꽃, 과실, 종자 등의 생활조직이 산림자원으로서 무한한 잠재력을 갖고 있으며 수액은 특용 임산자원으로서 수목을 별채하지 않고 계속 이익을 얻을 수 있는 이점이 있다. 한편, 벌채하지 않기 때문에 지구환경에 큰 변화를 주지 않으며 산림으로부터 임산부산물을 지속적으로 생산할 수 있다. 이를 위해서는 '돈'나무인 고로쇠, 거제수나무 등을 보호하고 철저하게 관리하여 영속적으로 수액을 생산할 수 있고 위생적이며 환경파괴를 가져오지 않도록 산촌주민 및 생산업자는 연구하고 각성하여야 할 것이다. 또한, 인체에 잘 흡수되고 무해한천연수인 수액을 국민이 연중 마실 수 있는 시스템 개발에도 주력하여야할 것이다. 임업연구원 남부임업시험장에서는 남부지방관리청과 금년부터 2개년 계획으로 지형별(산록·산복), 경급별(소·중·대경목)로 수액채취량 조사, 수액채취 표준공정 조사, 수액 채취 기구 조사 및 선발에 관한 공동연구에 착수하였다. 이 연구를 통하여 수액 가격기준을 제시하고 일부지역에서 무분별하게 채취되고 있는 특용임산자원의 보호 및 관리를 위해서 수액채취 표준공정을 예규화할 것이다. 한편으로는 현재 비위생적인 수액채취 기자재를 조사하여 우수기자재를 선발, 보급될 수 있도록 지도해나가겠다. 1995년 4월에 일본 북해도 대학에서 제1회 국제수액 심포지엄을 개최하여 8개국 15명이 참석, 각 국의 수액 이용현황에 대하여 발표하였고 수액의 고부가가치 상품화에 관하여 토론한 바 있는데, 최근에는 수액을 식품으로서의 이용보다 약용으로 이용하려는 수액의 약리학적 활성에 대한연구가 활발히 진행되고 있음을 알 수 있었다. 수액은 예부터 위장병, 신경통, 고혈압. 여성산후 후유증 등에 효능이 있는 것으로 알려져 음용되어 왔고 인체에 아무런 해가 없음이 증명되고있다. 장기보관, 저장이 어려운 수액을 천연음료로 상품화함으로써 수요가 확대될 것으로 기대된다. 끝으로, 벌채하지 않고 매년 지속적으로 수액을 생산할 수 있는 고로쇠·거제수 나무 등의 천연필터를 통하여 분출되는 수액, 우리 임업인들은 오늘날 환경공해에 찌들어 가는 이 시대 최고의 이 천연음료를 제공하는 귀중한 임산자원의 가치를 다시 한번 인식하여 보호·관리하여야 하며, 수액 천연음료에 깊은 관심과 지원을 해주었으면 한다.