• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.272-272
• /
• 2020

급격한 도시화와 기후변화로 인해 기존 물순환 체계가 왜곡됨에 따라 저영향개발(Low Impact Development) 기법의 필요성이 증가하고 있는 추세이다. LID 요소 중 하나인 옥상녹화는 국내에 도입이 많이 되었고 적정 설계인자를 설정하기 위해 지속적으로 연구를 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 옥상녹화 설계인자의 설정과 수문·식생·토양을 고려한 시나리오 구축을 통해 국내 물순환 모형인 K-LIDM을 이용하여 옥상녹화의 정량적 물순환 효율성 분석을 수행하였다. 대상유역은 한국 그린인프라 저영향개발센터 내 옥상녹화 실험장으로 옥상녹화에서 계측하고 있는 측정값을 기반으로 K-LIDM 모형 검보정을 수행하고 옥상녹화의 설계인자에 따른 시나리오를 통해 수문학적 성능평가를 수행하였다. 단기강우 시나리오를 적용하였을 때 옥상녹화는 일반콘트리트 옥상에 비해 5.25 ~ 36.48%의 유출저감률이 산정되었으며, 유출저감 한계효율은 지속시간 60분, 120분, 180분 일 때 각각 8.93%, 6.17%, 5.25%로 산정되었다. 장기강우 시나리오를 적용하였을 때는 연평균 53.54%의 유출저감률이 산정되었다. 또한 토심의 증가에 따른 유출량 감소는 관목>교목>지피 식물 순으로 나타났으며, 토심이 1cm 증가할 때의 저감유출랴은 지피 식물의 경우 0.0002㎥/s, 교목의 경우 0.0005㎥/s, 관목의 경우 0.0008㎥/s로 나타났다. 옥상녹화는 건물 설계에 따른 적재하중과 환경조건, 식물선정, 생육에 많은 영향을 받는 기술요소이므로 다양한 시나리오를 통한 수문학적 성능평가가 필요시 된다. 본 연구결과는 정량적 옥상녹화시스템 효율성 검증을 실시하기 위한 옥상녹화 설계가이드라인에서 고려사항을 제시할 수 있는 기준이 될 것이라고 기대된다.

• 토지주택연구
• /
• 제7권4호
• /
• pp.299-305
• /
• 2016

본 연구는 기후변화 대응을 위한 계획적 수단으로서 옥상녹화에 따른 건축물 에너지 저감효과를 분석하여 옥상녹화 적용확대를 위한 기초자료를 제시하는데 목적이 있다. 대상지는 최근 준공된 공동주택 중 옥상녹화가 적용된 주동과 부대복리시설을 선정하였다. 건축 유형에 따라 경량형(토심 20cm) 및 혼합형(토심 40cm) 옥상녹화를 적용하고, 디자인 빌더(Design Builder)를 활용하여 옥상녹화 적용에 따른 에너지 저감량을 비교 분석하였다. 분석결과, 모든 대상 건축물에서 옥상녹화 적용시 에너지 저감효과가 있으며, 혼합형 옥상녹화가 경량형 옥상녹화에 비해 냉 난방 에너지 저감효과가 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.320-320
• /
• 2022

기후변화와 도시화로 인한 영향으로 도시의 폭우, 폭염을 비롯한 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 시가화 지역의 높은 불투수율은 도시홍수를 야기한다. 이러한 현상을 완화하기 위해 도시지역에서는 그린인프라와 저영향개발이 도입되고 있다. 그 중 지속가능한 발전을 위한 필수요소로 자리매김한 옥상녹화는 도시에 위치한 건물의 상층부와 내부의 온도를 낮춤으로써 에너지절감효과와 강우 시 빗물을 저류함으로써 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 녹지도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 열섬현상완화와 유출 저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상요소를 Flux Profile Method를 적용하여 공간 내에 있는 열에너지의 총량인 순복사열을 구성하는 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G)을 산정하였다. 또한 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 옥상녹화의 적용성을 평가하였다. 2021년 7월 21일부터 2021년 7월 28일 까지 모니터링한 결과 옥상녹화의 열 효율은 일반 콘크리트 지붕에 비해 실내온도가 최대 6.83℃ 낮게 나타나며 이는 여름철 건물 내부의 온도조절에 필요한 에너지 저감효과를 볼 수 있다. Flux Profile Method를 적용한 결과 옥상녹화의 전체 열속 중 현열속 28.5% 잠열속 70.7%, 토양열속 0.5% 의 복사량 분포를 보였고, 일반 콘크리트 지붕은 현열속 45.3%, 잠열속 38.6%, 토양열속 16.2% 으로 나타났다. 이와 같은 방법은 옥상녹화의 정량적 평가를 가능하게 함으로서 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.449-449
• /
• 2015

최근 비정상성을 띄는 강우 사상으로 인해 도심지에서는 유출량이 증가하여 많은 피해를 보이고 있다. 이를 해결하기 위해 투수성 포장재, 옥상 녹화, 침투 트렌치, 빗물 정원 등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 이를 유역에 속해 있는 전체 도심지에 적용하기에는 많은 자원이 소비된다. 이에 본 연구는 서울시의 청계천 유역을 대상으로 강우유출 모형인 SWMM을 이용하여 소유역 별로 투수성 포장재와 옥상 녹화 사업을 적용하여 유출저감 효과를 분석하였다. 적용된 강우는 강우강도에 따라 각 시설들이 갖는 한계점을 분석하기 위해 서울(108) 지점을 기준으로 재현기간 80년, 지속기간 24시간에 대해 초과확률 50%에 해당하는 Huff 3분위를 채택하였고, 투수성 포장재와 옥상녹화는 서로 적용 위치가 달라 두 가지 사업의 조합을 통해 각각의 효과를 분석하였다. 또한 사업 우선순위를 위해 소유역별 사회, 환경적인 자료를 취합하여 우선순위화 하였다. 이를 통해 한정된 자원 내에서 최적의 개발 지역을 선정하여 최대한의 효과를 도모하고자 한다.

• 한국조경학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.190-197
• /
• 2012

본 연구는 저관리 경량형 옥상녹화의 열수지를 정량화하기 위하여 모의실험을 수행하였다. 콘크리트블록을 이용하여 가로 $1.2m{\times}$세로 $1.2m{\times}$높이 1m의 모의실험구 2개를 제작하여 하나는 한국잔디를 식재한 토심 10cm의 옥상녹화 실험구로 하였으며, 옥상녹화를 실시하지 않은 나머지 하나는 대조구로 하였다. 2012년 6월 6일~7일에 기온, 상대습도, 풍향, 풍속 등 외부 기상환경, 증발산량, 옥상녹화와 대조구인 콘크리트의 표면과 천장면의 온도, 열류량, 열수지를 측정하였다. 6일과 7일의 일최고기온은 각각 $29.4^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$로 초여름 날씨로는 매우 무더웠다. 6일과 7일의 일증발산량은 각각 $2,686.1g/m^2$과 $3,312.8g/m^2$이었으며, 일사량이 증가함에 따라 증발산량도 증가하였다. 외부 기온이 가장 높은 시간일 때의 옥상녹화 표면과 대조구 표면의 온도차이를 비교해 보면 대조구 표면이 $5.5^{\circ}C$(6일)와 $2.2^{\circ}C$(7일) 더 높은 것으로 나타났다. 옥상녹화 천장과 대조구 천장의 온도차이를 비교해 보면 $13.1^{\circ}C$(6일)와 $14.2^{\circ}C$(7일)로 나타나 옥상녹화에 의한 실내온도저감효과가 매우 큰 것으로 나타났다. 옥상녹화와 대조구인 콘크리트 표면의 열수지를 분석한 결과, 옥상녹화는 순복사량과 잠열량이 많은 비율을 차지하고 있었으나 대조구는 현열량과 전도열량의 비율이 높았다. 즉, 옥상녹화는 한국잔디와 식재토양에 의한 증발산으로 열을 식혀주는 잠열의 비율이 높은 반면에 대조구인 콘크리트 표면은 식물이 식재되어 있지 않기 때문에 열을 식혀주는 잠열은 $0W/m^2$인 반면에 주위 온도를 증가시키는 현열량과 건물내로 전달되는 전도열량의 비율이 높아 표면과 천장면의 온도를 상승시켰다. 본 연구는 옥상녹화의 온도저감과 열수지 해석을 시도했다는 점에서는 매우 의의가 크다고 할 수 있지만, 옥상녹화는 토심과 토양배합비, 식물종, 계절 등 여러 변수에 따라 온도저감효과가 다르게 나타날 수 있기 때문에 이에 대한 후속연구가 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
• /
• pp.383-383
• /
• 2018

최근 기후변화와 도시화로 인해 국지성 집중호우 및 불투수면적이 증가하고 있는 실정이며, 도시 지역 내의 첨두유량, 도달시간, 지체시간 등과 같은 수문학적 인자가 변화함에 따라 재산피해, 인명피해가 발생하고 있다. 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법은 수리수문학적 및 환경생태학적 문제를 저감하는 방안 중 하나로써 도시지역에서 수환경을 자연상태로 복원하는 대안으로 제시되고 있다. LID 기법 중 하나인 옥상녹화는 도시 내의 불투수면 증가로 인한 초과 지표면유출을 저감시켜 물관리를 하는 기술이다. 본 연구는 경남 양산시 부산대학교 제 2 캠퍼스에 조성된 옥상녹화 장치를 이용하여 정량적으로 유출량을 분석하였다. 비식생구와 식생구를 설치하고 실험의 시나리오는 강우강도를 25, 50, 75, 100 mm/hr로 설정하여 측정된 데이터 값을 바탕으로 SWMM(Storm Water Management Model) 모델링을 수행하였다. 유출량 값은 SWMM 5의 매개변수 추정지원 시스템인 SWMM-SCE를 이용하여 모형을 자동보정하였다. 보정된 모의유량은 실측유량과 0.28~3.81% 만큼의 오차를 보였고 각 시나리오에 따라 검증한 결과 상관계수가 0.82 이상으로서 실측값과 높은 상관성을 나타내었다. 옥상녹화 실험의 경우, 강우강도 75mm/hr일 때 첨두유출저감율과 지연시간은 각각 15.45% 감소, 15초 지연으로 최적의 효율이 나타났으며 강우강도 25mm/hr일 때 첨두유출저감율과 지연시간은 각각 1.36% 감소, 4초 지연으로 최저의 효율이 나타났다. SWMM 모의 결과는 강우강도 75mm/hr일 때 첨두유출저감율과 지연시간은 각각 15.45% 감소, 16초 지연으로 최적의 효율이 나타났으며 강우강도 25mm/hr일 때 첨두유출저감율과 지연시간은 각각 2.73% 감소, 4초 지연으로 최저의 효율이 나타났다.

• 한국조경학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.91-98
• /
• 2012

본 연구는 저토심 무관리형 옥상녹화시스템을 위한 토양배합이 세덤류 생육에 미치는 영향을 연구하여 생육 적정성 토양배합을 파악하고자 하였다. 식생모듈박스를 이용하여 토심 7cm, 5종 토양배합비가 있어 2010년 12월부터 5층 옥상에서 실시하였다. 식물의 생육현황은 P5C7P2V1이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 다음으로 P10C7P2V1과 P1P1V1, P1과 C1의 생육이 가장 저조한 것으로 나타났다. 실험 경과, P5C7P2V1의 토양배합비에서 효과가 가장 양호하게 나타나, 도시내 대면적 녹화에 기여할 수 있는 토양배합비로 판단된다.

• 한국조경학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.90-100
• /
• 2003

본 연구는 기존 건축물 옥상녹화에 이용 가능한 저토심 옥상녹화 시스템 을 연구하고 개발하고자 수행되었다. 연구목적을 달성하기위해서 시스템의 개념적 모델이 선행 연구로부터 유추되었고 개념적 모델로부터 실험을 위한 시스템들이 제안되었다. 건축물 옥상 위에 설치된 이 시스템들에서 기린초의 생육에 대하여 인공배지 종류, 토심, 그리고 배수 형태의 효과들이 2002년 4월 3일부터 10월 18일까지 연구되었다. 인공배지 종류는 단용과 혼용이고, 토심은 5cm, l0cm,그리고 15cm이며, 배수 형태는 저수$.$배수형과 배수형으로 하였다. 여기서, 인공배지 단용은 폐유리 미분 100에 발포제를 1∼2정도 첨가하고, 착색제를 1정도 첨가한 후, 6∼8$^{\circ}C$/min로 승온하여 750∼85$0^{\circ}C$의 온도에서 발포시킨 다공질 유리를 수냉식으로 급랭하고, 분쇄기로 이송하여 l0mm이하로 분쇄하고 입도를 조절하여 얻어진 다공질 유리 파쇄물과 수피를 부피 비 6:4로 혼합하여 조성된 것이며 인공배지 혼용은 인공배 지 단용에 양토(모래 46%, 미사 40%, 점토 14%)를 부피비 5:5로 혼합하여 조성된 것이다. 피복면적, 지상부와 지하부의 생체중과 건물중, 그리고 시각적 질을 조사하였다. 각 변수들은 던칸의 다중범위 검정으로 통계처리 하였으며 처리들간의 유의수준은 5%였다. 그리고 기존 건축물 옥상에 대한 과부하의 위험을 피하기 위해서 각 시스템의 중량이 평가되었다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 중에 피복면적에 대한 배수 형태의 효과는 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다. 인공배지 혼용의 피복면적은 인공배지 단용의 것보다 통계적으로 유의성 있게 높았다. 토심 5cm처리의 피복면적은 나머지 처리들의 피복면적보다 통계적으로 유의성 있게 낮았다. 토심 l0cm처리와 토심 15cm처리는 통계적으로 유의성이 없는 것으로 나타났다. 지상부와 뿌리의 생체중 및 건물중과 시각적 질에 대한 처리들의 효과는 피복면적에 대한 것과 유사하거나 동일하였다. 결과적으로, 기린초의 생육은 인공배지 단용보다 인공배지 혼용에서 더 높았고, 토심 10∼15cm에서 더 높았으며, 배수 형태에서는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 이 결과를 토대로, 기존 건축물 옥상에 적용 가능한 시스템의 허용하중과 기린초의 생육을 동시에 고려해볼 때, 저토심 옥상녹화 시스템 은 인공배지 종류에서는 혼용이, 토심은 10cm, 그리고 배수형태는 배수형이 적합하다고 보았다. 제안된 조건으로 조성된 시스템은 인공배지가 포장용수량상태일 때 그 중량이 약 115kg/$m^2$정도로 나타났다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
• /
• pp.559-561
• /
• 2008

본 연구는 저토심 저관리를 목적으로 한 옥상녹화시스템에 각시둥글레와 흰줄무늬사사를 식재한 후, 식물생육과 토양수분함량의 평가를 통해 적정 토양배합비와 토심을 추출하고자 실시하였다. 흰줄무늬사사의 경우, 적은 개체로도 높은 피복율을 나타냈으며, 7cm 실험구를 제외한 모든 실험 구에서 양호한 생장량을 보였다. 특히, 배합비율 6:2:2 실험구에서 초장, 근원직경, 엽폭, 엽길이, 엽병길이, 착엽수 모두 가장 높게 나타났다. 각시둥글레는 높은 고사율을 보여 옥상녹화에는 적합하지 않은 것으로 나타났다.

• 한국조경학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.98-108
• /
• 2009

본 연구는 저토심형 옥상녹화 시스템 개발을 위하여 제안된 공법의 특징, 경제성, 자생 및 도입 지피식물류의 생육상태를 분석하여 생육 적정성을 파악하고자 하였다. 저토심 인공지반 녹화공법은 세립토양필터가 붙은 1cm 롤형 배수판 위에 7.5cm 두께의 암면매트를 설치, 그 위에 4.5cm의 상토층을 조성하여 배수판을 포함한 전체 토심은 13cm이었다. 설계가 기준으로 공법별 토양층 공사비를 살펴보면 세덤블럭공법이 89,433원/$m^2$이었고, 저배수공법이 92,550원/$m^2$이 소요되는 것과 비교한 결과에서 저토심 인공지반 녹화공법의 토양층 조성 공사비는 45,000원/$m^2$으로 기존 저토심 옥상 녹화공법보다 경제적으로 50% 정도 원가절감 효과가 있었다. 저토심 인공지반 녹화공법의 유효성 검토를 위해 대한주택공사 2층 옥상부에 실험구를 설치하고, 초본식물 생육조사를 위해 국내에 도입되고 있는 옥상녹화 초본류 중 활용빈도가 높은 종들을 대상으로 자생종 및 도입종별 피복률, 생체중량, 건체중량을 측정하였다. 자생종인 기린초, 애기기린초, 두메부추, 돌나물, 매발톱꽃, 층꽃나무 등은 저토심 인공지반 녹화공법에서 피복률 증가와 함께 생체중량, 건체중량이 증가하는 경향을 보였다. 도입종에 있어 스프리움, 리플렉섬도 비슷한 경향을 보였으나, 일부 종에서는 잡초관리가 필요할 것으로 판단되었다. 결과적으로 저토심 인공지반 녹화공법은 저비용으로 옥상녹화가 가능한 것으로 분석되었고, 식물생육도 양호한 것으로 나타나 도심 내 옥상녹화의 보급화에 기여할 것으로 기대되었다.