미세하고 복잡한 표면을 가진 나뭇잎이 미세먼지를 ‘흡착’·‘흡수’하고,가지와 나무 줄기가 미세먼지를 ‘차단’하는 과정을 거치며 숲 내부의 상대적인 낮은 기온과 높은 습도의 효과로 미세먼지를 신속히 ‘침강’ <- 숲(식물)의 미세먼지 저감 과정
(흡착) 숲의 줄기, 가지, 나뭇잎 등 미세한 나노 구조에 의해 미세먼지가 부착되는 메커니즘
(흡수) 주로 나무의 기공에 의해서 잎 내부로 미세먼지가 흡수되는 메커니즘
(차단) 숲이 있는 수관층 밖에 미세먼지가 다다르면, 미세먼지의 이동 면적 감소와 유속이 저감되며, 숲에 의해 막히는 메커니즘
(침강) 숲 수관층과 줄기, 가지로 내려 앉거나 이동하는 미세먼지가 숲 내부의 미기상 조건에 의하여 수직으로 이동하는 메커니즘
◆ 미세먼지에 대응하는 숲의 종류 및 적정 밀도는?
(차단숲) 생활권으로의 미세먼지 확산을 차단하기 위해 산림(숲) 내 공기 흐름이 최소화 되도록 미세먼지 발생지역 주변 등에 조성·관리된 숲
※ 산림(숲)을 통한 미세먼지 발생원과 생활권의 공간적 분리를 원칙
(저감숲) 산림이 가지고 있는 미세먼지 저감기능을 충분히 발휘하기 위해산림(숲) 내 공기흐름을 적절히 유도하고 줄기, 가지, 잎 등의 접촉면이 최대화 될 수 있도록 조성·관리된 숲
※ 숲의 구조적 개선과 수종별 특성을 극대화하여 적극적 저감 기능 수행
(바람길숲) 산림에서 생성된 양질의 공기를 주민생활공간으로 공급하는 통로로서 도시 생활환경 개선을 위해 도시 내·외곽 산림(숲)의 신선하고 깨끗한 공기를 도심으로 유도·확산할 수 있도록 연결된 숲
※ 숲과 나무로 구성된 공간의 연결성(네트워크) 증대로 Clean & Green Corridor로서의 기능 수행
※ 미세먼지 저감숲 및 차단숲 간의 상호 연계성 증대로 생활권 내 미세먼지 저감에 기여
숲의 종류별 적정 식재(임목) 밀도
미세먼지 차단숲, 저감숲, 바람길숲의 적정 식재(임목) 밀도 해안방재림의 바람 에너지감소율(%)을 활용하여 적정 임목밀도 추정
※ 분석자료 : 임목밀도 대비 에너지 감소율(조건 : 곰솔(Pinus thunbergii)
◆ 어떤 식물이 미세먼지 저감에 더 효과적인가? 미세먼지 저감 수종이란? 미세먼지 저감 능력이 높은 수종의 특징 수목 전체의 특성 미세먼지 저감 수종 선정 시 고려사항 - (열악 토양, 가뭄, 병해충, 인공조명 등)에 대한 내성이 높은 수종 미세먼지 저감 수종 ◆ 흡수·흡착·차단·침강에 의한 미세먼지 저감 과정
다양한 대기정화 기능 중에 미세먼지를 저감하는 능력이 높은 수종
※ 모든 수목은 본래 산소 공급, 이산화탄소 흡수, 오염물질 흡수, 분진 흡착, 미세먼지 저감 등의 대기정화 기능을 가짐.
※ 수목의 잎과 가지의 형태적, 생물리학적 특징이 각 수종별로 상이하므로 수목의 대기정화 능력도 수종마다 상이함.
잎의 구조(표면구조 등) 및 형태적 특성이 복잡하고, 단위면적당 기공의 크기와 밀도가 높음.
※ 잎은 식물체의 상당부분 체면적을 차지하고 있고, 미세먼지 부착능도 다른 기관(줄기, 가지)에 비해 높아 양적으로나 질적으로 미세먼지 저감에 주요한 역할을 하는 기관임 → 수목의 미세먼지 저감능 평가 변수의 핵심은 ‘잎’임.
물리적으로 긴 시간 동안 잎을 가지며, 수고가 높고, 생장속도가 빠름. 수관 밀도가 높고, 가지나 잎이 잘 밀생함 (단위면적당 부피가 큼).
- 대기오염물질의 흡수, 흡착능이 높은 수종
- 대기오염(이산화질소, 오존, 이산화황 등)이나 도시 특유의 열악한 환경
- 환경조건이나 식물체의 생리적 변동에 의해 미세먼지 흡수능이 영향을 덜 받는 수종
- 경관적으로 수려하고 주민의 취향에도 맞는 감상성이 높은 수종
- 이식이나 유지 관리(전정 등)가 쉬운 수종
- 꽃가루 알러지와 BVOC와 같은 부정적인 효과가 적은 수종
- 시장성이 높은 수종으로 비교적 낮은 가격에 조달이 용이한 수종
- 지역 특성에 맞는 재래종(지역의 잠재 자연식생의 구성종 등)
국립산림과학원 보도자료-미세먼지 저감 수종.htm
숲의 구조 및 밀도에 따른 미세먼지 저감 영향(국외 사례)
산림이 “밀집”하면 공기 중 난기류를 유발할 수 있지만, 밀도를 감소시키면 공기를 통과시키고 오염물질을 여과할 수 있음 (Bernatzky, 1983)
적절한 가지치기 등을 통해 수관의 밀도 및 면적을 감소시켜 공기의 흐름을 원활하게 하고 공기의 오염 수준을 낮춤 (Jin 등, 2014)
※ 미세먼지 저감을 위한 수관밀도(Canopy density, CD)는 50～60% 수준이 적절 (미세먼지 차단 및 바람길 유도를 위한 수관 밀도와는 차이가 있음)
숲가꾸기는 수관층에서 침적속도를 낮게 하여, 미세먼지가 수관층에 오래 머물도록 하는 효과가 있음 (Vesala et al., 2005)
관목이나 초본도 미세먼지 저감에 효과가 있음 (Janhäll. 2015)
◆ 도시숲의 미세먼지 저감효과와 도시숲의 혜택
