수목의학(arbromedicine)은 식물의학(phytomedicine)에서 기초하여 발달한 학문이다.
1. 식물의학
식물의학은 식물에 피해를 주는 병, 해충, 잡초, 재해 등의 원인과 발생경로를 연구하고 식물을 건강하게 생육시키는 방법을 개발하는 학문이다. 식물의학은 농작물의 생산성을 높이거나 원예식물의 건강을 증진하기 위해 발전한 학문이다.
2. 수목의학
수목의학은 생물학의 이론을 응용하여 수목의 병에 대한 진단과 치료, 그리고 예방기술을 개발하는 학문이라고 정의할 수 있으며, 식물의학의 한 분야로서 나무(교목과 관목)를 연구대상으로 한다. 특히 산림에 자라는 목재생산 용 수목보다 가로수, 정원수 등 경제적 가치가 더 큰 조경수(landscape tree)를 대상으로 한다.
수목의학은 다른 학문, 특히 식물의학에 없는 고유한 영역을 가지고 있다. ①수종별 전염성 병, ②줄기궤양, ⓷수간 천공성 해충, ⓸잦은 기상재해와 인위적 피해, ⓹이로 인한 비전염성 병의 치료, ⓺가지치기 이론과 실제, ⓻줄기 상처의 보호와 방어, ⓼수간주사, ⓽수간의 외과수슬 등의 기술은 수목의학의 독특한 영역이다.
3. 외국에서 수목의학의 발달
최초의 외과수술에 대한 기록은 17세기에 찾을 수 있다. 1640년 Thomas Lawton은 상처로 생긴 나무의 구멍을 따뜻한 모타르(mortar)로 메꾼다고 기록하고 있다. 1791년 영국 왕실정원사 W. Forsyth는 과수와 임목을 오랫동안 다룬 경험을 바탕으로 공동처리방법을 기술한 책에서 신선한 쇠똥, 묵은 석회, 숯, 모래를 섞어 공동을 메꾸어 좋은 결과를 얻었다고 적었다. 1914년 미국 J.F.Collins는 그 당시까지 사용했던 수목의 외과수술방법을 집대성하면서 공동을 메꿀 때 썩은 부위는 물론 변색부위도 완전히 제거하여 건전부위를 노출시킨 다음 콘크리트 충전제로 메꾼다고 기술했다. 이 방법은 1960년대까지 외과수술의 표준방법으로 널리 보급되었다(나용준, 2012).
1960년대 이후 합성수지가 개발되면서 외과수술에 큰 변화가 있었다. 1962년 미굴 May는 당시 사용했던 큰크리트 대신 폴리 우레탄폼(polyurethane foam)을 사용 할 것을 제안했으며, 1970년대 King등은 이를 실용화하여 그 이후 콘크리트는 더 이상 사용되지 않는다. 콘크리트는 강도가 매우 높지만 수목과의 접촉이 불량하고, 유연성이 없어 쉽게 금이 가는 단점이 있으며, 우레탄 폼은 접착성과 유연성이 좋고 공동의 구석까지 침투할 수 있는 장점이 있다.
1977년 미국 Shigo박사는 수목이 상처를 받은 후 나타내는 반응에 대한 연구를 통해서 지금까지 생리적 기능이 거의 없이 죽어 있다고 알려진 목부조직이 상처 후 병원균의 확산을 막는 자체 방어능력을 발휘한다는 이론이었다. 그는 이를 근거로 가지치기 시 가지를 바짝 자르되 가지 밑살을 남겨 놓는 새로운 전정법을 제시하였고, 이 방법은 세계적인 표준이 되었다. 더불어 공동 주변에 변색이 된 목질부는 화학적 방어물질을 축적하고 있으므로 외과수술 시 건드리지 말라고 경고했다.
또한 Shigo 박사는 형성층의 건강도를 측정하는 샤이고메터(Shigometer)를 발명하기도 했다. 이 기계는 형성층의 사활 여부와 활력도를 형성층 주변 세포의 수분함량과 형성층 전기저항(cambial electrical resistance, CER)으로 나타내는 기계이다. 전기 저항치가 낮으면 건강하다는 증거이며, 건강이 좋지 않으면 저항치가 올라가서 마치 인체의 혈압을 연상케 한다. 이 기계를 이용해 이식한 나무의 건강 상태를 쉽게 숫자료 확인 할 수 있다.
수간주사(trunk injection)은 1948년 미국의 Jim Mauget가 실용화 연구를 시작하여 1964년에 제품을 개발했다. Mauget가 개발한 제품은 압력식 수간주사기(pressurized capsule)로 수간에 구멍을 뚫고 농약이나 영양액을 넣으면 용기 내에서 자체적으로 압력에 의해 약제가 목부를 따라 잎까지 빠른 속도로 올라간다.
4. 국내 수목의학의 발달
국내 수목의학은 서울대학교를 중심으로 발전하였다.
수간주사는 서울대학교 나용준 교수가 대추나무 빗자루병을 치료하는 과정에서 중력식 수간주사기를 고안한 것이 최초라고 할 수 있다.
외과수술은 서울대학교 이창복 교수가 미국에서 공동충전에 우레탄폼을 쓰고 있는 것을 본 후 1970년대 초 국내에서 천연기념물 노거수를 상대로 최초로 실시했다.
샤이고메터는 발명자의 사후 더 이상 생산되지 않는다. 최근에는 국내에서 이를 대체할 수 있는 기계를 박현준, 이경준, 나용준이 개발했는데, 준스메터(JunsMeter)로 칭한다. 이 기계는 형성층 전기저항치를 근거로 하여 형성층이 최대의 건강상태를 보일 때 100점으로 하고, 형성층이 완전히 죽어 전혀 통하지 않을 때를 0점으로 하여 만든 것으로 샤이고메터를 대신할 수 있다.