• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1107-1118
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• 2021

지구온난화로 인해 발생한 기후변화는 한반도의 홍수, 가뭄 등의 발생빈도를 증가시켰으며, 이로 인해 인적, 물적 피해가 증가한 것으로 나타났다. 수재해 대비 및 대응을 위해서는 국가 차원의 수자원 관리 계획 수립이 필요하며, 유역 단위 수자원 관리를 위해서는 장기간 관측된 유량 자료를 이용하여 도출된 유량지속곡선이 필요하다. 전통적으로 수자원 분야에서 유량지속곡선을 도출하기 위하여 물리적 기반의 강우-유출 모형이 많이 사용되고 있으며, 최근에는 데이터 기반의 딥러닝 기법을 이용한 유출량 예측 기법에 관한 연구가 진행된 바 있다. 물리적 기반의 모형은 수문학적으로 신뢰도 높은 결과를 도출할 수 있으나, 사용자의 높은 이해도가 요구되며, 모형 구동 시간이 오래 걸릴 수 있는 단점이 있다. 데이터 기반의 딥러닝 기법의 경우 입력 자료가 간단하며, 모형 구동 시간이 비교적 짧으나 입력 및 출력자료 간의 관계가 블랙박스로 처리되어 수리·수문학적 특성을 반영할 수 없는 단점이 있다. 본 연구에서는 물리적 기반 모형으로 국내외에서 적용성이 검증된 Soil Water Assessment Tool (SWAT)의 매개변수 보정(Calibration)을 통해 장기간의 결측치 없는 데이터를 산출하고, 이를 데이터 기반 딥러닝 기법인 Long Short-term Memory (LSTM)의 훈련(Training) 데이터로 활용하였다. 시계열 데이터 분석 결과 검·보정 전체 기간('07-'18) 동안 Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE)와 적합도 비교를 위한 결정계수는 각각 0.04, 0.03 높게 도출되어 모형에서 도출된 SWAT의 결과가 LSTM보다 전반적으로 우수한 것으로 나타났다. 또한, 모형에서 도출된 연도별 시계열 자료를 내림차순하여 산정된 유량지속곡선과 관측유량 기반의 유량지속곡선과 비교한 결과 NSE는 SWAT과 LSTM 각각 0.95, 0.91로 나타났으며, 결정계수는 0.96, 0.92로 두 모형 모두 우수한 성능을 보였다. LSTM 모형의 경우 저유량 부분 모의의 정확도 개선이 필요하나, 방대한 입력 자료로 인해 모형 구축 및 구동 시간이 오래 걸리는 대유역과 입력 자료가 부족한 미계측 유역의 유량지속곡선 산정 등에 활용성이 높을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제27권5호
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• pp.579-591
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• 2013

본 연구는 온대 북부 기후대에 위치한 강원도 대관령 목장 산림생태계의 현존식생, 식물군집구조, 천이계열 특성과 보전가치를 밝히고, 향후 복원 및 관리계획 수립 시 필요한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 현존식생은 총 56개 유형으로 분류되었고, 조사면적 $19,397,361m^2$ 중 신갈나무가 우점하는 지역은 $7,669,593m^2$(39.1%), 1차 초지 지역은 $4,785,417m^2$(24.7%), 신갈나무-낙엽활엽수군집이 우점하는 지역은 $2,182,276m^2$(11.3%)이었다. 조사구는 $20m{\times}20m$($400m^2$) 28개소를 설정하였으며, DCA분석 결과 군집 I(소나무-신갈나무군집), 군집 II(신갈나무-소나무군집), 군집 III(신갈나무군집), 군집 IV(신갈나무-낙엽활엽수군집), 군집 V(낙엽활엽수군집), 군집 VI(팥배나무군집) 등 6개의 식물군집으로 분류되었다. 표본목 수령은 군집 I은 57~62년생, 군집 II는 41~77년생, 군집 III은 47~108년생, 군집 IV는 47~82년생, 군집 V는 47년생, 군집 VI은 55년생으로 전체적으로 41~108년생이었다. 대관령 목장의 생태적 천이는 소나무군집에서 신갈나무군집으로 발달하고 있는 것으로 예측되었으며, 계곡부를 중심으로 낙엽활엽수군집도 분포하고 있었다. 단위면적 $400m^2$당 샤논의 종다양도지수를 분석한 결과, 군집 IV(0.8203~1.1439) ${\rightarrow}$ 군집 III(0.8019~1.1375) ${\rightarrow}$ 군집 V(1.0993) ${\rightarrow}$ 군집 I(0.9475~1.0797) ${\rightarrow}$ 군집 II(0.6896~1.0324) ${\rightarrow}$ 군집 VI(0.9909) 순으로 높았다.

• 한국조경학회지
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• 제51권3호
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• pp.21-36
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• 2023

기후변화 대응, 탄소중립 전략, 도시열섬, 미세먼지, 생물다양성 증진 등 환경이슈에 대한 해결책으로 도시녹지와 수목의 가치가 중요해지고 있으며 다양한 연구들이 도시환경개선을 위한 수목의 효과를 다루고 있다. 따라서 본 연구는 도시환경개선 측면에서 식재수종, 식재구조, 식재밀도, 식재기반의 선행연구를 종합적으로 고찰하여 도시공원 조성녹지의 식재 리뉴얼 방향성을 제안하고 이를 리뉴얼 계획에 적용해 조경수목을 통한 도시환경개선 효과를 제고하는 데 목적이 있다. 서울시 내 대규모 근린공원인 서울어린이대공원의 식재현황을 현장조사하고 조사자료를 근거로 식재기능평가를 했으며 식재기능개선 필요지역을 중첩 도출하였다. 식재기능평가는 공원기능 설정, 공간기능에 따른 식재개념, 식재현황 단계별로 수행하였고, 연구의 결과인 기능변화에 따른 식재 리뉴얼 방향은 식재기능평가 단계별로 도출하였다. 공원기능 설정은 녹지율을 높이는 것이 우선이나 이용자 편의도 고려해야 하며, 식재개념으로 시각적 경관식재는 교목층은 수형이 아름답고 탄소흡수와 미세먼지 저감효과가 높은 수종을 식재, 생태적 경관식재는 경사구배 위 다층구조 식재지 조성, 완충식재는 다층구조숲으로 조성하여 탄소흡수와 미세먼지 저감 효과 향상, 녹음식재는 활엽수 교목층과 초본층으로 구성하고 초본류의 자연형 식재를 지향해야 한다. 식재수종은 도시환경개선 효과가 높은 수종, 지역 자생종, 야생조류 선호 수종을 식재하고, 식재구조는 경관식재지와 녹음식재지는 교목층과 관목층, 교목층과 초본층으로 구성하고 생태성이 강조되거나 완충기능이 필요한 식재지는 다층구조로 조성한다. 식재밀도는 식재간격 기준으로 더 높은 기준을 적용하며, 식재기반은 빗물재활용과 토양객토 및 통기시설을 사용한다. 본 연구의 결과는 향후 노후 도시공원의 식재리뉴얼 계획 시 식재기능평가를 수행하여 식재기능개선 필요지역을 도출하는 데 적용할 수 있으며, 조성녹지의 기능변화 패러다임을 다각도로 반영한 식재 리뉴얼 방향성을 제시했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.301-316
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• 2012

본 연구에서는 한강수계 팔당댐 상류의 자연유출량에 대해 기존의 연구 결과를 바탕으로 TANK 모형 결과와 SWAT 모형결과를 비교함으로써, 기존 TANK 모형이 가지고 있는 한계및 문제점을 현실적으로 제시하고, 향후 SWAT 모형의 적용성 및 활용에 대해 검토하였다. TANK 모형의 매개변수 최적화가 이루어진 보정유역들(충주댐 및 소양강댐)의 모의결과를 볼 때 두 모형 모두 모형효율 0.8 이상의 높은 정도의 모의가 가능한 것으로 나타났으며, 첨두유량이 발생하는 홍수기에는 TANK의 결과가 SWAT보다 관측치에 근접하는 것으로 나타났다. 그러나 TANK 모형의 경우 주로 평수기 이상의 유량을 대상으로 보정을 수행하여 갈수기에 관측유량과 많은 차이를 보였으며, 특히 일정 유량 이하로 모의되지 않는 한계를 나타내었다. 반면, SWAT 모형은 일부 홍수사상을 제외하고 대체로 관측치의 경향을 잘 따르고 있으며, 유역 최종 출구인 팔당댐(한강F)에서의 상류댐 방류량을 고려한 모의유입량이 실제 관측유입량과 잘 일치하는 것으로 나타나(모형효율 0.9 수준), 댐 방류량과 인위적인 용수 수요가 없는 상태의 자연유출량의 추정이나 댐개발 전후에 따른 유량변동 평가 등에 있어 매우 높은 신뢰성을 보장하는 것으로 판단되었다. 아울러, TANK 모형의 최적화된 매개변수를 전이시켜 이용하는 대상유역들(평창A, 달천B, 섬강B, 인북A, 한강D, 홍천A)에 대한 결과를 SWAT 모형 결과와 비교할 때, 일부 홍수기를 제외하고는 평수기 이하에서 매우 불안정한 모의 결과를 나타내었으며, 보정유역들에 대한 결과와 마찬가지로 갈수기에 일정 유량이하로 모의되지 않는 문제가 나타났다. 이는 수자원 계획 및 관리의중요한 지표인 갈수량의 산정에 있어 TANK 모형의 적용에 많은 불확실성이 있음을 보여준다. 따라서 복잡 다양한 국내 유역의 특성을 보다 현실적으로 반영하고, 향후 유역내 도시화 등에 따른 토지이용 및 용수이용의 변화, 기후변화 등에 따른 수자원 계획 및 관리에 효율적으로 대처하기 위해서는 TANK와 같은 기존의 개념적 집중형 모형보다는 SWAT과 같은 물리적 기반의 유역모형 적용이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제31권4호
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• pp.313-317
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• 2012

감귤은 접목을 통해 일반적으로 번식을 한다. 국내에서 온주밀감의 주요 대목으로 이용되는 탱자(Poncirus trifoliata)는 다른 대목에 비해 왜성이고 내한성이 강한 특징을 갖고 있다. 부지화((Citrus unshiu ${\times}$ C. sinensis) C. reticulata) 감귤에서도 이러한 탱자대목의 우수한 특성 때문에 주요 대목으로 탱자를 이용하고 있고 이 대목에서 발생된 뿌리는 당연히 탱자뿌리로 인식하고 있다. 그러나 몇 년 전부터 부지화 감귤나무에서 착화량 감소가 농가들 사이에서 문제시 되어왔는데 이 원인에 대해서는 강전정, 과다착과, 생육기간의 온도에 의해 발생되었다고 추측하였다. 이러한 착화량 감소가 부지화의 자근에 의해 발생이 되었다고 생각하는 연구자는 거의 없었다. 그래서 본 연구는 국내에서 부지화 감귤 나무에서 자근의 존재여부를 밝히기 위하여 수행되었다. 본 연구를 위해 부지화 재배 농가들 중 착화가 불량한 과원당 나무 3~4주를 무작위로 선정하여 조사를 수행하였다. 뿌리는 각 조사나무에서 표토 5cm 부위에서 잔뿌리를 채취하여 DNA를 추출한 뒤 품종 판별에 이용하였다. 부지화 자근 판별에는 F2/R15, F4/R15, F5/R15의 3가지 프라이머 세트를 이용하였다. DNA 분석결과, 착화가 불량한 부지화 20주 중 14주가 자근이 발생된 것으로, 나머지 6주는 다른 요인에 의해 착화가 불량한 것으로 밝혀졌는데 이러한 결과는 국내에서 처음 보고되는 결과이다. 부지화 자근이 발생된 뿌리는 탱자보다 표면이 어두웠으며 직경도 더 컸다. 자근발생여부를 확인하기 위해 F2/R15, F4/R15, F5/R15 프라이머 세트를 이용하였을 때 부지화 자근과 탱자뿌리 판별이 가능하였고 자근이 실제 재배현장에서 발생되고 있음을 알 수 있었다. 자근이 발생된 나무는 정상대목의 나무에 비해 착과량이 유의하게 감소하였다. 금번 결과를 통해서 봤을 때 부지화 재배과원에서 자근의 발생과 그 영향에 대한 조사와 연구가 시급히 필요할 것으로 생각되며 그에 따른 재배법 개발도 뒤따라야 할 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권2호
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• pp.194-201
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• 2009

영농지역에서 비점오염원인 농약의 살포가 수질환경에 미치는 영향과 유출량을 평가 하였다. 충북 괴산군 괴산읍 능촌리 일대 폐쇄권역에서 소수계내 물 중 잔류농약은 20종의 성분이 검출되었으며, 살균제 4종, 살충제 10종, 제초제 6종이었고, 검출범위는 0.008${\sim}$7.59 ppb 수준으로 배출수 기준보다 훨씬 못 미치는 수준이었다. 대하천 유입전 소수계 물 중 시기별 잔류농약 성분은 살균제가 5${\sim}$8월, 살충제는 7${\sim}$8월 및 제초제는 5${\sim}$7월에 주로 검출되었고, 밭에 사용하는 농약보다 수도용 농약이 검출 빈도가 높았다. 또한 강우강도가 높을 때는 밭토양의 토사 유출로 밭에 사용하는 농약이 상대적으로 높게 검출되었다. 작물 재배조건별 검출된 잔류농약성분은 고추밭 토양 6종, 과수원 토양 4종, 참깨밭 토양 3종 및 논토양 5종으로 총 13종이 검출되었으며, 검출 범위는 0.001${\sim}$0.109 ppm 수준이었다. 공주시 정암면 고성리 영농지역의 소수계내 물 중 농약잔류성분은 13종(살균제2, 살충제6, 제초제5)의 성분이 검출되었으며 검출범위는 0.01${\sim}$7.21ppb 수준으로 잠정 배출수 기준보다 못 미치는 수준이었다. 농약 종류별 검출양상은 살균제는 5${\sim}$8월, 살충제는 7${\sim}$8월, 제초제는 5${\sim}$6월에 주로 검출되었으며 강우시간별 물 중 농약잔류량은 강우시작 3${\sim}$5시간에 최고농도가 검출되었고 수도용 농약의 검출 빈도가 높았다.

• 한국환경생태학회지
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• 제29권5호
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• pp.764-776
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• 2015

본 연구는 오대산국립공원 해발 1,000m 이상의 고지대인 중대사~비로봉 구간에 대한 산림식생현황 및 천이계열, 변화양상을 파악하는데 그 목적이 있다. 중대사~비로봉 구간의 식물군집구조를 파악하기 위하여 $20m{\times}20m(400m^2)$의 방형구 17개소를 설정하였다. 설정된 조사구별 상대우점치, 흉고직경급별 분포, 표본목의 생장량 및 수령, 유사도지수, 종다양도지수 등을 분석하였다. DCA분석 결과, 군집 I(신갈나무-피나무군집), 군집 II(신갈나무-낙엽활엽수군집), 군집 III(신갈나무-잣나무군집), 군집 IV(전나무-신갈나무군집), 군집 V(전나무-낙엽활엽수군집) 등 5개 식물군집으로 분류되었다. 조사구별 상대우점치 분석결과, 신갈나무는 해발고가 높을수록, 전나무는 해발고가 낮을수록 군집내 상대 우점치가 높아지는 경향을 나타내었다. 군집 I, 군집 II, 군집 III은 현상태가 지속적으로 유지될 것으로 판단되었으며, 군집 IV, 군집V에서는 신갈나무의 세력이 약화될 것으로 파악되었다. 표본목의 수령은 85~161년(평균 123년)이었다. 유사도지수 분석결과 5개의 군집은 이질성이 강한 것으로 나타났으며, 특히 높은 해발고의 군집 I과 낮은 해발고의 군집 IV, V간의 이질성이 높았다. 단위면적 $400m^2$당 샤논의 종다양도지수를 분석한 결과, 군집 III(1.1109) > 군집 II(1.0475) > 군집 I(1.0125) > 군집 IV(0.9918) > 군집 V(0.8686)의 순으로 높았다. 신갈나무가 우점하는 군집의 종다양도는 과거 연구 및 주변 지역 연구 결과와 비교하여 유사한 반면, 전나무가 우점하는 군집의 경우 다소 낮은 것으로 확인되었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권1호
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• pp.36-58
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• 2022

본 연구에서는 제주도의 도시지역을 대상으로 관측이 시작된 2001년부터 2019년까지의 미세먼지 (PM₁₀)와 초미세먼지 (PM_2.5) 악화 빈도에 따른 기상 상황을 분석하였다. PM₁₀과 PM_2.5의 악화는 제주시와 서귀포시 모두 봄>겨울>가을>여름철 순으로 나타났으며, 봄·여름철에는 주간에 가을·겨울철에는 야간에 더 많이 나타났으며, PM₁₀보다 PM_2.5의 피해가 더 심각하게 나타났다. PM₁₀ 악화 시의 기온과 풍속은 제주시와 서귀포시 모두 봄·겨울철에는 각각의 계절평균보다 높게 나왔으나, 여름·가을철에는 반대로 낮게 나왔다. 상대습도는 계절평균보다 모든 계절에 낮게 나타났다. PM_2.5 악화 시 기온은 PM₁₀ 악화 시와 계절별 동일한 경향을 보였으며, 상대습도는 봄·여름철에는 제주시와 서귀포시 모두 평균보다 높았으며, 겨울철에는 평균보다 낮았다. 풍속은 두 도시 동일하게 평균보다 낮게 나왔다. PM_2.5 악화 시가 PM₁₀ 악화 시보다 봄·겨울철에 기온과 풍속이 더 낮을 때 발생 빈도가 높은 것으로 나타났다. PM₁₀과 PM_2.5 악화 시 풍향은 주간에는 북풍과 서풍이, 야간에는 계절별로 다양하게 나타났다. 특히, PM₁₀에 비해 PM_2.5 악화 시 풍속이 낮게 나타나 한라산에서 발생하는 산곡풍의 영향으로 제주시는 남풍이 서귀포시는 북풍이 야간에 자주 발생하였다. 풍속등급별 PM₁₀ 악화 빈도수는 제주시와 서귀포시 모두 주·야간 1.6 - 3.4 ms^-1에서 가장 높았고, 여름철 야간에만 0.3 - 1.6 ms^-1에서 가장 높은 값을 보였다. PM_2.5 악화 빈도수는 제주시에서는 1.6 - 3.4 ms^-1에서 가장 높은 값이 나타났으나, 서귀포시에서는 0.3 - 1.6 ms^-1에서 가장 높은 값이 나타났다. 제주시와 서귀포시 모두 PM₁₀과 PM_2.5 악화 시 3.4 ms^-1이상의 바람이 0.3 ms^-1이하의 바람보다 빈도가 더 높은 것으로 나타나므로, 이는 PM₁₀과 PM_2.5가 바람의 영향으로 도시지역 외부에서 유입된 것이 주요인이라고 할 수 있겠다. 위 자료를 토대로 미세먼지 저감을 위한 도시계획 및 조경식재계획 방안을 마련한다면 효과적일 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.1135-1146
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• 2015

본 논문은 무동력 비탄소 교통수단 중 하나인 자전거 이용의 활성화를 위해 자전거교통의 안전성을 향상시키고자 한다. 이에 현재 설치 운영되고 있는 자전거도로의 문제점을 분석하고, 자전거 교통사고 자료를 토대로 자전거 사고예측모형을 개발하였다. 그에 대한 절차는 다음과 같다. 첫째, 국내 자전거도로의 현황 및 사고 자료를 제시하고 최근 3년(2009년~2011년)동안 전국에서 발생한 자전거교통사고를 수집하여 자료를 토대로 자전거교통사고 특성을 분석한다. 둘째, 전라남도 자전거 사고 자료를 사고 특성 분석을 통해 자전거 사고건수에 영향을 주는 변수를 선정하고, 'SPSS Statistics 21'의 중회귀분석을 이용해 사고예측모형을 개발하였다. 이때 자전거사고건수는 도로형태(교차로, 횡단보도, 기타단일로)별 연장에 따른 사고건수를 사용하였다. 도출된 사고예측모형을 검증하기 위하여 2011년도 광주광역시에서 발생한 자전거 사고자료를 이용하였으며 예측값과 실제 사고건수를 비교하였다. 그 결과, 일부 자료를 제외하고는 대부분 실제사고건수와 일치하는 것을 통해 사고예측모형의 신뢰성이 확보되고 있는 것으로 나타났다. 셋째, 자전거도로 문제점 분석을 위해 자전거도로 현장조사를 실시하였으며 도출된 문제점에 대한 개선대책을 제시하였다. 본 연구를 통해 향후 자전거도로 계획 및 재정비 시 기초자료로 활용 될 것으로 판단되며 자전거 이용자의 안전성을 향상시키고 교통수단으로서의 자전거 이용의 활성화를 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국조경학회지
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• 제49권5호
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• pp.71-78
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• 2021

도시는 건축물의 과밀화로 지표면과 함께 녹지의 면적 또한 점차 줄어들고 있으며, 도시기후와 도시생태계에 악영향을 미치고 있다. 그러나 녹지의 중요성은 점차 증가하고 있으며, 지표면과 함께 수직면을 활용한 벽면녹화의 중요성도 커지고 있다. 하지만 방위와 관련된 국내 벽면녹화 지침과 제도에서 방위별로 식재를 제한하는 경우가 있음에도 불구하고, 연구를 통해 실제 8방위별로 식물의 생육 차이가 있는지 알아본 연구는 전무하였다. 따라서 본 연구는 실제 벽면녹화를 도시에 적용하기 위해 방위별 식물생장 특성을 비교분석하였다. 실험은 2020년 5월부터 9월까지 진행하였다. 우선, 8방위 벽체 3개를 제작하여 담쟁이덩굴(Parthenocissus tricuspidata), 송악(Hedera rhombea), 금빛줄사철(Euonymus radicans cv. Aueonmarinata Rehd) 식물3종을 각 벽체에 식재 후 주1회 온도, 조도, 식물의 길이를 측정하였다. 연구결과, 담쟁이의 경우 북향에서 생육이 왕성하였고, 송악과 금빛줄사철은 남향에서 생육이 왕성하였다. 식물 3종 모두 6-7월에 생육이 왕성하였으며, 담쟁이는 초장생육이 왕성하였고, 8월에 모든 벽면을 100% 피복하였다. 송악은 초장생육속도가 낮았으며, 피복률 또한 평균 45%로 낮게 나타났지만, 식물3종 중 지표면의 피복률은 송악이 가장 높았다. 금빛줄사철은 초장생육속도가 낮았으며, 최종적으로 북, 북서향을 제외한 벽면을 100% 피복하였다. 벽면녹화에 사용되는 모든 식물이 동일하게 생장하지 않으며, 방위로 인한 영향보다 식물 생육 특성에 따라 생장 차이가 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서 식물생육의 특성을 파악하여 방위별 알맞은 식물을 식재하는 것이 좋을 것으로 판단된다.