빌딩에서 발생하는 폐열을 활용할 목적으로 동절기 옥상정원에서 푸른 잔디를 유지하기 위한 잔디생육시험을 실시하였다. 옥상정원 지반에 Heating system을 설치하여 시기별 잔디생육상태를 조사한 결과는 다음과 같다. 겨울철 옥상녹화 지반을 heating처리한 결과, 무처리구에 비해 잔디품질 및 피복률이 우수하였으며, 잔디의 뿌리길이, 잔디밀도가 모두 상승하였다. 표면온도를 비교한 결과, heating지반의 온도는 평균 $10.9^{\circ}C$로 $0^{\circ}C$를 유지하였던 무처리 지반에 비해 월등히 높았으나, 수분함량은 평균 1.9% 낮아진 것은 $10.9^{\circ}C$로 유지된 지온으로 인해 수분증발이 계속 이루지는 것으로 사료되었다. 적설량이 15cm 이상 쌓인 상황에서, 히팅 시스템이 설치된 잔디밭에서는 4일만 눈이 완전히 녹았으나 대조구에서는 적설량의 변화가 거의 없었다. Heating system의 보일러 수온을 $55^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$로 높이자, 잔디는 건조 스트레스를 받아 잎끝이 마르는 증상이 나타났다. 앞으로 옥상정원에서의 잔디 재배과 관계된 세부적인 생리적 스트레스에 관한 연구가 필요하다고 판단된다.
빌딩에서 발생하는 폐열을 활용할 목적으로 동절기 옥상정원에서 푸른 잔디를 유지하기 위한 잔디생육시험을 실시하였다. 옥상정원 지반에 Heating system을 설치하여 시기별 잔디생육상태를 조사한 결과는 다음과 같다. 겨울철 옥상녹화 지반을 heating처리한 결과, 무처리구에 비해 잔디품질 및 피복률이 우수하였으며, 잔디의 뿌리길이, 잔디밀도가 모두 상승하였다. 표면온도를 비교한 결과, heating지반의 온도는 평균 $10.9^{\circ}C$로 $0^{\circ}C$를 유지하였던 무처리 지반에 비해 월등히 높았으나, 수분함량은 평균 1.9% 낮아진 것은 $10.9^{\circ}C$로 유지된 지온으로 인해 수분증발이 계속 이루지는 것으로 사료되었다. 적설량이 15cm 이상 쌓인 상황에서, 히팅 시스템이 설치된 잔디밭에서는 4일만 눈이 완전히 녹았으나 대조구에서는 적설량의 변화가 거의 없었다. Heating system의 보일러 수온을 $55^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$로 높이자, 잔디는 건조 스트레스를 받아 잎끝이 마르는 증상이 나타났다. 앞으로 옥상정원에서의 잔디 재배과 관계된 세부적인 생리적 스트레스에 관한 연구가 필요하다고 판단된다.
This study was carried out to utilize the waste heat from office building for turfgrass culture on a roof garden. Heating system had been installed in the middle of soil profile on the turf areas in the garden plots. The results showed that the installation of heating system increased the shoot dens...
This study was carried out to utilize the waste heat from office building for turfgrass culture on a roof garden. Heating system had been installed in the middle of soil profile on the turf areas in the garden plots. The results showed that the installation of heating system increased the shoot density, turfgrass quality, coverage rate, and root length compared with the control plots. The surface temperature of heating plots reached at $10.9^{\circ}C$ when the control plot showed $0^{\circ}C$, however, the soil moisture content was decreased 1.9% by the heating system. When the height of the snow accumulation reached over a 15cm, the it took only 4 days to melt out completely, while the height did not changed those period at the control plots. When the water temperature in boiler increased to $60^{\circ}C$ from a proper temperature of $55^{\circ}C$ in turf growth, the desiccation from leaf tip was started to occur caused by drought stress. More detail research should be followed in stress physiology in turf management in roof garden operation.
This study was carried out to utilize the waste heat from office building for turfgrass culture on a roof garden. Heating system had been installed in the middle of soil profile on the turf areas in the garden plots. The results showed that the installation of heating system increased the shoot density, turfgrass quality, coverage rate, and root length compared with the control plots. The surface temperature of heating plots reached at $10.9^{\circ}C$ when the control plot showed $0^{\circ}C$, however, the soil moisture content was decreased 1.9% by the heating system. When the height of the snow accumulation reached over a 15cm, the it took only 4 days to melt out completely, while the height did not changed those period at the control plots. When the water temperature in boiler increased to $60^{\circ}C$ from a proper temperature of $55^{\circ}C$ in turf growth, the desiccation from leaf tip was started to occur caused by drought stress. More detail research should be followed in stress physiology in turf management in roof garden operation.
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문제 정의
빌딩의 폐열로 히팅의 열원을 조달하는 방식을 적용하고자 첫단계로 히팅시스템은 조성비가 저렴하고 유지관리비가 적게 드는 기름보일러 방식으로 깊이 25cm 밑에 온수 파이프를 설치하고 경량토인 펄라이트와 피트모스의 혼합한 상토를 사용하였다. 또, 시험모델에 기상시스템 및 히팅에 따른 깊이별 지온 및 수분함량의 변화를 측정하기 위하여 센서를 매설하고 측정한 데이터로 비교분석하여 향후 폐열을 활용한 동절기 옥상녹화시스템에 기초적인 Data를 제공하고자 한다.
본 연구는 이러한 점에 착안하여 먼저 잔디생육에 적합한 인공토양의 혼합비율을 물리성 시험을 통하여 적정한 혼합비를 정하고 옥상에 잔디밭을 조성하는 경우 평균기온 5℃이하에서 잔디생육이 불가능한 겨울철에도 푸른 잔디로 유지하기 위해 히팅 효과에 대하여 검증하고자 한다. 빌딩의 폐열로 히팅의 열원을 조달하는 방식을 적용하고자 첫단계로 히팅시스템은 조성비가 저렴하고 유지관리비가 적게 드는 기름보일러 방식으로 깊이 25cm 밑에 온수 파이프를 설치하고 경량토인 펄라이트와 피트모스의 혼합한 상토를 사용하였다.
빌딩에서 발생하는 폐열을 활용할 목적으로 동절기 옥상정원에서 푸른 잔디를 유지하기 위한 잔디생육시험을 실시하였다. 옥상정원 지반에 Heating system을 설치하여 시기별 잔디생육상태를 조사한 결과는 다음과 같다.
제안 방법
주요 관리사항10월5일에 파종을 하고 비닐을 덮어 보온을 하였다. 10월23일 잔디 생육 상티를 보고 복합비료(21-17-17) 15g/㎡, 11월1일 15g/㎡, 11월27일 10g/㎡씩 3회 실시하였다. 보일러 가동은 10월30일부터 실시하였고 예지는 20mm로 11월14일과 17일 2회 실시하였다.
데이터 수집은 시각적인 잔디품질은(1-9 index; 1: worst, 9: best) 히팅처리구 A, B, C, D와 무처리 시험구 E, F, G, H의 8개소에서 월 1회로 11월5일과 12월5일에 조사하였고 피복율(%), 뿌리길이, 잔디밀도도 시험구 8개소에서 월 1회로 11월5일과 12월5일에 조사 하였다.
10월23일 잔디 생육 상티를 보고 복합비료(21-17-17) 15g/㎡, 11월1일 15g/㎡, 11월27일 10g/㎡씩 3회 실시하였다. 보일러 가동은 10월30일부터 실시하였고 예지는 20mm로 11월14일과 17일 2회 실시하였다. 시약은 설부병 예방시약으로 훼나리와 몬카트를 처리하였다.
본 연구는 이러한 점에 착안하여 먼저 잔디생육에 적합한 인공토양의 혼합비율을 물리성 시험을 통하여 적정한 혼합비를 정하고 옥상에 잔디밭을 조성하는 경우 평균기온 5℃이하에서 잔디생육이 불가능한 겨울철에도 푸른 잔디로 유지하기 위해 히팅 효과에 대하여 검증하고자 한다. 빌딩의 폐열로 히팅의 열원을 조달하는 방식을 적용하고자 첫단계로 히팅시스템은 조성비가 저렴하고 유지관리비가 적게 드는 기름보일러 방식으로 깊이 25cm 밑에 온수 파이프를 설치하고 경량토인 펄라이트와 피트모스의 혼합한 상토를 사용하였다. 또, 시험모델에 기상시스템 및 히팅에 따른 깊이별 지온 및 수분함량의 변화를 측정하기 위하여 센서를 매설하고 측정한 데이터로 비교분석하여 향후 폐열을 활용한 동절기 옥상녹화시스템에 기초적인 Data를 제공하고자 한다.
지반구조 방식은 보도블럭을 맨밑에 깔고 그 위에 방수 및 방근층(PVC시트)을 설치한 다음 배수층(스치로플 배수판 CCR)설치, 세립입자 필터(부직포)설치, 보일러 난방시스템 설치는 전체포지의 면적1/2(오른쪽)에 깊이 25cm에 매설하고 그위에 상토 30cm를 포설하였다.
혼합상토는 Table 1과 같이 혼합비율을 결정하기 위하여 6개의 혼합샘플과 단독샘플2개를 만들어 대조구인 모래(보명사)와 물리성을 비교하였다.
모든 관측데이터의 수집은 데이터로거(CR 10X,Campell Scientfic,INC.)를 이용하였으며 각 측정항목당 1분간 순간치를 측정하여 1시간동안의 평균치내어 1일간 24점의 데이터를 로거에 기록하였다. 이 데이터는 RS232케이블을 사용하여 노트북 컴퓨터로 다운받아 데이터를 정리하였다.
본시험은 2000년 9월부터 2001년 1월까지 약 5개월간 안양베네스트 골프클럽내 연구포지(시험규모: 5m× 13m)에서 실시되었다(사진 1).
)를 이용하였으며 각 측정항목당 1분간 순간치를 측정하여 1시간동안의 평균치내어 1일간 24점의 데이터를 로거에 기록하였다. 이 데이터는 RS232케이블을 사용하여 노트북 컴퓨터로 다운받아 데이터를 정리하였다.
10월31일부터 2개월 정도 히팅한 처리구가 무처리구에 비해 잔디품질이나 피복율에 있어 월등히 높게 나타났다(Table 2). 잔디품질의 경우 히팅한 처리구 4개소의 평균이 4.
겨울철 옥상녹화 지반을 heating처리한 결과, 무처리구에 비해 잔디품질 및 피복률이 우수하였으며, 잔디의 뿌리길이, 잔디밀도가 모두 상승하였다. 표면온도를 비교한 결과, heating지반의 온도는 평균 10.
한지형잔디는 배수성이 좋은 모래지반에서 잘 생육하므로 혼합된 시료의 물리성을 분석한 결과 대조구인 보명사와 유사한 투수성을 가진 혼합상토는 Perlite(대 40%:소 60%) 80% + Peatmoss 20%로 나타났다. 물리성분석 결과에서 투수성은 약 213mm/h, 건조밀도는 0.21,포장용수량은 약 48%로 나타났다(Table 5). 일반적으로 건물에는 안전상 하중으로 300kg/㎡당로 보고 되고 있어 시료로 활용할 혼합상토의 포장용수량시 질량을 계산해 보면 0.
2m 포설/㎡당 138kg로 나타났다. 이에 비해 보명사 자체의 질량은 0.3m 포설/㎡당 약 447㎏,0.2m 포설/㎡당 298kg로 인공토양의 ㎡당 질량과 비교해보면 약 1/2로 하중이 경감된 것을 알 수 있었다.
TDR수분센서는 히팅처리구(왼쪽)의 깊이 20cm, 10cm, 5cm와 무처리구(오른쪽)의 깊이 20cm, 10cm, 5cm에 설치하였다. 일중 토양내 수분함량의 변화는 서서히 변화하는 것을 알 수 있었으며 히팅한 지반의 수분함량이 무처리 지반에 비해 낮은 상태를 나타냈다(Fig. 5). 20cm 깊이의 경우 무처리 지반에 비해 6.
38℃ 상승하는 것보다 급격히 상승함으로써 잔디가 스트레스를 받아 잎끝이 마르는 증상이 나타났다 (15시에 다시 55℃로 세팅함). 지온의 변화에 따른 스트레스로 잔디에도 영향을 주는 것을 알수 있었다(Fig. 3). 기온이 낮아지는 시기에는 표면지온은 히팅처리구와 무처리구에서 낮에는 큰 차이가 나타나지 않았다.
파종후 1개월째 히팅처리구의 조사지의 4개소의 평균 잔디밀도는 약 8개로 무처리구의 약 6개에 비해 2개 더 높게 나타났으며, 2개월 째 히팅처리구의 평균 잔디밀도는 약 10개로 무처리보다 약 3개정도 더 높게 나타났다(Table 4). 히팅의 효과로는 밀도개체수를 증가시키고 생육이 지속되는 반면에 무처리는 지온이 낮아 생육이 정지되어 가는 표면지온은 약 5℃정도로 문헌과 같은 경향을 보였다(김영선,2008)
겨울철 옥상녹화 지반을 heating처리한 결과, 무처리구에 비해 잔디품질 및 피복률이 우수하였으며, 잔디의 뿌리길이, 잔디밀도가 모두 상승하였다. 표면온도를 비교한 결과, heating지반의 온도는 평균 10.9℃로 0℃를 유지하였던 무처리 지반에 비해 월등히 높았으나, 수분함량은 평균 1.9% 낮아진 것은 10.9℃로 유지된 지온으로 인해 수분증발이 계속 이루지는 것으로 사료되었다.적설량이 15cm 이상 쌓인 상황에서, 히팅 시스템이 설치된 잔디밭에서는 4일만 눈이 완전히 녹았으나 대조구에서는 적설량의 변화가 거의 없었다.
한지형잔디는 배수성이 좋은 모래지반에서 잘 생육하므로 혼합된 시료의 물리성을 분석한 결과 대조구인 보명사와 유사한 투수성을 가진 혼합상토는 Perlite(대 40%:소 60%) 80% + Peatmoss 20%로 나타났다. 물리성분석 결과에서 투수성은 약 213mm/h, 건조밀도는 0.
2). 히팅지역은 지하20cm와 10cm는 약 10℃의 지온차이가 나타났으나 무처리지역은 지하 20cm와 10cm는 지온이 약 3~4℃차이밖에 나지 않는 것을 알 수 있었고 지온변화도 거의 없는 것으로 나타났다. 표면지온은 히팅 처리구가 무처리구에 비해 평균 10.
후속연구
Heating system의 보일러 수온을 55℃에서 60℃로 높이자, 잔디는 건조 스트레스를 받아 잎끝이 마르는 증상이 나타났다. 앞으로 옥상정원에서의 잔디 재배과 관계된 세부적인 생리적 스트레스에 관한 연구가 필요하다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
도시환경을 개선하기 위한 녹화목적은 어떤 효과를 발휘하는가?
도시환경을 개선하기 위한 녹화목적은 완충성, 차단성등 물리적 효과와 쾌적성, 심미성등 심리적 효과를 발휘한다(이기철,1995). 도시녹화 수법의 하나인 옥상녹화는 녹지의 감소를 보완하거나 건축물의 수경으로 부가가치를 높일 뿐만 아니라 최근에는 야생조류의 유치등 동물을 포함한 생태계의 보전에도 효과가 있다(김기곤,1999).
옥상녹화의 효과는?
도시환경을 개선하기 위한 녹화목적은 완충성, 차단성등 물리적 효과와 쾌적성, 심미성등 심리적 효과를 발휘한다(이기철,1995). 도시녹화 수법의 하나인 옥상녹화는 녹지의 감소를 보완하거나 건축물의 수경으로 부가가치를 높일 뿐만 아니라 최근에는 야생조류의 유치등 동물을 포함한 생태계의 보전에도 효과가 있다(김기곤,1999). 그러나 옥상녹화는 식물에게 열악한 환경조건의 공간으로 일반적인 녹화기술로는 곤란하며 또한 구조물을 고려한 녹화가 되기 위하여 하중이 적은 경량토를 사용하고 있다(김현수,1998).
경량토인 펄라이트의 장점은?
옥상녹화에 사용할 수 있는 토양은 보수성과 통기성이 좋고 배수성이 우수해야 하고 보비력이 좋아야 한다. 경량토양중 가장 효과적인 것이 펄라이트로 진주암이나 흑요석을 열처리 가공한 것으로서 다공질이고 경량으로 투수성, 보수성이 우수하다 (삼손,1998). 현재 인공토양에 대한 물리화학적인 특성을 고려하지 않고 경험적으로 사용하는 경우가 많으며 또한 옥상정원에 잔디식재에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.
참고문헌 (12)
강재식. 2000. 옥상녹화시스템의 동˙하계 열적 특성. 한국건설기술연구원
김귀곤. 1999. 새 천년을 대비한 우리나라 환경생태계획 및 조성의 동향과 전망. 21세기 생태환경조성을 위한 새로운 조경기법. 한국조경사회. pp. 20∼21
( 財) 都市綠化技術開發機構. 2000.NEO-GREEN SPACE DESIGN. pp. 30∼39
김현수등. 1998. Green Town 개발사업 III : 건축분야. 한국건설기술연구원
삼손. 1998. 파라소공법시공사례집; 초경량무공해인공토양녹화공법. 주식회사삼손. pp. 12
酒井 昭. 1985. 植物の耐冬性と寒冷適 應.pp. 217∼229
이은엽·문석기. 1999a. 인공식재지반의 토 양배합 및 비료종류에 따른 초본식물의생육효과. 환경복원녹화. 2(1): 1∼9
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