도시 환경 개선을 위한 바람길숲 조성 계획 연구 - 구미시를 대상으로 -

도시화로 인해 인공토지피복이 증가하고 고층 건물이 밀집함에 따라 도시열섬현상, 폭염, 열대야 등 도시의 열환경은 더욱 악화되고 있다. 특히 최근에는 도시의 높은 미세먼지 농도로 인해 대기질 문제까지 심각한 상황이다. 미세먼지는 도시 환경뿐만 아니라 인간의 건강에 직접적인 영향을 미치기 때문에 국민적 관심과 우려가 빠르게 증가하고 있다. 이에 따라 도시의 열환경 및 미세먼지 문제를 해결하기 위해 다양한 방안이 마련되고 있는 가운데, 산림청은 도시숲의 기후완화 및 대기정화기능에 주목하였고 2019년부터 전국적으로 ‘도시 바람길숲 조성사업’을 추진하고 있다. ‘바람길숲 조성사업’은 ‘차고 신선한 공기(찬공기)’를 도심으로 끌어들여 공기순환을 촉진하고, 뜨거운 공기와 대기오염물질을 배출하기 위해 도시 외곽산림과 도시 내 산재된 숲을 연결하는 도시숲을 계획하는 사업으로써, 바람길숲은 바람 생성숲, 연결숲, 디딤·확산숲으로 구분된다. 생성숲은 도시 외곽산림으로 찬공기가 생성되는 녹지지역을 의미하며, 연결숲은 생성숲과 디딤·확산숲을 연결하는 가로수, 하층식재, 하천변녹지 등과 같은 선적인 녹지공간을 의미한다. 디딤·확산숲은 도심 내 공원 등 면적인 녹지공간을 말한다. 이러한 바람길숲을 체계적으로 조성하기 위해서는 도시 특성에 따른 적합한 바람길숲의 배치 및 조성방안이 요구된다. 하지만 바람길숲은 산림청에서 새롭게 제안한 개념으로써 바람길숲에 대한 연구는 전무하다. 따라서 본 연구는 도시 바람길숲 조성사업 도시 중 하나인구미시를 대상으로 바람길숲 조성 여건을 분석하고, 이에 적합한 바람길숲 조성계획을 제시하고자 한다. 이를 위하여 구미시전역에 대한 미세먼지 및 열환경 취약지역, 찬공기 특성, 바람길숲 분포 현황 및 특징을 분석·종합하여 구미시의 전반적인 바람길숲 계획을 제안하였다. 먼저 구미시의 미세먼지 취약지역을 분석하기 위해 국립환경과학원에서 제공하는 국가 대기오염물질 배출량 자료(2018년)를 활용하였다. 점, 면, 이동오염원에서 발생하는 PM2.5의 격자별 배출량(해상도 : 1㎢)을 산출했으며, 이를 합산하여 미세먼지 발생지역을 파악하였다. 열환경 취약지역을 분석하기 위해서는 기상청 동네예보자료를 활용하여 폭염 및 열대야 일수를 산출하였다. 2018년 7월부터 8월까지의 동네예보 자료를 취득했으며, 1km x 1km 해상도로 보정하여 분석하였다. 또한 CAS(도시기후분석시스템)를 이용해 상세 건축물을 통한 인공열 방출을 분석하고 도시화에 따른 열환경 악화지역을 도출하였다. 다음으로, 구미시의 전반적인 찬공기 특성을 파악하기 위해 독일에서 개발된 KALM(Kaltluftabflussmodell) 모형을 활용하여 야간 6시간 동안 생성되는 찬공기의 풍속 및 찬공기층 높이, 흐름을 분석하였다. 마지막으로 바람길숲 분포 현황 및 특징을 분석하기 위해서는 바람길숲 유형별 개념에 따른 DB 구축 후 각 유형별 특성에 따라 추가 분석을 통해 등급화를 실시하였다. 바람 생성숲은 임상도의 다양한 속성정보 중 찬공기 생성에 유리한 산림 교목의 수관점유 면적을 기준으로 분류되는 밀도를 활용해 3등급으로 구분하였다. 연결숲으로 활용가능한 지역을 도출하기 위해 바람통로 네트워크를 기준으로 2등급화 하였는데, 바람통로 네트워크는 고도가 높은 산지에서 찬공기의 유동에 따라 바람이 모이는 곳을 나타내는 것으로, GIS 수문 모델링을 기반으로 하여 분석하였다. 이를 위해 국토지리정보원에서 제공하는 수치표고모델에 건물의 거칠기 길이를 결합하여 입력자료를 구축하였다. 디딤·확산숲은 식생 활력도를 기준으로 3등급화 했는데, 식생활력도 파악을 위해 보편적으로 사용되는 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)를 분석했으며, Landsat TM 및 ETM 영상자료(2018년 5월 9일 촬영)를 활용해 식생지수를 산출하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 미세먼지 취약지역 분석 결과, 구미국가산업단지 1, 3, 4단지 일대, 경부고속도로 및 중부내륙고속도로 일대 등이 PM2.5의 배출량이 높게 나타나 산업단지 및 고속도로 인근 지역이 취약지역으로 도출되었다. 열환경 취약지역 분석 결과, 폭염 및 열대야 일수의 경우 구미중심시가지가다른 지역에 비해 상대적으로 높게 나타났으며, 인공열 방출값은 건물이 밀집해 있는 구미중심시가지와 공단시가지의 개발지에서 높게 나타나 시가지를 중심으로 열환경에 취약했다. 구미시의 전반적인 찬공기 특성은 다음과 같이 나타났다. 금오산, 천생산, 신산 등 도시 외곽 산림에서 찬공기 생성이활발하고, 시간이 경과함에 따라 찬공기 풍속이 빨라지고 찬공기 층이 높아지고 있었다. 생성된 찬공기는 주요 하천 및 도로를 따라 구미시 내로 흘러 낙동강으로 합류하였다. 특히 대천, 봉곡천, 구미천, 한천, 인동가산로 등을 따라 찬공기가 강하게 유입되었다. 마지막으로 바람길숲에 대한 분석 결과이다. 구미시의 바람생성숲은 외곽 산림지역으로써 금오산, 천생산, 신산 등으로 도출되었으며, 구미시 동서측 및 남북측 방향으로 길게 형성되어 있었다. 생성숲의 총 면적은 약 318㎢로 구미시 전체 면적 대비 약 52%를 차지했고, 임상도 밀도에 따라 등급화한 결과 2등급이 67.6%로 가장 많이 분포하였다. 구미시의 바람통로 네트워크는 1등급이 국가하천인 낙동강 및 감천, 지방 2급 하천인 대천, 한천, 봉곡천 등으로 도출되었다. 2등급 바람통로 네트워크는 금오천 등 소하천 및 도로, 건축물 주변으로 나타나 보조 연결숲 체계를 이루고 있었다. 한편, 구미시는 자연지역이 많이 분포하고 있기 때문에 전반적으로 식생활력도가 높았으며, 바람 생성숲, 연결숲, 디딤·확산숲의 체계가 잘 나타나고 있었다. 디딤·확산숲을 식생 활력도를 통해 등급화 한 결과는 1등급디딤·확산숲이 녹지 면적이 크고 활력도가 높은 중앙공원, 동락공원 등으로 분석되었으며, 상대적으로 녹지면적이 작은 소규모공원들은 2등급 및 3등급 디딤·확산숲으로 분류되었다. 이러한 결과를 바탕으로 구미시의 바람길숲 조성 계획을 제안하였다. 구미시는 거시적으로 생성숲, 연결숲, 디딤·확산숲의 체계가 잘 나타나는 도시이다. 따라서 구미시의 찬공기 생성이 활발한 산림지역 및 생성숲(금오산, 천생산, 신산 등)의 지형을 보전하고, 상대적으로 낮은 등급의 생성숲을 보완함으로써 현재의 원활한 찬공기 생성을 지속적으로 유지해야 한다. 구미중심시가지, 공단시가지, 선산시가지 일대는 미세먼지 및 열환경에 가장 취약했기 때문에 바람길숲 중점 조성지역으로 선정하여 바람길숲을 우선적으로 확보해야 한다. 시가지 내 원활한 찬공기 유입과 바람길 개선을 위해 체계적인 바람길숲 네트워크 조성이 필요하다. 이를 위해서 주요 하천 및 도로를 따라 흐르는 바람통로 네트워크와 녹지가 도심까지 단절되지 않도록 연결숲 및 디딤·확산숲을 조성해야 한다. 한천 등의 하천변 녹지, 인동가산로 등의 가로수, 완충녹지, 연결녹지 등을 보완하고, 식재를 위한 부지확보가 어려운 곳은 옥상녹화, 벽면녹화등을 통해 디딤·확산숲을 조성해야 한다. 한편, 미세먼지 배출이 높은 구미국가산업단지 1, 3, 4단지 및 경부고속도로 등은 인근 주거 및 상업지역으로 미세먼지가 확산되지 않도록 하기 위해 미세먼지 차단을 고려한 연결숲 조성을 제안하였다. 본 연구는 구미시 바람길숲 조성사업의 근거자료로 활용될 뿐만 아니라 관련 도시숲 조성 관리계획 등을 마련하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 향후 구미시의 보다 상세한 바람길숲 전략 제시 및 바람길숲 적정 대상지 선정을 위해서는 시가지별 정밀 분석이 수행되어야 할 것이다.