[논문]바람길숲의 유형별 분석 방안 - 대구광역시를 사례로 -

엄정희; 오정학; 손정민; 김권; 백준범; 이채연

doi:10.11108/kagis.2019.22.4.012

바람길숲의 유형별 분석 방안 - 대구광역시를 사례로 -
Analysis Schemes of Wind Ventilation Forest Types - A Case Study of Daegu Metropolitan City - 원문보기

한국지리정보학회지 = Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, v.22 no.4, 2019년, pp.12 - 23

엄정희 (경북대학교 산림과학.조경학부 조경학전공) , 오정학 (국립산림과학원 도시숲연구센터) , 손정민 (경북대학교 대학원 조경학과) , 김권 (경북대학교 대학원 조경학과) , 백준범 (경북대학교 대학원 조경학과) , 이채연 (한국외국어대학교 대기환경연구센터)

초록
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본 연구는 바람길숲의 유형별 분석 방안을 제시하는 것을 목적으로 하고 있으며, 이를 위해 도시 바람길숲을 바람 생성숲, 디딤·확산숲, 연결숲의 3가지 유형으로 분류하고, 각 유형별 특성에 따른 등급화 기준을 바탕으로 3등급으로 분류하였다. 바람 생성숲은 임상도의 밀도를 기준으로, 디딤·확산숲은 식생활력도를 기준으로, 연결숲은 바람통로 네트워크를 기준으로 각각 세 개의 등급으로 구분하였다. 대구광역시(883.56㎢)를 사례로 바람길숲을 분석한 결과, 바람 생성숲의 면적은 443.1㎢로 분류되었으며, 대구광역시의 북구 및 남쪽 일대에 분포하고 있었다. 그 중, 1등급 바람 생성숲이 가장 많은 면적(345.59㎢)을 차지하였고, 달성군에서 가장 높은 비율(54.44%)을 나타냈다. 반면 중구는 외곽의 산림지역과 단절되어 있기 때문에 생성숲이 존재하지 않았다. 디딤·확산숲의 면적은 32.4㎢로 대구광역시의 대표적인 도시공원 들이 포함되었으며, 수성구 및 달성군에서 상대적으로 많은 디딤·확산숲이 분포하였다. 하지만 디딤·확산숲은 대구시 전역에 분산적으로 분포되어 있고 식생지수가 높지 않았다. 연결숲 조성이 가능한 바람통로 네트워크는 대구광역시의 주요 하천, 도로 주변이 포함되었는데, 이러한 네트워크가 외곽 산림에서 도시공원으로 연결되어 있지 않았다. 따라서 대구광역시는 도시 외곽의 바람 생성숲과 도시 내부의 디딤·확산숲을 연결하는 연결숲 조성이 중요할 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과는 체계적인 바람길숲 조성사업을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이며, 국가 및 지자체 단위에서 바람길숲 분석에 대한 가이드라인 작성의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to suggest analysis schemes of urban forests acting as wind ventilation corridor(wind ventilation forest). For this purpose, wind corridor forests were classified into three types: wind-generating forests(WGF), wind-spreading forests (WSF), and wind-connecting forests(WCF), and they were classified into three grades. WGF, WSF and WCF were classified based on the density of forest type map, vegetation index, and ventilation networks, respectively. As a result of analyzing wind corridor forests for Daegu Metropolitan City(883.56㎢), the area of WGF was classified as 443.1㎢ and distributed in the northern and southern regions of Daegu Metropolitan City. Among them, the first grade of WGF occupied the largest area(345.59㎢) and the highest rate(54.44%) in Dalseong-gun. On the other hand, WGF was not found in Jung-gu, because this administrative district is isolated from the forest area. WSF was 32.4㎢, which included representative urban parks of Daegu Metropolitan City, and WSF were found relatively much in Suseong-gu and Dalseong-gun. However, WSF were distributed throughout Metropolitan City, and the vegetation index was not high. The ventilation network that can form WCF included major rivers and roads in Daegu Metropolitan City, but this network was not connected to the urban park from the outer forest. Therefore, it was judged that the formation of WCF connecting WGF outside the city and WSF inside the city would be important. The results of this study can be used as a basic data for systematic wind corridor forest projects, and can be used as basic data for establishing guidelines for wind corridor forest analysis at national and local levels.

주제어

표/그림 (8)

그림 FIGURE 1. Study area
그림 FIGURE 2. Forests for generating wind in Deagu
표 TABLE 1. Distribution of wind-generating forests by administrative districts of Daegu
그림 FIGURE 3. Forests for spreading wind in Deagu
표 TABLE 2. Distribution of wind-spreading forests by administrative districts of Daegu
그림 FIGURE 4. Forests for connecting wind in Deagu
그림 FIGURE 5. Ventilation network, vegetation index and urban parks
그림 FIGURE 6. Forests for wind ventilation corridor in Daegu

AI 본문요약
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문제 정의

국내 많은 도시들이 실제 바람길숲 조성 사업을 추진하거나 계획하고 있는 시점에서, 바람길숲 조성을 위한 분류 및 분석 방법에 대한 논의가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 바람길숲 조성을 위한 도시숲 분류 방안을 제시하고자 한다. 이를 위해, 바람길숲 조성 시범도시 중 하나인 대구광역시를 사례로 바람길 개념에 기초한 바람길 숲의 유형을 분류하고, 각 유형별 특징에 따른 등급화 기준을 적용하여 바람길숲 분석을 실시하였다.

제안 방법

그 후 3·4, 5·6, 7·8차수로 분류한 후 하천, 도로 등의 폭을 고려하기 위해 GIS buffer 기능을 활용하여 500m 반경으로 분석하였다.
대구광역시의 바람 생성숲을 분석하기 위해 도시 외곽 산림 및 녹지지역을 추출하였고, 디딤·확산숲은 도심 내 위치한 녹지공간을 추출했으며, 연결숲은 바람 생성 숲 및 디딤·확산숲을 연결해주는 지역을 파악하고자 바람통로 네트워크 분석을 실시하였다.
디딤·확산숲을 분석하고자 임상도 자료 중 도시 외곽에 위치한 산림 및 녹지지역을 제외하고, 용도지구 자료 중 공원자료와 통합하여 도심 내 공원 등 면적 녹지공간에 대한 데이터를 구축하였다.
즉, 교목의 밀도에 따라 밀을 1등급, 중을 2등급, 소를 3등급 생성숲으로 분류했으며, 1등급에 가까울수록 바람 생성이 활발한 숲으로 판단하였다. 마지막으로 대구광역시의 구군별로 바람 생성숲 등급별 면적 및 비율을 산정하였다.
바람 생성숲에 대한 데이터를 구축하고자 국토지리정보원에서 제공하는 중분류 토지피복지도와 임상도 자료를 활용하여 도시 외곽 산림 및 녹지지역을 추출하였다. 바람 생성숲의 등급화를 위해서는 임상도 항목 중 밀도를 기준으로 세 개의 등급으로 분류했는데, 임상도의 밀도는 밀(교목의 수관점유 면적이 71% 이상인 임분), 중(교목의 수관점유 면적이 51~70% 이하인 임분), 소(교목의 수관점유 면적이 50% 이하인 임분)로 분류된다.
이를 위해 본 연구에서는 2018년 전국을 대상으로 실시한 바람통로 네트워크 분석 자료(Korea Research Institute for Human Settlements, 2018)를 활용하였다. 바람통로 네트워크는 고도가 높은 산지에서 찬공기의 유동에 따라 바람이 모이는 곳을 나타내는 것으로, GIS 수문 모델링을 기반으로 하여 분석한다. 이를 위해서 국토지리정보원에서 제공하는 수치표고모델에 건물의 거칠기 길이를 결합하여 GIS 기반 수문모델링을 위한 입력자료를 구축했으며, 찬공기 흐름 방향 및 누적 흐름 등을 계산하여 바람통로 네트워크를 산정하였다.
본 연구에서는 대구광역시를 사례로 바람길 개념에 기초한 바람길숲의 유형을 분류하고, 각 유형별 특징에 따른 등급화 기준을 적용하여 바람길숲 분석을 실시하였다. 대구광역시의 바람 생성숲을 분석하기 위해 도시 외곽 산림 및 녹지지역을 추출하였고, 디딤·확산숲은 도심 내 위치한 녹지공간을 추출했으며, 연결숲은 바람 생성 숲 및 디딤·확산숲을 연결해주는 지역을 파악하고자 바람통로 네트워크 분석을 실시하였다.
분석된 바람길숲을 등급화 하였는데, 바람 생성숲은 밀도를 기준으로, 디딤·확산숲은 식생 활력도를 기준으로, 연결숲은 바람통로 네트워크 차수를 기준으로 각각 세 개의 등급으로 구분하였다.
하천, 도로, 건축물에 의한 도로 협곡 등은 바람 생성숲과 디딤·확산숲을 연결하기 위한 연결숲으로 조성이 가능한 지역이다. 연결숲 분석을 위해 풍속의 흐름을 저해할 수 있는 지표면 및 도시 건물의 거칠기 길이가 반영된 대구광역시의 바람통로 네트워크를 도출하였다(그림 4). 바람통로 네트워크는 1~8차수로 구성되어 있는데, 그 중 대구광역시의 주요 하천, 도로 등 연결성을 고려하여 연결숲으로 조성이 가능하다고 판단한 3~8차수를 주요 바람통로 네트워크로 선정하였으며, 이를 다시 3등급으로 구분하였다.
연결숲은 가로수, 하층식재, 하천변 녹지 등 선적인 녹지공간을 의미하는데, 관련 공간자료를 획득하는 데에 한계가 있어 연결숲 조성에 활용할 수 있는 지역을 분석하였다. 이를 위해 본 연구에서는 2018년 전국을 대상으로 실시한 바람통로 네트워크 분석 자료(Korea Research Institute for Human Settlements, 2018)를 활용하였다.
이러한 개념을 바탕으로 각 바람길숲의 분포를 파악하고, 유형별 특성에 따라 바람 생성숲은 임상도의 밀도를 기준으로, 연결숲은 바람통로 네트워크를 기준으로, 디딤·확산숲은 식생 활력도를 기준으로 등급화하여 분석하였다.
따라서 본 연구에서는 바람길숲 조성을 위한 도시숲 분류 방안을 제시하고자 한다. 이를 위해, 바람길숲 조성 시범도시 중 하나인 대구광역시를 사례로 바람길 개념에 기초한 바람길 숲의 유형을 분류하고, 각 유형별 특징에 따른 등급화 기준을 적용하여 바람길숲 분석을 실시하였다.
바람통로 네트워크는 고도가 높은 산지에서 찬공기의 유동에 따라 바람이 모이는 곳을 나타내는 것으로, GIS 수문 모델링을 기반으로 하여 분석한다. 이를 위해서 국토지리정보원에서 제공하는 수치표고모델에 건물의 거칠기 길이를 결합하여 GIS 기반 수문모델링을 위한 입력자료를 구축했으며, 찬공기 흐름 방향 및 누적 흐름 등을 계산하여 바람통로 네트워크를 산정하였다. 바람통로 네트워크는 1~8차수로 구분되며 8차수로 갈수록 작은 차수들이 모여 큰 바람통로가 형성된다.
그 후 3·4, 5·6, 7·8차수로 분류한 후 하천, 도로 등의 폭을 고려하기 위해 GIS buffer 기능을 활용하여 500m 반경으로 분석하였다. 이를 최종적으로 1등급, 2등급, 3등급으로 분류하였으며, 1등급에 가까울수록 바람통로의 역할을 강하게 하는 연결숲 조성지역으로 판단하였다.

대상 데이터

바람길숲 분석은 한반도의 동남부 내륙에 위치한 대구광역시를 대상으로 진행하였다. 그림 1a와 같이 대구광역시의 동쪽에는 경산시와 영천시, 서쪽으로는 고령군과 성주군, 남쪽으로 창년군과 청도군, 북쪽으로 칠곡군과 군위군 등 경상남북도 소재의 8개 시·군이 접해있다 (Daegu Metropolitan City, 2018a).
연결숲 분석을 위해 풍속의 흐름을 저해할 수 있는 지표면 및 도시 건물의 거칠기 길이가 반영된 대구광역시의 바람통로 네트워크를 도출하였다(그림 4). 바람통로 네트워크는 1~8차수로 구성되어 있는데, 그 중 대구광역시의 주요 하천, 도로 등 연결성을 고려하여 연결숲으로 조성이 가능하다고 판단한 3~8차수를 주요 바람통로 네트워크로 선정하였으며, 이를 다시 3등급으로 구분하였다. 그 결과, 1등급 바람통로 네트워크는 금호강, 낙동강과 같은 국가하천이 포함되었으며, 2등급은 신천, 팔거천, 동화천 등 지방하천, 3등급은 달서천, 매호천 등 소하천 및 도로 주변이 포함되었다.
바람통로 네트워크는 1~8차수로 구분되며 8차수로 갈수록 작은 차수들이 모여 큰 바람통로가 형성된다. 본 연구에서는 바람통로 네트워크의 8개 차수 중 대구광역시의 공간 구조를 고려하여 3~8차수를 주요 네트워크로 선정하였다. 그 후 3·4, 5·6, 7·8차수로 분류한 후 하천, 도로 등의 폭을 고려하기 위해 GIS buffer 기능을 활용하여 500m 반경으로 분석하였다.
6 사이의 값을 갖는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 식생활력도가 충분히 나타나는 봄, 여름, 가을 중 구름양 10% 미만을 조건으로 하여 위성영상을 검색하였으며, 검색된 영상 중 가장 선명한 영상이 나타난 2017년 9월 14일에 촬영된 Landsat 8 영상을 활용하였다.
연결숲은 가로수, 하층식재, 하천변 녹지 등 선적인 녹지공간을 의미하는데, 관련 공간자료를 획득하는 데에 한계가 있어 연결숲 조성에 활용할 수 있는 지역을 분석하였다. 이를 위해 본 연구에서는 2018년 전국을 대상으로 실시한 바람통로 네트워크 분석 자료(Korea Research Institute for Human Settlements, 2018)를 활용하였다. 바람통로 네트워크는 고도가 높은 산지에서 찬공기의 유동에 따라 바람이 모이는 곳을 나타내는 것으로, GIS 수문 모델링을 기반으로 하여 분석한다.

이론/모형

17의 범위로 분류되었다. 식생활력도를 파악하기 위해 보편적으로 사용되는 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)를 분석하였는데, NDVI는 Landsat TM 및 ETM 영상자료 활용하여 식 1을 통해 계산된다.

성능/효과

구군별로는 수성구(14.21km2), 달성군(8.25km2), 달서구(3.91km2), 동구(3.11km2), 북구(2.08km2), 중구(0.24km2), 서구(0.3km2), 남구(0.10km2)순으로 나타나, 수성구 및 달성군에서 상대적으로 많은 디딤·확산숲이 분포하고 있는 것을 확인하였다.
바람통로 네트워크는 1~8차수로 구성되어 있는데, 그 중 대구광역시의 주요 하천, 도로 등 연결성을 고려하여 연결숲으로 조성이 가능하다고 판단한 3~8차수를 주요 바람통로 네트워크로 선정하였으며, 이를 다시 3등급으로 구분하였다. 그 결과, 1등급 바람통로 네트워크는 금호강, 낙동강과 같은 국가하천이 포함되었으며, 2등급은 신천, 팔거천, 동화천 등 지방하천, 3등급은 달서천, 매호천 등 소하천 및 도로 주변이 포함되었다.
도심 외곽은 대부분 산림지역으로 식생지수가 높게 나타났으며, 도심 내부는 식생지수가 –1에 가까우나 도시공원을 중심으로 높은 식생지수가 나타났다. 도시공원의 평균 식생지수의 범위는 0.04~0.47로 나타났으며, 평균값은 0.33, 표준편차는 0.06으로 계산되어, 식생이 존재하는 대부분의 영역이 일반적으로 0.1~0.6사이의 값을 갖는 것을 감안할 때, 대구 지역 도시공원의 식생지 수는 다소 낮게 분포한다고 할 수 있다.
등급별 면적을 분석한 결과 1등급이 27.09km2, 2등급이 3.90km2, 3등급이 1.16km2로, 1등급 디딤·확산숲의 면적이 가장 큰 것으로 분석되었다.
디딤·확산숲을 등급화 하기 위해서 식생활력도를 활용했으며, GIS의 등급구간 분류 방법인 자연적 구분법을 활용하여 3등급으로 구분한 결과, 1등급은 0.31~0.49, 2등급은 0.17~0.31, 3등급은 0.0~0.17의 범위로 분류되었다.
디딤·확산숲을 분석하고자 임상도 자료 중 도시 외곽에 위치한 산림 및 녹지지역을 제외하고, 용도지구 자료 중 공원자료와 통합하여 면적 녹지공간에 대한 데이터를 구축한 결과, 대구광역시의 디딤·확산숲의 면적은 총 32.4km2로 나타났다(표 2).
1%)로 분류되었으며, 대구광역시의 북쪽 및 남쪽 일대에 분포하고 있다. 분류된 바람 생성숲을 임상도 밀도에 따라 등급화한 결과, 1등급 345.59km²(78%), 2등급 81.38km²(18.4%), 3등급 16.13km²(3.6%)으로 1등급이 가장 높은 비율을 차지하였다(그림 2 및 표 1). 주요 바람 생성숲은 팔 공산, 비슬산, 앞산, 대니산 등이다.
식생활력도를 바탕으로 등급화한 결과, 두류 공원, 달성공원, 범어공원 등 규모가 큰 대구광역시의 대표적인 도시공원이 1등급 디딤·확산 숲으로 도출되었으며, 국채보상운동기념공원, 어린이 공원 등은 2등급 디딤·확산숲, 기상대 기념공원 등과 같이 최근에 조성된 곳이어서 식생 활력도가 낮은 도시공원 및 소규모 녹지공간은 3등급 디딤·확산숲으로 포함되었다.
식생활력도를 활용한 디딤·확산숲의 등급 분류를 위해 대구광역시 전역에 대한 식생지수를 산정하였는데(그림 3), 수분이 있는 지역에서 음의 값 1(-1)이 나타났고 식생이 있는 지역에서 양의 값 1(+1)이 나타났다.
중분류 토지피복 및 임상도 자료에서 도시 외곽에 위치한 산림 및 녹지지역을 추출하여 바람 생성숲을 도출한 결과, 바람 생성숲의 면적은 443.1km²(대구광역시 면적의 50.1%)로 분류되었으며, 대구광역시의 북쪽 및 남쪽 일대에 분포하고 있다. 분류된 바람 생성숲을 임상도 밀도에 따라 등급화한 결과, 1등급 345.

후속연구

본 연구의 결과는 대구광역시의 바람길숲 조성 사업을 위한 근거자료로 활용될 수 있을 것이며, 관련 도시숲 조성 및 관리계획, 바람길 조성 계획 등을 마련하기 위한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 그뿐만 아니라 국가 및 지자체 단위에서 바람길숲 분석에 대한 가이드라인 작성의 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.
예를 들어, 디딤·확산숲을 등급화하는 과정에서 상대적인 식생활력도를 활용하여 세 개의 등급으로 분류하였는데, 바람길숲 유형별 등급화에 대한 객관적인 기준을 도출하는 것이 필요하다. 또한 실질적인 바람길숲 설계를 위해 바람길숲 유형 및 등급별 조성기법 및 관리방안에 대한 연구가 추가되어야 할 것이다. 마지막으로, 바람길숲의 미세먼지 및 폭염 저감 효과에 대한 연구를 통해 바람길숲 조성의 과학적인 근거가 뒷받침되어야 한다.
본 연구의 결과는 대구광역시의 바람길숲 조성사업에서 활용될 뿐만 아니라 도시숲 조성 및 관리계획, 바람길 조성 계획 등을 마련하기 위한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 지자체 단위의 바람길숲 조성 가이드라인 작성의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
또한 실질적인 바람길숲 설계를 위해 바람길숲 유형 및 등급별 조성기법 및 관리방안에 대한 연구가 추가되어야 할 것이다. 마지막으로, 바람길숲의 미세먼지 및 폭염 저감 효과에 대한 연구를 통해 바람길숲 조성의 과학적인 근거가 뒷받침되어야 한다. 이러한 연구를 통해 도출된 결과들이 바람길숲 조성사업에 적용되어, 바람길숲 조성으로 인한 도시 환경개선 효과가 시민들에게 체감되고 가시화될 수 있기를 기대한다
본 연구는 바람길숲 분석 및 유형별 분류에 대한 기초연구로써 향후 연구를 통해 분석 및 분류 방법에 대한 고도화가 필요하다. 예를 들어, 디딤·확산숲을 등급화하는 과정에서 상대적인 식생활력도를 활용하여 세 개의 등급으로 분류하였는데, 바람길숲 유형별 등급화에 대한 객관적인 기준을 도출하는 것이 필요하다.
본 연구의 결과는 대구광역시의 바람길숲 조성 사업을 위한 근거자료로 활용될 수 있을 것이며, 관련 도시숲 조성 및 관리계획, 바람길 조성 계획 등을 마련하기 위한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 그뿐만 아니라 국가 및 지자체 단위에서 바람길숲 분석에 대한 가이드라인 작성의 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구의 결과는 대구광역시의 바람길숲 조성사업에서 활용될 뿐만 아니라 도시숲 조성 및 관리계획, 바람길 조성 계획 등을 마련하기 위한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 지자체 단위의 바람길숲 조성 가이드라인 작성의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
마지막으로, 바람길숲의 미세먼지 및 폭염 저감 효과에 대한 연구를 통해 바람길숲 조성의 과학적인 근거가 뒷받침되어야 한다. 이러한 연구를 통해 도출된 결과들이 바람길숲 조성사업에 적용되어, 바람길숲 조성으로 인한 도시 환경개선 효과가 시민들에게 체감되고 가시화될 수 있기를 기대한다
특히 바람 생성숲과 디딤·확산숲을 연결하는 연결숲 조성이 우선적으로 추진되어야 할 것으로 판단되었다.
특히 바람 생성숲과 디딤·확산숲을 연결하는 연결숲 조성이 우선적으로 추진되어야 할 것으로 판단된다.

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표제어: PCR

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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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