고밀도 도심지의 열섬현상이 가증되고 있는 것은 현대의 고도로 도시화된 도시들이 부딪히고 있는 문제이다. 온실효과로 인해 연평균 기온이 상승하고 있는 가운데 열섬효과는 도시의 기온을 더욱 높여 건축물의 에너지 사용도 이와 비례하여 늘어나고 있다. 도시의 기온 상승과 에너지 효율의 향상 방안 등이 모색되고 있고, 특히 건축물에서 소비하는 에너지의 비중이 가장 높아 건축물의 온도상승과 에너지의 관리가 필요하다.

대부분의 면적이 콘크리트와 시멘트 표면으로 뒤덮여있는 도심지의 건물표면 때문에 이를 개선하는 것이 도시열섬현상 완화의 중요한 수단이 된다. 도시공간을 다양한 녹지로 녹화하기 위해 여러 가지 시도를 하고 있고, 그 일환으로 옥상공원화, 벽면녹화 등을 녹지 확충 사업으로서 서울시에서 적극 추진하고 있다. 더욱이 옥상녹화는 미기상적 측면에 있어 건축물 내부의 온도를 줄여서 도시열섬현상의 완화하는 효과를 주고, 이에 따라 열 유동량을 낮추어 건물의 에너지 사용량을 줄여 주고, 빗물 유출률을 저감하는 효과가 있어 그 필요성이 커지고 있다.
 

<그림 1> 열섬현상 위성사진

옥상녹화의 열섬 완화 효과

옥상공원화 사업은 도심 내에 별도의 토지보상비 없이 공원과 부족한 생활권 녹지를 확보할 수 있다는 점에서 사업 추진의 가치가 크다. 이 뿐만 아니라 도시의 열섬화 현상을 완화시키고, 생물의 서식공간을 확충하고, 대기질을 개선하는 등의 효과가 매우 큰 사업이다.

옥상녹화는 건물 표면에 그늘을 만들고, 식물이 자라는 토양이 태양빛이 건물 표면에 바로 닿는 것을 막는다. 그늘이 형성되면 표면의 온도는 낮아져 건물 내에 전달되는 열이 감소한다. 이에 따라 대기 중으로 다시 방출되는 열도 감소되어 건물 주변의 온도 역시 낮아지게 된다. 옥상과 벽면이 녹화된 건물의 표면온도는 최대 11~25℃ 정도 감소한 것으로 나타났으며, 벽면녹화에 의해 최대 20℃까지 표면온도가 감소한 연구결과가 나왔다. 또한 토양에 저장된 빗물이 바로 증발되거나 식생에 의해 증발산되는 과정에서 건물과 건물주변 온도를 낮춘다. 수치상으로는 녹화가 되지 않은 일반적인 옥상의 경우, 태양복사에너지의 95%를 그대로 대기중으로 방출시키는 반면에, 옥상녹화지의 증발산은 유입된 태양복사에너지의 58%를 감소시킴으로써 도시열섬현상을 완화시킨다.
 

<그림 2> 옥상녹화의 열섬완화 과정

<그림 3> 콘크리트 일반옥상과 옥상녹화지의 에너지수지 비교

그 동안의 연구결과를 통해 옥상녹화에 의한 열섬완화효과는 하절기에 옥상녹화의 표면온도가 콘크리트 표면 온도에 비해 최대 32℃까지 낮은 것에서 알 수 있으며, 경량형 옥상녹화의 유형의 식생피복으로도 온도 저감 효과는 충분하다는 것이 나타났다.
 

<표 3> 기존 연구와 옥상녹화 온도저감 효과

옥상녹화를 통한 환경적 효과

옥상녹화를 통한 경제적, 사회적 효과

옥상녹화에 대한 인식조사

<표 4> 옥상녹화의 효과

잠재성

서울시 도시면적은 총 605km²이고 이 중 도시화지역이 364km²으로 전체면적의 60%를 차지하고 있다. 이 중에 옥상면적은 166km²로 도시화지역의 46%를 차지한다. 보급형 옥상녹화가 가능할 수 있는 면적은 이중 55km²로 추정되어 옥상정원이 도시 공간을 활용할 수 있는 잠재성을 가지고 있다.

옥상공원화사업

옥상녹화 활성화 사업으로 녹색서울시민위원회와 함께 “10만 녹색지붕만들기” 사업을 추진하였다. 55개소 32,172m²(9,732평)을 우선 사업대상지로 확정하여 본격적인 시작을 하여, 2000년부터 2007년까지 약 130개소의 공공건축물과 민간건축물에 옥상녹화를 조성하였다. 단기계획으로 2010년까지 총 10만평에 달하는 옥상녹화 면적을 확보하는 계획을 수립하였다.

처음 단계에서는 준공 10년 이내의 신축건물만 참여할 수 있었으나, 2007년부터는 녹화가능면적이 99㎡(30평) 이상인 건물 중 구조안전성만 확보되면 모두 참여가 가능하도록 하였다. 이 중 시민이 쉽게 접근할 수 있거나 공공성이 높은 다중이용건물, 도심 등 주변 공원녹지가 부족한 지역의 건물 등이 우선 혜택을 받았다.

옥상녹화 사업의 시작

2005년부터 민간건축물 옥상녹화를 선도할 수 있는 공공건축물 옥상녹화 사업을 새로이 시작하여 4개소 3,348m²를 녹화하였고, 옥상녹화에 대한 기술과 유지관리 정보 등을 전달하는 옥상녹화 아카데미 개최, 모니터링, 기획홍보 등을 통하여 옥상녹화 보급률을 높여나가고 있다. 민간건축물의 경우, 참여를 활성화하기 위해 매칭펀드 방식으로 추진해 왔다. 옥상녹화 지원 사업은 2002년부터 5년간 총 28억 원이 투입되어 2006년까지 46개소 17,680m²를 녹화하였다.
 

옥상공원화 사업 계획 및 지원비용

공공건축물 옥상녹화에 이어 특히 관광객과 시민이 많이 찾는 남산 가시권역의 옥상녹화를 촉진하여 도시미관을 향상시키고, 시민의 관심과 공공의 요구가 높아지는 옥상공원화 사업을 확대시켜 나가고 있다. 2007년 3월 중에 128개소의 민간건축물이 옥상녹화 지원을 신청하였고, 민간으로 구성된 「10만 녹색지붕 추진위원회」의 심사를 거쳐 공공성과 접근성, 구조안전성 등의 기준을 바탕으로 종로 나스빌 빌딩 등 총 36개소 26,238m²가 사업대상 건축물로 선정하였다. 이에 구조 안전진단 용역결과에서 특별한 문제가 없는 경우, 50% 가량의 설계비와 공사비를 서울시에서 지원하게 된다.
 
서울시는 옥상공원화 사업을 위해 2011년 옥상녹화 계획을 수립하여, 수립 당시 총사업비를 112억 2천 9백만원으로 책정하였다. 이 중 공공 건축물에 77억 6백만원, 민간에 35억 2천 3백만원의 지원금 예산안을 책정하였고, 공공 건물의 경우 시설비에 46억 5천 4백만원, 시설비 및 부대비에 1천 9백만원, 자치단체자본보조에 30억 3천 3백만원을 계획하였다. 민간 건물의 경우에는 옥상공원화 가능면적이 99m² 이상인 건물에 옥상녹화 조성비용 지원을 신청할 수 있도록 하였다. 지원방법은 옥상공원화 사업 완료 후 보조금을 지원하는 형태로 29억 2천만원을 민간자본보조비용, 6백만원을 사무관리비용, 시책업무 추진비에 3백만원을 계획하여 지원 예산안으로 책정했다. 2011년에 총 1만 3천여m² 규모의 대상지를 추가로 신청을 받아 지원대상지로 선정되었을 경우 개소당 300~500만원 가량의 건물 구조안전진단 비용을 시에서 부담했다.
 
공공 건축물은 시건물의 경우 전액을 지원하고 시 소유 이외의 건물은 총 사업비의 30%이상 사업비 자체부담을 조건으로 지원한다.

민간건축물은 남산 가시권과 기타 권역으로 구분하여 지원율을 다층 적용하고 있다. 즉 도심에 위치한 남산 가시권역 등 옥상공원화사업 촉진지구는 설계, 공사비의 70%를 지원하는 방안으로 경량형의 경우 최대 12만6천원/m², 혼합, 중량형의 경우는 최대 15만원/m²까지 지원받을 수 있다. 기타 권역은 설계, 공사비의 50%까지 지원하고 있으며, 2009년도에는 102개소에 대해 옥상공원화를 유도하고 있다. 설계 및 공사비를 50%까지 지원하는 경우, 초화류 위주로 식재하는 경량형은 최대 9만원/m², 수목 식재와 휴게공간을 조성하는 혼합형 및 중량형은 10만8천원/m²까지 지원한다.
 

옥상녹화 사업의 예산확보

서울시는 옥상녹화를 촉진시키기 위하여 건축법 개정을 건의하는 등 제도개선을 추진하는 한편 시민지원을 위한 예산확보에도 노력을 기울이고 있다.

산림청 산하의 녹색자금(복권기금) 공모사업에 선정되어 6억 7천 5백만 원을 지원받음으로써, 시립은평병원 등 공공건축물 6개소 2,090m²를 추가로 조성하게 되었다. 산림청 산하의 녹색자금 관리단에서 운영하는 녹색자금 공모사업에서 ‘도시림 조성분야’로서 옥상녹화 사업이 지원을 받게 되어서, 서울시가 추진하고 있는 옥상녹화 사업의 생태적 효과 및 가치를 대외적으로 인정받게 된 계기가 되었다.

또한 녹색서울시민위원회, 한국인공지반녹화협회, 언론, 기업, 학계, 시민단체 등 각 분야의 전문가와 협력하여 체계적이고 유기적으로 옥상녹화 운동인 “10만 녹색지붕 만들기” 운동을 펼치고 있다.

옥상공원화 사업의 효과

서울시는 2002년부터 옥상공원화사업을 시작하여 2013년까지 661개소(278,242㎡)의 옥상공원을 조성하였으며, 총 예산액 593억 3천 8백만원이 투입되었다. 이런 옥상공원화 사업은 여러 가지 긍정적인 효과를 가져 오고 있다. 즉 일사량의 60~70% 감소 효과가 있기 때문에 건물의 표면온도 저하와 기온상승을 억제하여 에너지 절감 효과를 가져 오고, 또한 도심의 생태적 징검다리 역할을 하고 있으며, 시민고객에게 휴식 및 여가 공간과 환경 교육의 장으로도 제공하고 있다.

<표 7> 옥상녹화 조성 실적과 예산액

<그림 4> 서울시청별관 초록뜰

<그림 5> 해설이 있는 초록뜰 나들이

<그림 6> 중구 공영주차장 옥상

<그림 7> 한국화학시험연구원

<그림 8> 강남구청 옥상

<그림 9> 월곡 종합사회복지관

 

<그림 10> 한국 유네스코 회관 옥상

<그림 11> 벧엘 몬테소리 유치원

<그림 12> 동국대 동국관 옥상

<그림 13> 동국대 학생회관 옥상

옥상공원화 사업의 수상 실적

• - 제 1회 한국인공지반녹화상 ‘행정분야상’ 수상 (2010. 2. 23)
• - World Best Roof Garden Award 상해 세계옥상녹화대회 최고단위인 ’금상‘ 수상 (2010. 5. 8) :동국대옥상정원
• - (사)한국인공지반녹화협회 ‘공로상’ 수상 (2013. 2. 28)

• 길승호, 2010, 서울시 지원 옥상녹화사업의 조성 후 평가에 관한 연구, 서울대학교
• 김원주, 2008, “에너지 절감을 위한 옥상녹화의 활성화 방안과 모니터링”, 서울시정개발연구원
• 뉴시스, 2007, http://www.newsis.com/article/view.htm?cID=&ar_id=NISX20070228_0001994992
• 박은진 외, 2010, “도시열섬 완화를 위한 옥상녹화 활성화 방안”, 경기개발연구원
• 서울의 환경: 환경백서 2006, 서울특별시
• 서울특별시, 2011, 2011년도 정책자료집 옥상공원화 사업, 푸른도시국 서울특별시
• 서울특별시, 옥상녹화 및 텃밭 조성 사업, 푸른도시국 서울특별시