요 약 급격히 증가한 세계의 에너지 소비에 따른 문제로 에너지 공급의 어려움과 자원의 고갈, 환경에 심각한 영향이 발생 하면서 국제적으로 에너지 사용량 절감에 대한 관심이 높아 지고 있다. 또한, 기후변화에 대한 대응으로 선진국에 온실 가스 감축의무가 부과되면서 에너지 절약이 사회적으로 대 두되고 있다. 도심은 건물축물 및 불투수포장면 증가로 도 시 열환경에 큰 악영향을 미치고 도시열섬현상이 발생하기 이르렀다. 도시열섬 완화를 위해 다양한 방법이 모색되고 있지만 바람길과 녹지의 확보가 가장 중요한 요소이다. 녹 지 확보가 지상을 중심으로 넓게 이루어진다면 가장 양호하 겠지만, 녹지 확보공간이 불충분한 도심지역에서는 옥상녹 화 등의 건축물 녹화가 최선의 대안으로 여겨진다. 특히 옥 상녹화는 도시환경 개선뿐 아니라, 건물에너지 절감 측면에 서도 매우 유용한 특성을 가지고 있다. 즉 옥상녹화는 옥상 에 녹지의 창출과 더불어 건물 외피의 성격으로 외단열 형 태이며, 이는 건물에너지 절감에 기여하고 있을 것으로 예 측된다. 현재까지의 옥상녹화는 주로 생태적측면의 연구와 기온저감에 대한 연구가 주를 이루고 있으며, 저에너지 건 축물 및 도시 조성 차원에서 건물에 미치는 에너지 절감효 과에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 이러한 배경에서 옥상녹화시스템에 대한 열성능 시뮬레이션의 필요성과 대 략적 방법론이 제시되어 에너지저감효과에 대한 분석이 이 루어 졌으나, 대부분 토양과 식재만을 고려하여 분석하였다 는 제한점이 있다. 또한 대도심 건축물의 주를 이루고 있는 오피스건물에서 옥상녹화 유·무에 따른 건물에너지절감에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 도심지에 서 가장 많이 이용되고 있는 오피스 건물을 대상으로 옥상 녹화시스템이 건물에너지절감에 미치는 영향 및 비교·분석 을 통해 향후 대도시 지역의 건물에너지 절감을 실현할 수 있는 옥상녹화시스템 개발의 기초자료로 제공하고자 한다. 본 연구의 시뮬레이션 프로그램은 EnergyPlus7.2를 이용 하였다. EnergyPlus는 미국 DOE(Department Of Energy) 에서 개발된 프로그램으로 에너지사용량 평가에 유용한 툴 로서 국내외에서 타당성이 검증된 시뮬레이션 프로그램이 다. EnergyPlus는 기존 해석 도구인 DOE-2, BLAST, COM IS의 장점을 통하여 개발된 도구로서 CTF(Condcuction Tr ansfer Function)과 CFD(Conduction Finite Difference), H AMT(Combined Heat and Moisture Transfer) 등과 같은 벽체 열전달 계산 알고리즘을 이용하여 기존 해석 도구에서 불완전했던 실내 온도 예측과 같은 점이 보완되었다. Energ yPlus는 상세 에너지 해석이 가능하며 해석기간 동안 수시 로 변화하는 건물의 실내외 조건, 벽체의 축열부하를 고려 하여 매 시간당 에너지균형(Energy Balance)을 계산하기 위해 유한차분법, 응답계수법 등과 같은 수치해석 방법을 채택하고 있다. 일정 시간 간격으로 외벽을 통한 관류열, 시간에 따른 실내 현열 및 잠열, 발열, 환기 및 침기에 의한 열손실/취득, 일사, 천공복사, 내벽체간 복사, 주위건물 음 영, 건물 내·외부 대류 열전달 등, 여러 가지 열전달 경로를 통하여 동시에 발생되는 열부하를 통합하여 계산한다. 적용 모델의 건물은 3층 규모로 설정하였으며 연면적 1,200㎡, 창면적 210㎡ 이며, 옥상녹화유형별 에너지절감효과를 정 량적으로 분석하기 위해 식재층 재료, 토양층 재료, 배수판 재료, 단열재 적용 유무 등을 고려하여 5개 type으로 설정하 였으며, 이외 옥상녹화가 미적용된 type을 포함하여 총 6개 type의 시뮬레이션을 실시하여 미적용 대비 옥상녹화의 에 너지절감효과 및 옥상녹화시스템별 에너지절감 차이를 정 량적으로 제시하였다. 옥상녹화시스템 유형은 저관리경량 형으로 type B, C, D, E를, 관리중량형으로 type F를 설정하 였다. 시뮬레이션에 적용된 type별 구조를 구체적으로 제시 하면, 옥상녹화가 미적용된 type A는 콘크리트 210㎜, 단열 재 110㎜이고, 이외 5개 type에서도 건물구조는 type A와 동일하게 설정하였다. type B 구조는 식재층(100㎜)+GBblock(100㎜)+방근시트(2㎜)+배수판(50㎜), type C 구조는 식재층(100㎜)+펄라이트(70㎜)+부직포(2㎜)+화산석(80㎜)+sedemblock(80㎜), type D 구조는 식재층(100㎜)+펄 라이트(115㎜)+부직포(2㎜)+배수판(35㎜), type E 구조는 식재층(100㎜)+마사토(85㎜)+펄라이트(30㎜)+부직포(2 ㎜)+배수판(35㎜), type F 구조는 식재층(100㎜)+마사토(3 00㎜)+펄라이트(30㎜)+부직포(2㎜)+배수판(35㎜)으로 구 성하였다. 적용건물의 설정조건으로는 냉·난방 설정 온도 각각 22℃, 24℃, 공조방식은 Fan-coil unit 방식을 적용하 였다. 또한 난방기(Heat Generation)와 냉방기(Chiller)의 성능 계수는 각각 0.83, 1.67로 설정하여 분석하였다. 조명 설계는 사무공간으로 목표조도 400lux, 조명부하 5 W/㎡·1 00lux이며, 창면적비율은 30%, 재실인원 0.11 people/㎡, 인체발열 123 W/person, 환기량 10 l/s·person, 급탕 0.2 l/ ㎡·day, 건물운용 24시간(근무시간 9:00~18:00)으로 설정 하였으며, 기상데이터는 중부지역의 충주지역의 기상데이 터를 이용하여 분석을 수행하였다. 옥상녹화 면의 열관류율(U-Value)은 type A 0.332 W/ ㎡·K, type B 0.25 W/㎡·K, type C 0.281 W/㎡·K, type D 0.287 W/㎡·K, type E 0.284 W/㎡·K, type F 0.271 W/ ㎡·K로 분석되었다. 열저항성(R-Value)은 type B > type F > type C > type E > type D > type A 순으로 나타났다. 건물부하는 시시각각 변화하지만 이것이 최대가 되는 시각 에 대해서만 열량을 계산하며, 이것을 최대부하시간(Peak Hour)에 대하여 행한 부하계산을 최대부하계산법(Peak Lo ad Design)이라 한다. 피크부하 중 난방피크부하량은 type A > type D > type E > type C > type F > type B 순이며, 미적용 유형인 type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 0.6 ~ 0.9% 절감효과가 예측되었다. 또한, 냉방피크부하 량은 type A > type E > type D > type C > type B > type F 순이며, type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 1.1 ~ 1.2% 절감효과가 예상되었다. 연간냉·난방부하량 은 type A > type E > type D > type C > type B > type F 순이며, type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 1.14 ~ 1.18% 절감효과가 예측되었다. 연간에너지사용량은 type A > type D > type E > type C > type F > type B 순이며, type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 0.5 ~ 0.9% 절감효과를 보였다. 최상층의 에너지성능분석을 한 결과, 난방피크부하량은 type A > type D > type E > type C > type F > type B 순이며, 미적용 유형인 type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 1.3 ~ 2.1% 절감효과가 예측 되었다. 또한, 냉방피크부하량은 type A > type E > type D > type C > type B > type F 순이며, type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 1.2 ~ 1.5% 절감효과가 예상되었 다. 연간피크난방부하량은 type A > type D > type E > type C > type F > type B 순이며, 미적용 유형인 type A 대비 type B, C, D, E, F 유형은 약 6.0 ~ 9.0% 절감율을 보였으며, 연간피크냉방부하량은 type B > type A > type F > type C > type E > type D 순이다. type B를 제외한 유형에서는 냉방부하저감을 보였으나, type B는 다른 유형 에 비해 높은 단열성으로 인해 내부의 열이 외부로 방출되 지 못한 결과로 사료된다. 이상의 결과로 옥상녹화 적용에 따른 에너지저감효과는 냉방시기 보다 난방시기에 높은 효과를 보였으며, 향후 다 양한 옥상녹화시스템 및 유형별 조성에 따른 검토가 이루어 져야 할 것이다.

모든 식물은 수분이 생육에 직접적으로 영향을 미치며 수분함량에 따라 대사활성이 제한을 받는데, 토양은 수분저 장과 양분을 공급하면서 식물의 뿌리 및 생육에 영향을 미 친다. 그러나 수분이 과도한 경우 토양표면의 견밀도를 증 가시키고 식물의 뿌리와 미생물의 호흡으로 발생하는 이산 화탄소가 증가하여 식물의 생육에 악영향을 미친다. 이와 같은 결과로 인하여 특수식재지연인 논 매립지, 쓰레기 매 립지, 임해 매립지 등에서는 배수불량에 의해 수목의 피해 가 크게 발생한다고 보고되고 있다. 이처럼 국내외 연구결 과를 분석한 결과 대부분 배수불량에 다른 식물생육상태 분석연구, 매립지내 토양과 식물생육과의 관계를 규명한 논 문으로 토양 내 배수불량 개선을 위한 기법을 적용한 실증 및 실험연구는 거의 없었으며, 특히 유공관 등의 기능성파 이프 적용성 및 효율성에 대한 연구는 전무한 상태였다. 따 라서 본 연구는 배수불량지역 내 식재된 수목의 생육증진을 위해 기능성파이프를 적용한 후 식물의 생육에 미치는 영향 을 검증하여 향후 척박지 토양, 배수불량 식재기반 내 식재 설계 시 기초자료로 제시 하고자 하였다. 연구대상지는 충청북도 충주시 건국대학교 글로컬캠퍼 스 내에서 2013년 4월부터 10월까지 실시하였으며 실험구 는 가로 66cm, 높이 69cm의 원형 고무용기를 사용 하였다. 식재기반 조성은 배수층 10cm를 펄라이트로 포설 후 마사 토를 이용하여 동일하게 조성하였으며 유형은 총 2종(은행 나무, 왕벚나무)의 수목과 4가지의 유형으로 구분하였다. 식재기반 유형으로는 무처리의 Control(이하 C), TPH관에 쇄석을 채운 유공관 (이하 Tc), PE망에 발포시킨 규사와 제오라이트로 이루어진 다공질경량체를 채운 기능성파이 프를 각각 1개, 2개 식재한 유형으로 (이하 Pv₁, Pv₂) 조성 하였다. 이후 관습 및 배수불량 처리를 위해 주 1회 Over Flow 방식으로 두상관수를 실시하였다. 조사분석방법으로 토양측정과 생육측정으로 구분하여 조사하였으며 우선, 토양측정 항목에는 토양수분 무게변화 와 토양수분, 전기전도도(electric conductivity; EC), 온도 를 조사하였다. 토양수분 무게 변화는 모든 실험구에 6일 동안 매일 관수한 후 표토아래 10cm 부근에서 토양을 채취 하여 자연건조를 통해 무게 변화를 측정하였다. 토양전기전 도도(electric conductivity; EC), 수분과 온도는 EC-300을 사용하여 표토 아래 10cm 부근을 측정하였다. 두 번째로 생육측정의 항목에는 수고, 흉고직경, 엽록소량, 시각적질 을 측정하였다. 수고는 수고측정기를 사용하여 측정하였으 며, 근원직경은 Calipers를 사용하여 측정지점을 동일하게 설정 후 측정하였고, 엽록소 함량은 엽록소측정기(SPAP-5 02, MINOLTA, Japan)를 사용하여 3회 반복 측정하여 평 균값을 사용하였다. 시각적질은 수목의 현 상태를 직접 시 각으로 확인할 수 있는 수목건강도지표를 참고하여 1등급 에서 4등급으로 나누어 수목의 시각적질을 측정하였다. 본 연구는 크게 토양특성과 생육특성으로 분류하여 모니 터링을 실시하였다. 우선 토양특성을 살펴보면, 토양수분 무게변화는 Pv₂ > Pv₁ > Tc > C 순으로 나타났다. 왕벚나 무의 토양수분 무게변화는 Pv₂유형이 가장 빠른 3일만에 초기값으로 돌아갔으며 은행나무의 경우 Pv₂유형이 다른 유형에 비해 가장 빠른 4일만에 초기값으로 돌아가는 것으 로 분석되었다. 반면 C유형의 경우 왕벚나무와 은행나무 모두 6일만에 가장 늦게 초기값으로 감소하였다. 토양수분 은 기온이 가장 높은 8월에 모든 유형을 배수불량지역으로 조성하고 관수하였으며 조성 후 토양수분이 85%이상이 되 도록 유지, 관리하였다. 왕벚나무의 경우 토양수분이 C > Tc > Pv₂ > Pv₁ 순으로 나타났으며 은행나무의 경우 토양 수분이 C > Tc > Pv₁ > Pv₂ 순으로 나타났다. 전기전도도(E C)는 두 수종 모두 7월부터 8월 초까지 장마기간으로 인해 전기전도도가 점차 증가하였고, 배수불량지역으로 조성한 8월 이후 전기전도도가 급격히 상승하고 점차 감소하였다. 토양온도는 두 수종 모두 Pv₂ > Tc > Pv₁ > C 순으로 나타 났으며 외기온도보다 더 높게 나오는 경향을 보였다.생육특성은 배수불량지역 조성 이후 측정을 하였을 때 두 수종 모두 수고 변화량은 Pv₂ > Pv₁ > Tc > C 순으로 분석되었다. 왕벚나무의 경우 다른 유형에 비해 Pv₂유형이 초기의 수고보다 5cm 높게 생장하다가 유지하는 것으로 나타났으며 C유형이 초기 수고보다 2cm 가장 적게 생장하 다 유지하는 것으로 분석되었다. 은행나무도 마찬가지로 Pv ₂유형이 초기 수고보다 3cm 높게 생장하다 유지하는 것으 로 나타났으며 C유형이 다른 유형에 비해 수고의 생장이 높지 않은 것으로 분석되었다. 근원직경의 변화량은 두 수 종 모두 수고와 마찬가지로 Pv₂ > Pv₁ > Tc > C 순으로 나타났다. 엽록소함량은 왕벚나무의 경우 Pv₂ > Pv₁, Tc > C 순으로, 은행나무의 경우 Pv₂ > Pv₁ > Tc > C 순으로 나타났으며 두 수종 모두 8월 초에 배수불량지역 배수불량 지역으로 조성 후 엽록소함량이 전체적으로 감소하는 것으 로 분석되었다. 시각적질은 두 수종 모두 Pv₂유형이 다른 유형에 비해 수목건강도가 오랫동안 지속되었으며 C유형 의 경우 다른 유형에 비해 일찍 수목건강도가 떨어지는 것 으로 분석되었다.

생태하천복원의 방향은 이·치수 관점에서 하천구역을 정 비하는 사업과는 달리 하천의 자연성을 최대한 살리고, 하 천의 다양한 기능과 가치가 균형을 이룰 수 있도록 물리적 구조와 생물적 기반의 회복을 유도하며, 나아가 자연적 물 순환 시스템 회복 및 유역개념을 고려한 하천의 종·횡적 생태 네트워크를 구축하는데 의의가 있다. 그러나 현재 생 태복원하천사업은 하천시설과 생태계에 대한 관리 패러다 임이 확립되지 않은 상태로 많은 문제점들이 파생되고 있 다. 즉, 많은 생태복원하천사업들이 생물과 인간의 조화를 바라는 새로운 변화를 제대로 반영하고 있지 못한 실정이 다. 이에 본 연구는 생태복원된 하천을 중심으로 유형별로 구분하여 이에 따른 생태적 특성을 분석하고 하천의 구조적 측면과 생태적 측면을 동시에 고려한 자연성 평가를 통해 복원 후 가치를 산정하고 향후 복원계획 및 설계의 기초자 료로 활용하고자 한다. 본 연구의 연구대상지로는 2011년부터 2012년 생태복원 하천 21개소를 대상으로 연구를 진행하였으며, 생태복원하 천의 유형구분은 물리적 측면, 생태 기능적 측면, 이용적 측면을 고려하였다. 물리적 측면에서는 물흐름 다양성, 구 조물 유무, 하도정비 및 자연성 정도, 저수로 호안공 특성, 제외지 토지이용 등을 고려하였으며, 생태 기능적 측면에서 는 서식처 조성 및 구성요소, 하천유량 및 변경도, 자생종 우점비율 및 층위구조, 관리유무 등을 고려하였다. 마지막 으로 이용적 측면은 과도한 이용시설 유무, 잔디밭 조성 유 무, 친환경 재료, 환경교육 프로그램 조성 유무를 고려하였 으며 이와 같은 기준에 따라 도시자연형, 도시경관형, 농촌 자연형, 기타 등 총 4개의 유형으로 구분하였다. 도시자연형의 경우 자연하천과 같은 물리적 구조로 복원 할 수는 없지만, 생물 다양성 및 자연성 가치가 높고 호안, 하도, 선형의 복원시 자연적 측면을 최대한 고려하여 복원 한 유형이었으며, 도시경관형의 경우 저수호안을 중심으로 재료 및 식생측면에서 복원이 이루어졌으나, 둔치를 중심으 로 경관 및 이용적 측면을 고려한 초본식재지와 산책로가 조성된 특징을 지니고 있었다. 또한, 농촌자연형 유형은 농 촌지역에 위치하면서 하천구조와 생태계의 복원시 다양성, 자연성, 서식성을 최대한 복원하였으며 도입 이용시설은 환 경교육 목적으로 최소한을 도입한 유형이며, 마지막으로 기 타 유형의 특징으로는 생태하천 복원 측면보다는 치수적 측면에서 접근한 유형으로 분류하였으며, 이를 생태적 특성 및 평가 연구를 진행하였다. 생태적 특성 결과 중 도시자연형 유형은 21개 대상지 중 총 5개소였으며, 습지자생식물이 넓게 분포하면서 다양한 야생생물이 출현 또는 서식 잠재성이 큰 특징을 가지고 있 었다. 도시자연형의 생태복원하천은 기존의 버드나무군락, 달뿌리풀군락 등을 최대한 보전하면서 훼손지를 중심으로 복원하였으며 다양한 생태습지를 복원한 하천 및 저수호안 을 중심으로 자생식물군락이 비교적 안정적으로 이루고 있 었다. 이중 둔치부문은 이용시설을 최대한 억제하여 다양한 자생초본군락이 복원되어 생태네트워크 및 추이대로서의 역할을 수행하고 있었다. 도시자연형과 달리 저수호안을 중심으로 식생측면에서 복원이 이루어져있는 도시경관형의 경우 총 7개소로 구분 되었으며 도시지역내를 관통하는 하천의 특성상 생태적 복 원 측면과 이용적 측면이 동시에 고려된 생태하천 복원유형 으로서 저수호안 및 하상을 중심으로는 생태적 측면에서 복원이 이루어졌으나, 둔치에서 고수호안을 중심으로는 경 관적 측면과 이용적 측면이 고려되어 복원된 유형이나 하천 전체 구간이 모두 경관형으로 형성된 것은 아니며 상류 혹 은 하류부문 중심으로는 기존 생태계의 보전과 복원이 양호 한 상태였다. 마지막으로 농촌자연형은 도시자연형과 마찬가지로 총 7개소 하천 유형이 나타났으며, 습지자생식물이 넓게 분포 하면서 다양한 야생생물이 출현하였다. 도시자연형 복원유 형과 적용기법이 유사하지만, 주변 농촌 경관과 산림 등과직접적 연계되어 다양한 야생동물의 서식처 역할을 수행할 수 있는 상태로 조사되었다. 농촌자연형 생태복원하천은 기 존의 자생식물군락을 최대한 보전하면서 훼손지를 중심으 로 복원하였으며, 특히 주변의 양호한 농촌자연생태와 인접 하여 생태계 추이대 및 야생동물의 서식공간으로서의 가치 가 높을 것으로 분석되었다. 생태교육 및 체험시설은 이용 객들이 접근할 수 있는 구간을 중심으로 복원되었으며, 수 질정화원, 생태습지 등과 연계하여 자연친화적으로 조성되 었다. 이러한 유형별 생태계 특성 분석을 통한 자연성 평가기준 을 정립하고자 생태하천복원의 자연성 및 건강성 평가는 수생태계 건강성 조사 및 평가지침과 생태하천복원 기술지 침서 등을 참고하여 최대한 객관적 기준을 정립하여 평가항 목을 설정하고자 하였다. 생태복원하천은 하천의 자연성과 생태적 건강성 회복이 우선이므로 복원사업을 계획하고 진 행할 경우 다양한 생태적 요소들에 대한 정확한 기준을 정 립해야하는데 이는 하천의 자연성과 수생태계의 건강성 평 가 측면에서 하천의 구조적 측면, 생태학적 측면을 동시에 고려한 기준 정립이 필요하다. 이에 생태하천복원 후 자연 성 평가를 위한 가치산정을 위해 평가항목을 도출하였다. 평가항목으로는 물흐름 다양성, 하도자연성, 식생자연성, 어류이동성, 생물서식성, 수질정화, 제외지 토지이용, 생태 교육 및 체험 등 총 8개 부문으로 나누어 각각 최고 1등급에 서 최저 5등급으로 구분하였다. 도시자연형 하천의 경우 물흐름 다양성 2등급, 하도자연 성 2~3등급, 식생자연성 3등급, 어류이동성 3등급, 생물서 식성 2등급, 제외지 토지이용 2등급, 수질정화 4등급, 환경 교육 및 체험 2등급으로 조사되었으며, 도시경관형 하천은 각각 2~3등급, 3~4등급, 2~3등급, 2등급, 2~3등급, 3~4등 급, 2~3등급, 2~3등급으로 평가되었으며, 농촌자연형 하천 도 각각 3등급, 2~3등급, 3~4등급, 2~3등급, 3~4등급, 3~4 등급, 2~3등급, 3~4등급으로 나타났다. 물흐름 다양성의 경 우 도시자연형 > 도시경관형 > 농촌자연형 순으로 나타났 으며, 하도자연성은 농촌자연형 > 도시자연형 > 도시경관 형 순으로 평가되었다. 식생자연성과 어류이동성은 도시경 관형 하천이 가장 등급이 양호하였으며, 생물서식성, 제외 지 토지이용에서는 도시자연형 하천이 가장 양호한 상태로 평가되었다. 수질정화 항목 중 조성전·후 BOD 절감율에서 도시자연형의 경우 11~30%로 4등급으로 나타났으며, 도시 경관형과 농촌자연형은 각각 2~3등급으로 조사되었다. 마 지막으로 환경교육 및 체험 항목에서는 도시자연형 2등급, 도시경관형 2~3등급, 농촌자연형 3~4등급으로 도시자연형 하천이 가장 높은 등급으로 분석되었다. 향후 자연성을 위 해 선정한 평가항목을 이용하여 반복적 평가를 통해 보완이 되어야 할 것으로 보이며, 지속적인 모니터링을 통한 구체 적 항목 도출과 항목에 맞는 등급설정이 이루어져야 할 것 이다.

본 연구는 학교의 옥외공간 중 학생들의 휴식 및 활동량이 가장 많고, 높은 열과 낮은 열을 가지는 운동장 및 녹지공간을 대상으로 열적 쾌적성 지표 중 UTCI, PMV, WBGT를 이용하여 학생들이 느끼는 열적 쾌적성을 비교 ․ 분석하고자 하였다. 연구대상지는 인천광역시 학교시설(3개교)을 대상으로 하였으며, 조사기간은 2013년 7 ~ 8월까지 실시하였다. 측정항목으로 열적 쾌적성 지표의 경우 UTCI, PMV, WBGT를, 녹지구조는 녹피율과 녹지용적계수를 측정하였다. 학교별 녹지용적계수는 A학교(4.71㎥/㎡) > B학교(3.34㎥/㎡) > C학교(0.38㎥/㎡)의 순이었으며 학교별 열적 쾌적성 지표를 살펴보면, UTCI는 녹지공간 32.30~35.68℃, 운동장 40.66~42.94℃, PMV수치는 녹지공간 1.76~2.66이었으며 운동장은 모두 3으로 나타났다. WBGT는 녹지공간 26.15~31.38℃, 운동장 31.67~34.53℃이었다. 3개 지표 모두 녹지공간 대비 운동장에서 매우 불쾌적한 수준이었다. 열적 쾌적성 및 녹지와의 상관분석결과, 열적 쾌적성 지표인 UTCI, PMV, WBGT 모두 일사, 흑구온도와는 정의 상관관계를, 녹피율 및 녹지용적계수와는 부의 상관관계로 나타났다.

최근 도시의 발달로 건물과 불투수포장면의 증가는 도시 열환경에 큰 악영향을 미치고 이러한 영향으로 도시열섬현 상이 발생하기에 이르렀다. 도시열섬완화를 위해 다양한 방 법이 모색되고 있으며, 녹지의 확보가 가장 중요한 요소이 다. 그러나 도심에서는 녹지 확보 공간이 불충분하여 벽면 녹화 등의 건축물 녹화가 최선의 대안으로 여겨진다. 특히 벽면녹화는 도시환경 개선뿐 아니라, 건물의 에너지 절감 측면에서도 매우 유용한 특성을 가지고 있다. 또한 건물의 벽면은 거의 무기물로 되어있어 열전도율이 높아 냉난부하 가 커지게 된다. 냉난방부하를 낮추기 위한 노력들이 현재 이루어지고 있으나 저에너지 벽면녹화에 대한 연구들이 부 족한 실정이다. 따라서 본 연구는 최근 시대적 흐름과 일치 하는 건축물의 에너지 소비저감을 위한 친환경적 해결방안 인 벽면녹화에서 식재기반재별 에너지저감 성능을 분석하 여 저에너지 벽면녹화시스템의 기초자료로 제시하고자 한 다. 식재기반에 따른 에너지저감 성능 분석을 위해 연구대상 지는 충북 충주시에 Test-Bed를 조성하였다. Test-Bed는 가 로 1.3m, 세로 2.0m, 폭 0.6m 규모의 철골구조물로 식재기 반의 결합과 분리가 가능하도록 하였다. 식재기반 조성은 Control의 개념인 콘크리트 블록 CT, 무기성기반재인 IP, 식물체의 유기물로 구성된 CC, 상토를 기반으로한 BC, 마 사토를 기반으로한 GC로 구성하였다. 공시식물은 세덤류 인 기린초, 흰꽃세덤과 피복율이 양호한 잔디로 선정하였 다. 조사분석방법으로는 식재기반의 증발량은 관수 후 중력 수를 제거한 후 부터 저울을 이용해 무게변화를 측정하였 고, 표면온도는 열전대(T-type)를 기반재에 설치하고 Data Logger(GL-820, GRAPHTEC)로 일일 30분 단위로 저장하 였다. 열전도율은 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하 였으며, 평균온도 20℃에서 시험방법 KS L 9016:2010을 통해 측정되었다. 열관류율 분석은 건축물의 에너지절약설 계기준에서 중부지역의 외기에 직접 면하는 경우 외벽은 0.36 W/㎡·K 으로 규정되어있으며, 식재기반재는 건물외 벽에 설치되는 것으로 법적기준 재료에 식재기반을 결합한 두께를 100mm로 정하여 열관류율 값을 산정하였다. 건물 에너지 저감 성능 분석에 이용된 시뮬레이션은 국제적으로 신뢰성을 인정받고 있는 Design Builder 3.0(Energy Plus 7.0)을 활용하였으며 기상은 중부지역의 충주기상데이터를 활용하였다. 적용 모델의 건물은 3층 규모로 설정하였으며 연면적 1,200㎡, 창면적 210㎡, 실의 냉난방 온도는 냉방 26℃, 난방 22℃로 하였고 냉난방기기는 터보냉동기와 온 수보일러를 적용하였다. 재료별 검토는 법적기준 대비 3가 지 재료에 대해 시뮬레이션을 실시하였다. BC의 경우 IP의 열전도율 값의 차이가 없어 제외하였다. 식재기반별 증발량지속시간 측정 결과, IP 62시간, CC 62시간, BC 64시간, GC 65시간을 유지하였으며 GC가 가 장 긴 유지시간을 나타내었다. 또한 식재기반재별 일일 증 발량 특성으로는 1일차에는 수분함보유량이 높아 오전부터 일평균에 가까운 량을 증발하였으며, 재료별 증발량이 가장 높은 시간은 11시~17시 이었다. 봄철 표면온도 측정결과는 11시에 CT > IP > GC > CC > BC 순이었으며 CT와 식재기반간의 유의한 차이를 보였 다. 14시에는 CT > IP > BC > GC > CC 순으로 나타났으며 CT와 식재기반간의 유의차를 보였다. 또한 봄철 표면온도 일일 변화는 일사가 높아지는 오전 9시 이후 부터 CT의 표면온도가 다른 식재기반재에 비해 높아졌으며, CT가 식 재기반재에 비해 1.1~2.5℃ 높게 나타났다. 여름철 표면온도 분석결과 11시에 IP > CC > CT > GC > BC 순으로 나타났으며, 기반재별 유의차가 나타났다. 온 도가 가장 높아지는 14시에는 기반재간 유의한 차이를 보 이지 않았으며, 강한 일사로 인해 표면온도 차이가 없는 것 으로 판단되었다. 17시에는 CT > IP = CC > GC > BC 순으로 나타났으며 기반재별 유의한 차이를 보였다. 여름철 표면온도 일일 변화는 IP, CC보다 CT의 온도가 낮게 나타 났으며, 15시 이후 CT온도가 높게 나타나며 20시 이후까지 높게 유지되었다. 식재기반재별 온도저감 결과 봄철 11시 BC > IP > GC > CC 순으로 나타났으며, 14시에는 IP가 가장 높게 나타났 다. 17시의 경우 IP가 다른기반재 보다 높은 온도저감을 보였으며 유의한 차이가 보였다. 여름철의 경우 11시에 BC > GC > CC > IP 순이며 유의한 차이를 보였다. 일일 변화 는 13시부터 식재기반재에서 온도차이가 나타났으며 15시 에 가장 큰 온도저감을 보였다. 에너지저감성능평가를 위해 우선, 측정한 열전도율값과 열관류율 값은 CC > IP > BC > GC 순이었다. 에너지 성능 시뮬레이션 적용 결과, 식재기반재별 냉난방피크 에너지사 용량은 법적기준대비 GC > IP > CC 순이며, 저감율은 0.88%, 0.94%, 1.01%이었다. 연간 냉난방부하는 법적기준 대비 GC > IP > CC 순으로 낮게 나타났으며, 저감율은 각각 10.85%, 11.81%, 13.34%로 예측되었다. 이상의 결과 로부터 법적기준 외벽의 단열성능이 확보되어 있는 경우 벽면녹화 식재기반재 적용에 따른 연간부하의 저감효과는 최소 10.85%이상 확보는 가능하나 기반재별 차이는 최대 2.49%로 큰 차이는 나타나지 않았다. 향후 대도심지의 지역 별, 건물용도별, 창면적비별 적용에 따른 추후 연구를 통해 저에너지 식재기반재의 실제 적용 후 에너지 저감량에 대한 검토가 이루어져야 할 것이다.

환경오염 및 자원고갈과 더불어 유기화합물에 의한 신종 질환 발생 등 사회 ․ 환경적 문제 해결을 위해 우리나라를 비롯한 해외 선진국들은 자국의 실정에 적합한 환경 친화적 건축의 기준을 제시하고 있다. 최근 전국적인 주택보급사업 등의 영향으로 인한 신축학교의 증가 및 민간투자사업 (BTL)선정 시, 각 시 ․ 도교육청이 녹색건축물 인증 획득을 의무화한 영향으로 인증제도는 빠른 보급 및 정착을 보여 주고 있다. 학교시설의 환경 친화적 계획은 미래 사회의 원 동력이 될 학생들을 위한 실제적인 실외 건강환경 개선뿐 아니라, 환경 및 에너지 절약의 중요성을 학생들에게 자연 스럽게 노출시킴으로써 교육적 효과를 유발할 수 있는 특성 을 가지고 있다. 이에 따라 학교시설은 학생들의 실질적 체 험을 통해 친환경 개념의 중요성을 전달하는 매개체로서의 역할을 수행하게 되므로, 단순히 인증 획득을 목적으로 하 는 최소조건의 친환경 계획은 이를 접하는 학생들에게 오히 려 '녹색 건축'에 대한 그릇된 인식을 심어줄 수 있다. 녹색 건축 인증 평가항목 중 생태환경 부분에서 외부를 평가하는 항목은 존재하였지만 평가항목 중 학생들의 실외 건강환경 개선에 대한 인증평가 기준이 없는 실정이다. 이에 본 연구 는 국내 · 외 녹색건축 인증 기준을 비교 분석하고, 이론적 고찰을 통해 새로운 평가지표인 실외 건강지표에 대한 항목 을 도출하여 국내에 인증 / 비인증 학교시설를 대상으로 조 사분석 및 평가하여 녹색건축 인증기준의 기초자료로 제시 하고자 하였다. 실외 건강지표는 크게 열적 쾌적성 지표, 음이온, 녹지의 양을 각각 선정하였다. 이중 평균복사온도, 착의량, 대사량, 기류 등을 고려하여 열적 쾌적성 지표 중 UTCI, PMV, WBGT를 측정하였다. 녹지의 양은 녹피율과 녹지용적계수 를 각각 고려하였다. 연구대상지는 인천광역시 남구 및 남동구의 학교시설 중 녹색건축 인증을 받은 학교와 인천광역시 녹지보전 및 녹화 추진사업에서 선정된 학교시설을 대상으로 토지피복현황 이 같은 학교들을 선정하였다. 선정된 연구대상지를 녹색건 축 인증기준의 생태환경부문 평가를 실시하여 점수분포에 따라 유형Ⅰ, 유형Ⅱ, 유형Ⅲ으로 분류하였다. 조사기간은 열섬현상과 열적 스트레스가 가장 심한 여름으로 선정하였 으며, 장마기간이 지난 후인 7월 29일 ~ 8월 18일까지 실시 하였다. 측정지점은 토지피복현황에 따라 녹지, 수면, 건폐 지, 포장지, 운동장으로 나누었으며, 본 연구에서 선정된 학 교는 학교측의 요구로 인해 실제 학교명을 명시하지 않고 기호로 설정하였다. 학교별 기상특성의 경우 모든 학교에서 큰 유의차를 보이 지 않았으며, 유형Ⅰ C학교 운동장의 경우 에폭시 포장으 로, G학교 운동장의 경우 인조잔디로 조성되어있었다. C학 교 건폐지의 경우 벽면녹화 조성에 따라 다른 학교의 건폐 지 보다 쾌적할 것으로 예상되었다. 유형Ⅰ의 녹지면적 및 녹지량은 유형Ⅰ > 유형Ⅱ > 유형Ⅲ 순으로 높게 나타났다. 토지피복현황별 열적 쾌적성 특성은 다음과 같다. 첫째, 녹지의 경우 UTCI 지표는 유형Ⅰ > 유형Ⅱ > 유형Ⅲ 순으 로 쾌적하였으며, PMV 지표도 UTCI 지표와 유사한 수준 이었다. WBGT 지표의 경우 유형Ⅲ에서 10시 이후 부터 옥외활동이 제한되는 결과가 나타났으며, 학교간 비교분석 결과도 유형Ⅲ에서 유의차가 나타나 가장 불쾌적할 것으로 예상되었다. 둘째, 수면의 경우 UTCI 지표는 유형Ⅰ의 C학 교가 가장 일반적인 열 스트레스의 수치로 나타나 다소 쾌 적한 수준이었으며, 유형Ⅲ에서 매우 강한 열스트레스 이상 의 수치로 분석되어 다소 불쾌적한 것으로 사료되었다. PMV 지표의 경우도 유형Ⅲ에서 9시부터 불만족율 100% 의 수치가 나타나 매우 불쾌적한 상태이었다. WBGT 지표 결과 유형Ⅰ의 G학교와 유형Ⅲ에서 9시 이후 부터 옥외활 동이 제한되는 수치가 나타났으며, 학교간 비교 분석 결과 유형Ⅲ에서 유의차가 나타나 수면에서도 유형Ⅲ이 불쾌적 한 것으로 판단되었다. 셋째, 건폐지에서 UTCI, PMV, WBGT 지표 결과 유형Ⅰ의 C학교가 벽면녹화 조성으로 인해 다른 학교들과 유의차가 나타나 매우 쾌적한 것으로 판단되었다. 넷째, 포장지의 경우 UTCI, PMV 지표에서 모 든 유형의 학교간 유의차가 나타나지 않아 매우 불쾌적할 것으로 예상되었다. 다섯째, 운동장은 포장지와 유의한 수 준이었으며, 학교간 비교 분석 결과 유형Ⅱ의 M학교에서 유의차가 나타나 매우 쾌적할 것으로 예상되었다. 토지피복현황별 음이온 분포 특성은 다음과 같다. 첫째, 녹지의 경우 유형Ⅲ에서 음이온 농도가 낮게 분포되는 결과 가 나타났으며, 학교간 비교 분석 결과 유형Ⅰ > 유형Ⅱ > 유형Ⅲ 순이었다. 둘째, 수면의 경우 학교간 비교분석 결 과 녹지와 일치하는 결과가 나타났다. 셋째, 건폐지의 경우 유형Ⅰ C학교의 음이온 농도가 높게 분포되는 결과가 나타 났으며, 학교간 비교분석 결과 유형Ⅰ C학교에서 유의차가 나타났다. 넷째, 포장지의 경우 학교간 비교 분석 결과 유의 차가 없었다. 다섯째, 운동장의 경우 유형Ⅲ 의 음이온 농도 가 낮게 분포되는 결과가 나타났으며, 학교간 비교 분석 결 과 유형Ⅲ에서 유의차가 나타났다. 기상 및 녹지, 열적 쾌적성, 음이온 분포 상관분석 결과 열쾌적 지표인 UTCI, PMV, WBGT 모두 일사, 흑구온도와 정의 상관관계를, 음이온, 녹피율, 녹지용적계수와는 부의 상관성이 나타나 음이온 및 녹피율, 녹지용적계수가 감소할 수록 열쾌적 지표의 수치가 높아져 불쾌적할 것으로 판단되 었다.

무분별한 도시개발과 인구집중으로 인해 현재의 도시는 많은 문제점을 안고 있다. 이를 해결하고자 도심지내 녹지 면적 확충, 바람길 형성, 도심 하천의 복원 등 많은 노력이 이루어지고 있다. 도시계획시설로서의 녹지는 실외 레크레 이션장으로 이용됨은 물론, 도시 내에서 절대적으로 부족한 자연과의 공감대 형성에도 크게 기여하며, 도시환경개선을 위한 목적으로 대기오염물질의 저감, 소음완화, 미기후 조 절 등 공익적 기능이 강조되고 있다. 녹지의 다양한 효과 중 식물의 광합성에 의해 발생하는 음이온은 일찍이 인간의 건강 증진에 대한 효과뿐만 아니 라, 음이온의 전기적 특성에 의한 공기정화 효과가 제기되 어 왔으며 이를 검증하기 위한 연구는 꾸준히 진행되었다. 음이온의 전기적 특성에 의한 공기정화의 경우, 내연기관과 난방 시 화석연료가 연소할 때 발생되는 양이온성인 질소산 화물(NOx)이 발생하고, 항원물질, 곰팡이, 포자, 박테리아, 세균 , 다이옥신류, 미세먼지 등이 섞여 있는데 이들은 모두 양이온인 중이온으로 대전되어있다. 이러한 오염물질에 음 이온이 작용하여 중화시켜 무겁게 하여 지표로 가라앉게 되어 공기가 정화된다. 도시녹지가 도시에 미치는 영향에 관한 연구로는 도시수 목의 증산량 및 토지피목재료의 알베도를 측정하고 도시녹 지에 의한 도시 미기후개선의 기능을 규명한 연구, 도시수 목의 대기 CO2, SO4 및 NO4 흡수량을 계량화 하고 녹지면 적과 여름철 온도간의 상관관계를 분석하여 대기환경개선 에 기여하는 효과를 구명한 연구(조현길 등 2003), 도시공 원에서 여름철 기온분포를 관측하고 녹지 내의 피복상태 및 수림형태와 온도저감간 관련성을 회귀분석을 통해 해석 한 연구 등 다양하게 진행되었다. 도심지의 음이온 분포 측 정 및 분석연구로는 녹지 및 비오톱 유형에 따른 음이온 분포를 측정하고 도시생태인자와 기상의 음이온과의 상관 성을 분석한 연구, 도심지 생태복원 하천에서 하천의 내부 와 주변부의 음이온을 측정하고 기상, 거리 와 음이온과의 상관관계를 분석하여 생태복원 하천이 도심지에 미치는 영 향에 분석한 연구(김정호 등; )에 의하 진행 되었으나, 실제 음이온이 미치는 영향범위를 파악하지는 못하였다. 이에 본 연구는 도심지 대규모 공원에서 토지피복에 따른 음이온을 측정하고, 거리에 따른 음이온을 측정하여, 공원 내 토지피 복상태와 음이온간의 관련성을 회귀분석을 통해, 도심지 대 규모 공원이 주변 음이온농도에 미치는 영향을 파악하고자 수행하였다. 연구대상지로 선정한 인천광역시의 경우, 우리나라 5개 의 광역시 중 약 3년간 순 전입인구가 가장 많으면서 꾸준한 인구증가로 도시 인구밀집에 따른 도시화가 가장 우려되는 도시이다. 이에 녹지의 양과 질적인 측면에서 개선이 가장 시급한 도시로 판단되어 남동구 일원의 중앙공원 중 5지구 와 7지구를 연구대상지로 선정하였다. 측정지점의 경우 공 원내 토지피복에 따라 구분하여 총 60지점을 측정지점으로 선정하였으며, 공원 외부의 경우 20m, 50m, 100m, 150m, 200m간격으로 선정하였다. 음이온 측정의 경우 Nico사의 Com 3200pro를 사용하여 측정지점에서 1분간 측정하였으 며, 기온, 습도, 풍향, 풍속을 측정하였다. 또한 측정된 값에 서 공원이 공원외주에 미치는 영향을 파악하기 위하여 풍향 은 서풍, 풍속은 1.5m/s이하의 값을 사용하였다. 측정결과 5지구 토지피복의 경우 녹지면적은 80.7%, 불 투수 포장면적은 19.3%로 녹지면적이 공원의 대부분을 차 지하고 있었다. 7지구의 토지피복의 경우 불투수 포장면적 62.2%, 녹지면적 37.8%로 5지구에 비하여 불투수 포장면 적이 많은 면적을 차지하고 있었다. 공원 내부 음이온 측정 결과 5지구의 평균 음이온은 743ea/cm3로 측정되었으며 7 지구의 경우 681ea/cm3로 측정되어 토지피복 특성 중 녹지 면적비율이 높은 공원에서 음이온 측정값이 높았다. 거리에 따른 음이온 측정값의 경우 5지구의 풍상쪽 전체 평균 음이온은 500ea/cm3로 측정되었으며, 공원으로부터의 거리에 따른 음이온 측정값의 경우 50m = 100m > 20m > 150m > 200m 지점 순으로 측정되어, 거리에 따른 음이온 평균값이 뚜렷게 나타나지 않았다. 그러나 풍하쪽의 경우 전체 평균음이온 661ea/cm3으로 측정되었으며, 20m > 50m = 100m > 150m > 200m 순으로 측정되어 거리가 멀어짐에 따라 음이온 평균값이 감소하였다. 또한 회귀분석 결과 편 차는 크게 나타났으나, 약 100m 지점까지 녹지로부터 영향 을 받은 것으로 분석되었다. 7지구의 풍상쪽의 전체 평균음 이온의 경우 623ea/cm3로 측정되었으며, 거리에 따른 음이 온 측정값의 경우 50m > 100m > 200m > 150m > 20m순으 로 측정되어 5지구 풍상쪽과 마찬가지로 뚜렷한 경향이 나 타나지 않았다. 풍하쪽의 경우 전체 평균 673ea/cm3로 거리 에 따른 평균값은 20m > 50m = 100m > 150m > 200m 순으로 측정되어 거리가 멀어짐에 따라 음이온 평균값이 감소하는 수준이었으나 전체 평균값에서 큰 차이가 나지 않아 공원의 영향이 크게 미치지 않는 것으로 사료되었다. 추후 다양한 기상조건을 고려한다면 더 뚜렷한 경향을 제시 할 수 있을 것으로 판단된다.

녹시율이란 기존에 널리 사용되는 평면적이고 수평적인 개념인 녹지율의 한계를 보완하여 인간의 체감을 보다 직접 적으로 나타내는 새로운 지표이며, 인간의 시선에 수직을 이루는 식물의 입면적 양을 표현하는 지표이다. 녹시율은 녹지의 존재량을 시각적으로 파악한 방법으로서, 주로 심리 적 욕구에 대응하는 녹지의 효용에 주안점을 두고 있다. 즉, 특정장소에 있어서의 눈에 보이는 녹지의 총량을 말하며, 이러한 녹시량의 계측은 도시경관 측면에서 주로 연구되었 으며, 일반적으로 슬라이드나 사진을 이용해서 측정한다. 이에 본 연구는 조경식재공간내 녹지의 시각적 영향으로 인한 관찰자의 심리 변화를 알아보기 위해 심리측정 도구를 활용하여 연구를 진행하였다. 심리측정 도구로는 기분상태검사(POMS)와 의미분별법 (SD)를 활용하였으며 첫 번째, 기분상태검사(POMS)는 인 간의 기분 또는 정서의 상태를 측정하는 방법으로 1964년 에 개발된 이후 환경에 의한 영향, 인간관계에 의한 영향에 대한 기분의 변화를 예측하는 연구에 널리 사용되어 왔으 며, 일시적인 감정과 기분을 측정하는 지표로 세부항목으로 는 ‘긴장(Tenshion and Anxiety, T-A)', '우울(Depression, D)', '분노(Anger and Hostility, A-H)', '활력(Vigor, V)', '피 로(Fitigure, F)', '혼란(Confusion, C)'의 6개의 기분 척도로 나눠 각각의 점수화가 가능한 설문지이다. 또한 이들의 합 계에서 활력을 뺀 수치로 총 정서장애(TMD, Total Mood Disturbance)를 분석하였으며, 총 정서장애(TMD = ‘T-A' + D + 'A-H' + F + C - V)의 수치가 높을수록 부정적 감정이 높은 것을 의미한다. 이런 기분상태검사(POMS)는 본래 기 존의 65문항으로 구성되어 있으나, 본 연구에서는 다수의 피험자들을 대상으로 한 것으로 측정시간을 단축하기 위하 여 총 30문항으로 구성되어 있는 단축판을 사용하였다. 또한, 의미분별법(SD)은 개인의 주관적인 기호와 취향에 따라서 그 가치가 변할 뿐만 아니라 계량화하기 힘든 요소 인 경관을 평가하는 데 널리 사용하고 있다. SD의 경우 인 간의 감성을 표현하는 형용사를 가지고 인간의 심상공간을 측정하는 방븝으로 형용사 20개를 이용하여 경관을 평가하 였다. 앞서 언급한 두 가지 심리측정 도구는 조경식재공간 을 이용하여 녹시율 20%, 40%, 60%, 80%, 100%인 공간을 사진으로 관찰자들에게 무작위로 시연하여 조사를 하였으 며, 관찰자를 남학생과 여학생으로 구분하여 심리적 반응 차이를 비교하였다. 또한, 분석은 통계프로그램 Spss(ver. 18.0)를 통해 Duncan's Multiple range test를 이용하여 유의 수준 p<0.05로 분석하였다. 녹시율에 따른 기분상태검사(POMS)를 실시한 결과, 긴 장-불안(T-A)의 경우 남학생은 녹시율 80%에서 평균 1.57 로 가장 낮았으며 유의확률 .010으로 녹시율에 따라 유의한 차이를 볼 수 있었다. 우울(D), 분노(A-H)의 항목은 각각 유의확률 .188, .087로 녹시율의 변화에 따른 유의한 차이 는 볼 수 없었다. 반면, 활기(V)는 80%에서 평균 9.28로 가장 높았으며, 40%에서 6.33으로 가장 낮았으며, 유의확 률 .005로 높은 유의성을 나타내었다. 피로(F)는 60%에서 평균 3.30으로 가장 높았으며 100%, 40%, 20%, 80% 순으 로 나타났으며, 유의확률 .018로 조사되었다. 혼란(C)의 경 우 유의확률 .112로 유의한 차이를 볼 수 없었으며, 총 정서 장애(TMD)는 20%와 80%에서 평균 3.57, 8.63으로 다른 녹시율에 비해 상대적으로 긍정적 감정이 높았던 것으로 분석되었으며, 유의확률 .000으로 나타났다. 여학생의 경우 긴장-불안(T-A)은 60%에서 평균 4.11로 가장 높은 점수를 얻었으며, 유의확률 .019로 나타났다. 또 한, 우울(D), 분노(A-H)는 각각 .063, .177로 유의한 차이를 볼 수 없었으며, 활기(V), 피로(F)의 항목에서도 유의확률 은 .055, .088로 분석되면서 유의한 차이를 볼 수 없었다. 혼란(C)의 경우 100%의 녹시율에서 평균 4.53으로 가장 높게 나타났으나 유의성은 없었다. 총 정서장애(TMD) 항 목에서 여학생은 유의확률 .221로 분석되면서 유의성이 나 타나지 않았다. 두 번째, 심리측정 도구인 의미분별법(SD)의 결과를 살 펴보면 다음과 같다. 조사 대상자 중 남학생의 경우 녹시율 20%에서 다른 녹시율과 달리 쾌적함, 깨끗함, 안심, 친근감, 밝음, 좋음, 상쾌함, 조화로움, 개방적, 여유로움, 안전함, 온화함의 감정을 느꼈으며, 40%의 녹시율에서는 여유로움 과 갑갑함, 자연스러움과 인공적임, 재미와 지루함에서 보 통의 감정을 느꼈다. 녹시율 60%의 경우, 20%와 40%에 비해 녹시율이 높음에도 상대적으로 식물이 부족하다고 조 사되었다. 반면, 녹시율 100%는 다른 녹시율에 비해 식물이 풍부하다고 확연하게 느끼고 있었으나, 상대적으로 폐쇠적 이라고 느끼고 있었다. 다른 형용사 항목에서는 큰 인상의 차이는 보이지 않았다. 여학생은 남학생과는 달리 80%의 녹시율에서 쾌적함, 깨끗함, 안심, 친근함, 밝음, 좋음, 상쾌 함, 뚜렷함, 시원함, 개방적, 여유로움, 자연스러움, 전망이 좋음, 온화함 등의 감정을 느꼈으며, 남학생과 같이 녹시율 100%에서 식물이 풍부함을 느꼈으나, 다른 녹시율에 비해 갑갑함을 느끼고 있었다. 의미분별법(SD)의 결과로 살펴보 면, 남학생의 경우 20%의 녹시율에서 여학생은 80%에서 대부분의 좋은 감정을 느꼈으며, 100%의 녹시율에서는 식 물이 풍부하다고 느꼈으나 다른 녹시율에 비해 갑갑함을 공통적으로 나타내었다.

우리나라의 경우 에너지의 97%이상을 수입에 의존하고 있으며 이중 약 20%이상이 우리나라 건축분야에서 소비되 고 있다. 건축분야에서의 소비량을 비용으로 환산하면 약 60억불에 해당하며, 이는 수입에 의존한 에너지 수급구조를 가지고 있는 우리나라가 가장 먼저 극복해야 할 문제 중 하나이다. 건축물에서 외부와 접하게 되는 외피요소는 옥 상, 벽, 창으로 이 요소들이 외기에 접하게 되어 내부의 환경 을 조절하게 되는 가장 큰 역할을 하며, 외피의 단열 및 기밀 수준에 따라 건축물의 에너지 소비가 지배되므로, 건 축물에너지 소비를 줄이는 최선의 방안은 건물 외피의 단열 성능을 향상 시키는 것이다. 이중 옥상과 벽면은 가장 많은 면적을 차지하고 있으며, 이러한 특징을 활용하여 근래에 들어 옥상녹화, 벽면녹화 등 입체녹화를 통하여 건물의 보 호, 외피 단열기능 향상 및 도심지의 부족한 녹지를 확충 할 수 있는 식재지로서의 역할을 수행하고 있다. 입체녹화의 조성에 있어 가장 큰 문제는 자연지반과는 기후조건, 토양조건에 있어 큰 차이가 있어 식물의 정상적 인 생육에는 한계적 상황이 발생하기 마련이며, 특히, 관리 적인 측면에서 수분관리 문제가 제기되고 있다. 현재 옥상 녹화용 관수는 수돗물을 이용한 인력 관수와 자연 강우에 의존하고 있다. 그러나 옥상의 하중을 줄이기 위하여 토심 을 30cm 미만으로 조성한 지반은 7일 이상 자연강우가 없 을 시 급격히 건조되어 식물이 심각한 건조피해를 입거나 고사하기 때문에(이재필 등, 2003) 이를 극복하기 위하여 내건성이 높은 식물종을 활용하거나 토심을 조절하는 등 다양한 연구가 진행되었다. 그러나 에너지 저감형 식재기반 개발을 위해서는 저관수, 저관리 시스템이 도입되어야 하는 데, 아직 국내외에서 이에 대한 연구가 미진한 수준이다. 이에 본 연구는 자기중량의 수백~수천 배의 수분을 흡수 하여 토양의 보수성을 증가시켜 식물생육을 증가시킬 수 있는 고흡수성 고분자중합체를 적용한 벽면 혹은 옥상녹화 기반제를 개발하기 위해 국내 입체녹화의 대표적 소재인 덩굴성 식물 3종을 선정한 후 고흡수성 고분자중합체가 생 육에 미치는 영향을 파악하여 향후 에너지저감형 입체녹화 의 식재기반 조성의 기초자료로 활용하고자 하였다. 공시식물은 벽면녹화에 적용가능한 덩굴성 식물중 중부 지방에서 식재가능한 Trachelospermum asiaticum var. intermedium과 Euonymus fortunei var. radicans 그리고 남 부수종이지만 최근 중부지방에서도 사용빈도가 높은 Hedera japonica를 선정하였다. 아울러 본 식물들은 내건성, 내음 성이 강한 수종으로 입체 녹화에 다양하게 적용되고 있다. 식재기반의 경우 식물의 생육비교를 위하여 상토(Type A), 물(Type B), 고흡수성 고분자 중합체(Type C)로 설정하였 다. 각각 식재 기반을 500㎖ 실험구에 배치하였으며, 불투 수에 의한 부패를 방지하기 위하여 활성탄을 바닥에 필터층 으로 설치한 후, 각각 Water, Soil, Water Swelling polymer 를 넣고 Euonymus fortunei var. radicans, Trachelospermum asiaticum var. intermedium, Hedera japonica를 각 실험구 에 5주씩 반복 식재하여 총 60개의 실험구를 건국대학교 과학기술대학내 온실에서 완전 임의 배치하였다. 생육 측정 항목은 엽수, 엽장, 엽폭, 수고, 엽록소 함량으로 수고의 경우 초기값을 균일하게 조정하기 위하여 8cm로 전정하였 다. 측정된 값은 차이값을 분명히 하기 위하여 SAS ver. 9.3을 이용하여 Multiple range test를 실시하였다. Hedera japonica의 생육분석 결과, 실험기간 중 Type A 에서는 엽수, 엽장, 엽폭, 수고, 엽록소 함량이 꾸준히 증가 하는 경향을 보였으나, Type B와 Type C의 경우 꾸준히 감소하였으며, 모든 측정항목에 대하여 Type A>Type B>Type C의 순으로 측정되었다. 생존율은 Type A 100%, Type B 40%, Type C 0%로 측정되었다. Type A의 생육결 과에 대한 통계적 수치 또한 유의성이 있는 것으로 분석 되어, Type A>Type B>Type C의 순으로 생육이 양호하였 다. Trachelospermum asiaticum var. intermedium의 생육을 분석한 결과, Type A와 Type B에서는 엽수, 엽장, 엽폭이 지속적으로 증가하였으나, Type C의 경우에는 반대로 일정 하게 감소하였다. 유형별 생육값은 Type A>Type B>Type C 순으로 높은 값을 보였으며 이외 수고와 엽록소함량은 Type B>Type A>Type C 순으로 측정되었다. 생존율은 Type A와 Type B는 100%, Type C는 0%로 측정되었다. 생육결과를 통계적으로 분석한 결과, Type A와 Type B간 의 유의성이 나타나지 않아 생육에 큰 차이는 없는 것으로 분석 되었으나, Type C의 경우에는 다른 모든 식재기반에 대하여 유의성이 있는 것으로 분석되어, Type A=Type B>Type C의 순으로 생육이 양호한 것으로 분석되었다. Euonymus fortunei var. radicans의 경우, Type B는 모든 측정항목에서 높을 값을 보였으나, Type A와는 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 그러나 Type C의 경우에는 엽록 소 함량이 가장 낮게 측정되었으며 그 차이값도 비교적 큰 편이었다. 엽록소함량을 제외한 모든 측정항목에서 식재기 반에 따른 큰 생육차이는 나타나지 않았다. 통계적 분석 또 한 모든 식재기반간 유의성이 나타나지 않아 장기적인 생육 평가가 필요하다고 판단되었다. Hedera japonica과 Trachelospermum asiaticum var. intermedium의 경우 Type C에서의 생육이 매우 불량하였 고 생존율이 낮은 것으로 분석되었으나, Euonymus fortunei var. radicans은 다른 식재기반과 큰 차이는 없는 것으로 분석되어, Type C의 경우 식물종에 따라 차이가 있는 것으 로 분석되었다. 선행 연구를 고찰한 결과, 고흡수성 고분자 중합체를 과다 사용하게 되면 식물생육에 악영향을 주지만, 적정 토양배합비 사용 시 식물의 생육증진, 토양수분 증가 의 효과가 있다고 제시하고 있다. 이에 에너지저감형 입체 녹화에서 기반재로서의 고흡수성 고분자 중합체 사용은 단 순 토양 수분증가 뿐만 아니라 식물종의 특성을 고려하여 적정량을 사용해야 될 것이며 추후 관련 연구를 지속적으로 수행할 예정이다.

본 연구는 토지피복현황과 수림의 층위구조 등이 다양한 도시녹지를 대상으로 미기상 조절에 미치는 영향을 정성 및 정량적으로 파악하기 위해 녹지내의 기온 및 습도를 관측하였다. 그 데이터를 바탕으로 녹지내의 토지피복 현황과 그 비율, 녹적량과 기온 및 습도와의 관련성을 회귀분석 등에 의해 해석하였다. 그 결과 고온역은 포장면과 나지 주변에서, 저온역은 수림지 및 수면 주변에서 형성되었다. 또한, 수림(교목+소교목)으로 둘러싸인 수면, 소하천 주변에도 저온을

본 연구는 토지피복현황과 수림의 계층구조 등이 다양한 도시녹지를 대상으로 기온 및 급도에 미치는 영향물 점성 빛 정량적으로 파악하기 위해 녹지내의 기온 및 습도를 관측하였다. 그 데이터클 바탕으로 녹지내의 토지피복현황과 기온 및 습도분포, 녹지내의 수목그루와 녹적량및 습도와의 관련성을 회귀분석 둥에 의해 해석 하였다. 그 결과, 고온역은 인공구조물과 나지 주변에서, 저온역은 수림지와 수면 주변에서 형성되었다. 습도는 기온분포에 거의 대응하는 형태로 고온

녹지의 규모와 녹지내외의 기온저감효과와의 관련성을 명확히 밝히는 것을 목적으로 규모가 서로 다른 4개의 녹지를 대상으로 기온분포를 관측하였다. 그 데이터를 근거로 녹지내외의 기온분포, 녹지주변의 기온저감효과와 그 영향범위, 녹지내의 기온저감효과와 그 강도 및 토지피복비율과 기온, 그리고 녹지의 규모와 기온저감효과와의 관련성을 회귀분석 등에 의해 해석하였다. 그 결과, 토지피복현황의 차이가 기온변화에 영향을 미치고 있는 것을 알았다. 풍상과 풍하쪽의 기온

This study aimed to explore companion planting to improve vegetable productivity on extensive green roofs through urban agriculture with limited substrate depth. From May to July 2021, the study conducted on the rooftop to evaluate the effects of marigold (Tagetes patula) planting ratio on the growth and pest control of cabbage (Brassica campestris). The experiment plot measured 1 m in width × 1 m in length × 0.25 m in height and 0.2 m in substrate depth. Fifteen plots were planted in varying proportions of cabbage and marigold for three repetitions per treatment: cabbage control (CC), 2:1(C2M1), 1:1(C1M1), 1:2(C1M2), and marigold control (MC). We found that companion planting marigolds with cabbage significantly increased cabbage growth and reduced pest infestation. The study revealed that C1M1, when cabbage and marigold have the same proportion, is an efficient companion planting ratio. Companion planting, in which non-crop vegetation manages pests and increases crop productivity, improves natural pest control and preserves biodiversity on rooftop urban agriculture.

This study aimed to evaluate the growth of Cichorium intybus, Brassica juncea, and Lactuca sativa at varying seed ratios, and to suggest an efficient management plan for sustainable indoor agriculture systems. It was treated with mixed sowing as follows: 30 chicory seeds (chicory alone: CC), 22 chicory seeds + 8 lettuce seeds (C3L1), 20 chicory seeds + 10 lettuce seeds (C2L1), 15 chicory seeds + 15 lettuce seeds (C1L1) as intraspecies, and 30 mustard seeds (mustard alone: MC), 22 mustard seeds + 8 lettuce seeds (M3L1), 20 mustard seeds + 10 lettuce seeds (M2L1), 15 mustard seeds + 15 lettuce seeds (M1L1) as interspecies. The study identified the competitive response in seed germination between Cichorium intybus and Lactuca sativa, and in the C3L1 experimental group, Lactuca sativa had the highest leaf length, root length, chlorophyll content, and fresh weight. Therefore, the higher the ratio of Cichorium intybus, the higher the growth and productivity of Lactuca sativa; however, higher the ratio of Lactuca sativa, the lower the growth of Cichorium intybus. Furthermore, the nitrogen and potassium content in the substrate was the highest in the C3L1 experimental grorp which had the highest seeding rate of the Cichorium intybus. Comparing the groups Brassica juncea and Lactuca sativa, the higher the seeding ratio of Lactuca sativa, the higher the growth and productivity of Brassica juncea. Therefore, a companion seeding of Brassica juncea and Lactuca sativa is beneficial; this could be effective in having a high seeding ratio of Lactuca sativa.

This field experiment aimed to identify the optimal planting density for establishing a management plan for ground-cover plants under roadside trees. Liriope platyphylla and Hosta longipes both widely used for planting under trees were selected as the plant materials and planted under Prunus serrulata var. spontanea at different planting densities. Based on the distance between each plant, 4 planting densities were used: 11%, 25%, 49%, and 83% with three replications. To estimate plant growth, plant height, number of leaves and tillers, fresh and dry weight, and visual quality were investigated. Liriope platyphylla exhibited relatively better growth at the highest planting density of 83%. For Hosta longipes, however, the lower growth was positively correlated with high planting density. Therefore, the optimal planting density for Liriope platyphylla is 83% and for Hosta longipes is 11%.

Production of lettuce under indoor cultivation is highly affected by light intensity. In this study, we used shade cloth (commercial black net) to examine the effect of these condition on growth without an associated yield penalty of container-grown lettuce. Four levels of shading treatments (0%, 35%, 55%, and 75% referred to as Cont., S35, S55, and S75 with respect to Cont.) and two lettuce varieties (red and blue) were evaluated. Variety-specific growth responses were observed with respect to different levels of shading treatments. High growth of red lettuce was occurred in Cont. treatment despite plant height and leaf length being higher than Cont. However, under 35% shading treatment blue lettuce was higher than in control plants. The highest root length was observed 0% shading (Cont.) of both varieties. These results reinforce the idea that blue lettuce is the better leafy vegetable rather than red lettuce for indoor cultivation related to lower light intensity environment conditions.

This study investigated the effect of vegetation mat on plant growth and salt reduction in the soil treated with high concentration deicing salt. In order to measure soil chemical characteristics and plant growth, three native groundcover plants (Dendranthema zawadskii var. latilobum, Dendranthema boreale, and Kalimeris yomena) were grown in each of the three plastic containers (50.0 cm width × 35.0 cm length × 8.5 cm deep) with a high concentration treatment of calcium chloride deicing salt. There were two treatments: control, and BVM that combines B (blanket) and VM (vegetation mat). 1,600 g of soil was placed on the top of the drainage layer with 290 g of perlite, 100 seeds each of the three native plants with three repetitions were sowed, and 10 g/L of calcium chloride deicing salt was added in the treatment. As a result of the chemical properties of soil, soil in control treatment was acidic and soil electrical conductivity in BVM was the lowest. Also, exchangeable cations (K+, Ca2+, Na+, and Mg2+) in soil and all the three plants were significantly decreased in the BVM treatment. Meanwhile, the germination rate of Dendranthema zawadskii var. latilobum was the highest under high concentration deicing salt in compared to the two plants. Overall, three native groundcover plant growth was higher in the BVM than control treatment significantly. These results suggest that the treatment of blanket vegetation mat has a positive effect on soil and plant growth in soil damaged by deicing salt.

This study aimed to investigate the effects of soil amendment (heat-expanded clay and active carbon) and planting of Dendranthema zawadskii var. latilobum on the remediation of salt-affected soil and the plant growth under high calcium chloride (CaCl2) concentration. The experimental group comprised treatments including Non treatment (Cont.), heat-expanded clay (H), active carbon (AC), planting (P), heat-expanded clay+planting (H+P), active carbon+planting (AC+P). A 200 mL solution of CaCl2 at a concentration of 10 g·L-1 was applied as irrigation once every 2 weeks. Compared to the Cont., the incorporation of the ‘heat-expanded clay’ amendment decreased electrical conductivity of the soil leachate and cation exchange capacity, whereas the growth of Dendranthema zawadskii var. latilobum was relatively increased. These results suggest that the combination of ‘heat-expanded clay’ amendment and planting will mitigate negative effect of de-icing salts and improve plant growth in salt-contaminated roadside soils.

This study evaluated the growth, physiological responses and productivity based on the intercropping ratio of cherry tomato (Lycopersicon esculentum L.) with basil (Ocimum basilicum L.). on the rooftops to determine out the efficient ratio in urban agriculture. From April to September 2019, an experiment was conducted on the rooftop of Konkuk University Glocal Campus. Cherry tomato and basil were selected as companion plants for eco-friendly urban agriculture on the rooftops. Each plot was created with a width of 100 cm, length of 100 cm, and height of 25 cm. After installing drainage and waterproof layers from bottom to top, substrate was laid out with a height of 20 cm. Intercropping ratio was consisted of a single tomato plant (TC), 2:1 tomato to basil (T2B1), 1:1 tomato to basil (T1B1), 1:2 tomato to basil 2 (T1B2), and a single basil plant (BC), were conducted using a randomized complete plot design with five treatments and three replication (a total 15 plots). Measurements were divided into growth, physiological responses, and productivity parameters, and detailed items were investigated and analyzed by classifying them into plant height, leaf length, leaf width, number of leaves, root length, root collar caliper, chlorophyll contents, fresh weight, dry weight, number of fruit, fruit caliper, fruit weight, and sugar content. Comparative analyses of cherry tomato with basil plants by intercropping ratio, growth, physiological, and productivity responses are determined to be efficient when the ratio of cherry tomato to basil ratio is 2:1 or 1:1.

This study aimed to find a suitable size and a seedling raising stage for growing cuttings of Euonymus fortunei ‘Emerald and Gold’ using plug trays. The experimental method, involved cutting two nodes from a solitary branch of E. fortunei ‘Emerald and Gold’, and the use of 32 (143 mL/cell), 50 (70 mL/cell), 105 (18 mL/cell), 200 (13 mL/cell) plug trays. The cuttings were transplanted to trays after they were filled with a universal horticultural medium. To compare the growths, plant heights, the numbers of leaves, longest root lengths, thickness/radius ratios, dry weights, and fresh weights were measured from July to October, and statistical analyses were performed using both the two-way repeated-measures analysis of variance (ANOVA) and Tukey’s post-test. The results confirmed that the size of the plug tray and the seedling raising stage had a significant effect on the growth of E. fortunei ‘Emerald and Gold.’ In addition, the overall growth was high and the change in growth was relatively rapid in districts 50 and 105. Therefore, it can be considered appropriate to use 50 and 105 trays when growing cuttings of E. fortunei ‘Emerald and Gold’ on plug trays.