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문제 정의
- 본 연구에서는 도시공간에서 식육가능한 작물 생장측면을 검토하여, 이를 유형화하여, 기존의 생태면적률 지표와 연결시킴으로써 생태면적률에 대해서 재검토하고, 그 수정·보완방향을 제안하는 것까지를 목적으로 한다.
- 본 연구에서는 전술한 공동주택단지를 대상으로 생태면적의 종류를 보다 세분화하기 위해서 작물생육조건과 관련이 깊은 것으로 일조, 식재면적에 대해 분석을 실시했다.
- 이를 위해서 간이 환경분석을 위해서 널리 활용되고 있는 Ecotect 2011을 활용했다. 이 과정에서 자연스럽게 생태면적률의 발전방향을 검토할 수 있었으며, 실제로 도시공간에서 쉽게 활용할 수 있는 작물의 종류에 대해서 검토할 수 있었다.
- 이를 위해서는 본 연구에서는 건축물 친환경인증제의 필수지표 중 하나인 생태면적률에 주목하고자 한다. 이 지표는 이미 토양의 환경적 지속가능성을 평가하고자 개발된 지표이기 때문이다.
- 둘째, 수도권의 아파트 단지 중 비교적 개발여건이 좋은 지역의 단지를 선정하여 분석하였다. 이와같이 수도권인 판교택지개발지구 내 단지를 선정한 이유는 본 연구에서 다루게 될 작물생장조건 중 일조가 용적률에 영향을 받기 때문에 너무 용적률이 평균적인 단지를 선정함으로써 연구결과를 일반화하고자 한 것이다. 특히, 이 용적률은 최근 5년간의 공동주택의 평균용적률이 200.
제안 방법
- 각 작물들의 생장조건과 공동주택의 공간적 특성을 비교․분석하여 공간에 맞는 작물 선정하기위해 다음과 같이 14가지 작물을 각 생장조건에 맞게 유형화하였다. 이 유형을 각 유형별 생태면적률 공간에 적용하여 작물과 생태면적률 공간 간의 관계를 분석했다.
- 농촌진흥청의 작물기술정보 및 도시농업 관련 도서를 확인해 도시에서 흔히 재배할 수 있는 작물로 14개를 선정했으며 작물의 유형화를 위해 작물의 생장 조건인 토심, 투수성, 면적, 일조(음영)를 조사했다. 각 작물별 주요 생장조건을 정리하면 다음의 표 3과 같다.
- 둘째, 수도권의 아파트 단지 중 비교적 개발여건이 좋은 지역의 단지를 선정하여 분석하였다. 이와같이 수도권인 판교택지개발지구 내 단지를 선정한 이유는 본 연구에서 다루게 될 작물생장조건 중 일조가 용적률에 영향을 받기 때문에 너무 용적률이 평균적인 단지를 선정함으로써 연구결과를 일반화하고자 한 것이다.
- 이 단계에서는 생태면적률 및 작물 생장조건을 검토하기 위해서는 문헌고찰 및 전문가 인터뷰를 수행했다. 또한 이를 실제 공동주택단지의 생태면적 지표와 연결하여 각 지표별 생육가능한 작물의 종류를 검토했다. 이 단계에서는 생태면적률과 작물 생장조건을 비교·분석하기 위해서 실제 공동주택 단지를 대상으로 가상으로 모델링을 한 후, 시뮬레이션을 활용하여 분석했다.
- 먼저, 일조조건을 분석하기 위해서 일조 시뮬레이션을 실시하였다. 이를 위해서는 Autodesk사의 Ecotect v2011이 사용되었다.
- 면적 분석을 위해 실제 구적을 실시하였다. 이를 위해 단지별로 작성된 생태면적률 구적도의 생태면적별 토지면적을 측정하였다.
- 본 연구에서는 먼저, 작물의 생장특성을 분석하여, 이를 유형화하였다. 이 단계에서는 생태면적률 및 작물 생장조건을 검토하기 위해서는 문헌고찰 및 전문가 인터뷰를 수행했다.
- 본 연구에서는 작물의 생장조건 분석결과를 이용하여 앞서 선정한 토심, 면적, 일조(음영)의 3개 변수를 이용하여 5가지 작물 유형으로 분류했다. 작물을 유형화한 결과는 아래 표와 같다.
- 연구의 내용적 범위는 기존의 생태면적률의 지표에 반영되어 있는 토심, 배수정도를 기본으로 삼았다. 여기에 추가로 작물 생장조건에 해당하나 생태면적률에는 반영되지 않은 일조(음영), 생장 면적 등을 추가로 다루었다.
- 위에서 밝힌 목적을 달성하기 위해서 본 연구는 시간적 범위는 2014년으로 한정하여 생태면적률의 법적 개념을 검토하였다. 다만, 시뮬레이션을 위한 공동주택단지의 계획도면은 실제 완공까지된 단지를 구득해야한다는 점 때문에 2010년에 계획된 도면 데이터를 구득하여 활용하였다.
- 이 단계에서는 생태면적률과 작물 생장조건을 비교·분석하기 위해서 실제 공동주택 단지를 대상으로 가상으로 모델링을 한 후, 시뮬레이션을 활용하여 분석했다.
- 각 작물들의 생장조건과 공동주택의 공간적 특성을 비교․분석하여 공간에 맞는 작물 선정하기위해 다음과 같이 14가지 작물을 각 생장조건에 맞게 유형화하였다. 이 유형을 각 유형별 생태면적률 공간에 적용하여 작물과 생태면적률 공간 간의 관계를 분석했다.
- 면적 분석을 위해 실제 구적을 실시하였다. 이를 위해 단지별로 작성된 생태면적률 구적도의 생태면적별 토지면적을 측정하였다.
- 작물의 생장 조건인 토심과 면적과 관계를 가지는 뿌리 깊이 및 재식(栽植) 간격의 경우 정식(아주심기) 또는 작물이 가장 크게 자랐을 때의 기준으로 조사했다. 일조 (음영)은 하루에 작물이 일조를 필요로 하는 최소 시간을 조사했으며, 이 값이 없을 시 광포화점을 조사하여 일조 시간을 대체했다.
- 일조분석은 태양의 고도가 가장 높으며, 낮이 제일 긴 하지를 기준으로 오전 7시부터 오후 6시까지 1시간대로, 모두 12개 시간대에 대해서 분석을 실시하였다. 일조 조건이 가장 좋은 여름철을 기준으로 일조조건이 나쁜 타 계절을 추정하는 방식으로 연구를 진행했다.
- 분석조건은 판교의 위경도 및 기후데이터 구득이 어려운 관계로, 서울의 관련 데이터를 활용하였다. 일조분석은 태양의 고도가 가장 높으며, 낮이 제일 긴 하지를 기준으로 오전 7시부터 오후 6시까지 1시간대로, 모두 12개 시간대에 대해서 분석을 실시하였다. 일조 조건이 가장 좋은 여름철을 기준으로 일조조건이 나쁜 타 계절을 추정하는 방식으로 연구를 진행했다.
- 작물의 생장 조건인 토심과 면적과 관계를 가지는 뿌리 깊이 및 재식(栽植) 간격의 경우 정식(아주심기) 또는 작물이 가장 크게 자랐을 때의 기준으로 조사했다. 일조 (음영)은 하루에 작물이 일조를 필요로 하는 최소 시간을 조사했으며, 이 값이 없을 시 광포화점을 조사하여 일조 시간을 대체했다.
- 본 연구의 분석대상지는 다음과 같은 기준에 의해서 선정되었다. 첫째, 계획시점이 생태면적률 적용 이후, 친환경 건축인증이 이루어져 생태면적률 구적도를 갖추고 있는 단지로 한정했다.
대상 데이터
- 즉, 생태면적률 제도검토와 도면 데이터와의 시차를 고려하여 생태면적률 제도에 대한 검토는 2014년을 기준으로 하되, 도면 데이터에 영향을 준 2010년의 생태면적률 제도를 감안하여 분석한 것이다. 공간적 범위는 생태면적률에 대해서는 전국적인 법령자료를 활용했고, 시뮬레이션 대상지로는 경기도 판교택지개발지구 내에 위치한 아파트단지를 대상으로 분석하였다. 이를 대상지로 선정한 이유는 대도시인 서울시, 부산시 등에 위치한 공동주택이 아니면서 물리적 환경에 영향을 주는 용적률이 국내 공동주택의 평균수준인 200%내외인 공동주택단지를 선정하였다.
- 위에서 밝힌 목적을 달성하기 위해서 본 연구는 시간적 범위는 2014년으로 한정하여 생태면적률의 법적 개념을 검토하였다. 다만, 시뮬레이션을 위한 공동주택단지의 계획도면은 실제 완공까지된 단지를 구득해야한다는 점 때문에 2010년에 계획된 도면 데이터를 구득하여 활용하였다. 즉, 생태면적률 제도검토와 도면 데이터와의 시차를 고려하여 생태면적률 제도에 대한 검토는 2014년을 기준으로 하되, 도면 데이터에 영향을 준 2010년의 생태면적률 제도를 감안하여 분석한 것이다.
- 이를 위해서는 Autodesk사의 Ecotect v2011이 사용되었다. 분석조건은 판교의 위경도 및 기후데이터 구득이 어려운 관계로, 서울의 관련 데이터를 활용하였다. 일조분석은 태양의 고도가 가장 높으며, 낮이 제일 긴 하지를 기준으로 오전 7시부터 오후 6시까지 1시간대로, 모두 12개 시간대에 대해서 분석을 실시하였다.
- 3%이고 전체기간에 대해서도 190～250% 사이인 점을 근거로 선정했다. 실제로 본 연구에서 선정한 대상지는 용적률이 199.92%이다. 본 연구에서 분석한 단지의 개요와 생태면적 종류별 위치는 아래 그림과 같다.
- 이를 대상지로 선정한 이유는 대도시인 서울시, 부산시 등에 위치한 공동주택이 아니면서 물리적 환경에 영향을 주는 용적률이 국내 공동주택의 평균수준인 200%내외인 공동주택단지를 선정하였다. 연구의 내용적 범위는 기존의 생태면적률의 지표에 반영되어 있는 토심, 배수정도를 기본으로 삼았다. 여기에 추가로 작물 생장조건에 해당하나 생태면적률에는 반영되지 않은 일조(음영), 생장 면적 등을 추가로 다루었다.
- 공간적 범위는 생태면적률에 대해서는 전국적인 법령자료를 활용했고, 시뮬레이션 대상지로는 경기도 판교택지개발지구 내에 위치한 아파트단지를 대상으로 분석하였다. 이를 대상지로 선정한 이유는 대도시인 서울시, 부산시 등에 위치한 공동주택이 아니면서 물리적 환경에 영향을 주는 용적률이 국내 공동주택의 평균수준인 200%내외인 공동주택단지를 선정하였다. 연구의 내용적 범위는 기존의 생태면적률의 지표에 반영되어 있는 토심, 배수정도를 기본으로 삼았다.
이론/모형
- 이 단계에서는 생태면적률과 작물 생장조건을 비교·분석하기 위해서 실제 공동주택 단지를 대상으로 가상으로 모델링을 한 후, 시뮬레이션을 활용하여 분석했다. 이를 위해서 간이 환경분석을 위해서 널리 활용되고 있는 Ecotect 2011을 활용했다. 이 과정에서 자연스럽게 생태면적률의 발전방향을 검토할 수 있었으며, 실제로 도시공간에서 쉽게 활용할 수 있는 작물의 종류에 대해서 검토할 수 있었다.
성능/효과
- 다음으로 계절별 일조조건에 대해서 분석하자면 다음과 같다. 광량이 가장 우수한 오전 9시부터 오후 3시까지만을 분석한 결과, 전체 시간을 대상으로 일조시간을 계산한 결과보다 일조상황이 더 좋지 않았다(Table 5). 많은 토지들이 음영시간이 길어서 일조를 확보할 수 있는 시간이 5시간도 체 되지못하는 경우가 많았다.
- 이를 위해서 작물 생장요소들에 대한 보다 구체적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. 구체적으로는 각각 자연 및 인공지반녹지는 일조(음영)과 재식(栽植) 간격이 영향을 주었으며, 옥상녹화는 토심, 벽면녹화는 일조(음영)이 영향을 미쳤다. 또한 본 연구에서 분석한 대상지 내 36개의 구역 중 11개 구역이 일조(음영)에 영향을 받는 것으로 나타났다.
- 넷째, 벽면녹화의 경우 B-6을 제외한 모든 공간이 일조시간 부족으로 재배 가능한 작물이 없었다. 다시금 벽면녹화의 경우에는 녹화의 효과는 기대할 수 있을지 모르지만 사실상 작물재배를 위한 생태공간으로서는 의미 없는 공간임을 확인할 수 있었다.
- 둘째, 인공지반녹지의 대부분은 자연지반녹지와 마찬가지로 작물 유형 1, 2, 3이 활용 가능한 작물로 나타났다. 그리고 자연지반녹지와 유사하게 B-4, C-5, E-2는 일조 시간이 확보되지 않아 작물 유형 3만 재배가 가능하였다.
- 즉, 대부분의 생태면적상 작물재배가 가능한 토지들의 일조조건이 좋지 않았다. 둘째, 자연지반녹지들 보다 인공지반녹지들의 일조조건이 더 우수했다. 셋째, 벽면녹화의 일조조건이 상당히 좋지 않았다.
- 구체적으로는 각각 자연 및 인공지반녹지는 일조(음영)과 재식(栽植) 간격이 영향을 주었으며, 옥상녹화는 토심, 벽면녹화는 일조(음영)이 영향을 미쳤다. 또한 본 연구에서 분석한 대상지 내 36개의 구역 중 11개 구역이 일조(음영)에 영향을 받는 것으로 나타났다. 특히 공간유형에 따라 물빠짐의 정도가 크게 차이가 나는 것으로 나타났으며, 이를 통해 작물생장 조건 중 투수성도 향후 보다 자세한 분석이 필요한 것으로 사료된다.
- 셋째, 단지계획이 보다 생태적인 패러다임, 작물생장의 시각에 맞도록 변화가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서 각 공간유형별 재배가능 작물유형의 분석결과, 생태적 가치가 높은 자연지반녹지보다 인공지반녹지가더 많은 유형의 작물이 재배가 가능한 것으로 도출되었다. 하지만 각 공간의 특징분석 및 생태면적률 지표검토에서도 알 수 있듯이 인공지반형녹지는 토심, 물빠짐에서 한계점을 가지고 있었다.
- 셋째, 단지계획이 보다 생태적인 패러다임, 작물생장의 시각에 맞도록 변화가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서 각 공간유형별 재배가능 작물유형의 분석결과, 생태적 가치가 높은 자연지반녹지보다 인공지반녹지가더 많은 유형의 작물이 재배가 가능한 것으로 도출되었다.
- 둘째, 자연지반녹지들 보다 인공지반녹지들의 일조조건이 더 우수했다. 셋째, 벽면녹화의 일조조건이 상당히 좋지 않았다. 벽면녹화 역시 벽면녹화를 위해 주동형태나 향 등이 결정되는 것이 아니라 주동의 형태와 배치가 결정된 이후에 벽면녹화를 할 수 있는 지역이 뒤늦게 선정되는 경우가 많기 때문으로 풀이된다.
- 셋째, 본 대상지의 옥상녹화 (G-1)는 토심이 20cm 이하인 환경으로 작물의 뿌리 깊이가 크게 확보되어야하는 작물 유형 1과 4는 제외되었다.
- 전술한 분석을 종합할 때, 본 연구는 다음과 같은 시사점을 갖는다. 첫째, 생태면적률상 동일한 공간유형 즉, 같은 자연지반녹지, 같은 인공지반녹지라도 각각 3가지의 다른 작물 유형의 결과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미뤄볼 때 기존이 생태면적률에서 한 단계 더 나아가 작물생장 조건을 고려한 작물생장에 기반한 생태면적률 지표 개선이 필요하다.
- 첫째, 자연지반녹지의 대부분은 생장 조건이 다른 유형에 비해 까다로운 작물 유형 4를 제외한 작물 유형 1, 2, 3이 활용 가능한 작물로 나타났다. 그러나 D-5, E-1는 일조시간이 확보되지 않아 작물 유형 3만 재배가 가능하였으며 반면, F-1, H-1은 토양의 최대 넓이 값이 커서 재식 간격이 많이 확보되어야 하는 작물 유형 4를 포함한 작물 유형 1, 2, 3이 재배가 가능했다.
후속연구
- 둘째, 작물의 생장에 영향을 주는 요소들에 대한 보다 구체적인 분석이 필요하다. 이를 위해서 작물 생장요소들에 대한 보다 구체적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 첫째, 생태면적률상 동일한 공간유형 즉, 같은 자연지반녹지, 같은 인공지반녹지라도 각각 3가지의 다른 작물 유형의 결과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미뤄볼 때 기존이 생태면적률에서 한 단계 더 나아가 작물생장 조건을 고려한 작물생장에 기반한 생태면적률 지표 개선이 필요하다.
- 이와는 달리 뿌리 깊이, 재식 간격, 일조 시간의 경우 작물들이 각각 다르게 상대적으로 높고 낮은 조건을 요구했기 때문에 이들 변수들이 작물 유형에 큰 영향을 미쳤다. 이러한 점에서 추후 관련 지표개발시 이들 변수에 좀 더 중점을 두어 분석이 이루어질 필요가 있을 것이다.
- 둘째, 작물의 생장에 영향을 주는 요소들에 대한 보다 구체적인 분석이 필요하다. 이를 위해서 작물 생장요소들에 대한 보다 구체적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. 구체적으로는 각각 자연 및 인공지반녹지는 일조(음영)과 재식(栽植) 간격이 영향을 주었으며, 옥상녹화는 토심, 벽면녹화는 일조(음영)이 영향을 미쳤다.
- 또한 본 연구에서 분석한 대상지 내 36개의 구역 중 11개 구역이 일조(음영)에 영향을 받는 것으로 나타났다. 특히 공간유형에 따라 물빠짐의 정도가 크게 차이가 나는 것으로 나타났으며, 이를 통해 작물생장 조건 중 투수성도 향후 보다 자세한 분석이 필요한 것으로 사료된다.
- 또한, 토심의 정보가 구체적이지 못하다는 점 등의 측정 데이터의 구체성 측면에서 역시 한계를 지닌다. 향후 이러한 점을 보완한 보다 구체적이고 일반화된 연구 역시 필요할 것으로 사료된다.
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