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

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.157-157
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• 2021

2015년 파리에서 체결된 파리협정은 1850년 대비 2100년까지의 지구 평균기온 상승을 1.5℃ 이내로 제한하기 위해 5년마다 참여국에 상향된 온실가스 배출 감축 목표를 제출하게 하고, 탄소 배출 및 온도상승 저감 목표 달성을 위해 도시 내 그린인프라를 적극적으로 도입하는 등 국제사회 공동의 종합적인 이행을 예정하고 있다. 그린인프라의 유형 중 하나인 옥상녹화(Green Roof)는 기후변화 적응을 위한 도시 인프라 구축 방법의 하나로 국내에서도 많은 각광을 받고 있다. 옥상녹화(Green Roof)는 도시의 불투수층인 지붕 면적을 모두 혹은 일부 식생으로 덮어 표면층에 추가의 투수층을 조성하는 것을 지칭한다. 옥상녹화의 경우 별도의 토지면적 확보가 필요하지 않고 기존의 시설물에 추가적인 설치가 가능해 여분의 토지가 부족한 도심지의 녹지 확보를 위한 친환경적인 그린인프라로 각광받고 있다. 현재까지 옥상녹화(Green Roof) 관련 국내 연구 현황은 '옥상 녹화의 공법'을 다룬 비율이 높고 실증적인 결과를 가진 선행연구가 거의 없다. 따라서 본 연구는 동일한 조건하에 4개의 실험동을 설치하고 동질성 검사를 한 후 옥상에 설치된 재료[일반 콘크리트(Bare Concrete), 고반사 도장(High Reflective Paint), 사사(Short Bamboo), 잔디(Grass)]에 따른 건물 내 온도 변화 저감효과에 대한 분석을 수행하였다. 2020년 8월 17일부터 22일까지 측정된 지붕 표면 평균 최고온도 모니터링 결과를 일반 콘크리트 지붕과 비교했을 때. 고반사 도장 지붕의 경우 8.26℃, 옥상녹화(사사, short bamboo) 지붕의 경우 7.21℃, 옥상녹화(잔디, grass)의 경우 10.8℃ 낮은 것으로 측정되었다. 또한 실내 천정 표면 평균 온도의 경우 콘크리트 지붕과 비교하여 고반사 도장 지붕은 6.46℃, 옥상녹화(사사, short bamboo) 지붕은 13.52℃, 옥상녹화(잔디, grass)는 13.3℃ 낮은 것으로 나타났다. 본 연구결과는 옥상녹화의 온도저감 효과를 정량적으로 제시하고 있어, 향후 기후변화 대응 및 적응 전략적 수립에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제40권3호
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• pp.60-68
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• 2012

본 연구는 옥상녹화 장소별 이용행태와 옥상녹화 이용과 평소 전반적인 건강 수준의 연관성을 파악하여 옥상녹화 장소 이용을 통한 건강효과를 파악하고자 하였다. 연구대상지는 대구지역 옥상녹화가 조성된 건축물 유형별로 주택, 관공서, 교육기관, 의료기관, 쇼핑센터를 선정하였다. 연구 대상자는 옥상녹화 건물 거주자 및 이용자로 하였다. 현재 옥상녹화 이용행태는 60% 이상 이용률, 30분 미만의 단시간 이용, 기분전환 및 스트레스 해소를 위해 휴식, 주변 경관감상, 흡연, 산책과 운동의 목적으로 이용되고 있다. 옥상녹화 활성화를 위하여 시설물과 녹화식물을 확충하고, 운영 및 관리 보조금 지원이 효과적이다. 이용자의 건강수준이 낮게 나타난 교육기관, 의료기관, 쇼핑센터에 우선적으로 옥상녹화를 조성할 경우, 도시민의 건강증진에 도움이 될 것으로 생각된다. 휴식과 주변 경관감상을 통한 정서적 건강향상은 신체적 건강에도 영향을 주므로, 옥상녹화 조성을 통한 물리적 환경개선은 건강한 도시만들기에도 기여할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.495-495
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• 2017

도시화는 불투수면의 증가를 야기 시켜 물순환 왜곡, 다양한 오염 물질의 유입으로 인한 비점오염물질 유출, 인공 배출열의 증가로 인한 도시열섬효과 등 다양한 문제를 유발한다. 이러한 수리수문학적 및 환경생태학적 문제를 저감하기 위하여 도시지역과 같은 개발 사업에서는 수환경을 가능한 자연 상태로 복원하는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법이 중요한 대안으로 제시되고 있다. LID기법 중 하나인 옥상녹화는 에너지 이용을 최소한으로 한 자연 녹음의 효과적인 이용을 도모하여 환경공생도시 조성과 식물을 매개로한 자연 순환 과정을 도시구조에 도입하여 순환 시스템 재생이 가능 하도록한다. 노지녹화는 두꺼운 자연 토양을 이용하는 반면 옥상녹화는 적재하중의 제약(옥상의 적재하중 조건은 $150{\sim}180kgf/m^2$이다. 비중이 1.6~1.8인 토양을 20cm 객토한 경우, 약 $320kgf/m^2 $이상의 적재하중이 되기에 식재기반의 경량화는 중요한 사안이다.)으로 인해 용적밀도가 작은 인공경량토양 또는 개량토양을 이용하며, 토양 두께도 얇게 설정된다. 또한 토양의 두께는 식물의 크기와 종류 및 토양의 조성에 따라 다르기에 적재하중 조건을 고려한 적절한 토양과 식재 식물의 크기와 종류 결정은 중요하다. 이에 본 연구에서는 옥상녹화식생에 대한 평가와 이에 대한 시험 프로세스가 가능한 실험 장치를 개발하였다. 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 1m*1m*0.6m 아크릴 재질의 녹화셀로 경사조절이 가능하도록 설계하여 경사변화에 따른 유출, 침투, 증발산량의 탄성도 모의 평가를 할 수 있다. 또한 4점식 형태의 로드셀을 이용하여 녹화셀에서 발생하는 증발산량을 측정하고 관측된 증발산량은 RS-232c 이상의 통신프로토콜을 사용하여 주기적인 관측치의 송수신이 가능하며 주기적 자료송수신 외에도 옥상 녹화셀의 측면에 하중 표시기를 설치하여 관측이 가능하다. 또한 저면에 바퀴설치를 통하여 이동 실험이 용이하며 현재 부산대학교 양산캠퍼스 한국 GI&LID 실증단지 연구센터 내 옥상녹화 실험장에 옥상녹화 효율성 검증 실험 장비를 설치하여 자연 혹은 인공강우를 통한 유출, 침투, 증발산량의 시험계측을 실시중이다. 이러한 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 최대 하중 2,000kg, 측정해상도 0.02kg 이상을 허용하는 로드셀과 녹화셀을 이용하여 하중을 고려한 식생의 종류에 따른 평가가 가능하므로 최적 식재기반 단면구조 개발에 이용될 수 있을 것이다. 또한 토양 함수량 변화 측정으로 옥상녹화에 이용되는 다양한 종류의 식물의 염분에 대한 저항성과 식물의 성장능력을 평가하여 녹화공간에 따른 옥상녹화에 사용할 식생을 결정할 수 있다.

• 토지주택연구
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• 제7권4호
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• pp.299-305
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• 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
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.320-320
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• 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.

• 한국조경학회지
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• 제39권4호
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• pp.11-17
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• 2011

본 연구는 한 중 옥상녹화의 법률을 분석하여 법규 및 지원제도상의 문제점을 파악하고, 그에 따른 보완점을 종합적으로 검토하여 옥상녹화의 법규 및 지원제도 개선 방안을 제시하였다. 연구 결과, 첫째, 구조안전 측면은 옥상녹화의 가장 중요한 조건이다. 따라서 옥상에 하중안전을 위하여 옥상녹화 설계 시 시공재료의 중량, 우수와 설(雪) 하중에 대한 영향, 방문자의 수용량을 정확하게 계산해야 한다. 둘째, 설계기준으로 방수 및 방근재료는 지역에 따라 적합하게 사용해야 한다. 셋째, 유지관리는 식물, 시설물, 토양 등으로 구분하여 정기적인 점검과 보수가 필요하다. 넷째, 품질검사 기준으로 방수 및 방근 성능검사 기준과 식물생육 상황을 판단하는 기준이 있어야 한다. 방수 및 방근 성능은 옥상녹화의 가장 중요한 부분이기 때문에 시공 후 공사 품질을 엄격하게 수행하여야 한다. 다섯째, 옥상녹화 지원제도를 적극적으로 시행하고 보다 더 적극적이고 상세한 지원체계가 제시되어야 한다. 아울러 옥상녹화 의무화 규정을 더 강화시킬 필요가 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.94-94
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• 2021

현재 전 지구적으로 일어나고 있는 극단적 기후현상과 이로 인한 자연재해의 원인은 복합적이다. 기후변화로 인한 영향과 동시에 도시화 또한 하나의 원인으로 작용하고 있다. 이러한 영향을 완화하기 위한 방안으로 도시의 그린인프라와 저영향개발은 최근 지속가능한 발전을 위해 꼭 필요한 요소로 자리잡고 있다. 그린인프라 유형 중 하나인 옥상녹화는 많은 이점을 제공한다. 도시에 위치한 건물의 상층부, 내부 및 주변 온도을 낮춤으로써 얻을 수 있는 에너지절감 효과와 강우 시 상당량의 빗물을 저류함으로써 기대되는 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 식물의 적극적인 도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 도시지역의 열섬현상완화와 유출저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 연직방향 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상자료를 Flux Profile Method를 적용하여 무강우기간과 강우발생기간 동안의 연직 방향의 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G) 을 산정하였다. 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 적용성을 평가하였다. 실험의 대조군인 일반 코팅재로 마감된 콘크리트 지붕의 무강우 기간 중 최대 현열속 693.82 W/m² 잠열속은 330.15 W/m² 으로 나타났으며, 실험군인 옥상녹화가 조성된 지붕의 최대 현열속 436.27 W/m², 잠열속 949.20 W/m² 으로 나타났으며, 산정치와 관측치 시계열의 NSE는 0.81 으로 Flux Profile Method를 통해 산정된 열속의 정확도는 비교적 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 방법으로 옥상녹화의 정량적 평가가 가능해짐으로써 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제41권5호
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• pp.1-8
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• 2013

이 연구는 2종의 저관리 경량형 옥상녹화시스템(세덤박스와 우수저장형 옥상녹화시스템)을 대상으로 옥상녹화 효과를 평가하기 위해 옥상의 건조한 조건에 잘 견딜 수 있는 내건성 식물 12종을 대상으로 실험을 실시하였다. 실험은 우수저장형 옥상녹화시스템의 기초 연구를 위해 식물의 내건성을 평가하였다. 식물의 내건성 평가를 위해 무관리 조건에서 12종 식물의 건조스트레스의 저항성을 평가하였다. 내건성 평가는 처리 시간에 따라 12종 식물의 상대수분함량의 변화, 전해질 용출 평가, 엽록소 함량의 변화, 토양수분과 건조 스트레스와의 관계를 연구하였다. 건조처리 시간이 길수록 식물들의 상대수분 함량과 엽록소 함량이 감소하면서, 전해질 용출이 증가하였다. 따라서 식물의 내건성 평가 결과, Pulsatilla koreana, Ainsliaea acerifolia를 제외한 10종이 내성이 강하여 옥상녹화에 적용 가능한 종으로 판단되며, 우수저장형 옥상녹화 시스템에서 식물들의 내건성은 식생박스의 식물들보다는 강한 것으로 나타났다. 따라서 우수저장형 옥상녹화 시스템이 식물의 생육과 건조조건에 대한 저항성 증진 효과가 있는 것이 증명되어 도시 옥상녹화에 이용할 수 있다.

• 토지주택연구
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• 제7권1호
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• pp.53-63
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• 2016

본 논문은 옥상녹화하중 세 가지 유형(경량형, 중량형, 혼합형)이 한국토지주택공사(이하 LH)에서 공급하는 공동주택과 부대복리시설의 옥상층 슬래브에 미치는 영향을 구조해석과 설계를 통해 평가하고, 이를 토대로 옥상녹화하중이 작용하는 옥상층 슬래브의 구조설계시 활용가능한 배근 가이드 라인을 제시하였다. 구조해석 및 설계결과, 옥상녹화하중의 종류에 관계없이 LH 공동주택의 옥상층 슬래브는 슬래브 주근을 D10 철근 200~250mm 간격으로 배근할 경우 안전하며, 슬래브 두께도 150mm로 적용가능한 것으로 나타났다. 콘크리트 설계강도가 24, 27, 30MPa로 변화하여도 옥상층 슬래브의 슬래브 주근은 D10 철근을 200~250mm 배근하고 슬래브 두께도 150mm가 적용가능한 것으로 나타났다. 옥상녹화하중이 작용하는 부대복리시설의 2방향 슬래브는 토양 종류와 토심 두께에 관계없이 D10철근을 200mm 간격으로 배근하고 슬래브 두께도 150mm로 적용가능한 것으로 나타났다.