Sand casting 3D printing uses a binder jetting method to produce a mold having complicated shape by spraying a binder on sand coated with activator. Appropriate heat treatment process in sand mold fabrication can increase the degree of polymerization to improve flexural strength. However, long heat treatment of over 24 hours decreases flexural strength and reliability due to chemical bond decomposition through thermal degradation. The main role of the activator is to control the reaction rate between the polymer chains. As a result, when the activator composition is increased from 0.15 wt% to 0.25 wt%, the flexural strength is increased by 218 N/cm2. However, excess activator (0.40 wt%) has been shown to decrease reliability without increasing flexural strength. The main role of the binder is to control the flexural strength of the specimen. As the binder composition is increased from 2.00 wt% to 4.00 wt%, the flexural strength increases to about 255 N/cm2, indicating the maximum flexural strength increase. Finally, the reliability of the flexural strength of the fabricated specimens is evaluated by a Weibull plot. Weibull modulus calculations are used to evaluate the flexural strength reliability of the specimens, and maximum reliability value of 11.7 is obtained at 0.20 wt% activator composition. Therefore, it is confirmed that this composition has maximum flexural strength reliability.

서 론 옥상 녹화 시 일반적으로 식재 가능한 초화류들은 옥상의 열악한 환경에서 생육이 가능해야 하기 때문에 내건성 및 내광성, 내습성, 내한성이 강한 식물들이 적합하다. 또한 주 변 곤충과 조류 등의 생물에 있어 생태적으로 중요한 요소 로 작용하기 때문에 경관적 측면 뿐 만 아니라 소생태계를 유인할 수 있는 장소 제공 면에서 생태적 측면 또한 중시하 여 선택하는 것이 필요하다. 특히 관리적 측면에 있어 녹음 제공기능으로서의 교목류 식재보다는 적정 수준에서 지속 적으로 생육이 유지될 수 있는 초화류의 선정이 중요하다. 최근 들어 옥상 내 식물소재 선정에 대한 중요성이 부각되 면서 옥상 내 초화류를 포함한 다양한 식물소재와 관련한 연구들을 통하여(이은희 등, 2007; 최진우 등, 2009) 다양한 초화류의 식재적용이 확인되었으며 이에 따라 옥상 내에도 이러한 초화류 식물들을 이용한 다양한 식재유형이 요구된 다. 따라서 본 연구는 옥상녹화 지원사업이 확대되어 적용 되고 있는 서울과 부산지역 내 옥상녹화 사례지 분석을 통 하여 옥상녹화지내의 초화류의 다양한 식재유형을 제시하 고자 하였다. 연구내용 및 방법 최근 옥상녹화 보급이 활성화되고 있는 서울시와 부산시 에서 2004년부터 2011년까지 최근 7년 이내에 조성한 옥상 녹화지 20개소를 연구대상지(표 1)로 선정하였으며 이들 대 상지의 사례분석을 통하여 FLL(2002)과 Nature Research 1) 본 연구는 2011년도 환경부 차세대에코이노베이션기술개 발사업 ‘인공지반부 도시생태계 적응, 관리 기술 개발’의 일환으로 수행되었음. report(2003)에서 제시된 녹화유형에 따라 식재식물의 패턴 을 분류하여 분석하였다(그림 1). 결과 및 고찰 1. 관리조방형· 단순관리형 옥상녹화공간 관리조방형이나 단순관리형옥상녹화공간은 대부분이 저 토심으로 식물선정 시 건조에 강하며 하중에 크게 영향을 미치지 않는 식물이 적합하다. 일반적으로 Sedum류 식물은 수분변화와 관련한 환경조건에 크게 영향을 받지 않는 식물 로 토양의 영향을 크게 받지 않기 때문에 많이 식재되고 있는 식물이다(김명회 등, 2003; 강규이와 이은희, 2005). 잔디의 경우 또한 저토심에 식재 가능한 식물이나 적합한 종을 선택하지 않으면 많은 부분의 관리를 요하는 편이다. 이러한 특징으로 인하여 대부분의 Sedum류 식물은 경사형, 지붕형과 같은 관리 조방형 녹화지에 주로 식재되어 있었는 데(표 1) 이러한 유형으로는 매트형과 유니트박스형이 주로 이용되었으며 식재된 식물은 주로 섬기린초, 애기기린초, 꿩의비름, 돌나물, 비단세덤, S. spurium 등의 Sedum류 식 물이었다. 이러한 식물들은 계절마다 변하는 잎의 특성을 이용한 식재로 디자인화가 가능한 유형(윤희정, 2008)이기 때문에 매트와 유니트박스를 이용한 디자인으로 경관성을 높일 수 있다. 경사면이나 지붕과 같은 관리 조방형의 옥상 녹화는 조성비용이나, 하중 및 관리요구도 등에서 도심 내 옥상 녹화기법으로의 적용이 증가하는 추세이다. 부산국제 외국인학교의 지붕과 아미산 경사형 녹화지에서는 주로 Sedum류 식물을 이용한 매트와 유니트박스 녹화가 같이 이루어져 있었는데 특히 Sedum류 식물 뿐 만이 아니라 키 가 작은 두메부추, 타임, 부처꽃 등의 강건한 성질의 초본류가 혼식되어 생육하는 형태를 보였다(그림 2). 이 유형은 Sedum류 식물의 단일식재 뿐만 아니라 비교적 키가 작은 초화류를 혼식하여 종 다양도를 높일 수 있으며 식물들의 생육특성을 이용하여 다양한 색상으로 디자인화가 적용될 수 있는 유형이다. 서울여자대학교 행정관에 있는 옥상녹화지의 경우 10cm 의 저토심으로 이루어진 관리조방형 녹화지로 Sedum류 식 물 외에도 다양한 초화류가 식재되어 있었다. 특히 중앙부 분에는 층꽃나무, 구절초, 두메부추, 둥글레 등의 다양한 초 화류와 Sedum류 식물이 다양하게 식재되어 있어 초화류만 을 가지고도 식물 종 다양성은 물론 다채로운 경관을 연출 할 수 있음을 보여준 사례이다(그림 3). 2. 관리집약형 녹화 관리집약적인 혼합형 녹화지에서는 면적이 넓은 경우에 는 중앙의 넓은 공간에 주로 잔디를 식재하는 유형을 볼 수 있다(그림4). 주로 하중의 영향을 많이 받는 중앙부분에는 Sedum류 나 지피류 등의 키가 작은 초화류로 식재한 경우가 많았으 며 가장자리로 갈수록 다양한 지피류 및 교·관목의 상층수 관과 함께 어우러진 다양한 다층구조와 군락형태의 초화류 가 식재된 특징을 나타내었다(그림 3). 특히 백화점과 같은 사람의 이동이 많은 상업시설에서는 가장자리지역에는 녹 음을 주는 교·관목 밑에 다양한 하부식생의 식재형태를 나 타내었으며 중앙부분에 데크를 이용한 이동로에는 초화류 를 단일로 식재하거나 섬형으로 1-2년초 초본류와 다년초 를 혼식하고 그 주변을 관목으로 식재하는 형태를 나타내었 다(그림 6). KCDF 갤러리와 타임스퀘어의 경우 다양한 높 이와 색상의 초본류와 관목을 적절히 식재하여 볼륨감을 연출하였다(그림 5). 또한 가장자리에는 펜스를 설치하여 아이비, 송악과 같은 넝쿨식물로 실외기 등의 시설물 차폐를 하고 그 주변을 다 양한 볼륨의 초화류로 식재하거나 오죽과 같은 교목류를 식재하여 그 밑의 하부식재를 관목류와 초화류로 식재하여 연결하는 형태를 나타내었다(그림 6). 결 론 옥상 녹화지는 환경적 제약으로 인해 일반녹화지보다 초 화류의 선정이 다양하지 못하다. 그러나 몇 가지 사례들에 서 나타난 것과 같이 녹화유형에 따라 다양한 식물이 단식 혹은 혼식되어 있었음을 알 수 있었다. 저토심위주인 관리 조방형·단순관리형의 녹화지는 주로 Sedum류와 초화류를 식재하는 유형을 보였다. 이는 도심에서 사라져가는 건조 비오톱을 조성하는 중요한 역할을 하고 있다. 또한 관리집 약형의 녹화지에서는 다양한 식재유형이 나타났으나 주로 넓은 면적공간에는 잔디 한 종류만을 식재하고 가장자리에 는 초화류 식재, 그리고 교·관목식재를 들 수 있다. 본 연구 에서 조사된 초화류를 적용한 교·관목하부식재를 통해 관리 집약형에서도 생태적 다양성의 가능성을 보여주고 있다. 관 리집약형에서 나타나는 다양한 하부식재유형은 상층수관 과의 연결에 따라 종 다양도와 견제도가 높아져 안정 상태 로 유지되어 생태적 기능의 역할을 하게 되므로 다층식재를 유도하는 것이 필요하다. 인용문헌 강규이, 이은희. 2005. 관리조방적 옥상녹화에 적합한 자생초화류 와 식재토양에 관한 연구. 한국환경복원녹화학회지. 8(4):23-31 김명회, 방광자, 주진희, 한승원 (2003) 옥상조경용 경량토양의 혼합 비와 토심이 3가지 자생 초화류의 생육에 미치는 영향. 한국조경 학회. 31(1):101-107 이은희, 조은진, 박민영, 김동욱, 장성환 (2007) 초화류를 중심으로 한 관리조방적 옥상녹화용 식물 선정 윤희정 (2008) 녹화매트의 종류가 Sedum류의 발근과 생육에 미치 는 영향. 서울여자대학교 석사학위논문. pp40-42 최진우, 김학기, 이경재, 강현경 (2009) 저토심 인공지반 녹화공법의 경제성 및 도입 가능한 지피식물의 생육특성. 한국조경학회지. 37(5):98-108 English Nature Research. 2003. Green roofs:their existing status and potential for conserving biodiversity in urban areas. Reports Number 498 FLL(ForschungsgesellschaftLandschaftsentwicklung Landschaftsbau e.V). 2002. Guidelines for the planning, execution and upkeep of green roof sites. FLL.