• KIEAE Journal
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• 제16권1호
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• pp.67-71
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• 2016

Purpose: There is a growing interest in rainwater runoff reduction effect of green roof, as flooding caused by increasing impervious surface is becoming more and more frequent in urban areas. This study was conducted to prove runoff reduction and runoff delay effect of the retentive green roof and to investigate its influencing factors to the rainfall events that occurred in the summer of 2013. Method: The experiment intended to monitor the runoff quantity of the retentive green roof($140m^2$) and normal roof($100m^2$) in #35 building in Seoul National University, Seoul, Korea for 75 days in 2013. Result: On analysis of 9 rainfall events, it showed that the retentive green roof has 24.8~100% of runoff reduction ratio, 21.2~100% of peak flow reduction ratio, 0.5~3.75 hours of peak delay, and $1.8{\sim}7.2m^3$ of retaining capacity in an area of $140m^2$. It shows different results depending on rainfall and antecedent dry days. The results show that runoff reduction effect is effective when the rainfall is less than 50 mm and antecedent dry day is longer than five days on average. By installing retentive green roofs on buildings, it can help mitigate urban floods and rehabilitate urban water cycle.

• KIEAE Journal
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• 제10권3호
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• pp.11-16
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• 2010

This paper has attempted to investigate the change in soil moisture volume and temperature of architecture by planting ground(soil thickness and soil mixture ratio) and ground cover plants(Sedum sarmentosum, Zoysia japonica, Chrysanthemum zawadskii) for middle region green roof system. For this, a test was conducted on the roof of Konkuk University building from April 2009 to October 2009. In terms of treatment, five types(SL, $P_7P_1L_2$, $P_6P_2L_2$, $P_5P_3L_2$, $P_4P_4L_2$) depending on soil mixture ratio and two types(15cm, 25cm) by soil depth were created. Results of soil moisture volume by soil mixture ratio in the 15cm soil thickness showed that the difference was significance between simple soil and mixture soil treatment, however, the statistical significance was not recognized according to soil mixture ratio. In case of 25cm soil thickness, soil moisture volume by soil mixture ratio was more higher 7Vol.%~10Vol.% in the mixture soil than simple soil treatment. In terms of districts planted ground cover plants, soil volume moisture differed among plants in the order Zoysia japonica 17.74 Vol.%$34.86^{\circ}C$, district non-planted $27.49^{\circ}C$, Sedum sarmentosum $25.11^{\circ}C$, Chrysanthemum zawadskii $23.08^{\circ}C$, Zoysia japonica $24.45^{\circ}C$ respectively So, concrete surface showed more higher $5^{\circ}C{\sim}15^{\circ}C$ than other things among the all the time. Result of inner temperature of the architecture and soil, it was measured inner of architecture $25.69^{\circ}C$, inner district non-planted $24.29^{\circ}C$, Chrysanthemum zawadskii $23.90^{\circ}C$, Zoysia japonica $24.02^{\circ}C$, Sedum sarmentosum $25.13^{\circ}C$, respectively.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2008년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.245-249
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• 2008

The purpose of this study is to test performances of 14 types of root barrier materials by applying testing plants and soils suitable for weather and natural features of Korea. For testing plants, Plioblastus pygmaed Mitford A. and Pyracantha angustifolia have been selected. For testing soil, mixture of pearlite and peat moss in 3:1 ratio(volume). Testing container has been fabricated with duplicated structure having inner and outer containers. And the outer container has 2 hinges on its side wall to allow opening and closing. Wet rock wool with 50mm in thickness has been inserted between inner and outer containers to allow root to penetrate through root barrier material and continue to grow. We planted 12 Plioblastus pygmaed Mitford A. and 4 Pyracantha angustifolia per one testing container. Three testing samples have been made for 1 type of root barrier material, which become a total 42 specimens. Planted testing samples have been installed within the greenhouse, which will be observed regularly for 2 years from now on. We started test from July 11, 2008 and had performed intermediate observations every month for initial 3 months. From the 3rd intermediate observation on Sept. 18, we confirmed that 6 types of root barrier materials have penetrated roots. Even though two types of them(EDPM Sheet, Polyethylene Sheet) have been generally used as root barrier materials for roof planting system, all of three testing samples have a lot of penetrated roots. This result proves that it is not reasonable to introduce testing methods of root barrier from Europe or Japan.

• KIEAE Journal
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• 제13권4호
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• pp.33-41
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• 2013

The impervious area on the surface of urban area has been increased as buildings and artificial land cover have continually been increased. Urban development has gradually decreased the green zone in downtown and alienated the city from the natural environment on outskirt area devastating the natural ecosystem. There arise the environmental problems to urban area including urban heat island phenomenon, urban flood, air pollution and urban desertification. As one of urban plans to solve such problems, green roof system is attracting attentions. The purpose of this study was to investigate flood discharge and heat reduction effect according to the green roof system and to quantify effect by analyzing through simulation water and heat cycle before and after green roof system. For the analysis, Distributed hydrologic model, WEP (Water and Energy transfer Processes) and WEP+ model were used. WEP was developed by Dr. Jia, the Public Works Research Institute in Japan (Jia et al., 2005), which can simulate water and heat cycle of an urban area with complex land uses including calculation of spatial and temporal distributions of water and heat cycle components. The WEP+ is a visualization and analysis system for the WEP model developed by Korea Institute of Construction Technology (KICT).

• KIEAE Journal
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• 제17권1호
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• pp.77-82
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• 2017

In power supply systems for urban areas, issues such as a progressive tax have escalated recently. In this regard, photovoltaic power generation, which is appraised as an alternative power generation system, is drawing attention increasingly for its high stability and applicability to existing infrastructure. This study assessed the realistic feasibility of photovoltaic power generation and also analyzed the economic benefits expected when it is linked with green roof, which is likely to promote ecological functions in urban areas, based on the Seoul solar map, RPS, and actual monitoring data. The economics analysis of 30kW photovoltaic power generation applied with the monthly average horizontal solar radiation of six grades in the Seoul solar map showed that positive NPV was up to grade 4, while grade 5 or poorer showed negative NPV and indicated that it is difficult to assure appropriate feasibility. Compared with non-afforestation, when green roof was applied, monthly average power improvement efficiency was 7.2% at highest and 3.7% at lowest based on yearly actual monitoring data. The annual average was 5.3%, and the efficiency was high relatively in summer, including September and November. As for the economic benefits expected when 30kw photovoltaic power generation is combined with green roof based on the average horizontal solar radiation of grade 1 in the Seoul solar map, SP has improved 0.2 years to 7.4 years, and EP has improved 0.5 years to 8.3 years.

• 한국조경학회지
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• 제42권6호
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• pp.50-59
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• 2014

이 연구는 식생모듈박스에 적용한 레플렉숨을 중심으로 식물 생육특성 간의 관계 및 식물의 생육특성과 토양 물리적 특성의 관계를 파악하기 위하여 수행하였다. 이 실험에서 토양 물리적 특성과 식물 생육특성의 관계에 관한 연구의 분석은 SPSS Ver 19.0 for Window용 통계프로그램을 이용하여, 상관분석과 다중회귀분석을 실시하였다. 토양 물리적 특성과 생육특성의 다중회귀 분석 결과, 레플렉숨에 대한 회귀식은 초장=$3.993-14.070^*$(용적밀도)+$.233^*$(고상)+$.038^*$(액상)+$.068^*$(침투율)로 나타났으며, 이 중 용적밀도와 고상이 유의성 있게 나타났다. 레플렉숨에 대한 회귀식은 초폭=$2.931-33.925^*$(용적밀도)+$.566^*$(고상)+$.206^*$(액상)+$.027^*$(침투율)이며, 이 중 용적밀도와 고상이 유의성 있게 나타났다. 즉, 초장 및초폭과 토양의 물리적 특성은 일정한 회귀식으로 작성할 수 있다. 상하부 생체량과 건중량은 토양의 물리적 특성과 직접적인 상관성이 없는 것으로 나타났다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권2호
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• pp.75-82
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• 2018

Green roof in Korea has been recognized as part of landscape area and local governments enacted municipal ordinance for supporting green roof thereby assisting part of expenses spent for green roof within a range of budget for buildings which are eligible for the green roof support of existing buildings. However, it is necessary to enforce a regulation of mandatory green roof for new buildings in order to expand green roof application and provide a variety of assistances such as subsidy payment, tax relief, and mitigation of floor area ratio-related regulation as done in other advanced nations. In particular, LEED(Leadership in Environmental and Energy Design) in the USA applies additional point directly for green roof in terms of the reduction in heat island effects. For example, the following items are beneficial to have additional points: habitat preservation or restoration, external space, rainwater management, reduction in outdoor water usage, minimum energy performance, and optimum energy performance. In addition, the BREEAM(Building Research Establishment Environmental Assessment Method) in the UK specifies green roof as one of assessment items to be complied in terms of diversity of species. As such, LEED and BREEAM reflect direct and indirect effects of green roof on assessment criteria, which suggest a direction to green building certification criteria in Korea where only additional points are given for green roof according to soil depth.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.158-158
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• 2021

도시에 불투수면적이 증가하고, 기후변화가 극심해져감에 따라 홍수 및 열섬현상과 같은 도시의 물 문제가 발생하고 있다. 이를 해결하기 위한 정책의 일환으로 우리나라의 녹색건축인증제도(Green Standard for Energy and Environmental Design, G-SEED)에서는 물순환 관리를 평가하고 있다. 하지만, 현재 G-SEED의 평가방법을 살펴보면 빗물관리시설의 설치 정도로 평가하고 있고, 강우 특성 또한 고려되고 있지 않다. 그러므로 본 연구에서는 G-SEED의 빗물관리 및 이용 항목에 대해 수문 모델을 통해 효과를 정량화함으로써 성능에 따라 평가할 수 있는 방법을 제안하였다. 빗물관리 항목에서는 유출저감률을, 빗물이용 항목에서는 빗물이용률을 평가지표로 선정하였고, 각 평가인자를 산출하기 위하여 개념모델을 적용하였다. 빗물이용시설의 경우 초기우수배제장치 용량과 필터 효율에 따른 빗물유입량의 변화와 급수인원에 따른 수요량 변화를 고려한 수문모델을 개발하였고, 수요량과 빗물저장조 용량에 따른 유출저감률과 빗물이용률을 알아보기 위해 MATLAB을 이용하여 모의해보았다. 또한, 옥상녹화의 경우에는 강우, 저류, 증발산, 유출을 고려한 수문흐름모델을 적용하였고, 토층의 두께와 배수(저장) 층의 용량에 따라 모의하여 평가기준을 선정하였다. 제안된 수문모델의 검증을 위하여 서울대학교 기숙사와 35동 옥상녹화의 실측데이터를 비교하였고, 적용성 평가를 위해 RMSE(Root Mean Square Error)와 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency)를 이용하였다. 본 연구에서 제안된 방법을 통해 빗물관리시설의 수문학적 성능에 따른 평가가 가능해질 것이며 설계자와 건축가들로 하여금 실질적인 효과를 내는 시설을 설치하게끔 유도할 수 있을 것이다.

• 한국조경학회지
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• 제38권3호
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• pp.98-106
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• 2010

본 연구는 옥상녹화 생태면적률 기준을 효과적으로 시행하기 위해, 식재지반이 토양수분과 순비기나무의 생육 특성에 미치는 영향을 살펴보고자 수행하였다. $500{\times}500{\times}300mm$의 실험구에 토심 15cm와 25cm로 대별하였으며, 배합비율에 따라 $S_10$, $L_10$, $S_7L_3$, $S_5L_5$, $P_7P_1L_2$, $P_6P_2L_2$, $P_5P_3L_2$, $P_4P_4L_2$ 등 총 8가지로 하였다. 본 연구는 2006년 4월에서 9월까지 약 5개월간 진행되었으며, 그 결과는 다음과 같다. 옥상녹화 식재기반에 따른 토양수분함량은 점점 감소하는 경향을 보이다가 강우 시 상승한 반면, $S_10$, $S_7L_3$, $S_5L_5$ 실험구의 경우 수분함량이 급격히 떨어지는 경향을 나타내었다. 이에 비해 피트모스와 펄라이트가 포함된 $P_7P_1L_2$, $P_6P_2L_2$, $P_5P_3L_2$, $P_4P_4L_2$에서는 완만하게 감소하여 저관리형 옥상녹화에 보수성이 높은 토양개량제 사용은 불가피할 것으로 판단된다. 순비기나무의 생육실험 결과, $P_6P_2L_2$, $P_5P_3L_2$, $P_4P_4L_2$ 실험구의 경우 생육이 양호하였다. $S_{10}$은 다른 실험구에 비해 미비한 성장을 보였으며, 이것은 낮은 토양수분함량과 유기물부족이 원인으로 작용한 것으로 본다. $L_{10}$ 실험구는 토양수분함량 및 유기물은 풍부한데도 불구하고 낮은 성장량을 보인 것은 유기질비료의 낮은 토양산도와 과잉 양이온함량에 의한 것으로 판단된다. 토심 15cm 실험구와 25cm 실험구를 비교해 보았을 때, 확연한 차이는 없었으나 토심 25cm 실험구에서 좀 더 원활한 생육을 보였다. 하지만 토심 15cm 실험구의 14일 무관수에서도 순비기나무가 고사하지 않고 생육 가능했던 점과 P6P2L2 이상의 피트모스 배합비에서 왕성한 생육이 이루어진 점을 미루어 볼 때, 저관리에 적합한 토양배합비는 인공토가 포함된 $P_6P_2L_2$, $P_5P_3L_2$, $P_4P_4L_2$로 파악할 수 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제45권2호
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• pp.51-59
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• 2017

본 연구는 저관리 경량형 옥상녹화를 위해 맥문동, 울릉국화, 비비추, 돌나물, 잔디의 내건성을 평가하였다. 옥상녹화 식물의 내건성 평가를 위해 용적수분함량, 엽과 토양의 수분포텐셜, 엽록소 a와 b함량, 엽록소형광, 광합성율, 기공전도도, 증산속도, 항산화물질을 측정하였다. 옥상녹화 식물의 내건성 측정결과, 무관수 일수가 경과하면서 용적수분함량 부족에 따라 식물은 점차 고사하는 경향을 보였다. 울릉국화가 가장 먼저 고사하였으며, 그 다음으로 잔디, 비비추, 맥문동 순이었으며, 돌나물은 고사하지 않았다. 비비추, 맥문동, 돌나물은 3주 이상 생존하여 내건성이 높은 식물로 판단되었다. 엽록소 a와 b는 두 가지 유형이 나타났는데, 초기부터 중기까지 일정한 함량을 유지 후, 급격히 감소하는 I유형에는 비비추, 잔디와 초기에는 낮은 함량을 보이다가 중기 때 급격히 증가 후, 감소하는 II유형에는 울릉국화, 맥문동, 돌나물로 구분되었다. 용적수분함량과 증발산량은 모든 식물 종에서 지속적으로 감소하였으며, 엽록소형광 측정결과, 내건성이 상대적으로 높은 돌나물이 가장 늦게 감소하였고, 잔디와 돌나물은 급격한 감소가 나타난 후 고사하였다. 광합성, 기공전도도, 증산속도는 초기에 높은 활성도가 나타났으나, 용적수분함량의 감소로 인하여 식물체가 기공을 닫아 낮아지는 경향을 보였다. 항산화물질 측정결과, 건조스트레스가 증가하면 항산화물질의 양 또한 증가하나, 높은 스트레스가 유지되면 이러한 화합물이 지속적으로 소비되므로, 항산화물질의 증감은 내건성 평가 지표로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.