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논문 상세정보

미세먼지 저감을 위한 식재기법 및 도시 녹지계획 방향 - 중국 베이징시 사례를 중심으로

Planting Design Strategies and Green Space Planning to Mitigate Respirable Particulate Matters - Case Studies in Beijing, China -

초록

본 연구는 미세먼지 문제가 심각한 중국 베이징시를 대상으로 최근 수행된 주요 녹화계획 사례를 선별하여 미세먼지 저감 차원에서 분석 비판하고, 이에 대한 개선방안을 제시하는데 목적이 있다. 주요 연구방법은 문헌고찰과 현장조사로 최근 학계에서 제시된 다양한 미세먼지 저감형 녹화계획에 대한 논문들을 종합적으로 검토하였으며, 이를 바탕으로 도로와 주거, 공장 등 3가지 유형별 미세먼지 저감형 녹화계획 원칙들을 도출하였다. 이러한 원칙들은 최근 베이징시에 조성된 3개의 녹화사례들을 미세먼지 저감의 효율성 차원에서 분석하는데 활용되었다. 본 연구의 사례연구 대상지는 베이징시 푸싱루와 푸륀 아파트 단지, 그리고 베이징 베치 후쿠다 다용도 자동차 공장으로, 이들의 녹화계획에 대한 분석은 현장 답사와 베이징시 원림국 공무원과의 인터뷰를 통해 이루어졌다. 연구결과, 미세먼지 노출량이 현저히 많은 푸싱루 도로와 푸륀 아파트단지, 그리고 베이징 베치 후쿠다 다용도 자동차 공장 사례들의 경우, 녹화계획 시 식생의 공간적 배치와 수종 선정이 미세먼지의 확산을 저감하는 데는 미흡한 것으로 조사되었다. 따라서, 베이징시의 경우 향후 미세먼지 저감형 녹화계획 기본 원칙들을 바탕으로 바람길과 현장 여건에 맞도록 식물을 배치하고 미세먼지 저감 효과가 있는 수종을 선택하여 녹지를 보완하고 조성하는데 집중할 필요가 있다. 본 연구는 미세먼지 저감을 위한 다양한 식재기법들과 수종 선정에 대한 광범위한 문헌 고찰을 바탕으로, 도로와 주거단지, 공장지역의 녹화계획에 대한 유용한 가이드라인을 도출하고, 이들의 적용 가능성과 문제점을 고찰한다는데 큰 의의가 있다. 향후 미세먼지 노출 우려가 높은 다른 유형의 토지이용에 대한 경험적 고찰과 이를 바탕으로 한 다양한 식생배치와 수종 선정에 대한 지속적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

Abstract

The purpose of the research is to analyze the recent cases of green space planning and planting design in Beijing, one of the cities having the worst particulate matters (PM) pollution. This study comprehensively reviewed Chinese academic literature addressing green space planning to reduce PM pollution. In addition, we conducted field observations and interviews with public officials from Beijing Municipal Bureau of Landscape Design in charge of planning and management of green spaces in Beijing. After the extensive review of literature we derived tree planting principles to mitigate the impact of PM from urban road system, residential area, and industrial district. Using the principles we evaluated the three recent cases of planting design to mitigate PM: Beijing Fuxing Road, Fu Run Residential Area and Beijing Beiqi Multipurpose Vehicle Factory. We conclude that green space planning and trees planting are not effective in mitigating negative impact of PM pollution because of inadequate selection of trees and inconsiderate planting composition. We proposed to replace the tree species with the ones capable of reducing the spread of PM, and reorganize planting compositions that consider the directions and characteristics of urban wind flow. This study suggests desirable types of tree species and planting compositions for road, residential and industrial districts, and we expect that it provides helpful guidelines for making planting design and species selection to mitigate the impact of PM in urban landscape.

본문요약 

문제 정의
  • 본 연구는 이러한 관점에서 문헌고찰을 통해 미세먼지에 효과적으로 대응할 수 있는 도시녹지 계획의 주요 원칙을 도출하였으며, 이를 바탕으로 중국 베이징시의 도로와 주거, 공장 지역에 대한 사례 분석을 통해 문제점을 파악하고 개선방안을 제시하고자 하였다.

    따라서, 기존 녹지공간을 보완 확대하는 것은 미세먼 지를 저감시킬 수 있는 중요한 수단으로 활용될 수 있다. 본 연구는 이러한 관점에서 문헌고찰을 통해 미세먼지에 효과적으로 대응할 수 있는 도시녹지 계획의 주요 원칙을 도출하였으며, 이를 바탕으로 중국 베이징시의 도로와 주거, 공장 지역에 대한 사례 분석을 통해 문제점을 파악하고 개선방안을 제시하고자 하였다. 이에 따른 사례 분석 결과는 다음과 같다.

  • 본 연구는 최근 수행된 다양한 연구문헌을 바탕으로 미세먼지 저감을 위한 공간 유형별 도시녹지 조성원칙을 도출하고, 이를 활용하여 중국 베이징시의 실제 도시녹화사례를 분석한 후, 이에 대한 개선방안을 제시하고자 한다.

    본 연구는 최근 수행된 다양한 연구문헌을 바탕으로 미세먼지 저감을 위한 공간 유형별 도시녹지 조성원칙을 도출하고, 이를 활용하여 중국 베이징시의 실제 도시녹화사례를 분석한 후, 이에 대한 개선방안을 제시하고자 한다.

가설 설정
  • 공장 녹화를 위한 수종 선정 시에는 일반 도시녹화 식물보다 열악한 공장환경에 저항력을 가진 식물을 선정해야 한다.

    공업지역은 도시 미세먼지 오염물질의 주요 배출원 중 하나이므로 공장 주변의 집중녹화는 매우 중요하다. 공장 녹화를 위한 수종 선정 시에는 일반 도시녹화 식물보다 열악한 공장환경에 저항력을 가진 식물을 선정해야 한다. 특히 특정 오염 물질에 대한 식물의 생존 능력과 그 적응력을 우선적으로 고려 해야 하며, 검증을 거치지 않은 수종의 경우에는 대량 이식을 해서는 안 된다.

  • 공장지역의 미세먼지 확산 및 유입을 저감하기 위한 수종의 선정 시에는 생장이 빠르고, 수형이 크고높으며, 흡진 효과가 높은 수종을 우선적으로 고려해야 한다.

    방호림의 위치는 풍향에 따라 바람이 도시로 향하는 곳에 30~50m 폭으로설치할 필요가 있다. 공장지역의 미세먼지 확산 및 유입을 저감하기 위한 수종의 선정 시에는 생장이 빠르고, 수형이 크고높으며, 흡진 효과가 높은 수종을 우선적으로 고려해야 한다. 미세먼지의 효과적 흡착을 위해서는 가지와 잎이 무성하고, 수간이 곧으며 엽면이 거칠고 털이 많은 수종을 선정해야 하는데 이에 부합하는 식물의 종류는 Table 2와 같다.

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
미세먼지를 구성하는 물질
미세먼지를 구성하는 물질은 대부분 무엇인가?
대부분 공장 및 자동차 배기가스의 황화물, NO2 등 산성 가스와 수증기로 구성된 산성 화학물

5μm 이하의 먼지를 의미한다(Si, 2015). 미세먼지를 구성하는 물질들은 대부분 공장 및 자동차 배기가스의 황화물, NO2 등 산성 가스와 수증기로 구성된 산성 화학물 이며, 특히 우기 시에는 산성비를 형성하여 농업 및 산림에 심각한 피해를 초래한다(Jin and Tan, 2013). 미세먼지는 대기가 수직 방향으로 역전층 현상이 일어날 때 빌딩, 굴뚝 등의 인공 건축물의 개입으로 인해 고층 기온이 저층 기온보다 높아져 오염된 대기층이 도시 상층부를 덮는 문제를 초래할 수 있다.

미세먼지
미세먼지로 오염된 대기층이 도시 위쪽을 덮으면 어떻게 되는가?
오염물질이 고층으로 확산하지 못하고 저층이나 지면을 뒤덮고 빠져나가지 못하게 함으로써 지상부의 대기환경을 악화시키게 된다

미세먼지는 대기가 수직 방향으로 역전층 현상이 일어날 때 빌딩, 굴뚝 등의 인공 건축물의 개입으로 인해 고층 기온이 저층 기온보다 높아져 오염된 대기층이 도시 상층부를 덮는 문제를 초래할 수 있다. 이는 결과적으로 오염물질이 고층으로 확산하지 못하고 저층이나 지면을 뒤덮고 빠져나가지 못하게 함으로써 지상부의 대기환경을 악화시키게 된다(Li et al., 2015).

미세먼지
미세먼지란 무엇인가?
이산 화황(SO2 ), 질소산화물(NOx), 납(Pb), 오존(O3 ), 일산화탄소 (CO) 등과 함께 수많은 대기오염물질을 포함하는 대기오염 물질로, 자동차, 공장 등에서 주로 발생하며, 대기 중 장기간 떠다니는 입경 2.5μm 이하의 먼지

미세먼지(Particulate Matter, PM 2.5 또는 분진)는 이산 화황(SO2 ), 질소산화물(NOx), 납(Pb), 오존(O3 ), 일산화탄소 (CO) 등과 함께 수많은 대기오염물질을 포함하는 대기오염 물질로, 자동차, 공장 등에서 주로 발생하며, 대기 중 장기간 떠다니는 입경 2.5μm 이하의 먼지를 의미한다(Si, 2015). 미세먼지를 구성하는 물질들은 대부분 공장 및 자동차 배기가스의 황화물, NO2 등 산성 가스와 수증기로 구성된 산성 화학물 이며, 특히 우기 시에는 산성비를 형성하여 농업 및 산림에 심각한 피해를 초래한다(Jin and Tan, 2013).

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