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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 대구시 주요 도시녹지를 대상으로 봄철 기온의 변화와 그에 따른 주요 식물종의 생물계절적 변화를 비교해보고자 하였다.
- 이로 인해 도시녹지 생태계의 왜곡과 단순화가 이루어졌으며, 녹지 내 존재하는 생물종에도 변화가 불가피하였다. 본 연구에서는 대구시 주요 도시녹지를 대상으로 봄철 기온의 변화와 그에 따른 주요 식물종의 생물계절적 변화를 비교하여 기후변화에 따른 도시녹지의 문제점을 진단하고자 하였다.
제안 방법
- 1절의 대구시 주요 녹지 중 선별하여 8개의 녹지와 영남대학교 경산캠퍼스를 대상으로 대구시 도시녹지에서 흔히 볼 수 있는 5개의 식물종에 대한 개엽시기와 잎의 성장과정을 모니터링하였다(그림 5). 모니터링 결과, 같은 종이라도 도시 내 어느 녹지에 존재하느냐에 따라 개엽시기와 잎의 성장과정이 달라지는 것을 확인하였다.
- 먼저, 본 연구의 대상지는 대구광역시의 도시녹지이며, 대구시의 도심에 산재해 있는 도시녹지 9개소를 대상으로 조사가 이루어졌다. 2011년 대구시 도시녹지의 생육기간에 따른 온도의 변화를 알아보고자 2011년 1월에서 5월까지의 MODIS 이미지에서 일 단위 영상을 확보하여 7일 단위로 합성하여 주간온도자료를 구축하였다. 또한 굴참나무, 상수리나무, 느티나무, 벚나무류, 아까시나무를 대상으로 잎의 생장기간 동안의 녹지별·종별 형태적 변화를 측정하여 해당지점의 온도자료와 비교하였다.
- 또한 굴참나무, 상수리나무, 느티나무, 벚나무류, 아까시나무를 대상으로 잎의 생장기간 동안의 녹지별·종별 형태적 변화를 측정하여 해당지점의 온도자료와 비교하였다.
- 영상의 해상도는 1km2이고, 1월 1일부터 잎의 성장이 거의 완료되는 시점인 5월 말까지의 일 단위 영상을 확보하여 7일 단위로 합성하였다. 영상의 합성은 구름에 의한 잡음(noise)을 제거함이 목적인데, 구름이나 기타 영상잡음(image noise)으로 인하여 대상지점의 온도값이 영값(null value)을 보이는 경향을 제거하기 위해 MVC(Maximum Value Composite) 방법을 통하여 7일간의 이미지 값 중 지상의 온도를 가장 잘 반영한 값을 취하도록 하였다.
- 잎이 성장하는 기간동안 녹지별 · 종별 형태적 변화의 특성을 비교하기 위하여 4월 11일부터 5월 16일까지 주 2회씩 총 10회에 걸쳐 잎을 채집하였다. 잎을 채집할 때에는 한 지점에서 5개의 잎을 채집하였고, 5개의 잎의 장축과 단축의 길이를 평균하여 생육 시기별 잎의 성장과정을 비교하고자 하였다. 각 녹지별로 채집된 식물종과 날짜는 다음 표 1과 같았다.
- 잎이 성장하는 기간동안 녹지별 · 종별 형태적 변화의 특성을 비교하기 위하여 4월 11일부터 5월 16일까지 주 2회씩 총 10회에 걸쳐 잎을 채집하였다.
대상 데이터
- 2011년 대구시 도시녹지의 생육기간에 따른 온도의 변화를 알아보고자 2011년 1월에서 5월까지의 MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)3) 이미지를 얻었다. 영상의 해상도는 1km2이고, 1월 1일부터 잎의 성장이 거의 완료되는 시점인 5월 말까지의 일 단위 영상을 확보하여 7일 단위로 합성하였다.
- 먼저, 본 연구의 대상지는 대구광역시의 도시녹지이며, 대구시의 도심에 산재해 있는 도시녹지 9개소를 대상으로 조사가 이루어졌다. 2011년 대구시 도시녹지의 생육기간에 따른 온도의 변화를 알아보고자 2011년 1월에서 5월까지의 MODIS 이미지에서 일 단위 영상을 확보하여 7일 단위로 합성하여 주간온도자료를 구축하였다.
- 본 연구에서 도시공원 내 흔히 볼 수 있는 주요 식물종으로 굴참나무(Quercus variabilis Blume), 상수리나무(Quercus acutissima Carruth), 느티나무(Zelkova serrata (Thunb.) Makino), 벚나무류(Prunus spp.) 그리고 아까시나무(Robinia pseudoacacia L.)를 선정하였다. 잎이 성장하는 기간동안 녹지별 · 종별 형태적 변화의 특성을 비교하기 위하여 4월 11일부터 5월 16일까지 주 2회씩 총 10회에 걸쳐 잎을 채집하였다.
- 본 연구에서는 도시녹지 및 그 인근지역의 기온 모니터링을 위해 MODIS의 지표면 온도(Land Surface Temperature; LST) 정보를 기반으로 하였으며, 영상 내 해당지점의 온도자료를 추출하여 그림 3과 같이 2011년 상반기의 대구시 도시녹지별 기온의 일변화 자료를 획득하였다. 온도 변화의 경향은 모두 유사하였으나 도시 내 녹지의 위치에 따라서 3～6월의 녹지별 온도 변화에는 다소 차이를 보였다.
- 07km2로 달성군과 7개의 구로 이루어져 있다(대구통계연보, 2010). 본 연구의 대상녹지는 달성군을 제외한 기존의 도심에 산재해 있는 조성 혹은 미조성된 녹지를 대상으로 하였는데, 앞산이나 팔공산과 같이 대규모 자연녹지뿐만 아니라 갈산공원이나 대불공원과 같이 도시 내 인구밀집지역에 고립되어 공원주변의 토지 이용에 따라 도시기온이 불규칙적인 녹지도 포함하였다.
- 본 연구의 대상지는 대구광역시의 도시녹지이며, 대구시의 도심에 산재해 있는 도시녹지 9개소를 대상으로 조사가 이루어졌다. 대구 지역은 한반도의 동남부에 위치하는 영남분지의 일부로서, 북위 35˚36´～36˚01´, 동경 128˚46´에 위치하며, 전체 면적 884.
- 이미지를 얻었다. 영상의 해상도는 1km2이고, 1월 1일부터 잎의 성장이 거의 완료되는 시점인 5월 말까지의 일 단위 영상을 확보하여 7일 단위로 합성하였다. 영상의 합성은 구름에 의한 잡음(noise)을 제거함이 목적인데, 구름이나 기타 영상잡음(image noise)으로 인하여 대상지점의 온도값이 영값(null value)을 보이는 경향을 제거하기 위해 MVC(Maximum Value Composite) 방법을 통하여 7일간의 이미지 값 중 지상의 온도를 가장 잘 반영한 값을 취하도록 하였다.
데이터처리
- 그림 3의 그래프에서 나타난 도시녹지별 온도변화의 차이를 통계적으로 검증하기 위해 SPSS를 활용하여 군집분석을 실시하였다. 군집분석 단일연결을 사용한 덴드로그램에서는 도시외곽에 분포하여 봄철 기온이 상대적으로 낮게 형성되었던 봉무공원과 앞산공원, 동서변, 대덕산(욱수골)이 별도의 그룹으로 분리되었고, 금호강에 인접한 복현공원과 외곽의 자연공원과 가까이에 위치한 범어공원도 도심녹지와는 조금 다른 온도 분포를 보인 결과 독립그룹으로 분리되었다(그림 4).
성능/효과
- 느티나무는 다른 종들에 비해 빨리 개엽하는 것으로 확인되었는데, 첫 조사를 실시한 4월 14일에는 대부분의 공원에서 개엽하여 장축이 3cm 이상으로 자란 것을 확인하였다(Fig. 5, e; f). 단, 느티나무의 경우 지역과 개체에 따라 변이가 심하여 타 종에 비해 도심과 외곽지역의 형태적 차이를 비교하기가 곤란하였다.
- 이상을 종합해 보면, 도시녹지에서 우점하거나 흔히 볼 수 있는 식물 종들의 개엽시기는 도심과 도시외곽에서 15일 내외의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한 잎의 성장도 차이를 보였는데, 도심에 위치한 녹지에서의 식물종이 도시외곽의 녹지 내 식물종보다 성장이 빠른 것으로 나타났다.
- 이상을 종합해 보면, 도시녹지에서 우점하거나 흔히 볼 수 있는 식물 종들의 개엽시기는 도심과 도시외곽에서 15일 내외의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한 잎의 성장도 차이를 보였는데, 도심에 위치한 녹지에서의 식물종이 도시외곽의 녹지 내 식물종보다 성장이 빠른 것으로 나타났다.
- 도시녹지에서 우점하거나 흔히 볼 수 있는 식물 종들의 개엽시기는 도심과 도시외곽에서 15일 내외의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한 잎의 성장도 차이를 보였는데, 도심의 녹지에서는 주변의 공단과 주거지역에서 나오는 열로 인해 기온이 높게 형성되었고, 그러다보니 그 잎도 외곽지역보다 더 빨리 성장하였다.
- 1절의 대구시 주요 녹지 중 선별하여 8개의 녹지와 영남대학교 경산캠퍼스를 대상으로 대구시 도시녹지에서 흔히 볼 수 있는 5개의 식물종에 대한 개엽시기와 잎의 성장과정을 모니터링하였다(그림 5). 모니터링 결과, 같은 종이라도 도시 내 어느 녹지에 존재하느냐에 따라 개엽시기와 잎의 성장과정이 달라지는 것을 확인하였다.
- 아까시나무는 다른 네 종에 비해 개엽시기가 가장 늦었으며 도시 내·외곽 간 개엽시기의 차이도 가장 컸던 것으로 조사되었다.
- MODIS의 지표면 온도 정보를 기반으로 한 영상 내 해당지점의 온도자료를 추출하여 대구시 도시녹지별 기온의 일변화 자료를 비교한 결과, 3～6월의 온도 변화에서 녹지마다 차이를 보였다. 온도변화에 대한 다름을 실제 통계학적으로도 판단할 수 있는지를 군집분석을 통하여 검증하였는데, 도시외곽에 분포하여 봄철 기온이 상대적으로 낮게 형성되었던 봉무공원, 앞산공원, 동서변 및 대덕산이 별도의 그룹으로 분리되었고, 금호강에 인접한 복현공원과 외곽의 자연공원과 가까이에 위치한 범어공원이 도심녹지와 다른 온도분포를 보이는 것으로 나타났다.
- 대구시의 중심이라고 할 수 있는 반월당네거리에서부터 떨어진 거리에 따라 대상종의 개엽시기를 살펴보아도 유사한 결과가 나타났는데(그림 6), 중심부에 근접한 연암공원, 범어공원, 대불공원, 범어공원 등의 개엽시기는 빨랐던 반면, 팔공산과 욱수골과 같이 중심부와 멀리 떨어진 녹지에서의 개엽시기는 상대적으로 늦었다. 요약해 보면, 대구시에 산재한 도시녹지는 인근의 도시 밀집지역 등 인위적 토지이용의 밀도에 영향을 받으며 그 결과 녹지 내 기온이 도시외곽의 자연녹지보다도 상대적으로 높게 형성되는 것을 알게 되었다. 이는 단순하게 기온의 상승이라는 측면을 넘어 도시 내 인구의 과밀화로 유발된 녹지 내 온도상승이 자칫 도시 내 생태계의 변화로 이어질 수 있다는 점에서 향후 지속적인 주의를 요한다.
- 이상을 종합해 보면, 도시녹지에서 우점하거나 흔히 볼 수 있는 식물 종들의 개엽시기는 도심과 도시외곽에서 15일 내외의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한 잎의 성장도 차이를 보였는데, 도심에 위치한 녹지에서의 식물종이 도시외곽의 녹지 내 식물종보다 성장이 빠른 것으로 나타났다.
- 5, c; d). 잎의 성장도 도심에 위치한 갈산공원과 연암공원, 본리공원 등에서 빨랐으며, 특히 성서공단 내에 위치한 갈산공원의 상수리나무는 잎의 장축이 25cm까지 크게 자라는 것으로 조사되었다.
- 즉, 대구의 도심에 위치한 침산 · 대불 · 달성 · 이현 · 두류 · 본리공원 등은 대부분 3월 이후에도 지속적으로 기온이 상승하여 5월 초(19주차)에는 30℃를 상회하는 것으로 분석된 반면, 도시외곽의 동서변 · 봉무 · 대덕산 · 앞산 등에서는 같은 시기에 상대적으로 낮은 기온을 형성하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 앞으로 도시의 온난화가 도시 내 식생 및 생물종의 분포에 계속적인 압력으로 작용할 것으로 예측된다. 가장 가까이에서 가장 역동적으로 변화하고 있는 도시녹지에 대한 관심이 도시녹지와 주변 자연녹지를 네트워크로 연결하여 보다 지속적으로 유지하도록 할 것이다. 향후 도시녹지의 보다 다양한 기후요인과 도시녹지의 생물계절적 특성연구가 이루어져 도시의 성장이 인간에게도 생물에게도 유익하게 진행되기를 기대한다.
- 앞으로 도시의 온난화가 도시 내 식생 및 생물종의 분포에 계속적인 압력으로 작용할 것으로 예측된다. 가장 가까이에서 가장 역동적으로 변화하고 있는 도시녹지에 대한 관심이 도시녹지와 주변 자연녹지를 네트워크로 연결하여 보다 지속적으로 유지하도록 할 것이다.
- 가장 가까이에서 가장 역동적으로 변화하고 있는 도시녹지에 대한 관심이 도시녹지와 주변 자연녹지를 네트워크로 연결하여 보다 지속적으로 유지하도록 할 것이다. 향후 도시녹지의 보다 다양한 기후요인과 도시녹지의 생물계절적 특성연구가 이루어져 도시의 성장이 인간에게도 생물에게도 유익하게 진행되기를 기대한다.
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