[논문]경량식생블럭을 이용한 옥상녹화 공법의 토심계획에 관한 실험적연구

오재훈; 안혜련; 김경욱; 안영철; 문종욱

doi:10.12813/kieae.2013.13.3.105

경량식생블럭을 이용한 옥상녹화 공법의 토심계획에 관한 실험적연구
Experimental Study on Planning Soil Depth of Green Roof System using Light-Weight Greening Block 원문보기

生態環境建築 = Journal of the Korea Institute of Ecological Architecture and Environment, v.13 no.3, 2013년, pp.105 - 110

오재훈 (부산대학교 대학원) , 안혜련 (부산대학교 대학원) , 김경욱 (부산대학교 대학원) , 안영철 (부산대학교 건축공학과) , 문종욱 (한국국제대학교 소방방재학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Green roof system is classified as intensive greening, extensive greening or mix of intensive-extensive greening. Recently, light-weigh green roof has been performed actively, because buildings have been considered loads, design and maintenance. This study was conducted to design soil depth for light-vegetation block with using bottom-ash. As a result, it was found that growth of plant had no direct effect on soil depth even it was less than 10cm. Soil depth having under 5cm could be integration of plant roots and vegetation blocks. It was also possible to grow organic vegetables through the experiment of planting. According to this experiment, as light-vegetation block with bottom-ash was used for planting, it makes design shallow soil depth. The results will help install green roof system conveniently not only new buildings but also used buildings.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

텃밭의 경우에는 토양의 두께를 10∼15cm로 적용을 하였다. 또한, 본 연구에서는 경량식생블럭의 공극을 활용하여 토양의 두께를 최소화 하는데 목적이 있고, 경량식생블럭이 인공토양의 기능을 대체하므로 토양의 두께를 1, 3, 5cm로 최소화 하여 기존 공법에서 토양의 두께를 현저히 감소시키고자 하였다.
저관리·경량형 옥상녹화에 적합한 식물을 식재함에 있어 이에 필요한 적정 토심설계를 제안하고자 한다.
A식생블럭은 인공토양의 기능도 일부분 가지고 있어 저관리·경량형 옥상녹화에 효과적인 공법의 새로운 공법 제안이 가능하였다. 특히, 제조된 경량식생블럭은 B.A의 특성상 배수가 원활하며 토양의 유실이 거의 없어 조립화와 이동가능한 단순화를 꾀하고자 하였다.

제안 방법

B.A를 이용한 경량식생블럭은 공법의 단순화를 통해 잔디류, 세덤류 등의 식물 뿌리를 블럭에 직접 활착시켜 식물과 블럭을 일체화시켜 시공이 가능하다는 점에서 기존 공법과 차이가 있으며, 또한 식물고사 및 하자발생시 이동이 가능하도록 설계하였다.
18㎜)의 블럭을 대상으로 실험을 진행하였다. 기온은 20℃, 습도는 60%를 최대한 유지하고 겨울철에 실험이 진행되어 햇볕이 잘 들고 외기가 적절히 통하는 실내에서 실시하였다. 식물의 뿌리내림 정도는 한쪽 면을 들어서 육안으로 관찰을 하였으며, 1일 1회 관찰을 실시하였다.
실험관찰은 약 6개월(10∼4월:실험실 내부 온실)동안 실시하였다. 대조군으론 퍼라이트블럭을 사용하여 잔디식재를 실시하였다.
기온은 20℃, 습도는 60%를 최대한 유지하고 겨울철에 실험이 진행되어 햇볕이 잘 들고 외기가 적절히 통하는 실내에서 실시하였다. 식물의 뿌리내림 정도는 한쪽 면을 들어서 육안으로 관찰을 하였으며, 1일 1회 관찰을 실시하였다.
실험관찰은 약 6개월(10∼4월:실험실 내부 온실)동안 실시하였다.
이러한 토심설계를 바탕으로 하여 건물 옥상에 B.A를 주 골재로한 경량식생블럭을 설치하였다. 식생의 생육을 관찰하기 위해 설치 후 6개월의 경과를 지켜봤으며, 배수, 유지관리, 생육, 식물고사 등의 다양한 육안 관찰을 통해 얕은 토심에도 불구하고 잔디류, 세덤류 등의 식물들이 잘 자라는 것을 확인할 수 있었다.
이를 위해 본 연구에서는 블럭화된 공법으로 복잡한 옥상녹화 시공단계를 간소화 할 수 있는 B.A를 주 골재로한 경량식생블럭을 옥상녹화에 적용하여 적정토심설계 연구한 결과 다음과 같은 결과를 얻게 되었다.
이와 함께 최근 도심옥상텃밭사업도 활발히 이루어짐에 따라, 시금치, 돌산갓, 상추, 부추, 중엽쑥갓, 월동춘채 등을 텃밭형태로 식재하여 적용가능성을 실험하였다.

대상 데이터

경량식생블럭에 사용된 B.A골재의 크기에 따른 뿌리내림 정도를 파악하기 위해 3가지 Type(4.75㎜, 2.36㎜, 1.18㎜)의 블럭을 대상으로 실험을 진행하였다. 기온은 20℃, 습도는 60%를 최대한 유지하고 겨울철에 실험이 진행되어 햇볕이 잘 들고 외기가 적절히 통하는 실내에서 실시하였다.
본 연구에서 사용된 경량식생블럭은 재활용 소재인 B.A(Bottom Ash)를 주 골재로 하고 시멘트, 물, 혼화제를 믹싱하여 만든 경량식생블럭으로서 물리적·역학적 특성은 다음과 같다.
본 연구에서 토양은 주위에서 흔히 구할 수 있는 자연토양으로 진행하였으며, 비료나 인공토양은 섞지 않았다. 텃밭의 경우에는 토양의 두께를 10∼15cm로 적용을 하였다.
본 연구에서는 저관리·경량형 옥상녹화의 장점을 극대화하기 위하여 시공이 편리하고 유지관리가 용이한 B.A (Bottom Ash)를 이용한 경량식생블럭을 사용하여 하였다.
저관리·경량형 옥상녹화에 B.A 경량식생블럭으로 시공을 할 경우 적정토심을 측정하기 위해 과 같이 목본류, 세덤류, 잔디류 세가지 종류의 5개 식재(잔디, 상록패랭이, 황금주목, 세덤, 솔세덤)를 선정하였다.

성능/효과

2) 식재의 종류에 따라 요구되는 적정 토심은 다양하며, 저관리·경량형의 경우 적정토심이 10∼20cm인 자생식물이 얕은 토심으로 인한 하중감소 효과가 있기 때문에 주로 식재되고 있다.
잔디·초본류에 필요한 최소 두께는 인공토양과 사용시 10cm이상, 자연토양일 경우 15cm이상으로 규정하고 있다.³⁾ 이는 식물생육에 필요한 최소 조건이며, 토양의 종류에 따라 약간의 두께차이가 있을 것으로 판단된다.
3개(A,B,C)의 실험체를 대상으로 토심별 뿌리 활착정도(뿌리가 블럭의 공극에 1cm이상 활착 유무)를 관찰한 결과, 두께 1cm의 경우는 얕은 토심으로 인해 뿌리내림이 평균 5일 정도에 이루어 졌으며, 3cm일 경우 약 8일 5cm일 경우 약 12일 정도에 이루어 졌다. 이는 토심이 깊을수록 경량식생블럭의 공극에 뿌리내리는 소요시간이 길어졌다는 것을 알 수 있다.
B.A 경량식생블럭에 복토를 하여 토양의 영양분 유실정도를 관찰한 결과 첫 주수 후 흙탕물이 발견되지 않았으며, 식물 생육에도 이상변화가 없었는데, 이는 B.A 경량블럭내 공극기공 부위에 미세입자인 토양성분이 충전되어 블럭과 토양이 일체화 되었기에 가능한 결과물이라 판단되었다.
B.A식생블럭은 인공토양의 기능도 일부분 가지고 있어 저관리·경량형 옥상녹화에 효과적인 공법의 새로운 공법 제안이 가능하였다.
이는 토심이 깊을수록 경량식생블럭의 공극에 뿌리내리는 소요시간이 길어졌다는 것을 알 수 있다. 또한, 작은 입자보다 굵은 입자의 B.A 를 사용한 경량식생블럭에서 뿌리내림이 보다 활발함을 알 수 있었다. 이는 공극이 클수록 뿌리내림의 속도가 더 빠르다는 것을 설명한다.
식물생육에 필요한 육성토양의 두께 또한 최소화 할 수있다는 것이 실험으로 증명하였으며, 지나친 두께는 식물이 블럭의 공극에 침투하여 일체화 되는데 오랜 시간이 걸려 식물의 조기 활착에 악영향을 미치며, 이로 인한 유지관리 비용 증대를 초래하는 것으로 분석되었다.
A를 주 골재로한 경량식생블럭을 설치하였다. 식생의 생육을 관찰하기 위해 설치 후 6개월의 경과를 지켜봤으며, 배수, 유지관리, 생육, 식물고사 등의 다양한 육안 관찰을 통해 얕은 토심에도 불구하고 잔디류, 세덤류 등의 식물들이 잘 자라는 것을 확인할 수 있었다.
이는 기존 저관리·경량형의 지피식물 토심 10cm에 비해 약 1/2 수준으로서 식물성장이 토심을 최소화 한 경우에도 식생이 가능함을 입증하는 결과이며, 토양의 일부가 경량식생블럭에 투입되어 일체화된 결과물이라 판단할 수 있다.
최근 유행하는 도심옥상텃밭사업에서의 적용가능성을 실험한 결과 일반토양과 동일한 식물의 생장속도를 나타내었는데 이는 구근류 채소보다는 상추, 부추, 쑷갓류가 적당하였으며, 이러한 채소의 성장을 위한 토심은 10cm 정도인 것으로 나타났다.

후속연구

따라서 저관리·경량형 옥상녹화가 신규건축물 뿐만 아니라 기존의 건물에도 보다 쉽게 적용이 가능할 것으로 판단된다.
향후 4계절 적용실험을 통해 보다 오랜 기간 동안 식물의 생육상태를 관찰하여 얕은 토심으로 인한 영양분 부족이 식물에 미치는 영향에 대해서는 추가 연구가 필요할 것이며, 향후 지속적인 연구결과물을 축척하여 새로운 저관리·경량형 신공법을 제안하고 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	옥상녹화는 크게 어떻게 구분되는가?	옥상녹화는 크게 저관리·경량형, 관리·중량형, 혼합형으로 구분되며, 표 1에서 보는바와 같이 각 유형에 따라 다른 특성이 있으며 각각의 특성에 맞게 건축물에 시공되어지고 있다.1)
	관리·중량형과 혼합형 옥상녹화공법의 특징은?	관리·중량형과 혼합형 옥상녹화공법은 주로 중·대형건물에서 관리인에 의해 유지관리가 이루어지므로 제대로 된 효과를 거두고 있지만, 일반 중·소형 건물의 경우 유지관리에 힘든 점이 많아 제대로 된 옥상녹화의 유지관리를 기대 하기 힘들다. 그 대책으로 저관리·경량형 옥상녹화 공법이 시공되고는 있으나 중량형, 혼합형과 비교했을 때 토양두께의 감소에 따른 하중감소의 장점이 있으나 유지관리 효과가 뛰어나다고 보기는 힘들다.
	관리·중량형과 혼합형 옥상녹화공법의 단점을 보완하기 위한 대책은?	관리·중량형과 혼합형 옥상녹화공법은 주로 중·대형건물에서 관리인에 의해 유지관리가 이루어지므로 제대로 된 효과를 거두고 있지만, 일반 중·소형 건물의 경우 유지관리에 힘든 점이 많아 제대로 된 옥상녹화의 유지관리를 기대 하기 힘들다. 그 대책으로 저관리·경량형 옥상녹화 공법이 시공되고는 있으나 중량형, 혼합형과 비교했을 때 토양두께의 감소에 따른 하중감소의 장점이 있으나 유지관리 효과가 뛰어나다고 보기는 힘들다.

참고문헌 (14)

건축물 녹화 설계기준, 국토해양부, 2012.04
건축물 옥상녹화 시스템 유형결정과 관리 매뉴얼. 서울특별시. 2007
6시그마 기법을 적용한 식생경량블록 개발에 관한 연구, 안혜련; 오재훈; 문종욱; 허영기 - 한국건설관리학회 학술발표대회 논문집, 2012.11
옥상녹화용 경량유닛의 블록제조 공법 및 공정연구, 문종욱; 오중근; 이태구 - 한국생태환경건축학회 논문집, v.12 n.3(통권 55호), 2012.06
Bottom Ash를 식생블록으로 활용하기 위한 배합비 연구, 문종욱 ; 오중근 ; 이태구 - 한국생태환경건축학회 논문집, v.12 n.2 (통권 54호), 2012.04
회처리장 매립회를 이용한 옥상용 식생블럭 개발에 관한 연구, 박혜진 ; 문종욱 - 대한건축학회지회연합회 학술발표대회논문집, n.2008 v.01, 2008.12
정상화 외, 저회의 성토재료 활용성에 대한 실험적 연구, 한국건설순환자원학회지 제5권 제4호, 2010. 12 pp.89-98.
재활용 재료를 사용한 친환경 식생블럭의 기초특성에 관한 연구, 한국건설순환자원학회 학술발표 논문집, v.10 n.1, 2010-05, pp93-96.
건축물 옥상녹화의 건축계획 특성 및 개선방안에 관한 연구, 정미숙 ; 오덕성 - 대한건축학회지회연합회 학술발표대회논문집 : n.2005 v.01, 2005. 11
한국과 중국의 옥상녹화 제도 비교연구, 조홍하(Zhao, Hong-Xia) ; 강태호 - 한국조경학회, 2011. 08
공동주택의 옥상텃밭을 적용한 옥상녹화 활성화 방안에 관한 연구, 이정민 ; 한동훈 ; 함제범 ; 신경호 ; 김창덕 - 전국 대학생 학술발표대회 논문집, 2011. 11
경량형 옥상 녹화 유형 정의와 적용 현황, 김현수, 한국생태환경건축학회 논문집, v.12 n.5(통권 57호),2012.10
(사)한국인공지반녹화협회, 건축물 옥상녹화 시스템 유형결정과 관리 매뉴얼. 2005.10
옥상녹화의 녹화유형별 기온저감효과 및 시민의식 분석, 이춘우; 김수봉; 문혜식; 전은정, 한국주거학회 학술발표대회 논문집, v.1(춘계), 2009.04

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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