도시녹지는 열섬현상을 감소시키고 여가나 휴식 공간으로 활용되는 등 도시민의 삶의 질을 향상시키는 중요한 역할을 하는 도시 기반시설이다. 그러나 양적인 개발효율에 치중한 관행으로 도시녹지의 체계적인 관리가 미흡했던 것이 사실이다. 녹지총량제와 같은 보존을 위한 제도적 틀은 갖추어 가고 있지만, 정확한 녹지량을 산정하는 기술적 측면은 상대적으로 보완할 여지가 크다. 최근 들어 원격탐사를 이용한 녹지나 도시 기반시설의 정량적 탐지를 수행한 다양한 연구들이 수행 되었다. 그러나 기존 연구들이 활용한 자료의 공간 해상도를 고려하였을 때 도시 내에 무수히 존재하는 소규모 녹지공간의 탐지가 효과적으로 되었다고 보기 힘들다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 초분광 영상(CASI-1500)을 활용한 도시 내 소규모 녹지에 대한 정량적 탐지를 수행하였다. 이를 위해 식생지수를 산출하여 소규모 녹지공간의 탐지 여부를 검토한 뒤, ISODATA와 SAM 기법을 적용한 감독분류, 무감독분류를 통해서 각 방법들이 소규모 녹지공간 탐지에 적절한지 비교하였다. 미분류, 불투수성, 녹지로 의심되는 영역, 녹지의 4개의 피복으로 분류하여 SAM 기법에 사용된 참조스펙트럼의 차이를 비교하였다.
본 연구는 대구시를 사례로 셀룰라 오토마타-마르코프(Cellular Automata: CA-Markov) 모형을 활용하여 개발제한구역 유지 및 해제 시나리오별 2020년의 녹지를 예측하고, 토지피복 변화탐지기법 및 공간메트릭스를 이용하여 2009년과 2020년간 녹지의 공간적 변화를 분석하였다. 먼저, 마르코프 체인(Markov chain) 모형을 이용하여 1998년과 2009년의 환경부 토지피복도에 기초한 토지피복변화의 전이확률을 도출하였다. 마르코프 전이확률을 보다 현실에 가깝게 보정하기 위하여 대구시 녹지의 공간적 변화에 영향을 주는 제약요인을 선정하여 다기준 평가(Multi-Criteria Evaluation: MCE)를 통해 적합성 지도(suitability map)를 제작하였다. 최종적으로 마르코프 전이확률과 적합성 지도를 셀룰라 오토마타 모형과 결합한 CA-Markov 모형을 적용하여 개발제한구역의 해제 유무에 따른 두 가지 시나리오에 기반을 두고 2020년의 토지피복을 예측하였다. 모형의 타당성은 2009년의 예측된 토지피복도와 2009년의 실제 토지피복도를 비교하여 산출된 Kappa 계수로 검증하였다. 예측된 토지피복 가운데 녹지만을 대상으로 녹지피복변화를 탐지하고 이동창 샘플링을 적용한 공간메트릭스를 산출하여 2009년과 2020년간 녹지의 공간적 변화를 분석하였다. 분석결과에 따르면, 현재의 도시화 추세가 지속되고 개발제한구역이 유지되는 경우, 달성군, 달서구의 성서, 동구의 안심, 북구의 칠곡 등과 같은 교외 지역에서 2020년에 녹지의 파편화(fragmentation) 현상이 뚜렷하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 개발제한구역이 해제되는 경우, 개발제한구역 경계 주변부에서 녹지의 파편화가 나타나는 것을 알 수 있었다. 따라서 미래 대구시의 지속가능한 녹지관리를 위해서는 이러한 공간적 변화 양상을 충분히 고려하여 체계적인 모니터링을 실시할 필요가 있다.
도시지역의 사회문제 및 환경위험을 완화시킬 수 있는 수단이자 사회적 측면에서의 지속가능한 발전을 위해 질 좋은 도시녹지의 양적인 확대 및 관리에 대한 중요성이 부각되고 있다. 이에 본 연구에서는 서울시 중구, 동대문구, 성동구 등 3개 자치구의 46개 행정동을 대상으로 각종 사회경제적 데이터와 녹지데이터, 위성영상 등을 활용해 녹지의 분포 현황과 이의 분배적 형평성을 파악하고자 했다. 연구의 분석과정은 1) 행정동별 녹지분포 현황과 사회경제적 현황, 녹지의 효과를 체감하기 쉬운 가로수 면적 등을 파악하고, 위성영상을 이용한 정규식생지수와 지표면온도를 확인했다. 2) 이를 바탕으로 각 변수들의 상관관계 및 회귀분석을 실시하였다. 연구지역 녹지의 분배적 형평성 분석결과, 행정동별 환경특성 중 녹지율과 면적에서 큰 편차를 보였으며, 정규식생지수, 지표면온도 모두 동별 차이가 큰 것으로 나타났다. 또한, 환경변수와 사회경제적 변수와의 상관관계 분석결과, 기초생활수급자비율과 장애인비율이 높은 동의 정규식생지수가 낮고 지표면온도는 높은 것으로 나타나 환경형평성이 낮은 것으로 평가되었다. 환경불평등은 주거지역의 환경요인뿐 아니라, 주거형태와도 밀접하게 관련되어 있는 것으로 판단된다. 아파트 단지의 지표면온도는 단독 및 다가구 주택 밀집지역에 비해 $2.0^{\circ}C$ 가량 낮았으며, 정규식생지수 평균은 아파트 단지가 단독 및 다가구 주택 밀집지역에 비해 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 녹지분포의 행정동별, 주거유형별 환경불평등성이 확인된 만큼 소외지역에 녹지의 양적 확충이 필요하며, 녹지 환경에서의 사회적 배제 극복을 위한 정책 등을 통해 배제된 지역 주민들의 삶의 질 개선 노력이 필요하다.
본 연구는 대도시의 공원 및 녹지를 탄소배출 저감형으로 변화시키기 위한 도시 그린필드의 조성 및 관리방안을 제시함으로서, 저탄소 사회실현 및 녹색성장을 위해 국내 도시가 나아가야 할 공원녹지의 계획방향을 제안하는데 목적을 두고 있다. 연구의 순서로는 먼저 이론고찰을 통해 탄소저감형 도시계획 및 도시 그린필드의 개념과 특성을 검토함으로써 탄소저감과 도시 내 그린필드의 관련성을 고찰한다. 이어서 국내 도시 그린필드의 문제와 과제에 대하여 파악하고, 탄소저감형 그린시티계획을 수립한 대전광역시를 대상으로 공원녹지 상황을 도시계획을 통해 파악함으로서 도시 그린필드의 여건을 분석한다. 끝으로 대전광역시 그린필드의 조성 및 관리방안을 광역 그린네트워크, 그린필드 보존 및 확충 그리고 법 및 제도적 측면에서 연구함으로서 그린필드의 확보에 중점을 두고 공원 및 녹지계획을 수립하고 있는 국내 대도시의 미래 탄소저감형 그린필드의 계획방향을 제시한다.
경상남도 진주시를 사례지역으로 선정하여 도시계획구역 내에서의 용도지역별 토지이용변화탐지와 녹지면적추출을 고해상위성영상인 IKONOS, KOMPSAT-2(아리랑 2호)를 이용하여 분석함으로서 고해상위성영상이 지자체의 도시관리계획을 수립하고 평가하는데 핵심적으로 활용될 수 있음을 제시하는데 연구목적을 두었다. 그 결과, ArcGIS 기반의 토지이용변화 및 녹지면적 산정모듈을 개발하고, 이를 이용하여 토지이용변화와 행정동 내의 녹지 공간의 분포를 분석함으로서 도시계획의 수립과 실행에 따른 용도지역별 변화추이를 평가할 수 있는 도시관리행정의 평가자료로 고해상위성영상의 활용 가능성을 제시하였다.
기반시설이 부족한 녹지지역 및 관리지역 농림지역 자연환경보전지역에서 난개발을 방지하고 환경을 보호하기 위하여 도입된 연접개발제한 제도는 이들 지역의 난개발 방지에는 기여하였지만 연접개발여부의 판단이 모호하고 소규모의 분산개발을 초래하거나 개발행위허가를 피해 산지전용허가를 통한 개발행위가 야기되는 등의 문제가 유발되어 폐지되기에 이르렀다. 그러나 난개발 방지를 위해 도시계획위원회의 심의를 받도록 하고 있으나 여전히 위원구성이나 재량권 남용 등의 문제를 안고 있으며, 녹지축 보전대책의 미흡, 공간정보체계의 활용 부족, 법률별 경관관리기준의 불일치, 그리고 물리적 환경규제의 획일화 등 여러 가지 문제들이 나타나고 있다. 따라서 심의제도 운영을 위한 개선방안으로, 도시계획위원회의 구성 및 기능재편과 전문분야 집중심의제 도입, 동일 녹지축 상의 지자체들의 경우 개발행위허가 통합조정위원회를 두어 녹지축 보전방안과 개발행위허가기준 마련, 도시계획정보시스템의 조기구축 및 활용, 개발행위허가 경관관리기준을 지역 실정에 맞게 세부적으로 구축, 개발행위허가 시 재량행위 최소화를 위해 경사도, 표고, 임목본수도 이외에 생태자연도와 국토환경성평가지도 등을 추가하여 개발행위허가 판단의 기초자료로 활용하는 방안 등을 제안하였다.
본 연구는 한국과 일본의 특정 도시내 주거녹지의 미기후개선 및 $CO_2$ 농도저감 효과를 계량화하였다. 또한, 도시수목에 의한 화재방지의 효과를 검토하고, 그들 효과를 함께 증진하기 위한 녹지계획 및 관리 전략을 제시하였다. 수목 생장기간 중 평균 온도는 수목피도 12% 및 22%인 지구에서 녹지부재의 지구보다 각각 0.5$^{\circ}C$, 1.2$^{\circ}C$ 더 낮았다. 수목의 호당 연간 $CO_2$, 흡수량과 $O_2$, 생산량은 수목피도가 2배 더 높은 지구에서 3배 더 많았다. 수목피도 22% 지구의 수목은 광합성과 에너지 절약을 통해 지구 총 $CO_2$배출량의 약 3%를 해마다 상쇄시켰고, 지구내 거주민 모두가 연간 필요로 하는 산소량의 약 10%를 생산하는 중요한 역할을 담당하였다. 흉고직경 15cm인 느티나무 한 그루의 8월 하루 증산량은 7,100kca1/h(사무실 24평용) 냉방능력을 가진 냉방기를 12시간 동안 약 3대 가동하는 효과와 같았다. 또한, 그 수목은 해마다 32리터의 휘발유 소비에 따른 $CO_2$, 배출량을 상쇄시켰고, 한 사람이 68일간 호흡하는데 필요한 산소량을 생산하였다. 화재 방지를 비롯한 미기후개선 및 $CO_2$ 농도저감의 효과를 증진하기 위해, 수종선정 , 건물주변 식재기법, 녹지확충, 식생관리 등과 관련된 도시 주거녹지의 적정한 계획 및 관리전략을 제시하였다. 제안한 전략은 현존 단독주거지에서는 물론 새로운 주거단지를 조성하는데 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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