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ISSN : 1225-5009(Print)
ISSN : 2287-772X(Online)
Flower Research Journal Vol.21 No.2 pp.68-73
DOI : https://doi.org/10.11623/frj.2013.21.2.18

옥상 인공습지 조성을 위한 적정 배지 및 식재층 깊이 선발

류병열*, 조윤성, 김유선
삼육대학교 환경그린디자인학과

Selection of Proper Artificial Media and Rootzone Depth for Constructing Wetlands on the Rooftop Greening

Byung Yeol Ryu*, Yun Sung Cho, Yoo Sun Kim
Dept. of Envir. Green Design, Sahmyook Univ., 130-743, Korea.
Received 5 June 2013; Revised 11 June 2013; Accepted 24 June 2013

Abstract

This study aims to find a proper condition forgrowth and development of plants which is used as anartificial wetland on roof garden. To create an efficientplanting place providing natural habitats, the depth ofplanting layer and mediaum of plants are controlled sothat the high ornamental value of plants and a medicinallypracticable plant are selected. The result of thisstudy is as follows: The growth of Houttuynia cordata,Alisma orientale and Saururus chinensis on coco peatmedium show a lower growth and development thanPeat-moss and a culture soil for gardening. Whereas,the growth of Houttuynia cordata, Alisma orientale andSaururus chinensis on peat-moss shows highest growthand development among various kind of media. Therefore,peat-moss is the most proper mediaum for growth ofplants. In case of the planting depth, the result is differentaccording to plants. There are not change on thegrowth of Houttuynia cordata in spite of the differentplanting depth. But the deeper planting, the higher levelof growth and development shows. On the other hands,the plant length and the plant breadth of Saururus chinensishave a opposite result by the planting depth. Inconclusion, the condition of peat-moss mediaum and20 cm planting depth are the most proper condition forbuilding and creating an artificial wetland on roof garden.

05. F13-27.pdf1.41MB

서 언

 오늘날 산업화로 인한 도시의 인구집중현상은 도시 내의 토지부족 및 지가상승으로 인해 토지이용의 극대화가 추진되었다. 그 결과로 도심에서 건물이 차지하는 면적이 점차 늘어남에 따라 상대적으로 도시공간에서의 녹지는 서서히 줄어들게 되어(Jang 2004), 국내 도심 속 실제 녹지면적은 10% 미만에 불과해 녹지사막이라고 부를 정도로 심각한 현실이다. 이로 인해 도심 열섬화 현상, 대기 오염물질의 정체, 도시민의 정신적 스트레스 등의 악영향으로 나타나고 있다.

 그리하여 국내에서 도시환경문제의 해결책으로 도시지역에 다양한 녹지를 도입하려는 노력이 이루이지고 있으며, 국가적 사업으로 추진하고 있다. 또한 최근 도시의 생태적 문제를 해결할 수 있는 방안으로서 옥상녹화에 많은 관심이 집중되고 있는 것이다(Kim and Jo 2004; Huh 2003; Yoon and Lee 2003).

 우리나라에서도 최근 도시환경문제의 해결책으로 도시지역에 다양한 녹지를 도입하려는 노력이 이루이지고 있으며, 국가적 사업으로 추진하고 있다. 그래서 최근 도시의 생태적 문제를 해결할 수 있는 방안 중 도심 내 녹지 적용면적 제공이 가능한 옥상녹화에 많은 관심이 집중되고 있다(Huh 2003).

 이러한 옥상녹화는 대지의 부족 및 높은 지가 등으로 녹지공간을 확보하기 힘든 도심에서 쓸모없이 버려진 옥상공간을 활용 한다는 중요한 의미를 가지고 있으며(Hyundai 1997). 식물을 식재함으로서 온도 저감 효과가 커짐은 물론 완충, 차폐, 차음, 방풍, 습도 완화와 대기절약과 같은 부가적인 효과도 더불어 얻을 수 있다(Choi 2004). 또한 리우(Rio) 정상회의에서 대두되었던 “환경적으로 건강하고 지속 가능한 발전(Environmentally Sound and Sustainable Development)”은 새로운 패러다임으로서 21세기에서도 환경의 보전과 개발의 조화, 자연과 인간의 공존이라는 환경 관련 원칙을 제시하면서 습지에 대한 중요성이 크게 인식되어 옥상녹화에 습지를 조성하여 야생동물의 서식처로 제공하는 생태적인 효과도 기대하고 있다(Kim 2008; Kim and Jo 2004; Kim and Lee 2006a).

 그러나 소규모인 옥상에 습지를 도입하기란 쉽지 않고 생태적습지 조성을 위해 섬과 같이 고립된 옥상환경에 적합한 수생식물에 관한 연구사례가 부족하여 앞으로도 많은 연구가 필요하다고 생각 된다. 또한 서울시의 지원 사업으로 현재까지 조성된 옥상정원 중 습지조성공간은 현저히 부족한 상황이다.

 따라서 본 연구에서는 선행 연구된(Kwon 2010) 옥상 인공습지 조성에 적합한 식물들을 이용하여 옥상 내 인공 생태습지를 조성하고자 다음과 같은 실험을 하였다. 관상가치가 높고 약용가능한 식물 종으로 선발하여 자연서식처를 제공할 수 있는 효율적인 식생공간을 조성하기 위하여 옥상 인공습지 조성에 적합한 배지 및 식재층 깊이를 선발하여 적합한 생육조건을 찾고자하였다.

재료 및 방법

식물재료 및 생육조사

 식물재료로 옥상 내 인공습지 조성이 가능한 습생식물 10종 약모밀(Houttuynia cordata Thunberg), 질경이 택사(Alisma orientale (sam.) juz), 삼백초(Saururus chinensis BAILL.), 무늬 미나리(Oenanthe javanica DC., Oenanthe stolonifera DC), 좀부들(Typha orientalis C.Presl), 석창포(Acoris gramineus Sol.), 창포(Acorus calamus var. angustatus BESS.), 부처꽃(Lythrum anceps (Koehne) Makino), 부채붓꽃(Iris setosa Pallas), 자라풀(Hydrocharis asiatica)을 전문가와 전문시험결과 및 참고문헌(Kang 2001; Kim 2004; Kim and Lee 2006b; Yoon and et al. 2007)을 조사하여 선발하였다(Table 1).

Table 1. Characteristics of physical and chemical property of media.

 선별된 식물로 습지형태를 조성하기 위해 10종의 식물을 혼합 하여 2011년 5월 19일에 정식하였다. 이 중 관상가치가 있으면서 비교 관찰이 용이한 약모밀(Houttuynia cordata Thunberg), 질경이택사(Alisma orientale (sam.) juz), 삼백초(Saururus chinensis)를 선정하여 5월부터 8월까지 30일마다 분얼수, 초장, 초폭, 엽수, 엽장, 엽폭을 조사·분석하였다. 시험성적의 통계처리는 SAS(Ver 6.12) 통계 프로그램을 사용하였다.

실험장소

 서울시 공릉2동 삼육대학교 제2과학관 5층 건물에서 한 층 더 높은 옥상으로 건물 6층 높이의 시험장소를 선정하였다.

시험구 크기 및 종류

 실험에 필요한 시험구는 방부목을 재단하여 조립 후 방수포를 방수층으로 이용하여 시험구 내부에 설치 제작하였다. 시험구의 크기는 폭이 105cm, 길이가 150cm로 되게 제작 하였으며, 높이는 12, 24, 36cm의 3종류로 하였다.

배지 및 식재층 깊이

배지선발

 배지종류는 옥상의 하중과 취급이 용이한 유기질 경량배양토인 피트모스, 원예용 배양토, 코코피트를 사용하였다. 배지깊이는 20cm로 동일하게 처리하였고 시험구 배치는 완전임의배치 3반복으로 하였다. 배지의 이화학적 특성은 표 1과 같았다.

식재층 깊이 선발

 식재층 깊이는 피트모스를 기본 배지로 Kang et al.(2003)이 실험한 방법을 참조하여 10, 20, 30cm의 깊이로 처리하였다. 시험구 배치는 완전임의배치 3반복으로 하였다.

관리 및 관수

 식재 후 월요일부터 금요일까지 오전 9시경에 삼육 대학교 제 2과학관 옥상에서 시험구를 습지상태와 같이 물이 유지될 수 있도록 수돗물을 탱크에 저수 후 식물이 식재된 지표면 위로 살짝 잠길 정도의 물이 유지되도록 호스로 직접 관수하였으며, 강우시에는 자연강우에 의존하였으며 시험구 높이 보다 과잉된 물은 자연퇴수 되도록 실시하였다.

시험기간 내 기상

 연구조사기간은 2011년 6~8월로 이 기간 동안의 서울의 평균기온은 24.1℃, 평균 최고기온은 28.0℃로 평년보다 각각 0.2℃, 0.4℃가 낮았고, 평균 최저기온은 21.1℃로 평년보다 0.3℃가 높았다. ‘일 최고기온 30℃ 이상 일수’는 27일로 평년보다 4.2일이 적었고 ‘열대야 일수’는 4일로 최근 평균값(2000~2010년)보다 4.9일이 적었으며, 작년(2010년)에 비해서는 11일이 적었다(Fig. 1).

Fig. 1. The changes of mean temperature for culture periods of the normal year and 2011 in Seoul.

 강수량은 1702.3mm(평년대비 191%)로 평년보다 810.2mm가 많아 1908년 이래 두 번째로 많았고 강수일수는 52일로 평년보다 11.2일이 많아, 관측 이래 세 번째로 많았다. ‘1시간 강 수량 30mm이상 일수’는 5일로 평년보다 2.4일이 많아 세 번째로 많았으며 ‘일일 강수량 80mm 이상 일수’는 5일로 1908년 이후 다섯 번째로 많았다. 일조시간은 345.2시간(평년대비 76%)으로 평년에 비해 109.4시간이 적었다(Fig. 2).

Fig. 2. The precipitation for culture period in Seoul on 2011.

결과 및 고찰

옥상 인공습지 조성에 적합한 배지 선발

 약모밀은 원예용 배양토에서 초장이 가장 컸다. 피트모스에서는 원예용 배양토에 중간수치 정도로 나타났다. 코코피트에서는 변화가 거의 나타나지 않았다. 정식 후 6월까지 급격히 생장 후 전체적으로 6월에서 8월까진 크게 생장의 변화가 나타나지 않았다. 피트모스와 원예용 배양토에서 질경이택사의 초장이 비슷하게 나타났지만 피트모스가 약간 더 크게 측정되었다. 식재 후 6월까지 크게 자란 후 질경이택사는 측정기간 내내 꾸준히 생장하였다. 코코피트에서는 거의 생장의 변화가 일어나지 않았다. 삼백초는 원예용 배양토에서 초장이 가장 컸다. 원예용 배양토 보다는 작았지만 비슷한 패턴으로 생장하였다. 코코피트에서는 큰 변화를 보이진 않았다(Fig. 3).

Fig. 3. The change of plant height of Houttuynia cordata (A), Alisma orientale (B), and Saururus chinensis (C) at different media.

 초폭은 약모밀의 경우 원예용 배양토에서 가장 컸다. 피트모스에서 원예용 배양토 보단 작았지만 비슷한 패턴의 생장을 보이면 큰 차이를 보이지 않았다. 코코피트는 실험기간 동안 거의 변화를 보이지 않았다. 피트모스에서 질경이 택사의 초폭이 가장 크게 측정 되었다. 원예용 배양토에서 초폭은 작지만 비슷한 패턴으로 생장하였다. 코코피트는 거의 변화를 찾아 볼 수 없었다. 원예용배양토에서 삼백초의 초폭이 가장 크게 측정 되었다. 피트모스에서는 초폭이 작았지만 비슷한 패턴으로 생장하였다. 코코피트에서는 큰 변화는 나타나지 않았지만 조금식 생장한 것으로 조사되었다(Fig. 4).

Fig. 4. The change of plant width of Houttuynia cordata (A), Alisma orientale (B), and Saururus chinensis (C) at different media.

 배지종류가 약모밀, 질경이택사, 삼백초의 엽장, 엽폭, 엽수, 분얼수에 미치는 영향에서 3종 모두 피트모스와 배양토에서는 생육이 좋았으나 코코피트에서는 생육이 부진하였다(Table 2). 접목선인장 재배시 코코피트 배지가 생육이 좋았다고 하는 Kim(2010)의 보고와는 다른 결과를 보였다. 이는 건조한 토양에서 재배하는 선인장이나 다육식물의 배양토로 코코피트가 적합하나, 습지식물의 재배시 코코피트는 배양토로서 부적합한 것으로 나타나 앞으로 이에 대한 자세한 연구가 필요할 것으로 보였다.

Table 2. Growth of Houttuynia cordata, Alisma orientale, Saururus chinensis by the peat moss, culture medium, and coco peat for three growing monthsz.

Table 3. Growth of Houttuynia cordata, Alisma orientale, Saururus chinensis affected by the peat moss 10, 20, 30cm planted in the depths for three monthsz.

옥상 인공습지 조성에 적합한 식재층 깊이 선발

 약모밀의 초장이 피트모스 10cm 깊이에서 가장 크게 측정되었다. 피트모스 10cm 깊이에서 6월까지 가장 적게 나타났지만 6월 이후에 급격히 생장이 증가하며 8월에 가장 크게 측정되었다. 피트모스 20cm 깊이에서도 꾸준히 생장하여 10cm 깊이와 비슷한 결과를 보였다. 피트모스 30cm 깊이에서는 6월 이후에 초장의 변화가 크게 일어나지 않았다. 질경이 택사의 초장이 피트모스 30cm 깊이에서 가장 크게 측정되었다. 피트모스 20cm 깊이에서도 꾸준히 생장하여서 피트모스 30cm 깊이와 거의 비슷한 초장의 크기를 측정할 수 있었다. 피트모스 10cm 깊이는 20cm, 30cm 깊이보다는 작았지만 꾸준히 생장을 보였다. 삼백초의 초장은 피트모스 30cm 깊이에서 가장 크게 측정되었다. 차이는 있었지만 20cm, 10cm 깊이순의 생장을 보였다(Fig. 5).

Fig. 5. The change of plant height of Houttuynia cordata (A), Alisma orientale (B), and Saururus chinensis (C) at different planting depths in peat moss medium.

 약모밀의 초폭은 피트모스 10cm 깊이에서 가장 크게 측정되었다. 식재 후에 6월까지는 거의 비슷한 생장을 보였다. 그러나 8월까지 생장의 차이를 보이며 10cm, 20cm, 30cm 깊이순으로 더 컸다. 질경이 택사의 초폭이 피트모스 30cm 깊이에서 가장 크게 측정되었다. 피트모스 20cm 깊이에서도 거의 비슷할 정도로 생장하였고 피트모스 10cm 깊이에서는 식재후 8월달까지 생장이 크게 일어나지 않아서 타 처리와 큰 차이를 보였다. 삼백초의 초폭은 피트모스의 식재층 깊이가 달라도 결과가 거의 비슷하게 측정되었다. 피트모스 20cm 깊이에서 정식 후 6월까지 많이 크지 않았으나 8월까지 꾸준히 생장하여 비슷한 초폭을 보였다(Fig. 6).

Fig. 6. The change of plant width Houttuynia cordata (A), Alisma orientale (B), andSaururus chinensis (C) at different planting depths in peat moss medium.

 식재층 깊이가 약모밀, 질경이택사, 삼백초의 엽장, 엽폭, 엽수, 분얼수에 미치는 영향에서 약모밀은 엽장, 엽폭, 엽수, 분얼수의 생육이 식재층 깊이에 영향을 받지 않고 생장하였으며, 질경이 택사는 30cm 깊이가 10, 20cm 깊이보다 엽장, 엽폭, 엽수의 생육이 좋았으나 분얼수는 큰차이를 보이지 않았다(표 3). Choi (2001)가 실험한 자생식물의 인공배지 식재 깊이 실험에서 경량 인공토양의 토심은 10~30cm에서 차이가 없었다고 하는 보고와 비슷한 경향을 보였다. 삼백초에서 엽장 엽폭은 정식 깊이 별로 큰차이를 보이지 않았으나 엽수는 20cm 깊이에서, 분얼수는 10, 20cm 깊이에서 생육이 부진한 것으로 나타났다.

사 사

 이 논문은 삼육대학교 학술연구비 지원에 의하여 연구되었음.

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