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농업이란 궁극적으로 작물이 햇빛을 이용하여 광합성을 극대화하여 동화양분을 만들게 하고 이를 인간이 필요한 기관 또는 조직으로 전류, 축적되게 하여 이를 취하는 것이라 할 수 있다. 농업기술은 작물이 햇빛의 이용을 극대화할 수 있는 방향으로 발달해 왔으며 햇빛이 잘 드는 곳에서 엽면적을 가능하면 일찍, 그리고 많이 확보하도록 하여 오랫동안 기능을 하도록 보호, 관리하는 것이라 할 수 있다. 또한 서로 그늘을 지우지 않고 모든 잎이 골고루 기능을 하여 광합성을 최적화할 수 있게 작물의 종류와 생장특성에 따라 일정한 간격으로 심고 특정한 모양과 크기로 만들고자 노력한다(Chae, 2006).

사과나무는 교목성 과수로 다른 과종에 비해 원줄기가 곧고 높게 자라는 특성이 있다. 따라서 사과나무는 원줄기를 곧게 세우고 하단부에는 가지를 길게, 상단부로 갈수록 짧은 가지를 공간적으로 배치하여 햇빛의 이용을 최대화하는 방법으로 수형이 발달하였다(Lim, 2016). 사과나무의 수고가 높아지면 자람방향으로 자연스럽게 세력이 분산되어 수세를 안정시키기 쉽지만(Hampson et al., 2004), 수고가 지나치게 높아지면 하단부 그늘이 많아지고 관리가 어려움에 따라 원줄기를 일정한 높이에서 제한하기도 한다(Robinson et al., 2006; Yang et al., 2009). 20세기들어 왜성대목이 개발되어 사과나무의 크기 제한이 가능해지면서 새로운 수형이 개발되기 시작했다. 1960년대 네덜란드에서 M.9 또는 M.26대목을 이용하여 수폭 1.5m 내외, 수고 2–2.5m로 하는 세장방추형이 개발되어(Wertheim, 1968) 사과나무의 광 이용과 관리의 편의성이 획기적으로 향상되어 생산비를 크게 줄이고 좋은 품질의 사과를 조기 다수확 할 수 있게 되었다(Yoon, 2001). 1980년대 이후로 수폭은 더 좁히는 대신 수고를 높이는 키큰세장방추형으로 발전하면서 생산성은 더욱 늘어났다(Robinson et al., 2006). 이러한 흐름을 따라 우리나라에도 1990년대 후반부터 M.9 왜성대목을 이용한 고밀식 사과재배체계가 도입되기 시작하였고(Yoon, 2004), 2010년대에 키큰세장방추형으로 보급되었다.

사과원의 햇빛이용률을 높이기 위해서는 정방형식으로 재식하는 것이 유리하나 (Wagenmakers, 1995), 트랙터, SS기(speed spray) 등의 농기계 투입이 보편화되면서 열간거리가 확실하게 확보되는 장방형식으로 심는 것이 원칙이 되었다. 사과원의 생산성을 높이기 위해서는 내려 쪼이는 햇빛이 사과나무를 스쳐 지나지 않고 사과나무에 걸려 동화작용에 많이 이용되어야 하는데, 이를 수치화 한 것을 수광률(light interception)이라 한다(Jackson, 1980; Palmer, 1989b). 일정 수준까지는 사과원의 수량은 수광율과 비례해서 증가하는 정의 상관관계에 있다. 과실의 품질향상을 위해서는 햇빛을 충분하게 받는 것이 중요한데 이는 수관 내 광 분포(light distribution)에 따라 달라진다. 꽃눈 형성을 위해서는 자연광의 30%이상, 과실의 양호한 착색을 위해서는 70% 이상의 햇빛이 필요하다고 한다(Lenz, 1986). 그러므로 좋은 품질의 사과를 다수확 하기 위해서는 적정 수준의 수광률과 수관 내 광 분포가 함께 충족되어야 하면서 기계와 인력으로 관리하기에도 편리해야 한다. 각각의 사과나무, 나아가 사과원 전체가 햇빛을 충분하게 그리고 골고루 잘 받도록 하면서 관리하기 편하도록 하기 위해서는 개원하기 전에 수고, 수형, 재식밀도, 재식방향 등 재식체계(planting system)를 면밀하게 검토하고 계획하는 것이 필수적이다(Robinson et al., 1991; Robinson, 2003; Wertheim, 2005; Yang et al., 2009).

태양의 입사각은 하루와 계절에 따라 바뀌는데 그 정도는 위도에 따라 다르다(Ahrens, 2012). 일반적으로 인접나무의 간섭을 최소화하기 위한 적정 재식방향은 남-북으로 알려져 있으나(Lim, 2016) 지형이나 필지의 모양에 따라서는 토지이용률과 작업의 효율성 측면에서 남-북 방향이 불리할 수도 있다. 사과나무의 생육기에 따른 적정 광 이용 측면에서 적정 수고는 태양광의 계절적 입사각 변화와 열간거리와 수폭에 따라 달라지는데 Winter(1981)는 세장방추형에서 수고를 열간거리 × 0.8m 또는 (열간거리/2) + 1.0m라 하였고 Robinson et al.(2006)은 수폭 1.2m의 키큰방추형에서 적정 수고:열간 거리의 비율이 0.8–0.9, 경사지에서 0.75–0.77은 되어야 한다고 하였다. 더욱 최근에 Robinson et al.(2014)은 New York State(북위 42.9°)에서 수폭 0.9m일 때 수고:열간 거리의 비율이 0.9–1.0이라 하였을 만큼 수폭은 좁아지고 수고가 높아지고 있는 추세이다. 적정 수고와 재식밀도는 관리기술 뿐 아니라 위도에 따라 달라질 수 있고(Hampson et al., 1997) 우리나라는 미국 뉴욕은 물론 세계 주요 사과주산지보다 위도가 낮기 때문에 생육기 태양광 입사각이 다른 나라에 비해 높을 것이므로 햇빛 이용을 최대화 하기 위해서 열간거리에 따른 적정 수고를 독자적으로 검토해볼 필요가 있다.

이에 본 연구는 북위 33–43°에 위치하고 있는 우리나라에서 밀식사과원의 광 이용 효율성 비교를 위한 적정 재식거리와 재식방향, 그리고 재식밀도에 따른 적정 수고 설정을 위하여 다양한 모델의 사과원에 대하여 계절적 광환경을 시뮬레이션 방법으로 분석하였다.

재료 및 방법

생산성과 관리 효율적인 측면에서 여러 가지 재식체계와 수고를 설정하고 그에 따른 사과원의 개별 수관의 수광양상과 그림자 변화를 Sketch Up 2019(Trimble Inc.) 프로그램을 이용하여 추적하였다. 이 프로그램은 건축분야에서 많이 사용하는 3D Modeling 프로그램으로 건축․시설물의 그림자가 지는 방향과 정도를 날짜와 시간에 따라 태양의 고도가 변화하면서 나타낼 수 있는 기능을 지원하며 평년을 기준으로 나타난다. M.9 왜성대목을 이용한 밀식 재배체계로 볼 때 우리나라에서 적용 가능한 열간거리를 2.7–3.8m로 두고 이에 따라 주간거리는 0.8–1.5m 범위로, 수고는 2.5–5.0m 범위에서 열간거리에 따라 열간거리, 주간거리 및 수고의 조합을 다음 Table 1에서와 같이 설정하였다. 재식방향별 비교를 위해서 밀식 사과원에서 일반적으로 적용하는 열간거리 3.0m, 주간거리 1.0m, 수고 3.5m로 설정하여 분석하였다. 수관 모양은 Fig. 1에서와 같이 키큰세장방추형(tall spindle)으로 수관하부는 지면 0.5m에서부터 측지가 배치되어 아래쪽은 길고 위로 갈수록 짧고 상단에서 원줄기를 절단한 모양으로 수고를 제한하여 원뿔 모양으로 도형화 하였다. 수폭에 비례해서 상단부 폭을 설정하였고(W2=W1/2H) 도형의 곡률은 상단부와 하단부 끝점에서 0.12로 설정하여 실제 사과나무 수형과 유사하도록 하였다. 사과나무의 수폭은 주간거리에 따라 인접 수관과 하단부가 약 20% 겹치는 것을 전제로 주간거리 0.8, 1.0, 1.2, 1.5m의 수폭을 각각 1.0, 1.2, 1.5, 1.8m로 설정하였다.

Fig. 1.

Tall spindle canopy apple tree sample.

우리나라 대부분 사과주산지가 북위36–37° 범위에 분포하기 때문에 그 중간범위인 북위36.5°를 기준 위도로 삼고 사과나무의 재식방향은 북-남(N-S), 북서-남동(NW-SE), 북동-남서(NE-SW), 동-서(E-W) 4방향으로 설정하였다. Sketch Up 프로그램은 북위 36.5°를 기준으로 하였을 때 하지(6월 21일)의 태양입사각은 77°이고 추분으로 갈수록 태양입사각이 줄어들어 추분(9월 21일)에 53°로 설정되었다. 해발 높이와 지형, 품종 등에 따라 다소의 차이가 있지만 우리나라에서는 4월 중하순에 개화하여 5월부터 본격적으로 새순이 자라고 잎이 발달하여 11월 상순에 만생종을 수확하면서 한 해 농사가 마무리된다. 따라서 사과나무가 햇빛을 이용하여 광합성을 하는 생육기간 중에 낮의 길이가 가장 긴 하지(6월 21일)와 밤낮의 길이가 같은 추분(9월 21일)을 기준으로 하고, 새순과 잎이 충분하게 자라 햇빛 이용이 활발하게 일어나는 5월 하순(5월 21일), 하지와 추분의 중간이면서 조생종 품종의 성숙기에 해당하는 8월 21일, 만생종 후지 품종의 성숙기에 해당하는 10월 하순(10월 21일) 다섯 시기를 택하여 시기별 태양 입사각에 따른 하루 중 열간과 인접나무 수관에 의한 상호 광 간섭 정도를 산출하였다. 재식방향에 따른 인접 열로부터 햇빛 간섭이 없는 시간은 오전에 태양 고도가 높아져 인접 열로부터 더 이상 간섭 받지 않는 시기부터 오후에 해가 기울어 인접열의 간섭이 나타나는 시기까지 측정하여 산출하였다(Fig. 2). 인접 나무의 수관에 의한 간섭률은 12시를 정오로 보고 3시간 전인 오전 9시, 3시간이 지난 오후 3시에 Fig. 3에서처럼 인접 나무가 드리우는 그림자 표면적(파랑)/햇빛을 받는 표면적(노랑)을 측정하여 백분율로 산출하였다. 그러나 본 시험은 직사광만 고려하였고 사과원의 산란광과 수광률 및 광 투광율은 본 시험에서 고려하지 않았다.

Fig. 2.

Sunlight-interference patterns of tall spindle trees with a tree height of 3.5 m with a 3.0×1.0 m spacing in adjacent rows in the N-S at 09:36 (left), 12:00 (middle), and 15:18 (right) on June 21 in apple orchard.

Fig. 3.

Sunlight-interference patterns in the canopy of tall spindle trees with a tree height of 3.5 m according to an adjacent tree in a row in the E-W row orientation at 09:00 (left), and 15:00 (right) on June 21 in apple orchard.

결과 및 고찰

재식방향에 따른 광 간섭 양상

Robinson이 제시한 바에 따르면, 북위 42.9°의 키큰방추형 과수원에서 주간거리 1.2m일 때 수고:열간의 비율을 0.8–0.9이라 하였고 주간거리 0.9m일 때 0.9–1.0이라 하였다. 수폭이 넓으면 수고가 높을 경우 하단부에 그늘이 많아져 무효용적이 생기기 때문에 수고를 낮추어야 하기 때문이다(Robinson, 2003; Robinson et al., 2006). 미국 뉴욕에서의 경우와 우리나라의 경우를 비교하기 위해 북위 42.9°와 36.5°에서 N-S재식방향, 수고 3.0m일 때 주간거리에 따른 수고:열간 비율을 조절하여 인접 열의 간섭이 없는 시간을 비교하였다(Table 2). 계절이 지남에 따라 북위42.9°와 36.5°의 인접 열의 간섭이 없는 시간은 북위 36.5°에서 더 효율적인 것으로 나타났다. 6월 21일(하지)에 수고:열간 1.1:1의 비일 때 6.12, 5.97시간, 1.0:1의 비일 때 6.57, 6.27시간, 0.9:1의 비일 때 6.73, 6.63시간, 0.8:1의 비일 때 7.25, 7.12시간으로 북위 42.9°에서 평균 0.14시간 차이로 더 많았다. 하지에서 추분(9월 21일)으로 넘어갈수록 추분에는 4.32, 4.68시간, 4.68, 4.98시간, 4.78, 5.47시간, 5.55, 5.65시간으로 북위 36.5°에서 평균 0.36시간 더 많게 나타났다. 하지에 북위 42.9°의 간섭이 적었지만, 위도가 낮을수록 태양의 입사각이 높아 광 밀도가 높은 것을 감안할 때(Ahrens, 2012) 북위 36.5°의 광 이용 효율이 좋은 것으로 판단된다. 북위36.5°와 북위42.9°를 비교하였을 때 북위36.5°에서 수고:열간의 비율에 따른 인접열의 간섭이 없는 적정시간은 1.0–1.1:1의 비일 때 6시간, 0.8–0.9:1의 비일 때 6.75시간으로 추정할 수 있었다.

사과원의 생산성은 수광률에 큰 영향을 받는다(Robinson and Lakso, 1989). 그러나 7월 상-중순 흐린 날에 정오를 중심으로 11:30–13:30 사이에 수광률을 측정하는 방법은 재식방향에 따라서 수광률의 차이가 없고(Wünsche et al., 1995), 정오에 재식방향에 따른 수관 내 광 투과율 또한 차이가 크지 않았다고 보고한 바 있다(Warrington et al., 1996). Fig. 4에서 사과원의 일출부터 일몰까지 햇빛이 비치는 양상은 재식방향에 따라 극명히 다르게 나타났다. 하짓날을 기준으로 보았을 때 N-S방향은 그림자가 대부분 열간에 비치고 인접 나무와는 태양 입사각이 큰 시간인 이른 아침과 늦은 오후에 하단부가 겹치는 정도로 간섭이 일어났다. NW-SE, NE-SW방향도 같은 경향이었으나 햇빛이 재식열과 사선방향으로 비치기 때문에 열간에 비치는 그림자가 N-S방향보다 늘어지고 인접 나무에 지우는 그림자가 좁게 나타났다. 반면, E-W방향은 해가 뜨고 지는 방향이 재식열과 같기 때문에 오전과 오후 모두 열간에는 햇빛 간섭이 거의 일어나지 않지만 인접 나무에 크게 그늘을 지웠다.

Fig. 4.

Shading patterns in different orientations of A(N-S), B(NW-SE), C(NE-SW), and D(E-W) on June 21 at different times during the day in apple orchard.

재식거리 3.0×1.0m, 수고 3.5m를 기준으로 재식방향과 계절에 따른 인접 열에 의한 간섭이 없는 시간은 N-S, NW-SE, NE-SW 재식방향에서 6월 21일(하지)에 각각 5.60시간, 7.35시간, 7.07시간으로 가장 많았고 계절이 지남에 따라 적어져 10월 21일에는 N-S방향은 3.75시간, NW-SE, NE-SW방향은 3.83시간이었다(Table 3). 계절이 지남에 따라 하지에 태양입사각이 높아지면 그림자가 짧아져 간섭이 적었고 하지를 지나 동지에 가까워지면 입사각이 낮아져 그림자가 늘어지기 때문에 인접 열에 더 일찍 간섭을 주기 시작했다. 그에 반해 E-W방향은 다른 재식방향과 반대의 결과를 보였다. 계절이 지나면서 그림자가 늘어져 간섭을 주었지만 재식방향이 태양이 뜨고 지는 방향과 같기 때문에 시간의 차이는 최대 0.46시간에 불과하였다. E-W방향은 9월 21일(추분)과 10월 21일에는 인접 열에 의한 햇빛 간섭 시간이 길어져 항상 20%이상의 간섭을 주고 있었다.

하짓날 수고:열간 비율 1.1에서 간섭이 없는 적정 시간을 6시간으로 보면(Table 2), NW-SE, NE-SW, E-W방향은 적정 시간을 상회한다. 인접 나무에 의한 간섭을 고려하지 않을 때 NW-SE, NE-SW, E-W방향으로 재식 할 경우 열간거리를 좁혀 재식밀도를 높이거나 수고를 높여 수고:열간 비율을 1.1 이상으로 높일 수 있을 것이다.

재식거리 3.0×1.0m 수고 3.5m에서 하지와 추분에 재식방향에 따른 인접 나무의 간섭률은 Table 4와 같고 Fig. 5는 재식방향에 따른 인접 나무의 간섭 양상을 나타내었다. 하지(6월 21일) 오전 09:00에는 N-S방향이 14.8%로 가장 낮았고 NW-SE방향과 NE-SW방향이 32.2%, 31.5%로 큰 차이가 없었으며 E-W방향이 53.6%로 가장 높았다. 오후 15:00에는 N-S방향이 14.8%로 역시 가장 낮았고 NW-SE방향 21.1%, NE-SW방향 41.8%, E-W방향 50.4%로 나타났다. 오후에 NW-SE방향은 NE-SW방향보다 간섭률이 낮고 그늘이 없는 만큼 햇빛을 더 많이 받았다. 추분(9월 21일) 오전 09:00에는 N-S방향 17.5%, NE-SW방향 17.1%로 가장 낮았고 NW-SE방향 54.2%, E-W방향 50.7%로 나타났다. 오후 15:00에는 N-S방향 23.9%, NW-SE방향 15.6%, NE-SW방향 64.5%, E-W방향 37.0%로 나타났다. N-S방향과 NW-SE방향, NE-SW방향은 하지에 비해 추분에 간섭률이 더 높게 나왔으나 N-S방향이 평균적으로 가장 낮았고 E-W방향은 하지에 비해 추분에 간섭률이 더 낮게 나왔으나 평균적으로 가장 높은 간섭률을 나타냈다. Palmer(1989b)는 N-S방향에서 수관 내 광 분포가 전체적으로 고르다고 하였고 E-W방향은 광 분포가 햇빛을 받는 쪽으로 편향되어 있다고 하였으며 Dejong and Doyle(1985)은 복숭아 과수원에서 E-W방향의 하단부와 중단부의 광 분포가 불량하다고 보고하였는데 이는 인접 나무의 간섭 때문인 것으로 판단된다. 추분에 NW-SE방향과 NE-SW방향은 서로 반대되는 간섭양상을 나타냈는데, NW-SE방향은 오전보다 오후에 간섭률이 더 낮아 햇빛을 오후에 더 많이 이용하는 것으로 나타났으며 NE-SW방향은 오전에 간섭률이 낮아 햇빛을 오전에 더 많이 이용하는 것으로 나타났다. 하짓날 오전에 NW-SE방향과 NE-SW방향의 간섭률이 비슷했던 것은 하짓날은 북서서 방향에서 태양이 뜨기 때문에 NW-SE방향과 NE-SW방향이 큰 차이가 없었던 것으로 판단된다.

Fig. 5.

Sunlight-interference patterns in the canopy of tall spindle trees with a tree height of 3.5 m according to an adjacent tree in a row for the A(N-S), B(NW-SE), C(NE-SW), and D(E-W) row orientations at 09:00 on June 21. The pattern of a shadow from both sides of a apple tree is also shown.

사과나무의 꽃눈분화는 한여름에 수관 내 광분포가 높을수록 활발하게 일어난다(Fulford, 1965). 그러나 수관이 발달하면서 수관 내부 광 분포는 급격히 낮아진다(Porpiglia and Barden, 1980). Palmer(1989a)는 N-S방향은 계절이 지나면서 수관 내 광 분포가 높았다가 점차 줄어들고 E-W방향은 한쪽에 편향된 분포를 보이기 때문에 N-S방향이 꽃눈 분화에 유리하다고 하였고, Yoon and Richter (1990)은 하루 중 오전에 해가뜨면서 엽온과 증기압차(VPD)가 증가하여 기공이 열리면서 광합성이 활발히 일어나기 시작하고 오전 11시경에 순광합성량이 가장 높아지며 이후 점차 감소한다고 하였다. Lombard and Westwood(1977)는 배꽃에서 서리피해 발생이 E-W방향에서 높다고 하였고 Devyatov and Gorny(1978)는 사과에서 겨울철에 E-W방향이 N-S방향보다 원줄기가 햇빛을 많이 받아 온도가 높아져 동해의 위험이 있다고 보고하였다. 더욱이 여름철에는 오후 2–3시에 기온이 가장 높고 태양광이 수관에 강하게 내리쬐는데, 고밀식 재배체계는 과실이 햇빛에 쉽게 노출되어 있어서 일소의 발생가능성이 높다(Racsko and Schrader, 2012). 시뮬레이션 결과를 바탕으로 볼 때 계절이 지남에 따라서 사과나무의 햇빛 이용양상은 N-S방향이 인접 수관의 간섭률이 평균적으로 가장 적어 양호하였고 NE-SW방향이 NW-SW방향보다 오전에 간섭률이 낮고 햇빛을 많아 받아 생육에 유리할 것으로 판단되었다. N-S방향과 NW-SE방향은 오후에 간섭률이 적어 햇빛을 더 많이 받기 때문에 다른 재식방향에 비해 상대적으로 일소피해를 많이 입을 것으로 판단된다. E-W방향의 경우 인접 열의 간섭이 없는 시간은 가장 길었지만 하지, 추분의 인접나무의 간섭률이 평균적으로 가장 높았다. 햇빛을 많이 받더라도 수관 내 광 투과율이 30%이하가 되면 무효공간이 생겨 되어 화아발달, 결실, 생산성 및 과실품질이 현저히 떨어지기 때문에(Barritt et al., 1991; Kim et al., 1996) E-W방향은 수관이 복잡하여 내부 광환경이 불량할 경우 내부 무효공간이 커질 우려가 있는 것으로 판단된다. 결과적으로 생육 전반적인 사항을 고려할 때 가장 유리한 재식방향은 N-S방향이고 E-W방향이 가장 불리하며 NW-SE방향보다는 NE-SW방향이 유리하다고 판단된다.

재식방향별 적정 수고

하짓날 재식거리 3.0×1.0m에서 재식방향과 수고에 따른 인접 열의 간섭이 없는 시간은 재식방향에 관계없이 수고가 높아질수록 줄어들었다. E-W방향이 10.38–11.78시간으로 가장 많았고, NW-SE, NE-SW 방향은 각각 5.30–9.27시간, 5.27–9.02시간으로 비슷한 경향을 보였으며 N-S방향은 3.98–7.20시간으로 가장 적게 나타났다(Table 5). 인접 열의 간섭이 없는 적정 시간 6시간을 기준으로 하였을 때 재식거리 3.0×1.0m에서 적정 수고와 수고:열간의 비율은 N-S방향 3.3m(1.1), NW-SE방향과 NE-SW방향은 4.3m(1.43)으로 같았고 E-W방향은 5.0m이상(1.67이상)으로 나타났다.

사과나무에서 과실 생산량은 수광률에 비례하고 과실의 품질은 수관 내 광 분포에 따라 결정되며(Jackson, 1980; Robinson and Lakso, 1989; Palmer et al., 1992) 수고가 높을수록 수관용적이 커져서 생산량이 증가한다(Callesen and Wagenmakers, 1989; Barritt, 1998). 수고가 높아질수록 측지가 고르게 분포하여 내부의 광 투과율이 증가하지만 4m이상으로 높을 경우 Fig. 6처럼 하단부의 광 투과율이 불량해진다(Callesen, 1993; Wagenmakers and Callesen, 1995; Yang et al., 2015). Fig. 6에서 오전 09:00와 오후 15:00 모두 그늘이 지는 면적의 비율은 68.3%, 76.8%, 82.6%, 86.4%로 수고가 높아질수록 점차 커졌다. 수고가 높으면 전정, 적과 및 수확을 위한 노동력이 증가하기 때문에 우리나라의 적정 수고는 3.0–3.5m가 적절하다고 하였다(Yang et al., 2009). 재식거리 3.0×1.0m에서 인접 열의 간섭이 없는 적정 시간을 6시간으로 보았을 때 N-S방향은 적정 수고 3.3m로 수고:열간 비율이 1.1으로 나타났다. NW-SE, NE-SW방향은 적정 수고 4.3m로 수고:열간 비율이 1.43이었고 E-W방향은 수고에 따른 인접 열의 간섭이 없는 시간이 10시간 이상으로 적정 수고 5.0m, 수고:열간 비율이 1.67이었다. 수고가 높아지면 나무의 수세를 조절하기 쉬운 장점이 있지만(Hampson et al., 2004), 수관용적 또한 같이 커지기 때문에 여러 관리 작업이 어려워지는 문제와 목질부의 생장으로 불필요한 가지도 많아지게 된다(Barden and Neilsen, 2003; Robinson et al., 2006; Yang et al., 2009). 이와 더불어 수고가 높으면 수폭이 같이 커져 하단부 광 환경이 불량해지고 고소작업차를 이용한 작업효율성이 떨어지며 태풍에 취약한 단점이 있어 수고를 4.0m이하로 유지해야 할 필요가 있다. E-W방향은 인접 열에 의한 간섭이 거의 없기 때문에 수고를 높이는 것보다 열간거리를 줄이는 방향이 적절하다고 판단된다. 열간거리를 줄여 수고:열간의 비율을 높이고 수관을 복잡하지 않게 관리하여 인접 나무의 간섭에 따른 영향을 최소화 하는 것이 중요하다고 판단된다.

Fig. 6.

Shading area of the change in the tree height according to an adjacent tree in the E-W row orientation at 09:00 (red line, 42.3°), and 15:00 (blue line, 55.5°) on June 21 in apple orchard.

다만 본 시험은 직사광만 고려한 시뮬레이션이고 재식방향과 재식체계별 광 이용 양상만을 비교하였기에 산란광과 광 투과율은 고려하지 않았다. 사과나무의 광 투과율은 수관 내 골격지의 구성과 배열에 따라 다르고(Lakso, 1984; Sansavini and Corelli, 1992), 같은 위치라 하여도 가지의 교차정도에 따라 투광율이 큰 차이를 보기 때문에(Tustin et al., 1988) 시뮬레이션 결과를 토대로 재식체계에 따른 직사광, 산란광 및 광 투과율을 종합한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.