지구열대화(가열화)시대 이끼녹화를 활용한 탄소중립(저감)기여 대책방안
Ⅰ. 이끼를 활용한 도시 탄소중립기여 방안
1. 도시열섬(Urban Heat Island)이란?
더운 공기가 밀집된 도시지역에 집중되어 교외 지역의 대기온도가 점진적으로 감소하는 “섬”형태로 나타나는 현상이다.
즉 교외지역보다 도시지역의 온도가 더 높은 현상을 의미한다. 대기온도를 낮추기 위해서는 도시녹화를 통해 나무 그늘을
조성해 주거나 옥상을 활용한 방법인 옥상녹화를 통해 도시열섬을 해소하고 탄소흡수를 확대할 필요가 있다.
2. 기후위기 탄소중립 시대 대응 방안을 위한 탄소흡수원 확대 필요성
우리나라 경우 올해 온열 질환자 2,818명 중 사망자 수는 32명으로 전년대비 온열 질환자수가 80% 증가하였다. 그 중 사망자
수의 절반이 80세 이상 고령층이고 주로 실외 발생이 많았다.(환경부 질병관리청 2023.)
도시의 팽창과 산업단지 확대로 인한 산림. 녹지지구 감소로 숲의 탄소흡수기능저하가 우려되어 탄소중립 도시 열섬화 현상
의 억제와 완화 등 기후 변화에 체계적인 대응이 필요하며 이제는 도시 숲 확대가 절대적으로 필요한 시대가 되었다.
UN 행복보고서(World Happiness Report 2019.)에 따르면 녹지 면적이 넓을수록 시민 행복지수가 높아지는 경향이 있으며
녹지는 경제가 발전한 나라일수록 시민의 건강뿐만 아니라 행복도 높아진다.
3. 탄소 흡수원을 위한 방안으로 선태식물(이끼류)을 활용하여 공간에 한정되지 않고 탄소흡수원을 확보하는 방안으로 탄소흡
수력이 우수한 이끼를 활용하는 것이 최근 연구의 새로운 동향이다.
Ⅱ. 도시 녹화를 위한 이끼 산업 분석
1. 도시녹화의 정의
도시 녹화는 도시환경을 가꾸는 것을 말하며 공공기관, 상업시설, 교육기관, 다중이용시설 등 도시 내의 다양한 환경에서 이루어지고 있다.
도시녹화 유형
2. 국내 도시녹화 관련 정책 방향
1) 기후 위기 대응과 탄소흡수원으로 도시녹화
대한민국 정부는 “2050탄소중립 선언전략”을 발표하여 2050년 탄소중립 달성을 위한 기본방향 및 부문별(에너지공급,
산업,수송,건물,폐기물,농,축,수산) 탄소중립 전략을 제시하였다.
2) 탄소흡수원 확대방안 중 하나로 도시 숲, 정원 등을 생활권 녹지조성을 제안했으며 이와 관련하여 [기후위기대응을
위한 탄소중립, 녹색성장 기본법 약칭 : 탄소중립기본법]을 시행하고 있다.
3. 국내외 이끼 활용 사례
1) 이끼를 활용한 타워는 미세 먼지저감 및 도시 열섬현상 완화 등을 위한 용도로 사용되고 광장의 미세먼지 발생이 많은
장소에 설치되면 수직정원의 이끼 매트 배치로 바닥 대비 높은 식재 율을 보인다.
SH 스마트 이끼타워
2) 네델란드 암스테르담
수직 정원인 City Tree를 개발하여 이끼를 활용한 도심 속 중요한 탄소 흡수기능 및 미세먼지 저화기능을 수행하
여 이끼를 이용한 수직 녹화로 이끼 상태를 실시간 모니터링하고 빗물을 재활용한 자동 관수 방식으로 도심 내에
설치되어 있다.
3) 튀르키예 이스탄불 국제공항
이스탄불 국제공항 내 대한항공 출국 심사대 앞 광장에 여러개의 이동식 이끼 부스를 만들어 밀집도가 높은 장소
에 설치하여 이산화탄소와 미세먼지를 포집하는 역할을 하고 있다. 또한 이스탄불 도시 진입도로 옹벽에 이끼류
와 지피식물로 수직정원을 조성하였다.
이스탄불 국제공항 내 대한항공 출국 심사대 앞 이끼녹화
이스탄불시내 진입 고속도로 수직녹화
국내외 이끼 활용사례
4. 국외 이끼 관련 기업 현황
1) 독일
Green City Solution은 2014년 설립 독일 베를린에 위치해 있으며 이끼 9㎡의 면적으로 81그루의 나무를 심는 효과가
있다고 보고 있다.
2) 영국
Green City Air는 2021년에 설립 영국 사우스요크셔에 위치해 있으며 대기오염이 심한 도시지역에 “Living Wall Unit”를
배치하여 깨끗한 공기를 공급하는 것을 사명으로 하고 있다.
Living Wall Unit
3) 미국
Moss Walls은 살아있는 이끼를 기반으로 실내 공기정화 시스템인 self. Contained, Live Moss Wall, Verdure를 판매
하고있다.
Verdure는 스테인리스강 구조체로 조명 펌프 정수기(물 정화 시스템) 안개 분사기, 수분 공급 장치와 이끼로 구성되어
있으며 사전 프로그래밍 된 타이머로 수분 공급시간을 제어할 수 있다.
Live Moss Wall
4) 일본
Moss Yamagata는 1991년에 설립 이끼 재배조경 시공 전문업체 본사와 공장을 일본 야마카타하에 위치하고 있다.
직접 재배한 이끼를 기반으로 이끼매트와 이끼보드를 주요제품으로 하고 있다.
Live Moss Wall
5. 국내이끼 관련기업 현황
1) 파코바이오그린 이끼 연구소
2022년 설립 조경, 옥상, 벽면, 녹화시공을 주력사업으로 하고 있다. 이끼 연구소를 통해 특화된 이끼 종자 연구 및
활용방안 연구개발 이끼 생산하고 현재 종자업 등록 체계적 농장을 운영 중이다. 국내 환경에 잘 생육할 수 있는 늦은
서리이끼 ‘파코탄소1호’ 품종을 자체 개발해 국내에서 최초로 품종모를 출원 진행 중이다.
늦은 서리이끼
2) 늘 푸름
2021년 주안5동 주민자치회 회원중심으로 설립하였다.
지역 내 공공건물에 옥상이끼 농장 조성사업, 모스 웰 설치 운영 이를 통해 대기환경 오염문제를 개선하고 노인 일자리
를 창출하고자 한다.
담장에 설치한 이끼녹화
3) 주식회사 탑바이오(Tabio)
40여건의 이끼관련 지식재산보호권을 보유하고 있으며 수직생육이 가능한 생육판 및 제조방법과 양지이끼류인 깃털
이끼. 서리이끼 등을 재배 생산 판매하고 있다.
서리이끼 재배농장
실내 수직정원 이끼
4) 옵티그린(Opti Green)
대동엔지니어링(주). 옵티그린(주)은 초경량 인공토양인 옵티그린을 자체 개발하여 식물성장에 필요한 보습력과 공기
층을 함유하고 있는 기능성 친환경 인공토양과 선태식물을 융합하여 이끼를 이용한 옥상 이끼녹화와 수직 이끼녹화에
필요한 배지용으로 옵티그린을 활용하여 이끼 생육촉진에 필요한 보습력을 장기간 유지시켜 관수비용 절감효과에 대한
실험 연구와 옵티그린을 이용하여 이끼배양 기술에 필요한 생육 조건 등을 시험 재배하고 있다.
옵티그린을 배지로 활용한 이끼녹화
옵티그린을 이용한 이끼배양 시험재배
6. 국내 기술 및 시장 동향
국내 유일 품종으로 등록 진행 중인 서리이끼에 대한 연구는 현재 활발히 진행 중이다. 국내 이끼산업은 2022년 약 1,000
억 정도 추산되며 2028년에는 약 2,000억으로 성장할 것으로 전망한다.(출처:ECO NEWS)
서리이끼의 대량 배양 기술 확보 및 열악한 환경에서 생존력을 객관적으로 검증 한다면 몽골의 평야지대와 극지 배양을
통해 수출 활성화가 가능하며 탄소저감율이 크다는 것을 검증한다면 세계 탄소저감 대응과 관련하여 새로운 시장이 창출
되어 연간 수천만 달러의 수출이 가능하다.
Ⅲ. 도심에서 이끼 생육연구
1. 도시환경의 특성과 양향요인
도시에서 발생하는 CO2와 대기오염 물질은 자동차와 건물의 난방 등 화석연로의 사용으로 인한 대기 중 CO2관측을 통해
도시의 대기 질 특성을 이해할 수 있으며 온실가스 배출의 70%는 도시에서 발생한다. 이산화탄소는 탄소화합물 또는 탄
소와 같은 가연성 성분을 포함하는 화석연로의 사용 및 생산 시 배출된다. 이산화탄소와 대기오염 물질은 공통된 배출원
을 가지므로 도시 대기에 영향을 미칩니다.(김기현 외 2014)
2. 이끼의 생태학적 특성
선태식물(이끼류)은 극한 환경인 사막과 극지방을 포함 전 지구에 다양한 생태계에서 지표면을 점유하며 생물종의 다양
성을 안정화시키는 중요한 역할을 한다. 이끼는 다른 식물과 달리 잎 표면에 큐티클(Cuticle)층이 없어서 오염물질을 훨씬
잘 흡수하며 현지에서 잘 적응된 이끼는 공기 중 수분만 흡수하며 잘 자라는 수종으로 관리가 매우 편리하다.
Cuticle층: 잎, 줄기, 꽃, 열매 전면에 있으며 성숙한 기관일수록 발달이 두껍다.
잎, 새싹 등 표피를 덮는 보호필름이다. 식물 큐티클은 모든 관엽식물의 주요기관의 외부표면에 존재하는 왁스가 포함된 지질 폴리머 층이다.
3. 이끼의 도심환경 적응성
이끼는 기건 상태 대비 실제 중량의 40배의 수분을 함유할 수 있어 수분증발산량 효과가 매우 뛰어나 무기물로 둘러싸인
도심에서 수자원을 함양하여 통수 조절이 가능하고 태양에너지(자외선)가 건물 표면에 직접 전달되는 것을 차단하여 고.
저온의 온도 변화를 완화한다. 이는 태양의 복사열 감소로 도시의 열섬에 따른 기후 조직과 구조물의 내구성 증대에 긍정
적인 효과를 가져 온다.
벽면, 옥상 등 어떤 장소에서도 시공 설치 가능한 특징과 토양이 필요 없어 제초. 해충관리 등의 유지보수 관리에 벽면 녹
화 식물보다 장점이 있다. (오은영 외 2011.)
옥상이끼녹화 수직이끼녹화 사례
4. 유지보수 관리 시 이끼녹화의 장점
이끼녹화는 일반적인 녹화에 비해 시공비, 유지관리비가 저렴하며 간편하고 이끼 성장속도가 느리고 냉난방의 단열효과
가 있다.
Ⅳ. 이끼 분포 및 생육 특징
1. 이끼의 일반적인 특징
이끼는 역사적으로 가장 먼저 바다에서 육상으로 올라온 식물 균으로 지구의 전역에 혹독한 환경 속에서도 잘 생육한다. 지구에는 2만5천여 종이 분포되어 있으며 국내는 1,000여종 일본은 2,000여종이 분포하고 있다. 이끼는 생태계의 가장 기
초단계에 자리 잡고 있을 만큼 지구에 있어 굉장히 중요한 역할을 하며 녹색지구의 모습을 만들어 내는 데 아주 결정적인
기여를 한다.
2. 이끼 생육 특성 분석
파코바이오앤그린(주) 이끼연구소에서 개발한 탄소꽃이끼(늦은 서리이끼)에 대한 원소분석결과
(한국대기환경학회 2023.)
유기원소 성분인 탄소-C(carbon), 수소-H(hydrogen), 질소-N(nitrogen),황-S(sulfur) 분석결과 원소별 함량 평균 탄
소-44.6%, 수소-5.76%, 질소-1.32%, 황-0.06%순으로 조사되어 탄소흡수원으로 이끼의 가능성을 확인하였다.
이끼 원소 분석표
3. 분석결과
탄소흡수력 분석결과 늦은 서리이기 45.9%(1년생), 깃털이끼 43.2%, 가는 흰털이끼 44.3%, 꼬리이끼 44.5% 나타나 늦은
서리이끼가 가장 탄소흡수력이 좋은 것으로 나타났다. 극저온시험에서 –70℃, 극 고온 65℃까지 외부환경에서 잘 적응하
고 회복되는 것으로 나타났다.(극지연구소 2024.)
Ⅴ. 도시녹화이끼 활용사업 방안
1. 경기도 탄소중립 정책 현황
1) 경기도 탄소중립목표
경기도는 탄소중립 사회로의 전환을 위해 탄소중립의 필요성 목표와 이행 계획, 녹색생활 실천 등에 대한 목표를 설정
하였다.
2050년 탄소중립(NET ZERO)실현을 목표로 2022년 9월5일 ‘탄소중립 추진체계 구축공동협력을 위한 선언문‘을 선포하
고 단기 목표는 2030년까지 2018년 온실가스 40% 감축을 목표로 하였다.
경기도 2050탄소중립 실현전략
2. 탄소배출 감량 실천방안
탄소중립 실천 포인트는 일상생활 속에서 탄소중립 생활을 실천하며 경제적 혜택을 제공하는 제도이다. 2023년 3월 경기
도의 5,492,783세대 중에서 현재 281,802세대가 참여하고 있으며 전체 세대의 5,13%이다. 더 많은 경기 도민이 탄소포인
트제에 참여하여 에너지 사용량을 줄여간다면 2018년 대비 2030년까지 40%이상 온실가스 배출량을 줄이는 목표를 이루
는데 도움이 된다.
3. 탄소중립 정책 참여
1) 수송분야 : 교통카드 대신 그린카드로 시내버스, 고속버스, 지하철, KTX 등의 대중교통을 이용하면 최대 10~20% 포인
트 적립할 수 있고 3만 포인트를 적립하면 아파트 관리비, 이동통신요금, 대중교통요금 등으로 사용가능.
2) 건물분야 : 2022년에 발코니, 옥상 공간에 태양광 보급 사업추진 24개, 시군 1,289가구에 설치비 지원, 이는 소나무
84,614그루를 심는 효과로1가구 1발전소 설치한다.
3) 폐기물분야 : 마을의 생활쓰레기 문제를 주민 스스로 해결할 수 있도록 지원하는 사업으로 자원순환마을 만들기.
4) 흡수원 분야 : 보존지역, 생태 우수지역의 토지 소유자 등이 생태계 보존 및 증진 활동을 하며 시. 군에서 인센티브를
지급하는 제도.
4. 탄소중립. 녹색성장 기본조례
탄소중립. 녹색성장 기본조례(2023.07.18.)를 통해 2050년까지 탄소중립을 달성하고 환경과 경제의 조화로운 발전을 이루
기 위한 비젼설정.
1) 건축물 현황
건축 데이터 민간 개방. 시스템을 활용하여 경기도의 옥상 녹화 가능 면적을 계산한다. 1990년 이후 건물용도의 지붕형
태에 따라 옥상녹화 가능면적을 계산하여 경기도내 31개 시.군의 빌딩 면적을 계산한 결과 총 232.29㎢이다.
2) 이끼녹화 시 이산화탄소 저감력 추청 및 효과분석
(경기도 부천시 옥상 이끼녹화 시 효과분석. 표5-1 참조)
대한민국 모든 옥상건물에 이끼 정원을 적용할 경우 약 360만ton(Co2/년)의 감축에 도움이 된다. 이 정도의 이산화탄소
감축량으로 연간 약 500억원의 소득을 올릴 수 있다. 이끼 옥상정원을 활용하면 열섬효과 감소로 인한 에너지 소비 감소
에 도움이 되고 옥상이끼 정원으로 인한 에너지 절감 량 5%로 가정할 경우 우리나라는 연간 약 4,600억원, 10년 후 50조
원의 에너지 절감효과가 있다.
경기도 부천시 옥상 이끼녹화 시 효과분석
3) 도심공간을 활용한 사업사례
부천 상동 호수공원과 여성청소년센터에서는 이끼를 활용하여 녹색공간을 조성하였고 또한 서 남권 대형 공원인 인천
대공원내의 수목원에 위치한 향토식물원에 이끼 원을 조성하여 녹색공간을 제공함으로써 도시인들의 삶의 질을 향상시
키고 있다.
이끼 원을 조성한 녹지공간
4) 도시재생 및 공원 벽면 녹화
인천 구도심지역 노후주거지 담장 및 울타리에 이끼를 활용하여 환경개선 및 지역경제 활성화한 주안5동 도시재생 사업
이다.
인천 주안5동 도시재생 사업
Ⅵ. 교육기관의 녹지공간 확대
서울시는“에코스쿨(Eco-school)” 사업을 2013년부터 2014년까지 서울시 초. 중. 고교 328개소를 학교 구성원 시민 조경분야 전문가와 함께 협력하여 7년 동안 노후 된 학교 옥외공간은 지역 거점 지 및 소통공간으로 재창조된 공간입니다. 이 사업의 목적은 부족한 생활권, 녹지를 확충하고 삶의 질을 향상시키며 도시재생 녹화모텔로서 경관을 변화 시킨 점을 높게 평가하고 있다.
Ⅶ. 결론 및 정책제안
지구 기후변화 대응방안이 탄소중립을 위해 공간에 한정되지 않고 탄소흡수원을 확보하는 방안으로 이끼를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전문성을 갖춘 연구를 통해 이끼를 활용하여 탄소흡수원을 확보하는 정책을 검토하였고 경기도 및 부천시 등에서는 적용하여 탄소저감량을 분석한 결과 도심공간에 활용한 사업으로 적용하는 것이 타당하다는 결과가 나타났다.
따라서 탄소중립 달성과 도시기후변화 적응을 위한 산림 부분에서 탄소흡수가 우수한 선태식물(이끼류)을 도입하고 도심 건물옥상 태양광 아래에 도심기후에 적합한 이끼 녹화를 추진하여 지속 가능하고 유지관리비가 저렴한 도시생태계에 기여할 필요가 있다.
선태(이끼류)식물 옥상 녹화공간을 통한 도시의 경쟁력 확보로 시민의 쾌적한 삶의 질이 필요하다.
참고자료:“이끼를 활용한 도시 탄소중립 기여방안”(2024.06.21.)
“경기도연구원 연구보고서” (2024.06.21.)