서론
최근 공동주택의 브랜드 이미지를 상승시키기 위하여 단지 내 다양한 콘셉트와 기능들이 반영되고 있다. 또한 친환경 주택단지 조성이 활발해짐과 동시에 단지 내 녹지율도 증가하고 있으며, 초 화류 혼합식재가 주목받자 적용되는 초화의 종류도 다양해졌다. 그 러나 이미 조성된 공동주택 단지의 경우 각 공간의 환경적 특성이 고려되지 않은 상태에서 브랜드 이미지에 맞춰 매뉴얼식 초화류 식 재가 시행되었다(Kim, 2012). 더불어 초화류가 도입된 공간은 식 물의 생육환경을 배제한 디자인 중심의 식재로 준공 후 황폐지로 바뀌거나 시공 의도와는 다르게 이용되는 결과를 초래하고 있으며, 관리방안에 대한 적절한 계획 없이 적용되어 하자가 나타나는 경우 도 빈번히 발생하고 있다(Kim, 2011).
이러한 하자 공간을 새롭게 조성하거나 재식 등을 진행하는 과 정에서 맥문동, 수호초, 꽃잔디 등 한정된 초종을 단일 식재하게 되 는데, 이는 낮은 광요구도와 관수요구도, 내한성 등 관리편이성을 제공하는 식물이 제한되어 있기 때문이다. 따라서 하자가 발생하면 관리가 편리한 몇몇 초종을 재식하는 상황이 계속되고 있다. 이와 같은 악순환을 방지하기 위하여 식물의 생육환경을 고려한 식재계 획이 요구된다. 특히, 외부공간에서 인위적인 관리가 어려운 광조 건을 충족시키기 위해서는 고층화되어가는 공동주택 단지 내 영역 별 광환경에 대한 연구가 필수적으로 동반되어야 한다(Song, 2013).
그러나 공동주택단지 내의 식물과 관련한 연구(Kim et al., 2000; Hong et al., 2005; Kim et al., 2010; Han et al., 2011; Ko et al., 2012)들은 식재 공간에 대한 환경 분석 또는 단지에 도입 된 교목, 관목 등 수목 중심으로 진행되었기 때문에 공동주택 단지 구 조의 공간별 광환경과 이에 따른 초화류 도입에 관한 연구는 미흡 한 실정이며, 초화류 생육 및 식재 후 관리에 관한 연구 또한 옥상녹 화, 실내조경 등 인공토양 환경에서의 연구가 주를 이루고 있다.
외부공간에서의 초화류 생육에 관한 연구로는 아파트 단지 내 식재된 지피식물의 생육환경 및 관리 현황(Lee, 2006)과 상록성 지 피식물의 이용 확대를 위한 환경조건에 따른 생육비교(Kim, 2010), 자생 초본류의 유지관리 상태 조사 및 문제점분석(Lee, 2009), 아 파트 단지 내 영역별 초화류 식재의 문제점과 개선방안 도출(Song, 2013) 등이 있으며, 외부공간에 초화류를 적절하게 도입하기 위하 여 정원디자인 시 초화류 선정을 위한 체크리스트 도입방안(Sohn, 2012)과 조경공사 시 초화류의 생태적 특성을 고려한 공간별 도입 사례 및 초화류 활용 경향, 다양한 초화류의 보급방안(Kim et al., 2009)을 분석한 연구가 진행되었다.
따라서 본 연구에서는 공동주택의 주동 배치형태에 따른 광환경 시뮬레이션 분석을 통하여 초화류의 식재가 가능한 공간을 모색하 고, 각각의 광조건에 따라 적합한 식물종을 제시하고자 한다.
연구방법
1. 일조권 관련법규 분석
현재 일조권 확보를 위해 우리나라에서 시행되고 있는 법규 사 항에는 건축법 제 60조, 건축법 시행령 제 86조에서 일조 등의 확보 를 위한 건축물의 높이 제한으로 “같은 대지에서 두 동(棟) 이상의 건축물이 서로 마주보고 있는 경우(한 동의 건축물 각 부분이 서로 마주보고 있는 경우를 포함한다)에 건축물 각 부분 사이의 거리는 다음 각 목의 거리 이상을 띄어 건축하여야 하며 다만, 그 대지의 모 든 세대가 동지(冬至)를 기준으로 09:00~15:00 사이에 2시간 이 상을 계속하여 일조(日照)를 확보할 수 있는 거리 이상으로 할 수 있다.”는 조항과 채광을 위한 창문 등이 있는 벽면으로부터 직각방 향으로 건축물 각 부분 높이의 0.5배(도시형 생활주택의 경우에는 0.25배) 이상의 범위에서 건축조례로 정하는 거리 이상”이라는 두 가지 사항을 규정하고 있다. 또한 판례의 판단 기준으로써 8시에서 16시까지 사이의 8시간 중 일조시간을 누적하여 4시간 이상 확보 되는 경우 일조권이 확보되는 것으로 인정하고 있다(Kim and Kim, 2006).
연구방법
광환경 산정을 위하여 공동주택의 형태를 일자형, 탑상형, Y자 형, 혼합형의 네 가지 유형으로 분류하였으며, 현행법에 따라 인동 거리(distance between apartments)를 0.5H로 고정하고 주동의 방위각은 정남향으로 배치하였다. Fig. 1에는 유형에 따른 공동주 택의 배치를 나타냈으며 일조 평가를 위한 시뮬레이션은 오전 8시 부터 오후 6시 사이를 분석하였다. 분석조건은 Table 1과 같으며 공동주택의 입지지역에 따라 용도지역별 높이(층수)제한의 차이 는 있지만 최근 공동주택의 고층화에 맞춰 23층을 기준으로 하였으 며 층고는 2.9m로 설정하였다.
Table 1.
Analysis condition of illumination level according to the type of apartment buildings.
건물의 길이는 아파트의 세대수로 환산하여 105m2의 4세대로 고정하여 평가하였다. 각 배치에 따른 주동의 측벽 사이의 거리는 8m로 현행법에 적합하도록 설정하였다. 탑상형의 평행배치(Fig. ggg1B : Tower placement)는 거실창이 향하는 방향으로 수직의 거리를 인동거리로 설정하였다(Table 1).
공동주택의 유형별 특성에 따른 단지 내 조도를 분석하기 위해 Ecotect Analysis(version 2011 for windows; Autodesk, San Rafael, California)의 조도분석(Lighting Analysis)을 활용하였 다. 조도분석이 진행 될 그리드를 형성하기 위하여 공동주택을 중 심으로 바운더리를 설정 하였다. Lighting Analysis에서는 Natural Light Levels을 선택하였으며, 분석의 조밀도는 Midium으로 적 용하였다. 그러나 이 분석에서는 특정 날짜 또는 계절에 따른 분석 이 불가능하므로 위도에 따른 담천공에서의 전체적인 외부 조도를 제공하는 Calculate from Model Latitude 메뉴를 참고하여 최대 조도를 7,000lux로 고정하여 실행하였다. 담천공은 구름으로 인해 태양이 전혀 보이지 않는 가장 좋지 않은 천공상태로 외부 조도임 에도 최대조도가 7,000lux에 그친다(Ko and Choi, 2011).
결과 및 고찰
1. 공동주택 유형별 광환경
1) 유형 1 일자형
일조 분석을 위하여 일자형 단지 내 설정한 그리드 측정지점 (Node)에 기록 된 조도의 최대값은 6,751lux, 최소값은 3,5371lux 이며, 평균 조도는 4,708lux로 산출되었다(Fig. 2A). 건물과 인접 할수록 조도가 낮았으며, 전체의 약 9.55%정도가 1,000lux 이하 인 공간으로 나타났다. 건물사이 공간과 건물과 약 3m 떨어진 지점 까지 1,000~ 6,000lux로 분석되었으며, 전체의 약 62.15%를 차지 하고, 조도가 가장 양호한 지역은 바운더리의 좌우측 상하의 모서 리 영역으로 조도가 최대 6,400lux 이상으로 전체의 약 18.92%로 기록되었다(Fig. 2A).
2) 유형 2 탑상형
3) 유형 3 Y자형
Y자형 단지 내 설정한 Node에 기록 된 조도의 최대값은 6,857 lux, 최소값은 3,5411lux이며, 평균 조도는 5,054lux로 산출되었 다(Fig. 2C). Y자형의 경우 1,000lux 이하의 조도를 나타내는 영 역이 3.82%로 가장 낮았으며, 6,400lux 이상의 조도를 나타내는 영역도 일자형과 탑상형에 비해 상대적으로 낮은 9.90%로 나타났 다. 반면, 1,000~6,400lux 내의 조도를 보이는 영역이 전체의 75.87%로 높게 산출되어 평균 조도가 5,054lux로 네 유형 중 가장 높은 수치를 기록하였다(Fig. 2C).
4) 유형 4 혼합형
일자형과 탑상형을 배치한 혼합형 유형의 조도분석 결과 최대값 은 6,786lux, 최소값은 3,5621lux이며, 평균 조도는 4,930lux로 산출되었다(Fig. 2D). 혼합형의 경우 또한 건물과 인접한 영역만 국지적으로 1,000lux 이하의 조도를 나타내고 있으며 전체의 약 6.60%를 차지한다. 건물과 건물 사이, 건물 인접한 공간은 1,000~ 6,000lux의 비교적 양호한 광환경을 가지며, 전체의 약 75.69%를 차지하고 있다. 조도가 가장 양호한 지역은 다른 단지와 유사한 형 태로 바운더리의 좌우측 상하의 모서리 부분 이었으며 전체의 약 22.74%의 영역을 차지한다(Fig. 2D).
2. 광환경에 따른 식물선정
식물은 국립원예특작과학원에서 발간한 건강한 녹색도시를 위 한 건축물녹화의 식물 정보 DB(2014)를 중심으로 평균조도, 최저 조도, 관수요구도, 관수빈도, 시비, 피복소요기간, 관상기간 등을 복합적으로 고려하여 선정하였다(Table 2).
Table 2.
Conditions of plant selection.
광환경은 최저조도에 따라 음지, 양지, 복합영역으로 구분하였 으며 음지 1,000lux 이상, 양지 6,000lux 이상, 복합 3,000lux 이상 을 기준으로 하였다. 기타사항으로는 관리의 편이성을 제공하기 위 하여 관수 및 시비의 요구가 적고, 피복소요기간이 짧으며, 관상 목 적에 따른 기간을 고려하였다.
관수빈도의 경우 최소 1일 1회부터 최대 3일 1회까지 나누었고 관수빈도가 잦더라도 관수요구도가 중, 하에 해당하는 식물은 관리 가 용이할 것으로 판단하였으며, 피복소요기간은 2~5개월 내에 가 능한 식물로 선별하였다. 관상목적에 따른 기간 구분은 꽃일 경우 2개월 이상, 잎일 경우 8개월 이상인 식물을 기준으로 분류하였다.
1) 음지영역
광환경 분석에서 1,000lux 이상의 조도가 유지되는 공간에 식 재 가능할 것으로 선정된 음생식물(Shade plants)은 금꿩의다리 (Thalictrum rochebrunianum var. grandisepalum(H.Lév.) Nakai), 리시마키아(Lysimachia nummularia ‘Aurea’), 맥문동 (Liriope platyphylla F.T.Wang & T.Tang), 빈카(Vinca minor L.), 아주가(Ajuga reptans L.), 용담(Gentiana scabra Bunge), 해국(Aster spathulifolius Maxim.)이다.
선정 된 식물들의 생육을 위한 최저조도는 1,000lux, 평균생육 조도는 대부분 30,000lux이었으며, 금꿩의다리와 해국은 평균생 육조도가 각각 60,000lux, 100,000lux이었다(Table 3).
Table 3.
Selected plants for shady areas.
2) 양지영역
시뮬레이션에서 설정한 범위 안에서 조도가 가장 양호한 공간은 바운더리 가장자리 부분이며, 이 공간은 공동주택과 인접하지 않아 그림자의 영향을 거의 받지 않는 것으로 분석되었다. 더불어 최대 6,400lux 이상의 조도가 확보되므로 양생식물(Sun plants)의 최저 조도인 6,000lux도 충족한다.
식재 가능할 것으로 선정된 식물은 꽃잔디(Phlox subulata L.), 꿀풀(Prunella vulgaris var. lilacina Nakai), 누운주름잎(Mazus miquelii Makino), 달맞이꽃(Oenothera biennis L.), 도라지 (Platycodon grandiflorum(Jacq.) A.DC.), 둥근잎꿩의비름 (Hylotelephium ussuriense(Kom.) H.Ohba), 백리향(Thymus quinquecostatus Celak.), 벌개미취(Aster koraiensis Nakai), 베르가못(Monarda didyma L.), 갯보리사초(Carex laticeps C.B.Clarke ex Franch.), 사초류(Carex L.), 수크령(Pennisetum alopecuroides(L.) Spreng.), 은쑥(Artemisia schmidtiana Maxim.) 이다. 선정된 중생식물의 평균생육조도는 대부분 100,000lux이 며, 누운주름잎과 사초류는 30,000lux, 백리향, 베르가못은 60,000 lux이다(Table 4).
Table 4.
Selected plants for sunny areas.
3) 복합영역
시뮬레이션 분석 결과, 중생식물(neutral plants)의 식재가 가능 할 것으로 예상되는 1,000lux 이상, 6,000lux 미만의 조도를 유지 하는 공간이 본 연구에서 제시한 네 가지 공동주택 유형에서 모두 60% 이상으로 나타났다. 이중 최저조도 3,000lux 공간에서 생육 이 가능할 것으로 분류된 식물은 기린초(Sedum kamtschaticum Fisch. & Mey.), 까치수염(Lysimachia barystachys Bunge), 꼬 리풀(Veronica linariifolia Pall. ex Link), 석산(Lycoris radiata (L'Her.) Herb.), 꽃범의꼬리(Physostegia virginiana(L.) Benth.), 노루오줌(Astilbe rubra Hook.f. & Thomson), 돌나물(Sedum sarmentosum Bunge), 돌단풍(Mukdenia rossii(Oliv.) Koidz.), 돌양지꽃(Potentilla dickinsii Franch. & Sav.), 동자꽃(Lychnis cognata Maxim.), 두메부추(Allium senescens L.), 레몬밤(Melissa officinalis L.), 마타리(Patrinia scabiosaefolia Fisch. ex Trevir.), 물레나물(Hypericum ascyron L.), 박하(Mentha piperascens (Malinv.) Holmes), 뻐꾹나리(Tricyrtis macropoda Miq.), 조 릿대(Sasa borealis(Hack.) Makino), 송엽국(Lampranthus spectabilis N.E.Br.), 수호초(Pachysandra terminalis Siebold & Zucc.), 애기기린초(Sedum middendorffianum Maxim.), 톱풀 (Achillea alpina L.), 은방울꽃(Convallaria keiskei Miq.), 질경 이‘원예종’(Plantago asiatica L.), 차이브(Allium schoenoprasum L.), 층꽃풀(Caryopteris incana(Thunb. ex Houtt.) Miq.), 할미 꽃(Pulsatilla koreana(Yabe ex Nakai) Nakai ex Nakai), 흰갈풀 (Phalaris arundinacea var. picta L.)이다. 선정된 식물의 평균생 육조도는 대부분 60,000lux 또는 100,000lux이며, 석산과 돌단풍, 두메부추, 할미꽃은 30,000lux이다(Table 5).
Table 5.
Selected plants for Half-shade areas.
적요
본 연구에서는 공동주택 단지 내 광환경을 고려하지 않은 식물 선정 및 무분별한 식재계획을 개선하고자 공동주택의 유형에 따른 광환경 시뮬레이션 분석을 진행하였다. 이를 통하여 단지 내 조도 에 따른 영역을 구분하고 각 환경에 적합한 식물을 선정하였다. 연 구의 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다.
공동주택의 유형별 광환경 분석 결과 평균조도 최저값은 일자형 에서 4,708lux, 최고값은 Y자형에서 5,054lux였다. 또한, 1,000 lux 이하의 영역이 가장 적은 유형은 Y자형 3.82%, 가장 많은 유 형은 일자형 9.55%이다. 1,000~6,000lux 사이의 영역은 일자 형과 탑상형에서 62.15%로 낮게 나타났으며, Y자형이 75.87% 로 높은 수치를 기록했다. 6,000lux 이상의 영역은 혼합형 유형 이 5.56%으로 가장 적었으며, 탑상형이 22.74%로 양지영역을 가장 넓게 확보하는 것으로 분석되었다.
광환경 분석으로 분류한 음지, 양지, 복합영역에 따른 조도별 식 물 선정 결과, 음지식물은 금꿩의다리, 리시마키아, 맥문동 등 7 종, 양생식물은 꽃잔디, 꿀풀, 벌개미취 등 13종, 중생식물은 기 린초, 꼬리풀, 돌나물 등 27종이다.
음지 식물의 경우 건물과 인접하거나 건물과 건물의 사이에 식재 하는 것이 적합하며, 중생 식물은 단지의 외곽 등 건물의 그림자 영향이 상대적으로 적게 미치는 영역에 식재하고, 이 외의 대부 분의 공간에 복합식물은 식재 가능한 것으로 분석되어 가장 넓은 영역에 적합한 것으로 분석되었다.
본 연구는 공동주택의 형태를 네가지 유형으로 분류하여 광환 경을 분석하였다. 평균적으로 가장 양호한 조도를 나타내는 유형 은 Y자형이었으며, 다음으로는 탑상형, 혼합형, 일자형 순으로 나 타났다.
그러나 연구의 과정에서 시뮬레이션을 위하여 설계한 공동주택 유형별 단지 내에 건물 외의 기타 시설물 및 교목, 관목 등 조경수를 고려하지 않았기 때문에 음지영역이 거의 나타나지 않았으며, 단 지 내 대부분 영역의 광환경이 양호한 것으로 분석되었다. 따라서 현실적인 측면에서 본 연구를 적용하기 위해서는 공동주택 단지 조성 시 식재계획과정에서 시뮬레이션을 통한 모의결과를 도출하 고, 이를 실제 적용한 식재지의 모니터링이 요구된다. 또한 습윤지, 건조지 및 비옥도 등 토양환경에 따라 식물의 선정기준이 다를 수 있으므로 식물선정 및 검증과정과 관련한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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