The hipped roof on the research building, which was constructed 51.9m above sea level on a hillock by Korea National University of Education in June 1999, is composed of four inclined planes which are 12m in breadth, 8m in length and have a 30 degree gradient. For the roof vegetation, the yellow ear...
The hipped roof on the research building, which was constructed 51.9m above sea level on a hillock by Korea National University of Education in June 1999, is composed of four inclined planes which are 12m in breadth, 8m in length and have a 30 degree gradient. For the roof vegetation, the yellow earth collected from around the building was laid on top. It was designed to supply the soil on the slope with water for a considerable period by making rainfall pool at the edges. In order to prevent the soil on the slope from being swept away, 31 sorts of grass seeds were imported from Germany and sown in the soil. At the present day, 10 years after the seeds began to sprout and inhabit the settled slope, 30 individual plant species were identified in the period between April 2008 and March 2009. Out of 31 species were seeded on the slanted, soiled roof, only 8 were still alive. It was confirmed that the Artemisia Princeps var, Chrysantheum, Prunella Vulgaris and Lespedeza Cuneata have been the major species inhabiting the east, west, south and north inclined planes respectively. The Phragmites Communis was inhabiting the edge of the roof where the water supply was adequate, while the Dianthus Barbatus was primarily inhabiting the south-east side of the roof. As a whole, 26 identifiable plants and 4 unidentified plants were observed on the inclined planes of the hipped roof. In consideration of the plant distribution on the slope, it was confirmed that the selection of seeds may have had an effect on the slope vegetation. As for the yellow earth laid on the roof, it was discovered that about 2~3cm thickness around the ridge was swept away, but the rest of the slope was in relatively good condition. Accordingly, it has been proven that vegetations can be applied to hipped roofs by using ordinary plants without any special structural measures.
The hipped roof on the research building, which was constructed 51.9m above sea level on a hillock by Korea National University of Education in June 1999, is composed of four inclined planes which are 12m in breadth, 8m in length and have a 30 degree gradient. For the roof vegetation, the yellow earth collected from around the building was laid on top. It was designed to supply the soil on the slope with water for a considerable period by making rainfall pool at the edges. In order to prevent the soil on the slope from being swept away, 31 sorts of grass seeds were imported from Germany and sown in the soil. At the present day, 10 years after the seeds began to sprout and inhabit the settled slope, 30 individual plant species were identified in the period between April 2008 and March 2009. Out of 31 species were seeded on the slanted, soiled roof, only 8 were still alive. It was confirmed that the Artemisia Princeps var, Chrysantheum, Prunella Vulgaris and Lespedeza Cuneata have been the major species inhabiting the east, west, south and north inclined planes respectively. The Phragmites Communis was inhabiting the edge of the roof where the water supply was adequate, while the Dianthus Barbatus was primarily inhabiting the south-east side of the roof. As a whole, 26 identifiable plants and 4 unidentified plants were observed on the inclined planes of the hipped roof. In consideration of the plant distribution on the slope, it was confirmed that the selection of seeds may have had an effect on the slope vegetation. As for the yellow earth laid on the roof, it was discovered that about 2~3cm thickness around the ridge was swept away, but the rest of the slope was in relatively good condition. Accordingly, it has been proven that vegetations can be applied to hipped roofs by using ordinary plants without any special structural measures.
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문제 정의
이 집의 경사면에 비교적 이물질이 적은 황토를 포설하고 이를 지탱하는 구조물 사이에 특별한 배수시설이 없는 단순한 흙 지붕의 초기 안정은 사면녹화 시공자의 관심사이기도 하다. 이 연구의 목적은 모임 흙 지붕에 혼합 외래초종을 파종하고 10여년이 지난 뒤 그 개체 확인과 재래 식물의 천이상태를 파악하는 것이며, 나아가 경사면 흙 지붕과 절개지 녹화에 효과적인 씨앗 선택의 기초자료를 제공하는 것이다.
제안 방법
4월 중순부터 12월 초순까지 흙 지붕 경사면에 서식이 확인된 식물들을 선호하는 향에 따라 분류하였다(표 3). 독일에서 수입된 31종의 혼합 종자 중에서 꿀풀이 향에 관계없이 서식함을 볼 수 있었다.
경사면에 포설한 황토의 습기나 빗물이 실내로 스며들지 못하게 차수막(HDPE, T=2mm)을 깔았다. 그리고 황토가 우수로 포화상태가 되면 건물 내부의 단열 효과가 저하될 수 있으므로 차수막 밑에 두께 10cm의 스티로폼 단열재를 깔았다(그림 1, 우).
그리고 황토가 우수로 포화상태가 되면 건물 내부의 단열 효과가 저하될 수 있으므로 차수막 밑에 두께 10cm의 스티로폼 단열재를 깔았다(그림 1, 우). 경사지고 매끄러운 차수막 표면에 포설된 황토가 우기 때 포화되어 슬라이딩하는 것을 방지하기 위하여 지붕의 가장자리에 폭 50cm, 깊이 15cm 자갈을 포설하여 저항체를 형성하게 하였다. 이 자갈 구조는 용마루의 건조한 토양 조건에 비하여 지붕의 가장자리에 비교적 많은 수분공급이 가능하게 구상 되었다.
식물서식분포 조사는 봄철인 4, 5월은 7일 간격으로 관찰하고, 여름철인 6, 7, 8월에는 15일 간격으로 새로운 식물 출현을 조사하였다. 그리고 이듬해 2009년 2, 3월은 7일 간격으로 조사하였다. 조사된 식물의 서식 위치는 2008년 2월에 작성된 좌표화된 지붕의 평면도에 출현 시기와 위치를 기록하고 도시하였다.
조사된 식물의 서식 위치는 2008년 2월에 작성된 좌표화된 지붕의 평면도에 출현 시기와 위치를 기록하고 도시하였다. 식물명과 종을 확인하기 위하여 현장에 나타나는 식물을 촬영하여 생물도감(김태정, 1993; 이창복, 2003)과 비교하여 판별하였으며, 흙 지붕의 가장자리 비교적 수분이 많은 곳에 서식하는 이끼류를 포함한 4종은 미확인으로 분류하였다. 수입종의 목록에 없는 식물은 주변에서 자연적으로 천이한 식물로 분류하였다.
지난 10 여 년 동안 안정된 흙 지붕에 서식하는 식물의 종을 분석하기 위하여, 흙 지붕의 전체 경사면을 편의상 동(남동), 서(북서), 남(남서), 북(북동)향 사면으로 구분하였다. 식물서식분포 조사는 봄철인 4, 5월은 7일 간격으로 관찰하고, 여름철인 6, 7, 8월에는 15일 간격으로 새로운 식물 출현을 조사하였다. 그리고 이듬해 2009년 2, 3월은 7일 간격으로 조사하였다.
지난 10 여 년 동안 안정된 흙 지붕에 서식하는 식물의 종을 분석하기 위하여, 흙 지붕의 전체 경사면을 편의상 동(남동), 서(북서), 남(남서), 북(북동)향 사면으로 구분하였다. 식물서식분포 조사는 봄철인 4, 5월은 7일 간격으로 관찰하고, 여름철인 6, 7, 8월에는 15일 간격으로 새로운 식물 출현을 조사하였다.
지난 10여 년 동안 서까래 지붕구조 위에 차수막을 깔고 단순히 포설한 40cm의 황토 유실 상태를 확인하기 위하여 남동쪽 사면 하단, 중앙, 상단 3곳, 북서쪽 사면 3곳, 지붕마루 중앙 1곳, 남서와 북동쪽 사면에 각각 3곳을 합하여 모두 11곳의 황토두께를 측정하였다.
지붕에 포설된 자연의 토양 속 잔여 씨앗을 배제하기 위하여 주변의 황토를 두께 40cm로 포설하고 강우 때 지표의 유실방지를 위하여 독일에서 수입한 31여종의 혼합된 들 풀씨를 뿌렸다(그림 1, 좌). 이들 혼합종자는 10여 년 전부터 현재까지 우리나라 절개지의 조기 녹화를 위하여 수입 · 보급되고 있다.
대상 데이터
1999년 6월 중순에 흙 지붕 골조 공사를 마치고(그림 2) 주변의 표층을 제거한 뒤에 비교적 깨끗한 황토를 포설하였다. 포설된 황토는 표면을 고르게 한 뒤에 표 1의 혼합종자를 파종하고, 장자가 바람에 날리지 못하게 표면을 다지고 씨앗의 발아를 촉진하기 위하여 지붕 표면에 물을 뿌렸다 표 1에 제시된 31종의 씨앗 중에 서양 서양민들레와 꿀풀 등은 이미 우리나라에 서식하고 있는 종이다.
실험 시설은 1999년 6월 위도 36도 36초, 경도 127도 30초, 해발 51.9m의 한국교원대학교 야산에 건설되었으며, 햇볕이 잘 들고 통풍이 좋으며 가로 12m, 세로 8m, 건물 높이 5m, 지붕 경사가 30°, 남서쪽으로 30° 돌려 앉혀진 모임 흙 지붕 구조를 갖고 있다.
우리나라 전역에 많이 분포하여 서식하는 쑥은 흙 지붕의 북동에서 북동쪽에서 남서에 걸쳐 4월 21일부터 10월 30일까지 서식하였다(그림 7). 4월 21일경에는 동쪽 부분에 아주 작게 자리 잡고 서식 하였으나 8월 4일경에 넓은 지역에 서식하는 것이 관찰되었다.
성능/효과
관리동 모임 흙 지붕 표면의 식물 개체 수는 총 30여 종으로서 그 중에 확인된 종은 26종이며, 독일에서 수입되어 파종한 31종 중에는 8종의 식물만 현재까지 서식하는 것으로 확인되었다. 그 이외에 이끼류와 잡초를 합한 4종도 서식하고 있었다.
면적이 비교적 적은 모임 흙 지붕의 경사면에도 다양한 식물이 일조량에 따라 제각기 그들의 서식영역을 확보하고 있는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 사항을 고려해 볼 때 평지가 아닌 경우 특정 향의 경사면을 선호하는 종자를 선택하여 파종함이 바람직하다고 하겠다.
독일에서 수입된 31종의 혼합 종자 중에서 꿀풀이 향에 관계없이 서식함을 볼 수 있었다. 블루그라스, 앵초, 훼스큐는 건조한 흙 지붕의 용마루 부근에 소규모 군락을 형성하고 있음을 확인하였다. 샤스타데이지는 경사면 전역에 분포하였으나 주로 북동과 북서쪽에 밀생하였다.
10여 년 전에 파종한 31 종(표 1) 중에 현재 까지 그 서식이 확인된 종은 표 2의 상단에 Bold체로 표시된 톱풀, 앵초, 서양민들레, 불루그라스, 수염패랭이, 샤스타데이지, 훼스큐, 꿀풀 등 8종인데 귀화율은 26%이다. 수입식물을 제외하고 확인된 18종은 주변에서 천이한 식물이며, 대부분 건조한 토양에서도 잘 적응하는 식물이 천이되었으나, 연구자가 설계하고 직접 시공한 지붕의 가장 자리에는 빗물이 고이므로 비교적 습한 곳에는 갈대를 비롯한 이끼류의 서식이 확인되었다.
연구시설의 모임 흙 지붕은 시공한지 10여년이 경과하였으며, 지붕에 포설한 황토는 용마루 부근에서 2∼3cm 유실되었고, 그 외에 경사면은 포설한 황토 두께가 10년 전과 동일한 상태를 유지하고 있는 것을 볼 때 지표 식물이 표면 유실을 방지하는데 매우 큰 역할을 하고 있음을 확인하였으며, 단순한 사면 흙 지붕을 조성하여도 자생 토종 식물을 이용하여 표면을 녹화만 한다면 안전하게 유지할 수 있다고 하겠다.
지붕에 황토를 포설한 뒤 갈대의 씨앗은 뿌리지 않았음에도 불구하고 갈대가 지붕의 향에 관계없이 가장자리를 따라 서식하는 것이 확인되었다(그림 12).
후속연구
이에 도심 양옥집이나 연립 주택 혹은 아파트의 옥상을 녹화하여 높은 냉 · 난방비, 도시의 강우유출(박종석, 2007), 생태 환경 등의 문제를 저감해가야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
흙 지붕의 장점은?
흙 지붕은 아열대 지역과 같은 건조한 지역에서 흔하게 사용하였던 것으로 생각되지만 단열효과가 좋고 시공 기술이 용이하며 우수를 안전하게 차단하고 간편한 유지관리라는 장점 때문에 추운지방의 농촌, 산간벽지에서도 사용되었다. 유럽의 북부지역 바이킹족(Norsk Folkemuseum)들은 통나무 지붕 위에 자작나무껍질을 깔고 그 위에 15-20cm의 흙을 얹어 관리가 편하고 단열이 좋은 흙 지붕 구조를 흔하게 사용하였다.
현재 유럽에 지붕녹화 기술이 보급되는 곳은?
더 나아가 흙집(Neues Bauen mit Lehm, 1997)에 대한 연구도 활발하게 진행하였다. 현재 유럽의 지붕 녹화 기술은 매우 발달하여 평 슬래브, 경사 지붕 등에 흔하게 보급되고 있다(Kolb/Schwarz 1999).
바이킹족이 사용한 지붕 구조는?
흙 지붕은 아열대 지역과 같은 건조한 지역에서 흔하게 사용하였던 것으로 생각되지만 단열효과가 좋고 시공 기술이 용이하며 우수를 안전하게 차단하고 간편한 유지관리라는 장점 때문에 추운지방의 농촌, 산간벽지에서도 사용되었다. 유럽의 북부지역 바이킹족(Norsk Folkemuseum)들은 통나무 지붕 위에 자작나무껍질을 깔고 그 위에 15-20cm의 흙을 얹어 관리가 편하고 단열이 좋은 흙 지붕 구조를 흔하게 사용하였다. 유럽 선진국들은 지붕녹화 기술에 대하여 이미 60년대 하반기부터 기초 연구를 시작하여 1973년 중동 석유파동으로 에너지 문제가 대두되면서 도시의 옥상 녹화사업을 활발하게 추진하였다.
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