새로운 항산화 기능성 새싹채소를 개발하고, 항산화효과가 우수한 재배 조건을 구명하기 위하여 황기, 석결명, 술패랭이꽃, 질경이 새싹채소의 재배 중 녹화기간에 따른 항산화효과 변화를 분석하였다. 연구의 결과, 종에 따라 광합성이 항산화능에 미치는 영향이 각기 다르게 나타났다. 황기 새싹채소는 총 폴리페놀 함량은 녹화 0일, 총 플라보노이드 함량은 녹화 3일째에 가장 우수하였으며, DPPH radical 소거능은 녹화 0일, ABTS radical 소거능은 녹화 1일, $Fe^{2+}$ chelating효과는 녹화 0일, 지질과산화 억제활성은 녹화 3일째에 가장 우수하였다. 석결명 새싹채소는 2일 녹화했을 때 항산화물질 함량이 높고 radical 소거능이 우수하였으며, $Fe^{2+}$ chelating효과는 녹화 0일, 지질과산화 억제활성은 녹화 1일째에 가장 우수하였다. 술패랭이 새싹채소는 녹화 3일 째에 항산화물질 함량이 높고, $Fe^{2+}$ chelating 효과가 우수하였으며, radical 소거능과 지질과산화 억제 활성은 녹화시키지 않았을 때 가장 우수하였다. 질경이 새싹채소의 항산화물질 함량 및 radical 소거능은 녹화 2일째에 가장 우수하였으며, $Fe^{2+}$ chelating 효과는 녹화 0일, 지질과산화 억제활성은 녹화 3일째에 가장 우수하였다. 연구의 결과, 식물 종에 목표로 하는 항산화 효과에 따라 광합성이 미치는 영향이 다르므로, 식물 종과 원하는 항산화 효과에 따라 재배 방법을 달리해야 할 것으로 생각되었다.
식생피복율, 병충해, 출현종수 등의 항목으로 평가를 실시하였다. 리핑암과 발파암에서는 녹화공법 C와 녹화공법 C-1이 가장 높은 식생피복율을 보였다. 절토부의 경우에는 녹화공법 D의 식생피복율 녹화공법 E보다 상대적으로 높은 것으로 나타났으며, 성토부의 경우에는 녹화공법 D가 녹화공법 F보다 높은 것으로 나타났다. 목본종의 출현종수는 암지역(리핑암, 발파암), 토사지역(절토부, 성토부)에 적용한 모든 녹화공법에서 상급으로 평가되었으나, 전체종의 출현종수의 비율에 있어서는 다소의 차이가 나타났다. 식생기반의 물리화학적 특성 분석에서 토사지역 절토부의 녹화공법 E와 성토부의 녹화 공법 D의 경우는 토양경도가 다른 공법들에 비해 낮게 나타났다. 암지역의 리핑암과 발파암에 사용된 모든 공법은 토양산도와 토양경도가 식물의 근계생육에 영향을 미치지 않는 범위 이내로 조사되었다. 리핑암과 발파암에 적용된 각 공법의 경우 식생상태가 양호하였으며, 향후 주변 지역의 자연식생의 침입과 천이과정을 거치면서 식생상태가 역시 정상적으로 변화될 것으로 예상된다. 토사지역의 절토부와 성토부에서는 중간 정도의 식생상태를 유지하고 있었으나, 향후 주변의 산림지역으로부터의 식생 구성종의 침투로 인해 식생천이가 역동적으로 변화될 것으로 예상된다.
도심지 환경 개선을 위한 인공지반녹화(옥상녹화 등)사업의 확대 보급을 위해서는 옥상부 구조체의 장기적 안정성을 보증할 수 있는 안전한 방수방근층을 구성하여야한다. 따라서 인공지반 녹화용 방수방근층은 식물 뿌리의 침입으로부터 안전해야 하며, 녹화부의 잔류수 및 침체수 등에 대해 장기적으로 수밀해야 하며, 식물 성장에 필요한 비료 등의 화학물질 및 기타의 화학성분에 장기적으로 안전해야 하며, 시공 시에 발생하는 각종 공구류, 설비류, 가설물에 의해 손상되지 않아야 하고, 식재 및 토심의 하중, 설비류의 하중에 의해 손상되지 않는 종합적 성능이 요구된다. 이에 본 연구에서는 옥상녹화 현장의 환경 조건을 대상으로 방수방근층의 환경 성능 지표를 설정하였고, 이와 관련한 방근성능, 수밀성능, 내움패임 저항성능, 충격저항성능, 내화학성능을 방수방근층의 요구 성능으로 정하였으며, 그와 관련한 평가 방법을 제시하고, 실무적인 검증 시험을 통하여 복합 방수방근층의 성능 평가 시스템을 제안하였다.
최근 도시의 환경문제로 인하여 옥상녹화에 많은 관심이 집중되고 있다. 옥상녹화 기술의 핵심은 식물의 생육을 건전하게 유지하는 동시에 건축물에 미치는 하중을 최소화할 수 있는 토양층을 조성하는 것이다. 본 연구는 옥상 환경에서 관목류의 생육을 건전하게 유지하면서 하중을 최소화할 수 있는 최적의 저관리 녹화 시스템을 구명하기 위한 연구의 일환으로서 상록관목인 영산홍을 식물재료로 선정하고 펄라이트를 주재료로 한 토심 30cm, 45cm, 60cm의 인공토양층을 건축물 옥상에 조성한 후, 2001년부터 2008년까지 식물 생육, 토양의 물리적 화학적 특성 변화, 건축물에 미치는 하중에 대한 평가를 수행하였다. RS-A-45와 RS-A-60에서는 실험 기간 동안 100%의 식물 생존율을 나타냈고 RS-A-30과 RS-B-60에서는 2008년에 각각 33%와 67%의 식물 생존율을 나타냈다. RS-A-45에서는 지속적으로 가장 높은 생육량이 나타났고 토양의 물리적 화학적 특성도 가장 우수하게 나타났다. 조성 후 8년이 경과한 시점에서 식물체를 포함한 포장용수 시 RS-A-45의 총중량은 $376.6kg{\cdot}m^{-2}$으로 옥상 녹화 허용 적재하중인 $500kg{\cdot}m^{-2}$보다 상당히 낮아 하중 측면에서도 적합한 것으로 평가되었다.
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.
본 연구는 돌나물과 한국잔디를 식재한 경량 모듈형 옥상녹화시스템의 온도저감과 열수지를 평가하였다. 식물생육은 초고와 피복율을 측정하였으며, 2012년 8월 2일부터 3일까지 48시간 동안 콘크리트와 옥상녹화 표면, 토양 속, 모듈 하부의 온도와 순복사, 증발산량을 측정하였다. 기온이 $34.6^{\circ}C$로 가장 높았던 8월 3일 15:00시의 표면온도는 콘크리트가 $57.5^{\circ}C$로 가장 높았으며, 그 다음으로 돌나물 $40.1^{\circ}C$, 한국잔디 $38.3^{\circ}C$의 순으로 옥상녹화 조성 시 큰 폭으로 온도가 저감되는 것으로 나타났다. 토양 속과 모듈 하부도 옥상녹화에 의한 온도저감 효과가 나타났으며, 한국잔디가 돌나물보다 온도저감 효과가 큰 것으로 나타났다. 콘크리트 표면과 비교하여 옥상녹화 최고 온도는 약 2시간 정도 지연되는 것으로 나타났다. 표면의 온도저감에는 식물종, 기온, 토양수분이 영향을 미치고, 모듈 하부의 온도저감에는 식물종, 기온, 토양수분, 표면온도가 유의하게 영향을 미친 것으로 나타났다. 열수지 분석결과, 현열은 콘크리트 표면이 가장 높았으며, 옥상녹화 시 감소하는 경향을 보였으며 잠열은 한국잔디가 돌나물보다 높았다. 따라서 온열환경 개선을 위해서는 한국잔디가 돌나물보다 옥상녹화 적용에 더 효과적임을 알 수 있었다.
21 세기에 들어 재래목본식물(在來木本植物)을 이용한 비탈면 녹화(綠化)가 이용되기 시작되고 있으므로 그 발전방향을 예측하기 위해 녹화(綠化)의 기본적인 개념과 녹화(綠化)에 대한 주역주민의 인식을 정리하여 보았다. 조사결과, 지역주민은 녹화(綠化)의 필요성과 재래목본식물(在來木本植物)을 이용한 공법(工法)을 충분히 인식하고 있었으나, 외래종(外來種)의 도입에 대해서는 대부분의 주민이 부정적이었다. 따라서 앞으로는 비탈면 녹화(綠化)의 다면성(多面性)을 추구해야 하며, 재래목본식물(在來木本植物)의 도입이 곤란한 장소에는 재래잡초류(在來雜草類)의 이용을 추진해야 할 것이다. 또한 비탈면에 시공하고 있는 금망(金網)은 인위적(人爲的) 재해(災害)를 유인할 가능성이 있으므로 시정할 필요가 있다. 결론적으로 비탈면 녹화(綠化)는 단기적으로는 비탈면의 물리적(物理的) 안정(安定)과 생태적(生態的) 안정(安定)에, 중 장기적으로는 지구환경(地球環境)의 개선(改善)과 향상(向上)에 기여해야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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