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문제 정의
- 따라서 본 연구는 토지피복현황과 수고 및 수림형태가 다양한 도시녹지(도시내 이용 또는 존재기능을 갖는 영구적인 공지(수면 포함)로, 건폐율 20% 미만으로 자연환경을 갖춘 것)를 대상으로 기온변화를 파악하기 위해 녹지내의 기온을 관측하였다. 그 데이터를 바탕으로 녹지내의 토지피복현황과 기온, 수고별 수목그루 및 녹적량과 기온저감효과와 관련성을 회귀분석 등에 의해 해석하였다.
- 본 연구는 토지피복현황과 수고 및 수림형태가 다양한 녹지내를 대상으로 기온저감효과의 실증결과를 바탕으로 기온저감효과를 고려한 녹지계획, 배치 및 설계 등의 제언을 행하였다.
- 각 녹지내의 토지피복현황과 기온과의 관련성을 파악하기 위해 토지피복현황이 다양한 녹지일 것. 수목그루와 녹적량과 기온저감효과와의 관련성을 파악하기 위해 수고와 수림형태가 다양할 것 등을 고려하였다. 그 조건에 부합된 녹지로서 日本에 위치한 城山公園(10.
제안 방법
- 각 녹지내의 토지피복현황과 기온변화와의 관련성을 파악하기 위해 각 관측점의 관측치를 근거로 기온분포도를 작성하였다.
- 그 관측은 써미스터 온도계(모델 TX-100, Yokogawa Instruments, 일본제)를 사용하였다. 관측방법은 온도계를 탑재한 오토바이에 의해 1일 1회(이른 아침 4시 전후) 에 지상고 1.5m에서 20분 정도 실시하였다. 데이터의 기록은 오토바이를 정지한 상태에서 실시하였다.
- 풍향풍속의 관측은 일본제 Biramu형 풍향 풍속계를 사용하였고, 그 관측시간은 약 20분(평균 풍속) 실시하였다. 관측방법은 주로 각 녹지 내에서 정점관측을 중심으로 1일 1회(4시 전후) 실시하였다. 대표적인 기상관측점은 Figure 1과 같다.
- 모니터용으로서 녹지내(수림지, 초지, 나지) 3개소에 일본제 바이메탈 자기온도계(bimetal thermograph)를 설치하였다. 그 데이터를 근거로 기온과 이동관측의 데이터를 비교하기 위해 보정을 실시하였다. 보정은 자기온도계의 기온과 이동관측시간에 나타난 이른 아침 4시 기온과의 차이를 각각 이동관측의 관측치에 증감하여 실시하였다.
- 따라서 본 연구는 토지피복현황과 수고 및 수림형태가 다양한 도시녹지(도시내 이용 또는 존재기능을 갖는 영구적인 공지(수면 포함)로, 건폐율 20% 미만으로 자연환경을 갖춘 것)를 대상으로 기온변화를 파악하기 위해 녹지내의 기온을 관측하였다. 그 데이터를 바탕으로 녹지내의 토지피복현황과 기온, 수고별 수목그루 및 녹적량과 기온저감효과와 관련성을 회귀분석 등에 의해 해석하였다. 그 실증결과를 바탕으로 기온저감효과를 고려한 녹지계획 및 설계 등의 제언을 행하였다.
- 기온과 관련하는 현지조사 및 토지피복현황의 파악은 1994～95년에 실시하였고, 그 내용은 현지와 식재도면의 비교, 수관과 수고 및 녹적량 등을 산출하였다. 또한 확대한 항공사진(1994, 95 1/2,500, 일본국토지리원)과 식재도면 및 설계도면의 파악은 Eriacabumeta를 이용하여 수림지, 초지, 나지, 수면, 포장면 및 인공구조물로 분류하였다.
- 기온관측은 일본제 씩스형 최저온도계(Six's thermometer)에 의해 1일 1회 각 녹지내에서 정점관측을 실시하였다.
- 녹적량은 외견상으로 수목의 체적을 의미한다(田 畑, 1984). 녹적량은 Table 2와 같이 수목을 수형에 따라 분류하고(飯島, 1993), 이를 근거로 관계식을 구하였다.
- 기온과 관련하는 현지조사 및 토지피복현황의 파악은 1994～95년에 실시하였고, 그 내용은 현지와 식재도면의 비교, 수관과 수고 및 녹적량 등을 산출하였다. 또한 확대한 항공사진(1994, 95 1/2,500, 일본국토지리원)과 식재도면 및 설계도면의 파악은 Eriacabumeta를 이용하여 수림지, 초지, 나지, 수면, 포장면 및 인공구조물로 분류하였다. 수림지는 교목(8m 이상), 소교목(3～8m), 관목(3m 이하)으로 구분하고(豊田, 1991), 수림형태에 따라 교목, 소교목, 관목으로 구성된 수림과 교목과 관목으로 구성된 수림, 소교목과 관목으로 구성된 수림으로 구분하여 토지피복현황도를 작성하였다.
- 3), 4)의 결과로부터 수목이 크고, 녹적량이 많으면 많을수록 기온저감에 보다 효과적이라고 생각 된다. 또한, 기온저감에 효과적인 녹적량은 수고에 관계없이 녹(식물의 양)의 지표로서 많은이용을 제안한다.
- 그 데이터를 근거로 기온과 이동관측의 데이터를 비교하기 위해 보정을 실시하였다. 보정은 자기온도계의 기온과 이동관측시간에 나타난 이른 아침 4시 기온과의 차이를 각각 이동관측의 관측치에 증감하여 실시하였다.
- 또한 확대한 항공사진(1994, 95 1/2,500, 일본국토지리원)과 식재도면 및 설계도면의 파악은 Eriacabumeta를 이용하여 수림지, 초지, 나지, 수면, 포장면 및 인공구조물로 분류하였다. 수림지는 교목(8m 이상), 소교목(3～8m), 관목(3m 이하)으로 구분하고(豊田, 1991), 수림형태에 따라 교목, 소교목, 관목으로 구성된 수림과 교목과 관목으로 구성된 수림, 소교목과 관목으로 구성된 수림으로 구분하여 토지피복현황도를 작성하였다. 이것들을 중첩시켜 녹지내의 토지피복현황과 기온과의 관련성을 비교 및 검토하였다.
- 기온저감효과에 영향을 미치는 실제적인 요인은 수목의 총엽면적과 같은 증산능력에 관련된 지표라고 생각된다. 수목의 엽면적 추정은매우 어렵기 때문에 수목이 차지하는 공간의 녹적량을 증산능력의 지표로서 이용하였다. 녹적량은 외견상으로 수목의 체적을 의미한다(田 畑, 1984).
- 수림지는 교목(8m 이상), 소교목(3～8m), 관목(3m 이하)으로 구분하고(豊田, 1991), 수림형태에 따라 교목, 소교목, 관목으로 구성된 수림과 교목과 관목으로 구성된 수림, 소교목과 관목으로 구성된 수림으로 구분하여 토지피복현황도를 작성하였다. 이것들을 중첩시켜 녹지내의 토지피복현황과 기온과의 관련성을 비교 및 검토하였다.
- 정점데이터의 보완을 위해 각 녹지내에서 이동관측을 병행하였다. 그 관측은 써미스터 온도계(모델 TX-100, Yokogawa Instruments, 일본제)를 사용하였다.
대상 데이터
- 수목그루와 녹적량과 기온저감효과와의 관련성을 파악하기 위해 수고와 수림형태가 다양할 것 등을 고려하였다. 그 조건에 부합된 녹지로서 日本에 위치한 城山公園(10.5㏊), 上尾 丸山公園(13.1㏊), 加曹利貝塚公園(8.2㏊)을 선정 하였다. 그 조사대상지의 개요와 관측일의 기상 조건은 Table 1과 같다.
- 기상관측은 1994년～95년의 7～8월에 실시하였다. 풍향풍속의 관측은 일본제 Biramu형 풍향 풍속계를 사용하였고, 그 관측시간은 약 20분(평균 풍속) 실시하였다.
- 5m에서 20분 정도 실시하였다. 데이터의 기록은 오토바이를 정지한 상태에서 실시하였다. 단, 녹지주변의 경우는 기온관측이 불가능해(논과 밭) 제외하였다.
- 모니터용으로서 녹지내(수림지, 초지, 나지) 3개소에 일본제 바이메탈 자기온도계(bimetal thermograph)를 설치하였다. 그 데이터를 근거로 기온과 이동관측의 데이터를 비교하기 위해 보정을 실시하였다.
데이터처리
- 식재기준은 단위면적당 수목그루로 나타내는 경우가 많다. 그래서 수고에 따라 교목, 소교목의 그루를 산출하고 이것을 독립변수, 기온을 종속변수로 하여 다중회귀분석을 실시하였다. 단, 3m 이하의 수목(주로 군식 및 산울타리)에 대해서는 수목그루의 견적산출이 어렵기 때문에 제외하였다.
- 보다 상세히 각 녹지내의 토지피복비율별 기온간에 어떤 영향을 어느 정도 미치는가를 정량적으로 파악하기 위해 관측점을 중심으로 직경 50m 범위내의 수림지율, 초지율, 나지율 및 수면율과 기온간의 관계를 1-2-3 Atoin 통계(RIJ)를 이용해서 다중회귀분석을 실시하였다. 여기서 직경 50m 범위내로 한 것은 관측점으로 부터의 거리에 따라 기온과 토지피복과의 중상 관계수가 이 범위에서 안정한다는 필자의 기초 실험과 北山(1992)의 보고를 참고로 하였다.
- 이상의 관계식으로 수고별 교목, 소교목 및 관목으로 분류하고 그 양을 구하여, 각각의 녹적량을 독립변수, 기온을 종속변수로 하여 다중회귀분석을 실시하였다.
이론/모형
- 정점데이터의 보완을 위해 각 녹지내에서 이동관측을 병행하였다. 그 관측은 써미스터 온도계(모델 TX-100, Yokogawa Instruments, 일본제)를 사용하였다. 관측방법은 온도계를 탑재한 오토바이에 의해 1일 1회(이른 아침 4시 전후) 에 지상고 1.
- 보다 상세히 각 녹지내의 토지피복비율별 기온간에 어떤 영향을 어느 정도 미치는가를 정량적으로 파악하기 위해 관측점을 중심으로 직경 50m 범위내의 수림지율, 초지율, 나지율 및 수면율과 기온간의 관계를 1-2-3 Atoin 통계(RIJ)를 이용해서 다중회귀분석을 실시하였다. 여기서 직경 50m 범위내로 한 것은 관측점으로 부터의 거리에 따라 기온과 토지피복과의 중상 관계수가 이 범위에서 안정한다는 필자의 기초 실험과 北山(1992)의 보고를 참고로 하였다.
- 기상관측은 1994년～95년의 7～8월에 실시하였다. 풍향풍속의 관측은 일본제 Biramu형 풍향 풍속계를 사용하였고, 그 관측시간은 약 20분(평균 풍속) 실시하였다. 관측방법은 주로 각 녹지 내에서 정점관측을 중심으로 1일 1회(4시 전후) 실시하였다.
성능/효과
- 1) 기온분포도로부터 포장면과 나지 주변에는 고온역이, 수림지와 수면 주변에는 저온역이 형성되었다. 수림간에도 교목과 소교목층으로 형성된 구역과 수림으로 둘러싸인 수면, 소하천 주변도 조금 낮은 기온이었다.
- 2) 녹지가 저온역을 갖는 메커니즘을 수림지, 초지, 수면의 다양한 토지피복현황과의 관계로 부터 토지피복의 종류, 그 비율에 따라 기온저감효과의 정도가 서로 조금씩 달랐다. 1), 2)의 결과로부터 저온역의 확대는 수림지와 수면의배치가 좋고 그 효과를 보다 효율적으로 만들기 위해서는 수면을 핵으로 그 주변을 교목중심의 수림으로, 그 형태는 단층림보다 2, 3층의 수림이 기온저감효과에 보다 효율적이라고 생각된다.
- 2) 녹지가 저온역을 갖는 메커니즘을 수림지, 초지, 수면의 다양한 토지피복현황과의 관계로 부터 토지피복의 종류, 그 비율에 따라 기온저감효과의 정도가 서로 조금씩 달랐다. 1), 2)의 결과로부터 저온역의 확대는 수림지와 수면의배치가 좋고 그 효과를 보다 효율적으로 만들기 위해서는 수면을 핵으로 그 주변을 교목중심의 수림으로, 그 형태는 단층림보다 2, 3층의 수림이 기온저감효과에 보다 효율적이라고 생각된다.
- 3) 수목그루와 기온저감효과와의 관계를 보면, 교목, 소교목의 순이고, 그 그루의 증가는모두 기온저감에 효과적이다.
- 그 효과의 효율은 교목, 소교목, 관목의 순이나, 교목과 소교목의 차이는 아주 작았다. 3), 4)의 결과로부터 수목이 크고, 녹적량이 많으면 많을수록 기온저감에 보다 효과적이라고 생각 된다. 또한, 기온저감에 효과적인 녹적량은 수고에 관계없이 녹(식물의 양)의 지표로서 많은이용을 제안한다.
- 4) 녹적량과 기온저감효과와의 관계를 보면, 각 녹적량의 증가는 모두 기온저감에 효과적이다. 그 효과의 효율은 교목, 소교목, 관목의 순이나, 교목과 소교목의 차이는 아주 작았다.
- Table 5를 보면 수고별 녹적량의 증가는 기온저감에 효과적이다. 그 효과는 교목, 소교목, 관목량의 순이지만, 교목과 소교목의 차이는 아주 작았다. 이것은 녹적량이 수고에 관계없이 기온저감효과의 지표로서 이용 가능성이 인정된 것이다.
- 4) 녹적량과 기온저감효과와의 관계를 보면, 각 녹적량의 증가는 모두 기온저감에 효과적이다. 그 효과의 효율은 교목, 소교목, 관목의 순이나, 교목과 소교목의 차이는 아주 작았다. 3), 4)의 결과로부터 수목이 크고, 녹적량이 많으면 많을수록 기온저감에 보다 효과적이라고 생각 된다.
- 이상과 같이, 토지피복현황 및 수림형태가 기온분포에 영향을 미쳤다. 이러한 현상은 주간에 수목으로 인한 일사의 차폐효과와 증산작용에 의한 냉기가 야간까지 지속된 결과라고 생각된다.
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