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문제 정의
- 현재 이러한 연구는 전무한 실정으로 도시 공원 녹지에서 발생하는 음이온 농도에 도로의 영향을 고려하는 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다. 그러므로 본 연구에서는 도시 공원녹지에 미치는 도로의 영향을 설명하기 위해 도심지 내에 위치한 생활권 근린공원인 양재 시민의 숲에서 도로의 영향을 고려한 대기 중 음이온 농도의 측정 연구를 수행하였다.
- 본 연구에서는 건강에 긍정적 영향을 미치는 음이온을 평가인자로 설정하고, 양재 시민의 숲을 대상으로 녹지가 제공하는 음이온의 대기 중 농도와 인접도로의 영향을 밝히는 실증연구를 수행하였다. 이는 건강증진 목적의 공원 이용 또는 치유 프로그램 등의 참여형 프로그램 운영 시 효과적인 이용범위를 제시하고, 더 나아가 도시녹지 조성에 대한 기초자료를 제공하기 위함이며, 주요 결과는 아래와 같다.
- 이에 본 연구의 목적은 도시 공원녹지의 건강관련 환경인자로서 음이온을 설정하고, 양재 시민의 숲의 대기 중 음이온 농도의 분포를 파악하여 대기 중 음이온 농도 분포에 미치는 도로의 영향을 분석하고자 한다.
가설 설정
- 고속도로 및 일반도로로부터의 그리드 측정 거리에 따른 음이온 농도 값의 범위를 보면(Figure 4) 음이온 농도의 값이 큰 폭으로 변화되는 지점을 3번째 그리드 측정지점으로 하여, 낮은 음이온의 분포를 나타낸 고속도로 주변 A~B열과 일반도로 주변 11~14행 지점들은 Type 1로 설정하고, 그 외의 높은 음이온 분포를 나타내어 도로의 영향이 미미하다고 판단되는 공원의 내부 지점들은 Type 2로 설정하였다. Figure 4에서 이상치로 나타난 값은 제하는 것이 일반적이나, 본 연구에서는 공원시설지에 따라 발생 가능성이 있는 수치로 가정하여 이상치로 간주하지 않고 전체 표본을 분석에 포함하였다. 여기서 측정지점중 공원시설지는 G2, H2, H7, I3, I5의 5개 측정지점이 테니스장, 운동장과 야외무대 시설지로서 마사토 포장의 나대지이고, C11, C12, D11의 3개 측정지점은 주차장 시설지로서 건폐지이다.
제안 방법
- 이는 대상지 전체의 음이온 농도 분포를 시각적으로 표현하기 위해 측정 가능한 범위의 조사구를 설정하였으며, 식물 군집의 종풍부도 조사1) 에서 사용되는 Whittaker의 50m ×20m 방형구의 크기를 참고하였다. 각 그리드 내의 횡축과 종축으로부터 20m 이격한 중심 교차지점을 측정지점으로 하여 총 112개의 사전조사 지점을 설정하고(Figure 2 참고), 각 지점별로 대기 중 음이온 농도와 환경변수를 측정하였다. 단, 대상지 전체의 음이온 농도 분포를 알아보기 위해 제외되는 부분이 없도록 그리드를 설정하였으나 I열의 우측부분은 실내 테니스장 건물이 위치하여 외부 측정이 불가한 관계로 조사지점에서 제외하였다.
- 각각의 영향력을 종합하여 y = 650.100 + (18.404x1) + (-0.159x2) + (0.400x3) [R²: 67%, y: Negative air ion concentration, x1: GVZ, x2: Positive air ion concentration, x3: Distance from the road] 의 인접도로의 영향을 고려한 양재 시민의 숲의 대기 중 음이온 농도 모델을 제시하였다.
- 또한 C7은 야외예식장으로서 건폐지이고, D5는 놀이터와 수경시설이 있는 보도로서 건폐지이다(Figure 5). 그러나 각 그리드 내에 모두 주변 수목 및 녹지가 조성되어 있어 대기 중 음이온이 발생할 수 있는 장소이므로 식재지역과 동일하게 녹지용적계수를 산출하였으며, 표본수를 충분히 확보하기 위해 분석에 포함하였다.
- 대기 중 음이온 농도에 영향을 미치는 요소들의 관계를 파악하기 위하여 전체 측점지점을 대상으로 상관분석을 실시하였다(Table 3).
- 둘째, 대기 중 음이온 농도에 영향을 미치는 요인 들은 기상요소로서 기온, 상대습도와 풍속을 측정하였고, 녹지요소로서 녹지용적계수(GVZ), 공간요소로서 도로로부터의 거리와 양이온 농도를 설정하였다. 대기 중 음이온 농도의 분포특성에 따라 도로의 영향이 예상되는 일정 지역과 그 외 지역의 두 개 유형으로 구분하여 주요 측정항목의 일반적 특성을 분석한 결과, 두 유형 모두 기상요소 및 녹지용적계수의 차이는 미미하여 유사한 조건인 것으로 나타났다.
- 대기 중 음이온과 양이온은 비접촉식 공기이온 측정기인 AIC-2000(Alpha Lab, USA)을 사용하였으며, 풍속 및 풍향에 의한 음이온의 확산 변화를 최소화하기 위해 Jo(2009)의 방법에 따라 측정기의 흡입구를 바람에 등지고 설치하였다. 또한 지전장의 영향을 최소화하기 위하여 지상에서 1.2m 높이에서 삼각대에 고정하여(Shin et al. 2012) 작동시키고, 5분간 대기에 노출 시킨 후 20초 간격으로 1분간 측정된 3개 값의 평균값을 기록하고, 동일한 방법으로 같은 시간에 3일간 반복 측정하여 한 개의 측정지점 당 총 9개 값의 평균값을 분석 데이터로 사용하였다. 측정시의 기온, 상대습도, 풍속은 종합 기상계측 로거인 Kestrel 4500 (Nielsen-Kellerman, USA)을 사용하여 이온 측정과 동시간의 측정값과 측정시각을 기록하였다.
- 본 연구에서 측정단위인 40m×40m의 그리드 내에는 대부분 혼합식재로 구성되어 있어 수종의 다양성은 고려 대상에서 제외하고 음이온의 발생원으로서 녹지의 많고 적음을 나타내는 수관의 총량을 녹지의 특성 변수로 설정하였다.
- 양재 시민의 숲의 대기 중 음이온 농도 분포특성에 따라 도로의 영향이 예상되는 지역과 그 외 지역의 두 개 유형으로 구분하고, 유형별 주요 측정항목에 대한 일반적 특성을 알아보기 위하여 최솟값, 최댓값, 평균, 표준편차, 왜도와 첨도를 분석하였다 (Table 2). 고속도로 및 일반도로로부터의 그리드 측정 거리에 따른 음이온 농도 값의 범위를 보면(Figure 4) 음이온 농도의 값이 큰 폭으로 변화되는 지점을 3번째 그리드 측정지점으로 하여, 낮은 음이온의 분포를 나타낸 고속도로 주변 A~B열과 일반도로 주변 11~14행 지점들은 Type 1로 설정하고, 그 외의 높은 음이온 분포를 나타내어 도로의 영향이 미미하다고 판단되는 공원의 내부 지점들은 Type 2로 설정하였다.
- 도로로부터의 거리와 녹지용적계수(GVZ;Grunvolumenzahl, green formation volume factor)는 디지털 지도와 서울시 동부공원녹지사업소 공원 운영과의 양재 시민의 숲 식재현황도(2016년 조사)를 참조하여 작성하였다. 여기서 녹지용적계수(GVZ)2) 는 식재현황도와 그리드 지도(Figure 2)를 중첩한 후 각 그리드 내의 수목 주수, 수고, 흉고 및 근원직경을 참고로 하여 수관높이와 수관피복면적을 곱하여 그리드별로 산출하였다. 본 연구에서 측정단위인 40m×40m의 그리드 내에는 대부분 혼합식재로 구성되어 있어 수종의 다양성은 고려 대상에서 제외하고 음이온의 발생원으로서 녹지의 많고 적음을 나타내는 수관의 총량을 녹지의 특성 변수로 설정하였다.
- 2015a). 이에 본 연구는 대기 중 음이온의 일 변화량이 가장 높은 12시~15시(Pawar et al. 2010; Retalis et al. 2009) 사이에 측정하였다.
- 조사구 설정은 대상지 서쪽 경계를 기준으로 대지경계선과 평행하게 40m 간격으로 그리드를 설정하고, 이와 수직각으로 대상지 북쪽 경계를 기준으로 역시 동일 간격의 그리드를 설정하였다. 이는 대상지 전체의 음이온 농도 분포를 시각적으로 표현하기 위해 측정 가능한 범위의 조사구를 설정하였으며, 식물 군집의 종풍부도 조사1) 에서 사용되는 Whittaker의 50m ×20m 방형구의 크기를 참고하였다.
- 그러나 본 연구에서는 일정 간격으로 음이온 농도를 측정하였으므로, 측정지점의 그리드 내에 침엽수와 활엽수의 녹지용적계수(GVZ)와 음이온 농도가 유의미하지 않게 나타나 수종별 음이온 발생량의 영향은 구분하지 못하는 한계를 가진다. 즉, 대부분의 측정지점이 혼합식재지이므로 본 연구에서는 그리드별 전체 수목의 녹지용적계수(GVZ)와 음이온의 상관성을 분석하였다.
대상 데이터
- 접근성 측면에서는 주거지역과 인접하고 양재 시민의 숲 역이 신설되어 접근성이 우수한 생활권 근린공원이다. 도로 영향 측면에서 대상지는 폭원 14m 도로(매헌로, 왕복 4차선 도로)에 의해 북쪽(시민의 숲)과 남쪽(메모리얼 숲)의 두 지역으로 나누어져 있고, 공원 서쪽은 폭원 51m 고속도로(경부고속도로, 왕복 10차선도로)와 접하고 있어 두 개의 도로가 대상지에 인접하고 있다. 또한 공원 북측과 동측은 완충 녹지대와 양재천, 여의천이 접하고 있어 사방이 개방된 입지적 특성을 가지므로 본 연구에 적합한 것으로 판단된다.
- 연구대상지로 선정한 양재 시민의 숲은 서울특별시 서초구 매헌로 99번지에 위치한 근린공원이다. 본 연구는 도시민이 쉽게 이용할 수 있는 생활권 근린공원의 대기 중 음이온 농도를 비교, 분석하기 위해 양적, 질적으로 충분한 녹지와 도로가 인접한 영향이 작용하는 곳을 대상지로 선정하였다. 양재 시민의 숲은 총면적 257,000m2의 대규모 공원녹지로서 조성된지 30년이 넘어 교목의 평균 수고가 약 23m에 달하는 울창한 녹음과 쾌적한 자연환경을 제공하고 있다.
- Figure 4에서 이상치로 나타난 값은 제하는 것이 일반적이나, 본 연구에서는 공원시설지에 따라 발생 가능성이 있는 수치로 가정하여 이상치로 간주하지 않고 전체 표본을 분석에 포함하였다. 여기서 측정지점중 공원시설지는 G2, H2, H7, I3, I5의 5개 측정지점이 테니스장, 운동장과 야외무대 시설지로서 마사토 포장의 나대지이고, C11, C12, D11의 3개 측정지점은 주차장 시설지로서 건폐지이다. 또한 C7은 야외예식장으로서 건폐지이고, D5는 놀이터와 수경시설이 있는 보도로서 건폐지이다(Figure 5).
- 연구대상지로 선정한 양재 시민의 숲은 서울특별시 서초구 매헌로 99번지에 위치한 근린공원이다. 본 연구는 도시민이 쉽게 이용할 수 있는 생활권 근린공원의 대기 중 음이온 농도를 비교, 분석하기 위해 양적, 질적으로 충분한 녹지와 도로가 인접한 영향이 작용하는 곳을 대상지로 선정하였다.
- 측정 항목으로는 대기 중 음이온과 양이온 농도 및 기온, 상대습도 그리고 풍속 데이터를 수집하였다. 대기 중 음이온과 양이온은 비접촉식 공기이온 측정기인 AIC-2000(Alpha Lab, USA)을 사용하였으며, 풍속 및 풍향에 의한 음이온의 확산 변화를 최소화하기 위해 Jo(2009)의 방법에 따라 측정기의 흡입구를 바람에 등지고 설치하였다.
- 통계분석은 112개 측정지점에 대해 3일간 측정한 총 336개의 표본을 활용하여 통계분석을 실시하였다. 통계분석은 SPSS ver 24.
데이터처리
- 0을 활용하였으며, 대기중 음이온 농도 분포에 따른 측정 평균값의 차이를 분석하기 위하여 T검정을 실시하였다. 또한 두 그룹의 대기 중 음이온 농도와 변수들과의 상관성을 파악하기 위한 상관분석을 실시하고, 도로의 영향을 고려한 대기 중 음이온 농도 모델을 제시하기 위해 다중 회귀 위계선형분석을 실시하였다.
- 양재 시민의 숲의 도로의 영향을 고려한 대기 중음이온 농도의 모델을 제시하기 위해 음이온 농도에 영향을 미치는 변수들로 다중회귀 위계선형분석을 실시하였다. 기상요소인 기온, 상대습도와 풍속, 녹지요소인 녹지용적계수(GVZ)를 통제하고서, 고속도로 및 일반도로로부터의 거리와 대기 중 양이온 농도를 투입한 추가적인 설명력은 Table 4와 같다.
- 이러한 도로의 영향에 따른 두 집단(Type 1, 2)의 차이를 통계적으로 분석하기 위하여 대응표본 t검정을 실시하였다. 그 결과, 대기 중 음이온 및 양이온 농도, 풍속, 녹지용적계수(GVZ)의 경우 도로의 영향권 여부에 따라 그 값의 차이에 대해 유의하다고 판단할 수 있다.
- 통계분석은 112개 측정지점에 대해 3일간 측정한 총 336개의 표본을 활용하여 통계분석을 실시하였다. 통계분석은 SPSS ver 24.0을 활용하였으며, 대기중 음이온 농도 분포에 따른 측정 평균값의 차이를 분석하기 위하여 T검정을 실시하였다. 또한 두 그룹의 대기 중 음이온 농도와 변수들과의 상관성을 파악하기 위한 상관분석을 실시하고, 도로의 영향을 고려한 대기 중 음이온 농도 모델을 제시하기 위해 다중 회귀 위계선형분석을 실시하였다.
이론/모형
- 측정 항목으로는 대기 중 음이온과 양이온 농도 및 기온, 상대습도 그리고 풍속 데이터를 수집하였다. 대기 중 음이온과 양이온은 비접촉식 공기이온 측정기인 AIC-2000(Alpha Lab, USA)을 사용하였으며, 풍속 및 풍향에 의한 음이온의 확산 변화를 최소화하기 위해 Jo(2009)의 방법에 따라 측정기의 흡입구를 바람에 등지고 설치하였다. 또한 지전장의 영향을 최소화하기 위하여 지상에서 1.
- 도로로부터의 거리와 녹지용적계수(GVZ;Grunvolumenzahl, green formation volume factor)는 디지털 지도와 서울시 동부공원녹지사업소 공원 운영과의 양재 시민의 숲 식재현황도(2016년 조사)를 참조하여 작성하였다. 여기서 녹지용적계수(GVZ)2) 는 식재현황도와 그리드 지도(Figure 2)를 중첩한 후 각 그리드 내의 수목 주수, 수고, 흉고 및 근원직경을 참고로 하여 수관높이와 수관피복면적을 곱하여 그리드별로 산출하였다.
- 이는 대상지 전체의 음이온 농도 분포를 시각적으로 표현하기 위해 측정 가능한 범위의 조사구를 설정하였으며, 식물 군집의 종풍부도 조사1) 에서 사용되는 Whittaker의 50m ×20m 방형구의 크기를 참고하였다.
- 2012) 작동시키고, 5분간 대기에 노출 시킨 후 20초 간격으로 1분간 측정된 3개 값의 평균값을 기록하고, 동일한 방법으로 같은 시간에 3일간 반복 측정하여 한 개의 측정지점 당 총 9개 값의 평균값을 분석 데이터로 사용하였다. 측정시의 기온, 상대습도, 풍속은 종합 기상계측 로거인 Kestrel 4500 (Nielsen-Kellerman, USA)을 사용하여 이온 측정과 동시간의 측정값과 측정시각을 기록하였다.
성능/효과
- 결과를 살펴보면, 통제요인으로 기상요소와 녹지 용적계수(GVZ)만 투입한 Model 1은 30%, 통제요인과 고속도로 및 일반도로로부터의 거리와 대기 중 양이온 농도까지 투입한 Model 2는 69.2%의 영향력을 보였다. Model 2의 회귀모델의 적합도(F)는 11.
- 반복측정 평균값을 기준으로 가장 낮은 음이온 값은 109ea/cm3이고 가장 높은 값은 575ea/cm3로 변화의 폭이 크게 나타났으며, 시각적 편의를 위해 최솟값과 최댓값의 범위에서 8개의 등간척도로 구분하여 공간적 분포를 나타내었다. 그 결과 고속도로와 일반도로 주변은 음이온의 값이 낮게 분포하며, 공원의 내부로 갈수록 음이온의 값이 높게 분포하였다.
- 이러한 도로의 영향에 따른 두 집단(Type 1, 2)의 차이를 통계적으로 분석하기 위하여 대응표본 t검정을 실시하였다. 그 결과, 대기 중 음이온 및 양이온 농도, 풍속, 녹지용적계수(GVZ)의 경우 도로의 영향권 여부에 따라 그 값의 차이에 대해 유의하다고 판단할 수 있다. 그러나 기온 및 상대습도의 경우 유의 확률이 .
- 그 결과, 대기 중 음이온 및 양이온 농도, 풍속, 녹지용적계수(GVZ)의 경우 도로의 영향권 여부에 따라 그 값의 차이에 대해 유의하다고 판단할 수 있다. 그러나 기온 및 상대습도의 경우 유의 확률이 .05보다 높은 수치로 분석되어 도로의 영향권 여부에 따라 평균값의 차이가 없다는 귀무가설이 채택되어 도로의 영향권에 따른 기상요소의 차이가 미치는 영향이 미미한 것으로 판단되었다.
- 넷째, 양재 시민의 숲의 도로의 영향을 고려한 대기 중 음이온 농도의 모델을 제시하기 위해 다중회귀 위계선형분석을 실시한 결과, 기상요소 및 녹지요소를 통제하고서, 고속도로 및 일반도로로부터의 거리와 대기 중 양이온 농도를 영향요인으로 투입한 모델의 영향력은 30%에서 69.2%로 향상되었다. 또한 위계적 회귀모델의 적합도(F)는 11.
- 2013)와 일치하였다. 다시 말해, 도로와 인접한 공원의 가장자리 지역은 주연부가 발생하여 녹지의 양에 비해 음이온 농도가 낮게 나타나고, 도로의 영향권을 벗어나 음이온을 상쇄시키는 원인이 없는 공원 내부 지역은 주연 부의 영향 없이 녹지 및 수경시설에서 발생된 음이온 농도가 높게 유지되는 것으로 분석된다.
- 분석 결과를 종합하면, 도시 근린공원인 양재 시민의 숲에서 도로로부터의 거리에 따라 대기 중 음이온 농도에 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 다시 말해, 음이온 농도 패턴의 차이로 인해 도로와 인접한 일정 지역에 도로의 영향이 작용하는 것을 알 수 있었고, 도로의 거리와 부의 상관을 가지는 양이온 농도가 음이온 농도에 영향을 미치는 것을 실증적으로 입증할 수 있었다. 향후, 도로의 오염물질 농도를 상세히 측정하고, 측정지점을 m단위로 세분화하여 반복측정 값을 토대로 하는 추가적인 연구를 통해 더욱 정량적이고 객관적인 도로의 영향범위를 도출할 수 있을 것이며, 건강증진 목적의 공원이용 범위 또는 녹지조성을 위한 기초자료로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.
- 둘째, 대기 중 음이온 농도에 영향을 미치는 요인 들은 기상요소로서 기온, 상대습도와 풍속을 측정하였고, 녹지요소로서 녹지용적계수(GVZ), 공간요소로서 도로로부터의 거리와 양이온 농도를 설정하였다. 대기 중 음이온 농도의 분포특성에 따라 도로의 영향이 예상되는 일정 지역과 그 외 지역의 두 개 유형으로 구분하여 주요 측정항목의 일반적 특성을 분석한 결과, 두 유형 모두 기상요소 및 녹지용적계수의 차이는 미미하여 유사한 조건인 것으로 나타났다. 반면 도로의 영향권 여부에 따른 음이온과 양이온의 농도 차이가 유의미하게 나타나 인접도로의 거리에 따라 오염물질인 양이온의 영향으로 인해 음이온 농도에 통계적으로 유의미한 차이가 발생하는 것으로 분석되었다.
- 이 때 음이온이 공급되면 오염물질은 전자를 얻고 안정화되어 무거워지게 되면서 땅으로 떨어져 제거된다(Jin 2005). 둘째, 음이온은 인간의 피부와 호흡을 통해 몸속으로 흡수되면서 신진대사를 촉진하는 효과를 가진다. 즉 음이온은 영양을 공급 받고 노폐물을 배출하는 세포의 역할을 원활하게 함으로써 신체 내 세균 및 박테리아 억제, 신체 내 개선에 관한 생물학적 효과, 호흡기능 개선, 혈압안정, 뇌파안정, 체온유지, 자율신경기능 회복, 신경전달물질인 세로토닌을 증가시켜 우울증을 치료하는 등의 효과가 있다고 알려져 있다(Flory et al.
- 도로 영향 측면에서 대상지는 폭원 14m 도로(매헌로, 왕복 4차선 도로)에 의해 북쪽(시민의 숲)과 남쪽(메모리얼 숲)의 두 지역으로 나누어져 있고, 공원 서쪽은 폭원 51m 고속도로(경부고속도로, 왕복 10차선도로)와 접하고 있어 두 개의 도로가 대상지에 인접하고 있다. 또한 공원 북측과 동측은 완충 녹지대와 양재천, 여의천이 접하고 있어 사방이 개방된 입지적 특성을 가지므로 본 연구에 적합한 것으로 판단된다.
- 2%로 향상되었다. 또한 위계적 회귀모델의 적합도(F)는 11.938에서 33.519로 회귀모형의 유용성이 증가된 것으로 분석되었으며, 가장 큰 영향요인은 대기 중 양이온 농도이고 그 다음으로 녹지용적계수(GVZ), 고속도로로부터의 거리, 일반도로로부터의 거리의 순서로 나타났다. 각각의 영향력을 종합하여 y = 650.
- 또한 풍속은 -.269(p<.01)로 부의 상관관계를 보여 풍속이 높을수록 대기 중 음이온 농도가 낮아지는 것으로 분석되었으며, 이는 바람이 불 때 대기 중 이온이 확산되는 (Pawar et al. 2010) 특성에 의해 측정시점의 평균농도가 낮아진 것으로 판단된다.
- 대기 중 음이온 농도의 분포특성에 따라 도로의 영향이 예상되는 일정 지역과 그 외 지역의 두 개 유형으로 구분하여 주요 측정항목의 일반적 특성을 분석한 결과, 두 유형 모두 기상요소 및 녹지용적계수의 차이는 미미하여 유사한 조건인 것으로 나타났다. 반면 도로의 영향권 여부에 따른 음이온과 양이온의 농도 차이가 유의미하게 나타나 인접도로의 거리에 따라 오염물질인 양이온의 영향으로 인해 음이온 농도에 통계적으로 유의미한 차이가 발생하는 것으로 분석되었다.
- 대상지 내 일정간격의 다양한 지점에서 측정한 대기중 음이온 농도의 분포를 시각화한 결과는 Figure 3과 같다. 반복측정 평균값을 기준으로 가장 낮은 음이온 값은 109ea/cm3이고 가장 높은 값은 575ea/cm3로 변화의 폭이 크게 나타났으며, 시각적 편의를 위해 최솟값과 최댓값의 범위에서 8개의 등간척도로 구분하여 공간적 분포를 나타내었다. 그 결과 고속도로와 일반도로 주변은 음이온의 값이 낮게 분포하며, 공원의 내부로 갈수록 음이온의 값이 높게 분포하였다.
- 분석 결과를 종합하면, 도시 근린공원인 양재 시민의 숲에서 도로로부터의 거리에 따라 대기 중 음이온 농도에 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 다시 말해, 음이온 농도 패턴의 차이로 인해 도로와 인접한 일정 지역에 도로의 영향이 작용하는 것을 알 수 있었고, 도로의 거리와 부의 상관을 가지는 양이온 농도가 음이온 농도에 영향을 미치는 것을 실증적으로 입증할 수 있었다.
- 셋째, 대기 중 음이온 농도에 영향을 미치는 요인들의 상관성을 양재 시민의 숲 전체 측정지점을 대상으로 분석한 결과, 대기 중 음이온 농도는 기상요소의 경우 온도 및 풍속과 유의미한 부의 상관을 가지며, 녹지요소인 녹지용적계수(GVZ)와는 정의 상관을 나타내 녹지의 양과 질이 높아질수록 음이온 농도가 증가한다는 선행연구(Kim et al. 2015a, 2015b)와 일치하는 결과를 보였다. 한편 도로로부터의 거리와는 정의 상관을, 양이온 농도와는 부의 상관을 갖는 것으로 분석되었다.
- 2010) 등 주로 자연림을 중심으로 이루어졌다. 이를 통해 산림지역이 다른 토지이용보다 음이온 발생농도가 높음을 밝힘으로서 산림욕, 산림치유 등 숲에서의 건강증진 활동의 효과를 입증하였다. 그러나 인구의 대부분이 거주하는 공간은 도시 지역이며 대기질 정화 및 도시민의 건강관리를 위한 도시 녹지의 중요성이 강조되고 있는 만큼 도시 녹지의 대기 중 음이온 농도에 관한 연구가 필요하다.
- 이상을 종합하면, 도로의 영향권 여부로 설정한 Type 1과 Type 2는 기상요소 및 녹지용적계수의 차이는 미미하여 유사한 조건인 것으로 가정할 때, 도로의 영향권인 Type 1에서는 음이온 농도가 낮고 양이온 농도가 높아 도로의 통행차량에 의한 오염물질이 대기 중에 부유하고 있는 것으로 판단된다. 반면 공원 내부지역인 Type 2에서는 도로의 영향이 배제된 것을 낮은 양이온 농도와 도로로부터의 거리가 먼 것으로서 유추할 수 있으며, 녹지용적계수가 높아 여기서 발생되는 음이온 농도가 상쇄되는 효과 없이 높게 유지되고 있다고 판단된다.
- 이상의 결과를 종합할 때, 대상지인 양재시민의 숲에서는 온도와 풍속이 낮을수록 대기 중에 분포하는 음이온 농도가 높게 유지되며, 도로로부터의 거리가 멀어질수록 즉, 공원의 내부로 갈수록 녹지에서 발생한 음이온의 농도가 높은 수준으로 유지됨을 알 수 있다. 이는 발생한 음이온을 상쇄시키는 양이온의 농도와도 상관이 있으며, 도로로부터의 거리가 가까울수록 양이온의 농도가 높아 녹지의 수준이 양호하더라도 대기 중 음이온 농도는 낮은 것으로 나타났다.
- 고속도로 및 일반도로와 접한 공원의 외곽지역은 차폐 및 군집식재로 녹지용적계수(GVZ)의 분포가 높은 양상을 보임에도 불구하고 모두 음이온 농도가 낮은 수준으로 나타나 이 부분의 양이온 농도가 높게 분포하고 있는 것과 연관된다. 즉, 도로에 가까울수록 차량의 통행에 의한 대기 중 오염물질이 양이온으로 하전되어 있어 이 지역의 대기 중 양이온 농도가 높게 나타나며, 녹지의 양과 질이 양호하더라도 이 지역의 대기 중 음이온 농도가 낮게 분포하였다. 반면, 도로에서 멀리 떨어진 공원의 내부로 갈수록 녹지용적계수(GVZ)가 높은 지역과 수경시설이 위치한 곳에서 대기 중 음이온 농도가 높게 분포되어 있으며, 테니스코트, 야외무대 등 시설지에서는 상대적으로 녹지용적계수(GVZ)의 값이 낮으므로 음이온 농도 또한 낮게 분포하였다.
- 첫째, 양재 시민의 숲의 대기 중 음이온 농도의 분포는 다양하게 나타났으며, 고속도로 및 일반도로와 가까운 지역은 모두 음이온 농도가 낮게 분포하였다.
- 음이온이 건강에 긍정적 영향을 주는 메커니즘은 크게 두 가지로 구분된다. 첫째, 음이온은 전기적 특성에 의해 대기 중 오염물질을 제거하여 공기질을 정화하는 효과가 있다. 도시의 대기 중에는 질소산화물부터 미세먼지, 각종 세균 및 곰팡이포자 등 오염물질이 많이 분포되어 있는데 이러한 오염물질들은 양전하로 대전되어 서로 밀어내며 공기 중에 떠다니고 있다.
- 한편, 녹지용적계수는 기상요소와 상관을 가지는 것으로 나타났으며, 녹지용적계수가 높으면 기온이 낮고(-.613, p<.01) 상대습도가 높으며(.297, p<.01) 풍속이 낮은(-.213, p<.05)것을 알 수 있다.
후속연구
- 풍속과 함께 풍향의 경우 대기 중 이온 농도의 확산에 영향을 미칠 수 있는 요소로서 측정일의 기상청 AWS가 제공한 양재 시민의 숲 일대의 주풍향은 첫째 날과 둘째 날은 남풍, 셋째 날은 남남서풍이었다. 그러나 Table 2에서 보듯이 측정시점의 평균 풍속은 모두 1m/s 미만으로 본 연구에서는 대기 중 이온의 확산은 미미한 것으로 사료되나 추후 연구에서는 측정지점의 풍향도 고려되어야 할 것이다. 한편 녹지 요소인 녹지용적계수는 Type 1(5.
- 그러므로 건강증진 목적으로 공원을 이용할 경우 도로로부터 일정거리 떨어진 지역을 이용해야 녹지가 제공하는 음이온의 혜택을 볼 수 있을 것으로 사료된다. 그러나 다른 공원, 녹지 등의 대상지에서는 도로의 폭원과 통행차량에 따라 영향력이 다를 수 있으므로 향후 연구에서 지속적으로 규명해야 할 것이다.
- 2015b, 2015c). 그러나 본 연구에서는 일정 간격으로 음이온 농도를 측정하였으므로, 측정지점의 그리드 내에 침엽수와 활엽수의 녹지용적계수(GVZ)와 음이온 농도가 유의미하지 않게 나타나 수종별 음이온 발생량의 영향은 구분하지 못하는 한계를 가진다. 즉, 대부분의 측정지점이 혼합식재지이므로 본 연구에서는 그리드별 전체 수목의 녹지용적계수(GVZ)와 음이온의 상관성을 분석하였다.
- 본 연구는 측정지점의 범위가 40m 간격의 그리드셀 범위로 한정되어 있어 정확한 영향범위를 밝히지 못하고, 단일시기 측정으로 도로 교통량의 일변화는 고려하지 못하였다는 한계를 가진다. 그러나 음이온을 환경인자로 한 도시 근린공원 녹지의 질적 기능을 평가할 수 있는 실증적 연구라는 점에서 의의가 있으며, 차후 대상지의 측정지점을 세분화하고 추가적인 반복측정을 통해 교통량과 음이온 농도의 일변화 및 풍속과 풍향에 의한 음이온의 확산 등 도로와 대기 중 음이온 농도의 관계를 더 구체적으로 규명해야 할 것이다.
- 본 연구는 측정지점의 범위가 40m 간격의 그리드셀 범위로 한정되어 있어 정확한 영향범위를 밝히지 못하고, 단일시기 측정으로 도로 교통량의 일변화는 고려하지 못하였다는 한계를 가진다. 그러나 음이온을 환경인자로 한 도시 근린공원 녹지의 질적 기능을 평가할 수 있는 실증적 연구라는 점에서 의의가 있으며, 차후 대상지의 측정지점을 세분화하고 추가적인 반복측정을 통해 교통량과 음이온 농도의 일변화 및 풍속과 풍향에 의한 음이온의 확산 등 도로와 대기 중 음이온 농도의 관계를 더 구체적으로 규명해야 할 것이다.
- 이는 왕복 10차선 고속도로의 통행량이 왕복 4차선 일반도로의 통행량보다 월등히 높은 것으로 추정되기 때문에3) 여기서 발생하는 대기 중 양이온 농도의 차이에 의한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 도로의 영향을 도로로부터의 거리와 대기 중 오염물질 농도를 의미하는 대기 중 양이온 농도로 선정하여 상관성을 분석하였으나 향후 PM10, PM2.5와 같은 미세먼지, 일산화탄소(CO), 이산화질소(NO2), 아황산가스(SO2) 등의 대기 중 오염물질 농도 또한 측정하면 더욱 정밀한 분석이 가능할 것이다. 반면, 도로의 영향을 나타내는 양이온과 음이온 농도는-.
- 다시 말해, 음이온 농도 패턴의 차이로 인해 도로와 인접한 일정 지역에 도로의 영향이 작용하는 것을 알 수 있었고, 도로의 거리와 부의 상관을 가지는 양이온 농도가 음이온 농도에 영향을 미치는 것을 실증적으로 입증할 수 있었다. 향후, 도로의 오염물질 농도를 상세히 측정하고, 측정지점을 m단위로 세분화하여 반복측정 값을 토대로 하는 추가적인 연구를 통해 더욱 정량적이고 객관적인 도로의 영향범위를 도출할 수 있을 것이며, 건강증진 목적의 공원이용 범위 또는 녹지조성을 위한 기초자료로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.
- 그러나 거시적 규모의 산림지역과 달리 도시 공원녹지는 한정된 공간이고 주로 도로로 둘러싸여 있으므로 녹지에서 발생되는 음이온 농도에 도로에 의한 주연부 영향이 있을 것으로 예상되며, 이는 도시 공원에서의 치유 프로그램 등 건강증진 활동 장소를 정함에 있어 고려해야 할 부분이다. 현재 이러한 연구는 전무한 실정으로 도시 공원 녹지에서 발생하는 음이온 농도에 도로의 영향을 고려하는 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다. 그러므로 본 연구에서는 도시 공원녹지에 미치는 도로의 영향을 설명하기 위해 도심지 내에 위치한 생활권 근린공원인 양재 시민의 숲에서 도로의 영향을 고려한 대기 중 음이온 농도의 측정 연구를 수행하였다.
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