저영향개발 연계형 도시 그린인프라 적용을 위한 이끼식생–분무관수 시스템의 PM10 저감 특성과 관리방안
PM10 Reduction Characteristics and Management Strategies of a Moss Vegetation–Mist Irrigation System for LID-Linked Urban Green Infrastructure
This study examines the PM10 reduction trend of a moss vegetation–mist irrigation system and its applicability as a low-maintenance green infrastructure management element for low impact development (LID)-linked urban green infrastructure. A 1 m³ indoor chamber experiment was conducted under six conditions according to the presence or absence of moss vegetation and mist irrigation nozzle type, and PM10 concentrations were measured for 12 hours. The initial PM10 reference concentration was set at 16,350 μg/m³, and reduction rates and average interval reduction rates were compared after 3, 8, and 12 hours. The results showed that, during the initial 3 hours, the irrigation-only condition with the 0.3 nozzle (F) and the combined moss vegetation–irrigation condition with the 0.3 nozzle (D) showed high reduction rates of 97.6% and 96.8%, respectively. This indicates that mist intensity had a relatively strong influence on initial PM10 reduction immediately after high-concentration PM10 generation. In contrast, after 12 hours, the combined moss vegetation and 0.1 nozzle condition (C) showed the highest average interval reduction rate at 21.8%, followed by the moss vegetation-only condition (B) and the combined moss vegetation and 0.3 nozzle condition (D). These findings suggest that moisture retention by moss vegetation combined with low-intensity repeated irrigation may contribute to a relatively stable PM10 reduction trend over time. This study proposes the moss vegetation–mist irrigation system as a low-maintenance urban green infrastructure management element that can be linked with rainwater storage tanks, constructed wetlands, vegetated swales, and retention green spaces. However, as this study was conducted as an exploratory basic experiment under identical chamber conditions, further field experiments are needed to verify water supply stability, moss growth conditions, PM10 and PM2.5 reduction effects, and maintenance efficiency.
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본 연구는 저영향개발(LID) 연계형 도시 그린인프라에 적용 가능한 이끼식생–분무관수 시스템의 PM10 저감 경향과 저관리형그린인프라 관리요소로서의 적용 가능성을 검토하는 데 목적이 있다. 이를 위해 1㎥ 규모의 실내챔버에서 이끼식생 유무와분무관수 노즐 조건을 달리한 6개 실험조건을 설정하고, PM10 농도 변화를 12시간 동안 측정하였다. PM10의 초기 기준농도는16,350㎍/㎥로 설정하였으며, 3시간, 8시간, 12시간 경과에 따른 PM10 저감률과 평균 구간 저감률을 비교하였다. 분석 결과, 초기 3시간에는 0.3 노즐을 적용한 관수 단독 조건(F)과 이끼식생–관수 결합 조건(D)에서 각각 97.6%, 96.8%의 높은 저감률이확인되었으며, 고농도 PM10 발생 직후에는 분무강도가 초기 PM10 저감에 상대적으로 크게 작용하는 것으로 해석되었다. 반면 12시간 경과 후에는 이끼식생과 0.1 노즐을 결합한 조건(C)의 평균 구간 저감률이 21.8%로 가장 높게 나타났으며, 이끼식생 단독 조건(B)과 이끼식생–0.3 노즐 결합 조건(D)이 뒤를 이었다. 이는 장시간 경과 구간에서는 단순히 분무강도가높은 조건보다, 이끼식생의 수분 유지와 저강도 반복관수가 결합된 조건에서 상대적으로 안정적인 PM10 저감 경향이 나타날수 있음을 시사한다. 본 연구는 이끼식생–분무관수 시스템을 단순한 미세먼지 저감장치가 아니라, 빗물저류조, 인공습지, 식생수로, 저류형 녹지 등과 연계하여 수분을 여과·저류·순환하는 저관리형 도시 그린인프라 관리요소로 확장 가능함을제안하였다. 다만 본 연구는 동일한 챔버 조건에서 이끼식생 유무와 분무관수 노즐 조건에 따른 PM10 농도 변화 양상을비교한 탐색적 기초실험으로, 향후 실제 LID 및 습지형 그린인프라 시설과 연계한 현장실험을 통해 수분공급 안정성, 이끼생육상태, PM10 및 PM2.5 저감효과, 유지관리 효율성을 검증할 필요가 있다.
목차
요약 Abstract 1. 서론 2. 이론적 배경 2.1 미세먼지저감형 그린인프라 계획요소의 정의 및 범위 2.2 식생 및 습도조절에 따른 미세먼지 저감효과 2.3 식물에 의한 미세먼지 저감 연구 3. 연구방법 3.1 연구모델 3.2 연구재료 3.3 연구방법 4. 연구결과 4.1 조건별 PM10 저감률 및 평균 구간 저감률 비교 4.2 시간 경과에 따른 조건별 PM10 저감률 및 평균 구간 저감률 비교분석 5. 결론 및 제언 References