Prioritization of Species Selection Criteria for Urban Fine Dust Reduction Planting

Selection of the plant material for planting to reduce fine dust should comprehensively consider the visual characteristics, such as the shape and texture of the plant leaves and form of bark, which affect the adsorption function of the plant. However, previous studies on reduction of fine dust through plants have focused on the absorption function rather than the adsorption function of plants and on foliage plants, which are indoor plants, rather than the outdoor plants. In particular, the criterion for selection of fine dust reduction species is not specific, so research on the selection criteria for plant materials for fine dust reduction in urban areas is needed. The purpose of this study is to identify the priorities of eight indicators that affect the fine dust reduction by using the fuzzy multi-criteria decision-making model (MCDM) and establish the tree selection criteria for the urban planting to reduce fine dust. For the purpose, we conducted a questionnaire survey of those who majored in fine dust-related academic fields and those with experience of researching fine dust. A result of the survey showed that the area of leaf and the tree species received the highest score as the factors that affect the fine dust reduction. They were followed by the surface roughness of leaves, tree height, growth rate, complexity of leaves, edge shape of leaves, and bark feature in that order. When selecting the species that have leaves with the coarse surface, it is better to select the trees with wooly, glossy, and waxy layers on the leaves. When considering the shape of the leaves, it is better to select the two-type or three-type leaves and palm-shaped leaves than the single-type leaves and to select the serrated leaves than the smooth edged leaves to increase the surface area for adsorbing fine dust in the air on the surface of the leaves. When considering the characteristics of the bark, it is better to select trees that have cork layers or show or are likely to show the bark loosening or cracks than to select those with lenticel or patterned barks. This study is significant in that it presents the priorities of the selection criteria of plant material based on the visual characteristics that affect the adsorption of fine dust for the planning of planting to reduce fine dust in the urban area. The results of this study can be used as basic data for the selection of trees for plantation planning in the urban area.

도시 미세먼지 저감 식재를 위한 수종 선정 기준의 우선순위 도출

도심지 내 미세먼지 저감 식재를 위한 식물 소재 선정 시에는 식물의 흡착 기능에 영향을 미치는 식물의 잎 모양, 질감, 수피의 형태 등 형태적 특성을 종합적으로 고려하여 선정하여야 한다. 그러나 지금까지 식물을 통한 미세먼지 저감에 대한 연구는 식물의 흡착 기능보다 흡수 기능에 대한 연구가, 실외식물보다 실내식물인 관엽식물을 대상으로 한 연구가 주로 진행되어 왔다. 특히, 미세먼지 저감 수종 선정 기준이 구체적이지 않아 미세먼지 저감 식재를 위한 식물 소재 선정 기준에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 퍼지다기준 의사결정법(Fuzzy MCDM)을 활용하여 미세먼지 저감에 영향을 미치는 8가지 지표 항목에 대한 우선순위를 도출하고 도심 내 미세먼지 저감 식재를 위한 수종 선정 기준을 마련하였다. 이를 위하여 미세먼지 관련 분야 전공자와 미세먼지 관련 연구 경험자들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 설문 조사 분석 결과, 미세먼지 저감에 영향을 미치는 지표 항목 중 잎 면적과 수종의 종류가 가장 높은 순위를 나타냈다. 그리고 잎 표면의 거칠기, 수고, 성장 속도, 잎의 복잡성, 잎 가장자리 형태, 수피 특징 순서로 우선순위가 높게 나타났다. 잎 표면이 거친 수종을 선정할 경우에는 잎에 털이 있고, 광택이 나며, 왁스층이 있는 수종을 우선적으로 선정하는 것이 좋다. 잎의 형태를 고려할 경우, 단일 잎보다 3종 혹은 2종 잎과 손바닥 형태의 잎을 선정하고, 잎의 가장자리는 밋밋한 모양보다는 톱니 모양의 잎을 선별하여 공기 중의 미세먼지가 잎의 표면에 흡착되는 표면적 비율을 높아지게 할 필요가 있다. 수피의 특성을 고려할 경우에는 피목이나 무늬종보다는 코르크층이 있고 껍질이탈이나 갈라짐이 관찰되거나, 앞으로 관찰될 가능성이 높은 수종을 선정하는 것이 바람직하다. 본 연구는 도심 내 미세먼지 저감을 위한 식재계획 시 식물의 미세먼지 흡착 기능에 영향을 미치는 식물의 형태적 특성을 중심으로 식물 소재 선정 기준에 대한 우선순위를 제시하였다는 것에 의의가 있다. 본 연구에서 도출한 결과는 도심지 내 수목 식재 계획을 위한 수종 선정 시 기초 자료로서 활용될 수 있을 것이다.