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문제 정의
- 수종을 이식하고 도입하는 방안이 필요하였다. 따라서 본연구는 교보생명빌딩 그린하우스를 대상으로 광조건에 따른 수목 피해 및 생육상태 영향을 조사.분석하여 실내식물의 적절한 생육환경을 유지할 수 있는 적정 조도기준 도출을 목적으로 하였다.
- 본연구는 교보생명빌딩 그린하우스를 대상으로 광조건에 따른 수목 피해 및 생육상태 영향을 조사.분석하여 실내식물의 적절한 생육환경을 유지할 수 있는 적정 조도기준 도출을 목적으로 하였다.
- 본 연구는 실내 조경공간 중 국내 최초이자 최대 규모로 조성된 서울시 광화문 교보생명빌딩 그린하우스 조경공간을 대상으로 하였다 본 연구 대상지는 조도환경 불량에 따른 수목 피해로 해마다 많은 수의 수목이 교체되고 있어 조경관리의 어려움이 있으므로 조도환경 개선 및 대상지에 적응력이 강한 적정 수종을 이식하고 도입하는 방안이 필요하였다. 따라서 본연구는 교보생명빌딩 그린하우스를 대상으로 광조건에 따른 수목 피해 및 생육상태 영향을 조사.
- 따라서 본연구는 교보생명빌딩 그린하우스를 대상으로 광조건에 따른 수목 피해 및 생육상태 영향을 조사.분석하여 실내식물의 적절한 생육환경을 유지할 수 있는 적정 조도기준 도출을 목적으로 하였다.
제안 방법
- 광량의 조사는 조도계를 사용하여 측정하였으며, 조사지점은 광현황을 고려하여 크게 중앙 A구역, 남측 B구역, 북측 C 구역으로 구분하고 채광조건과 조도차이가 육안으로 구분되는 양지와 음지 경계를 따라 총 6개 지점으로 구분하였다(표 1, 그림 2 참조). 조도 조사 시기는 2003년 11월부터 2004년 8월까지 10개월 동안 매월 4회, 1일 오전 8시부터 2시간 간격으로 총 140회를 조사하여 식재식물의 실질적인 조도환경을 파악하였고, 각 조사지점별로 높이 1.
- 조사하였다. 그린하우스의 규모 및 실내구조는 시공업체의 유지관리 도면과 실측을 통해 분석하였다. 채광구조는 2004년 9월 오전 8시부터 오후 18시까지 2시간 간격으로 건물 내부의 음영 상태를 도면에 표시하여 분석하였다.
- 수목피해율 Y는 측정항목별 점수를 합계하여 총 점수 33점을 기준으로 백분율로 환산하였고, 피해율에 의한 피해 정도는 0~10% 정상, 11~30% 경피해, 31~50% 심 피해, 51% 이상을 극심 피해 등급으로 판정하였다(이경재 등, 1990). 대상지 수목피해율 조사수목은 수종별 조도환경에 따른 피해현황을 조사하기 위해 식재지 구역별 (A, B, C) 양지와 음지에 식재된 동백나무, 먼나무, 돈나무, 후피향나무, 식나무, 아왜나무 등 총 7종 42주를 조사하였다.
- 수목피해 현황은 고사목 교체 현황과 수목피해 율을 조사하였다. 고사목 교체현황은 1990 ~2004년도까지 그린하우스 관리대장, 수목교체공사 기록과 수목교체 보고서 등 관련 자료를 근거로 조사하였다.
- 온도는 1일 최고온도와 최저온도를 측정하였고, 습도는 1일 최고습도를 측정하였다. 식물식재현황은 시공업체의 유지관리도면을 기초로 중앙 식재지, 남측 식재지, 북측 식재지로 구분하고, 식재수목의 수종명과 규격을 조사하였다.
- 실내조경 공간의 부적합한 생육환경에 따른 수목 피해 현황을 파악하기 위해 수목피해율을 조사하였다. 연구 대상지 구역별 양지와 음지에 식재된 동백나무 8주, 먼나무 2주, 돈나무 8주, 아왜나무 8주, 식나무 8주, 후피향나무 8주 등 42주를 조사하였다.
- 연구 대상지 주요 수목의 수목피해율을 평균조도 210~531 lux인 음지와 602~782lux인 양지로 구분하여 살펴보았다(표 7 참조). 수종에 관계없이 채광이 양호한 양지구역에서는 평균 수목 피해율이 4.
- 연구 대상지 환경조건 및 관리현황은 그린하우스의 규모 및 실내구조, 채광구조, 온도, 습도, 수목식재현황을 조사하였다. 그린하우스의 규모 및 실내구조는 시공업체의 유지관리 도면과 실측을 통해 분석하였다.
- 연구 대상지는 실내조경 규모가 크고 관리시기가 오래 되어 유지관리 보유자료 확보가 용이하였고, 이에 실제 상업빌딩 실내조경 공간에서 광조건에 따른 수목 피해 영향을 분석하는 연구에 적정한 대상지로 판단하였다. 연구의 내용적 범위는 크게 대상지 환경조건 및 관리현황 광조건에 따른 조도현황을 조사하였고, 수목피해 현황으로 고사목 교체주수, 수목피해율을 분석하였다. 현황분석 결과를 토대로 광조건에 따른 문제점을 파악하고 적정 조도 기준을 도출하였다.
- 온도 및 습도현황은 그린 하우스 식재지 내부 1개소에 온도계와 습도계를 설치하여 2003년 10월부터 2004년 8월까지 측정하였다. 온도는 1일 최고온도와 최저온도를 측정하였고, 습도는 1일 최고습도를 측정하였다. 식물식재현황은 시공업체의 유지관리도면을 기초로 중앙 식재지, 남측 식재지, 북측 식재지로 구분하고, 식재수목의 수종명과 규격을 조사하였다.
- 2 참조). 조도 조사 시기는 2003년 11월부터 2004년 8월까지 10개월 동안 매월 4회, 1일 오전 8시부터 2시간 간격으로 총 140회를 조사하여 식재식물의 실질적인 조도환경을 파악하였고, 각 조사지점별로 높이 1.2m에서 조도를 측정하였다
- 그린하우스의 규모 및 실내구조는 시공업체의 유지관리 도면과 실측을 통해 분석하였다. 채광구조는 2004년 9월 오전 8시부터 오후 18시까지 2시간 간격으로 건물 내부의 음영 상태를 도면에 표시하여 분석하였다. 온도 및 습도현황은 그린 하우스 식재지 내부 1개소에 온도계와 습도계를 설치하여 2003년 10월부터 2004년 8월까지 측정하였다.
- 연구의 내용적 범위는 크게 대상지 환경조건 및 관리현황 광조건에 따른 조도현황을 조사하였고, 수목피해 현황으로 고사목 교체주수, 수목피해율을 분석하였다. 현황분석 결과를 토대로 광조건에 따른 문제점을 파악하고 적정 조도 기준을 도출하였다.
대상 데이터
- 고사목 교체현황은 1990 ~2004년도까지 그린하우스 관리대장, 수목교체공사 기록과 수목교체 보고서 등 관련 자료를 근거로 조사하였다. 수목피해율은 생육환경에 대한 수목 저항성을 나타내는 척도로 수목 생육환경에 미치는 가시적인 피해 정도를 종합적으로 진단할 수 있다.
- 위해 수목피해율을 조사하였다. 연구 대상지 구역별 양지와 음지에 식재된 동백나무 8주, 먼나무 2주, 돈나무 8주, 아왜나무 8주, 식나무 8주, 후피향나무 8주 등 42주를 조사하였다. 표 6은 수종별로 조사구역 내 측정한 수목피해율을 측정항목에 따라 평균값을 제시한 것이다
- 연구의 공간적 범위는 서울특별시 종로구 종로1가 1번지에 위치하고 있는 교보생명빌딩 그린하우스이다(그림 1 참조). 교보생명빌딩 그린하우스는 1980년 국내 최초로 조성된 실내조경 대상지로 건물 1층에 조성되어 있다.
- 채광구조는 2004년 9월 오전 8시부터 오후 18시까지 2시간 간격으로 건물 내부의 음영 상태를 도면에 표시하여 분석하였다. 온도 및 습도현황은 그린 하우스 식재지 내부 1개소에 온도계와 습도계를 설치하여 2003년 10월부터 2004년 8월까지 측정하였다. 온도는 1일 최고온도와 최저온도를 측정하였고, 습도는 1일 최고습도를 측정하였다.
데이터처리
- 01에서 고도의 유의성이 인정되었으며 강한음의 상관성을 나타내었다. 고도의 유의성이 인정된 수목 피해율 측정항목을 대상으로 조도와의 회귀분석을 실시하여 설명력을 비교하였다. 설명력은 1차보다 2차 회귀식 설명력이 높았으며, 특히 위축정도(X3), 작년 잎 낙엽률(X5), 지수상태(X6), 신초생장(X5), 소지상태(X8) 항목의 설명력이 72.
- 광조건에 의한 수목피해영향을 심도 있게 파악하기 위해 수목 피해율 측정항목과 조도간의 상관분석과 회귀분석을 실시하였고, 실내식물의 적절한 생육환경을 유지할 수 있는 적정 조도 기준을 도출하기 위해 조도를 독립변수로, 수목피해율을 종속변수로 하여 회귀분석을 실시하였다 통계분석은 SPSS 14.0 (SPSS Inc., 2007)을 이용하여 분석하였다.
- 그린하우스 내 실내식물의 적절한 생육환경을 유지할 수 있는 적정 조도기준을 도출하기 위해 수목피해율을 종속변수로, 조도를 독립변수로 한 회귀분석을 실시하였다. 산점도의 분포가 음의 방향으로 분포하고 있었으나 뚜렷한 선형의 분포를 보이고 있지 않아 곡선추정 회귀분석을 실시하였다 회귀분석 결과, 1차 회귀식의 설명력이 75.
- 독립변수로 한 회귀분석을 실시하였다. 산점도의 분포가 음의 방향으로 분포하고 있었으나 뚜렷한 선형의 분포를 보이고 있지 않아 곡선추정 회귀분석을 실시하였다 회귀분석 결과, 1차 회귀식의 설명력이 75.8%, 2차 회귀식의 설명력이 79.7%로 분석되어 설명력이 높은 2차 회귀식을 조도에 따른 수목 피해율 회귀식으로 선정하였다. 모형의 F검정결과, 유의수준 0.
- 조도에 따른 수목피해영향의 상관성을 통계적으로 규명하기 위해 수목피해율의 세부 측정항목과 조도 간 상관분석 및 회귀분석을 실시하였다(표 8 참조). 분석결과 정아 유무(X9), 수관감소(X10) 항목을 제외한 모든 수목피해율 측정항목과 조 도간에 유의수준 0.
이론/모형
- 수목피해율은 생육환경에 대한 수목 저항성을 나타내는 척도로 수목 생육환경에 미치는 가시적인 피해 정도를 종합적으로 진단할 수 있다. 수목피해율 조사방법은 국립환경연구원(1988)의 방법을 응용한 이경재 등(1990)의 방법을 이용하여 산성우 및 대기오염물질에 의한 수목 피해 연구(이경재 등, 1993), 아파트단지 배수불량에 의한 수목 피해 연구(최용순과 심경구, 1995), 화력발전소 입지 및 토양환경에 의한 수목 피해 연구(강현경 드 2006)에 사용되었다 수목피해율 조사는 잎의 변색도(상록수), 낙엽정도, 위축, 신초생장, 소지상태, 정아유무, 수관감소, 수세 등 각 항목별로 산정기준에 따라 점수를 부여하는데, 잎 변색도와 잎 낙엽률은 작년 잎과 당년 잎으로 구분하여 조사하였다(표 2 참조). 수목피해율 Y는 측정항목별 점수를 합계하여 총 점수 33점을 기준으로 백분율로 환산하였고, 피해율에 의한 피해 정도는 0~10% 정상, 11~30% 경피해, 31~50% 심 피해, 51% 이상을 극심 피해 등급으로 판정하였다(이경재 등, 1990).
성능/효과
- 27주, C-2(양지)구역 3주이었다. B구역에서는 조도 조건과 상관없이 수종에 따라 수목교체가 이루어졌으나 A구역과 C 구역에서는 음지에서의 고사량이 같은 지역 양지보다 약 5~59 배 차이가 있음을 알 수 있었는데 이것은 조도의 차이에 의한 영향으로 판단할 수 있었다. 실내 식재수목의 종별 수목 교체현황 비교는 생육조건이 동일하지 않아 직접적인 비교가 어렵지만 양지와 음지의 광조건에 따라 수목 교체량의 월등한 차이가 발생하는 것으로 볼 때 실내 광조건이 식물생육에 영향을 끼치고 있는 것으로 사료되었다.
- 4%로 겨울철 건조기를 제외하고는 실내식물 생육환경에 적합한 것으로 판단되었다. 그린하우스에는 총 27종 234주가 생육하고 있었는데, 상록교목 수종인 동백나무, 아왜나무, 후피향나무, 녹나무, 감탕나무, 가시나무 등, 상록관목으로 돈나무, 식나무, 남천, 호랑가시나무 등이 식재되어 있었다 대나무, 동백나무, 아왜나무, 돈나무가 주요 수종이었다.
- 그린하우스의 연중 최고온도는 27℃, 최저온도는 9.5℃ 이었고, 평균온도차는 5.6C 로 실내식물 생육에 적절하였다 대상지의 월별 평균습도는 25.2~46.4%로 겨울철 건조기를 제외하고는 실내식물 생육환경에 적합한 것으로 판단되었다. 그린하우스에는 총 27종 234주가 생육하고 있었는데, 상록교목 수종인 동백나무, 아왜나무, 후피향나무, 녹나무, 감탕나무, 가시나무 등, 상록관목으로 돈나무, 식나무, 남천, 호랑가시나무 등이 식재되어 있었다 대나무, 동백나무, 아왜나무, 돈나무가 주요 수종이었다.
- 동백나무는 난대성기후대 수목으로 환경에 대한 내성이 크고, 내음성도 강한 수종으로 알려져 있으나, 연구 대상지내 A-1(음지)구역, C-1(음지)구역에서 위축정도, 신초생장 소지 상태가 불량하여 수목피해율이 각각 36.4%, 51.5%로 높았다. 먼나무는 난대성 기후대 수목으로 우리나라 제주도에 자생하는 수목이며 내한성이 약하나 중용수로서 양지와 음지에 모두 잘 자라며 도심지 식재지 대기오염에도 강한 정원수 수종이다(조무연, 1990).
- 이에서 고도의 유의성이 인정되었으며 강한 음의 상관성을 나타내었다. 또한 수목피해율(Y)과 조도의 관계도 유의수준 0.01에서 고도의 유의성이 인정되었으며 강한음의 상관성을 나타내었다. 고도의 유의성이 인정된 수목 피해율 측정항목을 대상으로 조도와의 회귀분석을 실시하여 설명력을 비교하였다.
- 이에서고도의 유의성이 인정되었다. 본 회귀식에 의하면 조도가 낮아질수록 수목피해율은 증가하며 조도가 500~600lux 사이에서 피해율이 급격히 감소하는 것을 볼 수 있으며, 800 lux에 가까워질수록 피해율은 최소화되는 것으로 파악되었다(그림 7 참조). 따라서 그린하우스 내 실내식물의 광조건에 의한 피해율을 줄이기 위해서는 최소 700lux 이상의 조도가 필요한 것으로 판단되었다
- 실시하였다(표 8 참조). 분석결과 정아 유무(X9), 수관감소(X10) 항목을 제외한 모든 수목피해율 측정항목과 조 도간에 유의수준 0.이에서 고도의 유의성이 인정되었으며 강한 음의 상관성을 나타내었다. 또한 수목피해율(Y)과 조도의 관계도 유의수준 0.
- 즉 연구대상지 내 수목피해율은 수종의 생리.생태적 특성에 의한 영향보다는 식재지 환경조건 측면의 광조건인 조도의 차이에 따른 영향을 받는 것으로 판단되었다
- 고도의 유의성이 인정된 수목 피해율 측정항목을 대상으로 조도와의 회귀분석을 실시하여 설명력을 비교하였다. 설명력은 1차보다 2차 회귀식 설명력이 높았으며, 특히 위축정도(X3), 작년 잎 낙엽률(X5), 지수상태(X6), 신초생장(X5), 소지상태(X8) 항목의 설명력이 72.1~83.5%로상대적으로 높았다 즉, 그린하우스 내 조도환경에 따른 변화는 실내식물의 생육에 있어 위축 정도, 작년 잎 낙엽률, 지수상태, 신초생장, 소지상태 측면에 영향을 크게 미치는 것으로 판단되었다.
- 양지와 음지의 광조건에 따라 수목 교체량이 약 5~59배 차이가 발생하는 것으로 볼 때 광조건이 식물생육에 영향을 끼치고 있는 것으로 판단되었다. 수목피해율은 수종에 관계없이 채광이 양호한 양지구역에서는 평균 수목피해율이 4.4~6.4%로 경미하였고, 음지구역에서는 수목피해율이 21.9~ 48.8%로 심각한 피해현상이 나타났다 즉 연구 대상지 내 수목 피해율은 수종의 생리.생태적 특성에 의한 영향보다는 식재지 환경조건 측면의 광조건인 조도의 차이에 따른 영향을 받는 것으로 판단되었다
- 15년간 총 566주의 수목이 교체되었으며, 연평균 38주의 수목이 생육불량으로 반출되고 신규로 식재되었다. 수종별로 살펴보면 아왜나무가 전체 161주로 가장 많은 주수가 교체되었으며, 대나무가 69주, 동백나무가 42주, 후피향나무가 40주가 교체되었다. 아왜나무의 경, 우, 2004년 기준으로 23주가 식재되어 있으며, 매년 같은 지역에서 일정수량 이상의 수목이 생육불량으로 인해 가장 많은 교체가 이루어지고 있었다.
- 수종에 관계없이 채광이 양호한 양지구역에서는 평균 수목 피해율이 4.4~6.4%로 경미하였으며, 음지구역에서는 수목 피해율이 21.9~48.8%로 심각한 피해현상이 나타났다. 즉 연구대상지 내 수목피해율은 수종의 생리.
- 중앙 식재지, 북측 식재지로 구분되어 있다. 식재지 형태는 높이 40~80cm의 플랜트박스(plant box)로 조성되었다 표 3 은 그린하우스에 생육하고 있는 수목의 규격과 수량을 조사한 것으로 총 27종 234주가 생육하고 있었다 식재수종으로 우리나라 남부지역 난대림 수종을 기준으로 상록교목 수종인 동백나무, 아왜나무, 후피향나무, 녹나무, 감탕나무, 가시나무 등이 식재되었고, 상록관목으로 돈나무, 후피향나무, 식나무, 남천, 호랑가시나무 등이 식재되어 있었다. 대나무 50주를 제외하고는 동백나무가 27주로 가장 많았고, 아왜나무 24주, 돈나무 23 주가 주요 수종이었다
- 15년간 총 566주의 수목이 교체되었으며, 연평균 38주의 수목이 생육불량으로 반출되고 신규로 식재되었다. 수종별로 살펴보면 아왜나무가 전체 161주로 가장 많은 주수가 교체되었으며, 대나무가 69주, 동백나무가 42주, 후피향나무가 40주가 교체되었다. 아왜나무의 경, 우, 2004년 기준으로 23주가 식재되어 있으며, 매년 같은 지역에서 일정수량 이상의 수목이 생육불량으로 인해 가장 많은 교체가 이루어지고 있었다.
- 후 피 향나무는 생육 특성상 우리나라 남해안, 제주도에 자생하는 양수로 이식이 다소 곤란하며 점토질의 토층이 깊은 곳에 잘 자라는 수목이다. 양지구역에 식재된 후피향나무는 전반적으로 양호하였으나, C-1(음지)구역에 식재된 후피향나무는 수목피해율이 48.5%로, 높아 조도환경의 개선이 요구되었다
- 먼나무는 난대성 기후대 수목으로 우리나라 제주도에 자생하는 수목이며 내한성이 약하나 중용수로서 양지와 음지에 모두 잘 자라며 도심지 식재지 대기오염에도 강한 정원수 수종이다(조무연, 1990). 연구대상지 조사결과, 양지에는 생육이 양호하나 C-1(음지)구역에서는 수목피해율이 30.3%로 불량하였다 돈나무는 생육특성상 양수로서 실내조경 공간에 적응성이 낮아 C-1(음지)구역에서는 당년 잎 변색도, 작년 잎 변색도, 위축 정도, 신초생장 항목에서 불량하여 피해율이 66.7%로 극심한 피해를 입고 있었다
- 조도에 따른 수목피해영향의 상관관계는 정아 유무(X9), 수관 감소(X10) 항목을 제외한 모든 수목피해율 측정항목과 조도 간에 유의수준 0.01에서 고도의 유의성이 인정되었으며 강한 음의 상관성을 나타내었다. 특히 위축정도(X3), 작년 잎 낙엽률(X5), 지수상태(X6), 신초생장(X5), 소지상태(X8) 항목과 조도간의 회귀모형 설명력이 72.
- 1993). 즉 실내조경 공간 조성 시 식물생존 최소조도는 1,000lux이상을 유지하는 것이 무엇보다 중요한 것으로 제시되었다. 그러나 국내의 연구대상 식물은 주로 관엽 초본식물을 대상으로 실시하였으며 수목을 대상으로 한 연구는 부족하였다.
- 01에서 고도의 유의성이 인정되었으며 강한 음의 상관성을 나타내었다. 특히 위축정도(X3), 작년 잎 낙엽률(X5), 지수상태(X6), 신초생장(X5), 소지상태(X8) 항목과 조도간의 회귀모형 설명력이 72.1~83.5%로 높아 다른 항목보다 조도 변화에 따른 상관성이 높은 것으로 파악되었다 조도에 따른 수목피해율 회귀식은 수목피해율(%)=105.763395- 0.256463X 조도+0.000161 X조도2이며, 회귀계수는 모두 유의수준 0.01에서 고도의 유의성이 인정되었다. 그린하우스 내 실내식물의 광조건에 의한 피해율을 줄이기 위해서는 최소 700 lux 이상의 조도가 필요한 것으로 판단되었다.
후속연구
- 본 연구에서는 그린하우스의 식재환경에 대한 관리기록들이 체계적으로 구축되지 않아 자료수집의 시기와 분석내용에 한계가 있었고, 현재 시점에서의 환경변화에 따른 수목 생육환경에 대한 후속연구가 필요하다고 본다. 또한 향후 모범적으로 관리하고 있는 다양한 그린하우스 대상지와 비교연구를 통해 실내 환경 조건에 따른 수목 생육상태를 파악하여 실내식물의 적절한 생육을 위한 환경관리 기준을 마련해나가야 할 것이다.
- 바람직하다. 본 연구에서는 그린하우스의 식재환경에 대한 관리기록들이 체계적으로 구축되지 않아 자료수집의 시기와 분석내용에 한계가 있었고, 현재 시점에서의 환경변화에 따른 수목 생육환경에 대한 후속연구가 필요하다고 본다. 또한 향후 모범적으로 관리하고 있는 다양한 그린하우스 대상지와 비교연구를 통해 실내 환경 조건에 따른 수목 생육상태를 파악하여 실내식물의 적절한 생육을 위한 환경관리 기준을 마련해나가야 할 것이다.
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