도심 내 야간의 조도와 봄철 수목 개화 및 잎 생장 간 상관관계 - 서울 잠실역에서 올림픽공원 구간을 대상으로 - Correlation between the Illuminance and the Flowering and Leaf Growth of Trees at Night - In Case of Downtown from Jamsil Station to Olympic Park, Seoul -원문보기
본 연구에서는 서울 도심 내 야간 인공 조명의 조도에 따라 수목 개화율과 잎 생장률이 차이가 있는 지를 규명하기 위한 사례 연구로 수행되었다. 조도는 총 26개소에서 78개 지점에서 측정하였고, 조도와 토지이용현황을 고려하여 3개 그룹으로 구분하였으며, 그룹 A(조사구 1~7)의 조도 범위는 4.90~112.50 lx, 그룹 B(조사구 8~18)의 조도 범위는 0.45~42.40 lx, 그룹 C(조사구 19~26)의 조도 범위는 0.28~22.10 lx이었다. 조도 차이 일원배치 분산분석 결과 그룹 A, B, C로 분류되었다. 수목 개화율은 왕벚나무와 철쭉류 각 30개체, 수목 잎 생장률은 느티나무, 은행나무, 단풍나무 각 30개체를 선정하여 조사하였다. 수종별 일원배치 분산분석 결과 연구대상 수목 중에서 개화율은 철쭉류, 잎 생장률은 단풍나무가 세 개의 그룹으로 분리되어 상대적으로 조도 차이에 따른 수목 영향 지표종으로서 유용한 것으로 판단되었다. 그룹별 평균 조도와 수목의 개화율 및 잎 생장률 간 상관관계 분석결과 유의성이 인정되어 조도가 높을수록 수목의 개화 및 잎 생장이 빨라지는 경향이 있는 것으로 판단되었다. 향후에는 야간 조명의 빛공해 수준별로 수목에 어느 정도 영향을 미치고 있는 지에 대한 보다 구체적인 연구가 이루어져야 할 것이다.
본 연구에서는 서울 도심 내 야간 인공 조명의 조도에 따라 수목 개화율과 잎 생장률이 차이가 있는 지를 규명하기 위한 사례 연구로 수행되었다. 조도는 총 26개소에서 78개 지점에서 측정하였고, 조도와 토지이용현황을 고려하여 3개 그룹으로 구분하였으며, 그룹 A(조사구 1~7)의 조도 범위는 4.90~112.50 lx, 그룹 B(조사구 8~18)의 조도 범위는 0.45~42.40 lx, 그룹 C(조사구 19~26)의 조도 범위는 0.28~22.10 lx이었다. 조도 차이 일원배치 분산분석 결과 그룹 A, B, C로 분류되었다. 수목 개화율은 왕벚나무와 철쭉류 각 30개체, 수목 잎 생장률은 느티나무, 은행나무, 단풍나무 각 30개체를 선정하여 조사하였다. 수종별 일원배치 분산분석 결과 연구대상 수목 중에서 개화율은 철쭉류, 잎 생장률은 단풍나무가 세 개의 그룹으로 분리되어 상대적으로 조도 차이에 따른 수목 영향 지표종으로서 유용한 것으로 판단되었다. 그룹별 평균 조도와 수목의 개화율 및 잎 생장률 간 상관관계 분석결과 유의성이 인정되어 조도가 높을수록 수목의 개화 및 잎 생장이 빨라지는 경향이 있는 것으로 판단되었다. 향후에는 야간 조명의 빛공해 수준별로 수목에 어느 정도 영향을 미치고 있는 지에 대한 보다 구체적인 연구가 이루어져야 할 것이다.
In this paper, according to the illuminance at night with artificial lighting in downtown Seoul, trees flowering and leaf growth rate was performed as a case study to examine whether there is a difference. The illuminance was measured at 78 points on a total of 26 points, the range of illuminance we...
In this paper, according to the illuminance at night with artificial lighting in downtown Seoul, trees flowering and leaf growth rate was performed as a case study to examine whether there is a difference. The illuminance was measured at 78 points on a total of 26 points, the range of illuminance were divided into three groups considering land use, Group A (plots 1-7) were 4.90 ~ 112.50 lx, Group B (plots 8 to 18) were 0.45 ~ 42.40 lx, group C (plots 19 to 26) were 0.28 ~ 22.10 lx. According to the One-way ANOVA on illuminance difference, the survey groups were classified into three groups. To survey the ratio of the flowering Prunus yedoensis and Rhododendron spp. and to survey the ratio of leaf growth Zelkova serrata, Ginkgo biloba, and Acer palmatum each 30 individuals were investigated. Rhododendron spp. to study the ratio of the flowering and Acer palmatum to study the ratio of leaf growth were determined to be useful as indicator woody species according to the correlation. The higher illuminance of night lighting is, the faster flowering and leaf growth of trees will be by correlation between the mean illuminance of each group and the flowering and leaf growth of trees. In the future, should be made a more detailed study of how much affect to the trees with some impact on the level of light pollution at night lighting.
In this paper, according to the illuminance at night with artificial lighting in downtown Seoul, trees flowering and leaf growth rate was performed as a case study to examine whether there is a difference. The illuminance was measured at 78 points on a total of 26 points, the range of illuminance were divided into three groups considering land use, Group A (plots 1-7) were 4.90 ~ 112.50 lx, Group B (plots 8 to 18) were 0.45 ~ 42.40 lx, group C (plots 19 to 26) were 0.28 ~ 22.10 lx. According to the One-way ANOVA on illuminance difference, the survey groups were classified into three groups. To survey the ratio of the flowering Prunus yedoensis and Rhododendron spp. and to survey the ratio of leaf growth Zelkova serrata, Ginkgo biloba, and Acer palmatum each 30 individuals were investigated. Rhododendron spp. to study the ratio of the flowering and Acer palmatum to study the ratio of leaf growth were determined to be useful as indicator woody species according to the correlation. The higher illuminance of night lighting is, the faster flowering and leaf growth of trees will be by correlation between the mean illuminance of each group and the flowering and leaf growth of trees. In the future, should be made a more detailed study of how much affect to the trees with some impact on the level of light pollution at night lighting.
본 연구는 인자조건을 설정하여 실험하는 실내 연구가 아닌 야외현장인 도심 내 야간 조명의 조도가 수목의 개화와 잎 생장에 영향을 미치는 지를 규명하기 위한 사례 연구로 수행하였으며, 본 연구의 내용적 범위에서는 빛공해라는 개념은 제외하였으며, 어떤 조명 빛 종류가, 그리고 어느 정도의 조도나 휘도가 도시 내 수목의 생리활동에 영향을 주는 빛 공해 수준인지를 밝히는 것은 제외하였다. 본 연구는 연구대상지 내에서 야간 조명의 조도 차이가 있는지, 그리고, 그에 따라 봄철 수목의 개화율과 잎 생장률이 상관성이 있는지, 또 어떤 수종이 상대적으로 경향이 높은지를 밝히고자 수행하였다.
제안 방법
26개소에서 총 78개 지점의 조도 측정 자료와 주변 토지이용 현황을 바탕으로 Table 2와 같이 그룹 A, 그룹 B, 그룹C로 구분하였고, 수종별로 각 그룹에 10주씩 조사될 수 있도록 하여 수목 개화율은 왕벚나무(Figure 4)와 철쭉류(Figure 5), 수목 잎 생장률은 느티나무(Figure 6), 은행나무(Figure 7), 단풍나무(Figure 8)를 각각 30주씩 조사하고 수목 위치를 도면화하였다. 수목 개화율과 잎 생장률은 아래와 같은 기준을 설정하여 조사분석하였으며, 현장 조사는 개화와 잎 생장이 동시에 시작되는 4월을 적정 조사시기로 판단하였으며, 2013년 4월 23일에 실시하였다.
,2014). 도심 내 가로수와 공원 내에 식재되어 있는 수목은 다양한 야간 인공조명의 영향으로 조도와 휘도의 영향을 모두 받고 있겠으나, 본 연구에서는 야간의 가로등과 공원 산책로 가로등의 조도를 측정하고, 수목의 개화 및 잎 생장 간 상관관계를 여부를 밝히고자 하였다.
그러나, 빛공해가 벼의 생산성 증대나 특정 상업작물 등에 미치는 위해성과 관련된 연구(Pauley, 2001; Kong and Kim, 2010)는 다소 이루어졌으나, 도심 내 야간 조명의 조도가 수목의 생장에 어떤 영향을 미치는가에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구는 인자조건을 설정하여 실험하는 실내 연구가 아닌 야외현장인 도심 내 야간 조명의 조도가 수목의 개화와 잎 생장에 영향을 미치는 지를 규명하기 위한 사례 연구로 수행하였으며, 본 연구의 내용적 범위에서는 빛공해라는 개념은 제외하였으며, 어떤 조명 빛 종류가, 그리고 어느 정도의 조도나 휘도가 도시 내 수목의 생리활동에 영향을 주는 빛 공해 수준인지를 밝히는 것은 제외하였다. 본 연구는 연구대상지 내에서 야간 조명의 조도 차이가 있는지, 그리고, 그에 따라 봄철 수목의 개화율과 잎 생장률이 상관성이 있는지, 또 어떤 수종이 상대적으로 경향이 높은지를 밝히고자 수행하였다.
대상 데이터
연구대상지는 예비답사를 거쳐 선정하였는데, 연구대상지 조건은 도심 중 야간 조명의 조도가 변하는 구간일 것, 그 구간 내에 수목이 3종 이상 식재되어 있고, 수종별로 조사 구간 내에 30주 이상 식재되어 있을 것이었다. 연구대상지는 올림픽로 중 서울 잠실역 롯데백화점(상업지구)을 시작으로 진주아파트(주거 및 상업지구)를 거쳐 올림픽공원 몽촌호 일대(녹지지역)까지 약 2km 구간을 선정하였다(Figure 1). 예비답사 결과 연구대상지 특성은 올림픽로를 중심으로 잠실역 롯데백화점, 진주아파트, 올림픽공원 쪽으로 갈수록 야간의 조도가 낮아졌고, 구간 내 조사하고자 하는 수목이 30주 이상 식재되어 있었다.
조도 측정은 Figure 3과 같이 연구대상지 중에서 조사가능 수목이 있는 지점을 고려하여 총 26개소 총 78개 지점에서 실시하였으며, 조도 측정지점은 평면도 Figure 2와 같이 조도 측정 오차를 줄이기 위해 지점마다 가로등 바로 아래 지점, 빛 영향을 가장 적게 받는 지점, 그 중간지점 등 측정지점 마다 3회씩 측정하였다. 조도 측정은 Table 3과 같이 잠실역 롯데백화점 일대 조사구 1~7에서 총 21개 지점, 진주아파트 일대 조사구 8~18에서 총 33개 지점, 올림픽공원(세계평화의 문에서 몽촌호) 일대 조사구 19~26에서 24개 지점에서 측정하였다. 조도계는 TES-1336A를 사용하였으며, 조도 측정 높이는 지상으로부터 1.
데이터처리
야간 조명의 조도가 세 그룹별로 차이가 있는지에 대한 유의성을 검정하고자 일원배치 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 귀무가설은 ‘그룹 간 조도차이가 없을 것이다’이었다. 그룹 간 모평균의 차이가 있는지를 알아보고자 다중비교 분석을 실시하였으며 사후검정으로 Duncan 분석을 실시하였다.
야간 조명의 조도가 세 그룹별로 차이가 있는지에 대한 유의성을 검정하고자 일원배치 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 귀무가설은 ‘그룹 간 조도차이가 없을 것이다’이었다. 그룹 간 모평균의 차이가 있는지를 알아보고자 다중비교 분석을 실시하였으며 사후검정으로 Duncan 분석을 실시하였다.
연구대상 수종들의 개화율 또는 잎 생장률이 그룹별로 차이가 있는지를 파악하고자 왕벚나무와 철쭉류의 개화율, 느티나무, 은행나무, 단풍나무의 잎 생장률을 각각 평균 점수로 환산한 자료를 바탕으로 SPSS Statistics 17.0 프로그램을 이용하여 일원배치 분산분석을 실시하였고, Duncan 분석을 통해 사후검정을 실시하였다.
이론/모형
21개 지점에서 측정한 그룹 A 조도, 33개 지점에서 측정한 그룹 B 조도, 24개 지점에서 측정한 그룹 C 조도값을 그룹별로 평균 조도를 산출하여 얻은 평균 조도를 독립변수(명목척도)로 하고, 왕벚나무 및 철쭉류의 개화율 환산점수와 느티나무 은행나무, 단풍나무의 잎 생장률 환산점수를 종속변수로 하여 두 변수 간의 상관관계를 파악하고자 Pearson의 단순상관계수(Pearson's simple correlation coefficient)를 구하여 상관관계 여부에 대한 유무검정을 실시하였다.
성능/효과
본 연구에서는 조도 측정지점별 조도와 주변 토지이용현황을 고려하여 3개의 그룹으로 나누었는데, 잠실역 롯데백화점 일대는 그룹 A(측정지점 1~7), 진주아파트 일대는 그룹 B(측정지점 8~18),올림픽공원(세계평화의 문에서 몽촌호) 일대는 그룹 C(측정지점 19~26)로 구분하였다. 그룹 A에서는 21회 측정, 조도 범위는 4.90~112.50 lx, 그룹 B에서는 33회 측정, 조도 범위는 0.45~42.40 lx, 그룹 C에서는 24회 측정, 조도 범위는 0.28~22.10 lx이었다(Table 3).
01 수준(양쪽)에서 유의성이 인정되었다(Table 17). 따라서 도심 내 야간 인공조명의 조도가 높을수록 수목 개화율은 빨라지는 것으로 판단되었다.
01 수준(양쪽)에서 유의성이 인정되었다(Table 18). 따라서 도심 내 야간 인공조명의 조도가 높을수록 잎 생장률도 빨라지는 것으로 판단되었다. 본 연구결과 야간 조명의 조도가 높을수록 봄철 수목의 개화 및 잎 생장은 상대적으로 빠른 경향이 있는 것으로 나타났으나, 향후에는 야간 조명의 빛공해 수준별로 도시녹지에 식재된 수목의 개화, 잎 생장량, 결실 등에 어느 정도 영향을 미치고 있는 지에 대한 보다 구체적인 연구와 그에 대한 대안 연구가 단계적으로 이루어져야 할 것이다.
야간에 측정한 조도는 일원배치 분산분석 결과 5% 유의수준에서 그룹 A, B, C로 분류되어 그룹 간 야간 조명의 조도 차이에 대한 유의성이 인정되었다. 수목 개화율 및 잎 생장률 분석 결과 왕벚나무, 느티나무, 은행나무는 세 개의 그룹이 크게 두 개 그룹으로만 분류된 것에 비해 철쭉류의 개화율과 단풍나무의 잎 생장률은 5% 유의수준에서 세 개 그룹으로 뚜렷하게 분류되어 타 연구 수종에 비해 야간 조명의 조도가 수목의 개화 또는 잎 생장에 미치는 영향 판단 지표종으로서 보다 유용할 것으로 판단되었다.
후속연구
따라서 도심 내 야간 인공조명의 조도가 높을수록 잎 생장률도 빨라지는 것으로 판단되었다. 본 연구결과 야간 조명의 조도가 높을수록 봄철 수목의 개화 및 잎 생장은 상대적으로 빠른 경향이 있는 것으로 나타났으나, 향후에는 야간 조명의 빛공해 수준별로 도시녹지에 식재된 수목의 개화, 잎 생장량, 결실 등에 어느 정도 영향을 미치고 있는 지에 대한 보다 구체적인 연구와 그에 대한 대안 연구가 단계적으로 이루어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
인공조명에 의한 빛공해란 무엇인가?
, 2014). 2013년 2월부터 인공조명에 의한 빛 공해 방지법(약칭: 빛공해 방지법)이 시행되었으며, 인공조명에 의한 빛공해란 인공조명의 부적절한 사용으로 인한 과도한 빛 또는 비추고자 하는 조명영역 밖으로 누출되는 빛이 국민의 건강하고 쾌적한 생활을 방해하거나 환경에 피해를 주는 상태를 말한다. 빛공해 방지법 제2조에서는 빛 공해를 야기하는 조명기구로서 도로, 보행자길, 공원녹지 등의 가로등을 포함한 발광기구 및 부속장치를 명시하고 있다.
도심 내 수목이 야간 인공조명의 영향으로 받는 조도란 무엇인가?
연구대상지 구역별로 대표적인 곳에서 온도 및 습도를 측정하여 기록하였으며, 온습도는 조도 측정한 이후인 수목의 개화율 및 잎 생장률을 조사한 2013년 4월 23일에 측정하였다. 조도(illuminance, 照度)는 주어진 면 상의 점을 포함하는 미소면 요소에 입사하는 광속을 그 미소면 요소의 면적으로 나눈 값이며, 휘도(luminance, 輝度)는 발광면, 수광면 또는 빛의 전파경로 단면 상의 주어진 점 및 주어진 방향에 대해 주어진 점을 포함한 미소면 요소를 통하고 주어진 방향을 포함한 미소 입체각 요소 내의 광속을 미소면 요소 면적과 미소 입체각으로 나눈 값이다(Kim et al.,2014).
국제다크스카이협회에서 정의한 빛공해란 무엇인가?
1960년 이후 세계 각지가 도시화됨에 따라 대기오염이 진행되고 옥외조명이 증가한 결과, 도시근교 천문대의 관측 환경이 악화되면서 빛공해(light pollution) 용어를 사용하기 시작하였다. 국제적으로 빛공해에 관한 활동을 총괄하는 국제다크스카이협회에서는 인공조명이 일으키는 다양한 부정적인 영향을 통칭하여 빛공해라고 정의하고 있으며, 빛 공해는 인체와 동식물의 잠재적 위해 등 다양한 문제점을 야기하며, 이러한 위해성은 특히 인구밀집지역에서 더욱 문제시 되며 어떻게 효율적으로 규제할 것인가가 법적 핵심이다(Kim et al., 2014).
참고문헌 (8)
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Davies, T.W., J. Bennie and K.J. Gaston(2012) Street lighting changes the composition of invertebrate communities. Biol. Lett 8: 764-767.
Han, B.H., J.Y. Kim, S.H. Lee and S.Y. Yoo(2013) Analysis of effect of plant flowering and leaf growth by the light pollution in the city, Seoul. Proc. Korean Soc. Environ. Ecol. Con. 23(2): 33-34. (in Korean)
Kim, C.G., J.H. Seo, H.S. Cho, S.J. Kim and J.Y. Pyon(2002) Effect of night illumination on growth and yield of sesame and perilla. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 4(2): 80-85.
Kim, J.T., C.K. Kim, J.M. Lim, W.G. Yang, J.H. Gu, G. Kim and M.K. Lee(2014) Sustainable Lighting and Light Pollution. Kimoondan, Seoul, 213pp. (in Korean)
Kong, H.J. and J.T. Kim(2010) Light pollution of outdoor lighting in coastal area - Focused on Busan City -, J. Korean Ins. Illuminating Elec. installation Eng. 24: 18-26. (in Korean with English abstract)
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