인공지반조경에는 건축물의 옥상, 포장된 주차장, 지하구조물 등과 같이 인위적으로 구축된 건축물이나 구조물 등 식물생육이 부적합한 불투수층의 구조물 위에 자연지반과 유사하게 토양층을 형성하여 그 위에 설치하는 조경을 말합니다. 아무래도 한정된 공간에서 자연을 즐길 수 있는 옥상 조경은 요즘 현대인들이 조경을 생활 가까이에서 즐길 수 있는 방법이라고 생각하는데요. 저 역시 건물 속에서 일하다가 잠깐나마 작은 정원처럼 꾸며진 공간에서 휴식을 취할 수 있었던 점이 좋았어요. 이번 글에서는 이러한 옥상조경의 면적, 기능, 녹화시스템 구성 요소, 고려사항 및 수목에 대해 자세히 알아보고자 합니다.
옥상조경의 기능
옥상조경은 인공지반조경 중 지표면에서 높이가 2미터 이상인 곳에 설치한 조경으로 발코니에 설치하는 화훼시설은 제외합니다. 이러한 옥상조경의 기능은 총 4가지로 분류됩니다.
- 도시 계획 상의 기능 : 건물의 외관 및 차폐나 가로 경관의 향상으로 도시 경관이 발달됩니다. 녹지로 인해 푸르름이 있는 새로운 공간을 창출할 수 있습니다. 옥상 공간을 입체적이고 효율적으로 활용할 수 있으며 대체적으로 휴식 혹은 휴양 공간을 창출할 수 있습니다.
- 생태적 기능 : 도시 외부 공간 및 파괴된 생태계를 복원할 수 있습니다. 조류나 곤충이 체류할 수 있도록 서식처를 제공함으로써 생물 서식 공간의 조성을 하는 역할을 합니다.
- 물리 환경 조건 개선 기능 : 옥상조경은 환경을 개선하는 역할을 합니다. 이산화탄소 등의 유해가스 및 중금속을 흡수하고 산소를 방출함으로써 공기를 정화합니다. 일사의 반사, 증발산 작용, 미기후 조절로 도시열섬현상을 완화시킵니다. 그리고 식물의 효과 및 심리적인 효과로 소음을 저감하는 기능을 하며 초기 강수에 포함된 오염물질 여과로 하천 수질을 개선하기도 합니다.
- 경제적 기능 : 표면 노화 방지 및 방수층 보호와 화재 예방으로 건물의 내구성을 향상시킵니다. 유출수 지연효과, 침두수량 감소, 수자원 저장으로 우수의 유출 억제로 도시 홍수를 예방합니다. 옥상조경은 건물의 보온 및 단열에도 영향을 미쳐 냉, 난방 에너지 절약이 가능합니다. 또한 선전, 집객, 이미지업 등 건물 전체 이미지와 분위기에 긍정적인 효과를 줍니다.
옥상조경의 분류 (1) 토심
옥상조경은 건물의 환경과 사람들의 이용, 토심에 따라 3가지의 녹화 시스템으로 분류됩니다.
- 저관리, 경량형 녹화 시스템 : 식생토심이 20cm 이하이며 주로 인공경량토를 사용하는 조경입니다. 관수, 예초, 시비 등 녹화 시스템의 유지관리를 최소화하며 사람의 접근이 어렵거나 옥상 공간의 이용이 매우 드문 경우 활용합니다. 일반적으로 지피식물 위주의 식재가 적합하며 건축물의 구조적인 제약이 있는 기존 건축물에 사용하는 경우가 많습니다.
- 관리, 중량형 녹화시스템 : 식생토심이 20cm 이상으로 주로 60~90cm 정도를 유지하는 시스템입니다. 녹화 시스템의 유지관리가 집약적이며 사람의 접근이 용이하고 공간의 이용을 전제로 하는 경우입니다. 지피식물, 관목, 교목 등 다층 식재가 가능하며 건축물의 구조적 제약이 없는 곳에 적용할 수 있어 상대적으로 주변에서 많이 볼 수 있는 옥상조경입니다.
- 혼합형 녹화시스템 : 식생토심이 30cm 이하인 시스템으로, 저관리를 지향합니다. 즉, 앞서 언급한 저관리, 경량형 녹화 시스템을 단순화 시킨 것으로 지피식물과 키 작은 관목을 위주로 식재합니다.
옥상조경의 분류 (2) 면적
옥상조경을 면적에 따라 구분하면 전면녹화와 부분녹화로 나눌 수 있습니다. 전면녹화는 옥상이나 지붕 전체를 녹화하는 방식입니다. 옥상 녹화 효과를 극대화할 수 있는 것이 장점이며 녹화의 효율성과 경제성을 고려할 때 부분녹화보다 전면녹화가 유리합니다.
부분녹화는 옥상의 일부를 녹화하는 것으로 기존의 플랜트박스형이 대표적입니다. 적용 대상공간이 구조적 한계를 가지고 있거나 방수, 배수 등의 문제로 전면녹화가 불가능한 경우에 적용합니다. 경계부의 처리 상세 및 소재 선택에 유의해야 합니다.
옥상조경의 분류 (3) 지붕경사
지붕경사에 따라 분류하면 평탄형과 경사형으로 나눌 수 있습니다. 평탄형은 평지붕 및 평탄 옥상에 적용되는 시스템입니다. 사람의 이용을 전제로 할 경우에는 평탄형이 적당합니다. 평탄형을 적용할 때에는 구조체의 배수구배 설정에 유의해야 하지만 다양한 옥상 녹화 유형의 적용이 가능하다는 장점이 있습니다.
경사형은 경사지붕에 적용되는 시스템입니다. 우수나 바람으로 인한 시스템의 붕괴나 토양유실을 방지할 수 있는 대책 개발이 중요합니다. 관리를 최소화할 수 있도록 계획해야 하며 주로 저관리, 경량형 녹화시스템을 적용합니다.
옥상조경의 면적
옥상조경의 면적은 앞서 언급한 대로 지표면에서 2미터 이상의 건축물이나 구조물의 옥상에 식재 및 조경시설을 설치한 부분의 면적입니다. 다만 초화류와 지피식물로만 식재된 면적은 그 식재 면적의 2분의 1에 해당하는 면적입니다. 초화류와 지피식물이 식재된 상부에 태양광 발전설비를 병행 설치하는 경우에는 식재면적의 2분의 1에 해당하는 면적을 조경면적으로 인정하나 태양광 발전설비 하단의 영구 음지 부분은 조경 면적을 산정 시 제외합니다.
지표면에서 2미터 이상의 건축물이나 구조물의 벽면을 식물로 피복한 경우 피복면적의 2분의 1에 해당하는 면적입니다. 다만 피복면적을 산정하기 곤란한 경우에는 근원경 4센티미터 이상의 수목에 대해서만 식재수목 1주당 0.1제곱미터로 산정하되 벽면녹화면적은 식재의무면적의 100분의 10을 초과하여 산정하지 않습니다. 건축물이나 구조물의 옥상에 교목이 식재된 경우에는 식재된 교목 수량의 1.5배를 식재한 것으로 산정합니다.
옥상조경 녹화시스템의 구성 요소
(1) 방수층
방수층은 옥상의 녹화시스템의 수분이 건물로 전파되는 것을 차단합니다. 녹화 시스템의 내구성을 결정하는데 가장 중요한 역할을 합니다. 옥상조경의 녹화시스템은 항상 습기가 있고 시비나 방제 등의 식재 관리가 이루어지기 때문에, 방수층에는 미생물이나 화학물질에 영향을 받지 않은 특유의 안전한 방수 소재 및 공법이 요구됩니다.
(2) 방근층
방근층은 식물 뿌리로부터 방수층과 건물을 보호합니다. 방수층이 시공 시의 기계, 물리적 충격으로 손상되는 것을 예방합니다. 대체로 식재플랜과 시스템의 특성을 고려하여 방근 소재와 공법을 결정합니다.
(3) 배수층
배수는 식물의 생장과 구조물의 안전에 직결되는 구성 요소입니다. 옥상조경의 침수로 인한 식물의 뿌리의 익사를 예방하는 역할을 합니다. 또한 기존 대부분의 옥상 녹화 현장에서 발생하는 하자가 배수 불량으로 인한 것이기 때문에 시스템의 설계와 시공, 루프드레인과의 연결 등 상세 설계와 시공에 더욱 더 세밀한 주위가 요구됩니다.
(4) 토양여과층
토양여과층은 세립토양이 빗물에 씻겨 시스템 하부로 유출되지 않도록 여과하는 역할을 하며 세립토양의 여과와 투수 기능이 동시에 만족되어야 합니다. 설치위치는 시스템의 특성에 따라 다릅니다. 뿌리의 침투를 방지하는 방근 기능을 함께 가지는 경우도 종종 있습니다. 토양여과층은 미생물이나 화학물질의 영향으로부터 안전하고 내구성이 좋은 소재를 선택해야 합니다.
(5) 육성토양층
육성토양층은 식물의 지속적인 생장을 좌우하는 가장 중요한 하부 시스템입니다. 토양의 종류와 토심은 식재플랜 및 건물 허용 적재하중과의 함수 관계를 고려하여 결정합니다. 옥상 녹화시스템의 총 중량을 좌우하기에 경량화가 요구되는 경우에는 일정한 토심의 확보를 위해서 경량토량의 사용이 고려됩니다. 토심이 작은 경우에는 인공경량토양을, 반대인 경우에는 자연토양을 중심으로 육성토양을 조제합니다.
(6) 식생층
식생층은 옥상 녹화시스템의 최상부로 녹화시스템을 피복하는 기능을 합니다. 유지관리 프로그램, 토양층의 두께, 토양의 특성을 종합적으로 고려하여 식재의 소재를 선택하는 것입니다. 지역의 기후와 관련된 특성은 물론 강한 일사, 바람 등 극단적인 조건에서도 생육이 가능할 수 있는 식물의 소재를 선택해야 할 필요가 있습니다. 무엇보다 식재플랜을 구성할 때에는 생태적 지속가능성을 반드시 고려해야 합니다.
식재 토심은 배수층을 제외한 정해진 두께로 하여야 합니다. 초화류 및 지피식물은 15센티미터 이상이어야 하며 인공토양을 사용할 시에는 10센티미터 이상이어야 합니다. 소관목은 30센티미터 이상, 인공토양을 사용할 때에는 20센티미터 이상으로 구성합니다. 대관목은 45센티미터 이상, 인공토양 사용 시에는 30센티미터 이상이며 교목은 70센티미터 이상, 인공토양 사용 시에는 60센티미터 이상으로 구성합니다. 새로운 녹화공법이 개발되어 토양 소재나 관수 방법 등이 식재토심과 규정이 맞지 않는다고 전문가의 검토 의견이 제시될 경우 규정을 적용하지 않을 수 있습니다.
(7) 기타
이외에도 이러한 구성 요소를 보호하는 막이 있습니다. 보호막은 주로 방수층과 방수층 상하부의 소재로부터 보호하기 위해 시공하며, 분리막은 다양한 기능을 가지는 시트소재를 순차적으로 구성하는 과정에서 소재간의 화학적 반응을 방지하기 위해 설치합니다.
옥상조경의 고려사항
옥상조경을 할 시에는 가장 먼저 건물의 안정성을 확보해야 하며 이는 최우선적으로 고려되어야 합니다. 건물의 안정성 검토는 하중과 배수를 중점적으로 조사합니다. 적재하중 이내에서 옥상녹화를 계획하고 설계해야하며 적재하중과 관리조건에 따라 녹화의 유형을 결정합니다. 하중 부담을 줄이기 위해서 인공경량토를 사용하여 토심을 확보합니다. 옥상조경 시 자연토양을 활용할 경우 유기물 함량이 풍부하고 식물의 다양성이 증진하기에 건강한 토양 환경을 만들 수 있습니다. 습지나 서식처가 필요할 경우에는 물의 하중도 추가적으로 고려합니다.
다음으로는 관수 및 배수에 대한 안정성을 확보해야 합니다. 옥상 녹화의 배수 기준을 살펴보면, 먼저 옥상의 면적과 레이아웃을 고려하여 배수공을 설치해야 합니다. 식수대 벽체 길이 30m당 1개소 이상을 설치해야 하며, 플랜터나 데크 등의 구조물로 인하여 배수가 원활하지 않을 때는 추가적으로 배수를 반영해야 합니다. 옥상면의 배수구배는 최저 1.3% 이상으로 하며 배수구 부분의 배수구배는 최저 2% 이상으로 설치합니다.
이러한 옥상녹화의 배수가 불량하면 뿌리의 부패가 생길 수 있고 하중의 증가 및 누수가 발생합니다. 배수층은 굵은 자갈, 잔자갈, 굵은 모래 등을 사용하거나 화산자갈, 화산왕모래, 합성수지로 만든 배수판을 사용합니다. 대체로 배수층의 두께는 10~15cm를 유지하고, 배수층과 토양층 사이 합성수지의 고운 망을 여러 겹으로 깔고 식재할 흙을 조성해 안정성을 확보합니다. 배수층을 만들어야 할 면적이 클 경우에는 인공지반을 받들고 있는 보마다 배수관을 매설합니다. 아스팔트방수, 폴리우레탄도막방수, FRP도막방수, 염화비닐계 시트방수 등으로 방수층을 설치하고 토양이 갖는 수분침투율과 수분의 증발산량을 감안하여 관수 주기를 측정합니다.
옥상조경을 할 때에는 바람의 영향을 덜 받을 수 있는 방안을 고려하고 모색해야 합니다. 바람이 긍정적으로 영향을 미칠 때는 식물종자를 포함한 다양한 생물종이 유입될 수 있다는 점입니다. 하지만 수목의 전도 및 가지의 절손이 생길 수 있으므로 안전 대책을 강구해야 합니다. 바람은 토양의 수분을 빠르게 증발시키기 때문에 관수 관리에도 유의해야 하며, 수목지지대, 철조망, 와이어, 목책 등과 방풍그물의 설치로 안정성을 확보해야 합니다.
마지막으로 옥상조경 시에는 식재층 조성도 고려해야 합니다. 식재층의 지나친 경량화는 뿌리의 지지력을 약화시켜 풍도 발생이 가능하기 때문입니다. 토양은 사질양토에 퇴비나 부엽토를 7:3의 비율로 혼합하고, 이것에 경량토를 3:1 ~ 5:1의 비율로 구성합니다.
옥상조경의 수목
(1) 수목 선택 시 고려사항
옥상조경에 쓰이는 수목을 선택할 때의 고려사항으로는 구조물의 하중과 토양층 깊이, 식물의 하중과 크기, 식재 위치와 수관상태, 바람과의 관계, 식재토양의 비옥도, 건조, 동결, 내한성과의 관계 및 식물생육관리와의 관계가 있습니다.
(2) 수목 선택 조건
옥상조경에 맞는 수목을 선택하는 조건에는 먼저, 천근성 수목으로 건조지나 척박지에 생육이 잘 되는 것이 좋습니다. 뿌리의 발달이 좋고 가지가 튼튼하며 바람을 잘 견디는 수목이 적합합니다. 피복 식생을 할 때에는 견고한 피복상태를 보이는 초본류가 적당하며 수광량이 부족할 경우에는 내음성을 보유한 식물을 선택합니다. 전정이 용이하고 비교적 성장이 느리며 병충해에 강한 수목이 유리합니다.
(3) 옥상조경에 적합한 수종
- 초화류 : 연화바위솥(바위연꽃), 민들레, 난장이붓꽃, 한라구절초, 애기원추리, 섬기린초, 두메부추, 벌개미취, 제주양지꽃, 송엽국(사철채송화), 맥문동, 비비추, 송악 등
- 관목류 : 철쭉류, 회양목, 사철나무, 무궁화, 정향나무, 조팝나무, 눈향나무, 개나리, 수수꽃다리, 말발도리, 장미류
- 교목류 : 단풍나무, 향나무, 섬잣나무, 비자나무, 화백, 주목, 편백, 아왜나무, 동백나무, 목련
옥상조경의 경험
옥상조경이 있는 회사에서 일을 하며 처음에는 한 번도 갈 일이 없다고 생각했었는데 생활하다 보니 자주 찾게 되더라고요. 점심 시간에 동료들과 커피 한 잔을 사들고 가서 바람을 맞으며 쉬거나, 고민이 있는 동료와 이런저런 얘기를 나눌 수 있는 장소도 되더라고요. 특히 바람이 불 때 살랑거리는 잔디와 나무에서 느껴지는 자연의 감각이 큰 힐링이 되었어요. 잠시나마 자연 속으로 놀러간 기분이 단번에 들게 하더라고요. 무엇보다 계절의 변화를 느낄 수 있다는게 너무 좋았어요. 여름엔 나무 그늘에서 잠시나마 시원함을 느끼고 가을에 물든 단풍을 보면서 여름이 가고 가을이 왔구나라는 것을 체감했던 것 같습니다. 옥상조경이 있어 기분을 환기하고 재충전하면서 단순히 조경 이상의 의미를 가지고 있다고 느꼈어요.
옥상조경은 날씨의 영향을 많이 받아 가꾸기는 조금 어려울지 몰라도 친구, 동료와 가까워질 수 있는 공간을 만들어주는 것 같아요. 옥상조경 덕분에 자연스러운 모임의 공간이 생길 수 있고 함께 가까워지는 시간을 보낼 수 있기 때문입니다. 작은 공간에서 느끼는 평화와 행복이 크더라고요. 이러한 감정을 경험하면서 조경을 공부하기 잘했다는 생각이 들었습니다. 앞으로도 도시에서 느낄 수 있는 자연과 관한 행복을 조경을 통해 알리고자 해요.