Original Article

Ecology and Resilient Infrastructure. 31 March 2026. 48-59
https://doi.org/10.17820/eri.2026.13.1.048

ABSTRACT


MAIN

  • 1. 서 론

  • 2. 연구 방법

  •   2.1 조사지 개황

  •   2.2 기상자료

  •   2.3 LST(지표면 온도)

  •   2.4 식물 생육상태 및 생육환경 분석

  • 3. 결과 및 고찰

  •   3.1 식재 현황

  •   3.2 기상 조건

  •   3.3 식물 생육상태 및 생육환경 특성

  • 4. 결 론

1. 서 론

현대 사회는 가속화된 도시화와 산업화로 인해, 잉여(유휴) 공간의 활용과 생태계 보전에 관한 관심이 나날이 증가하고 있다(Yoon 2023). 그 중 해양 환경 내 인공구조물은 플랫폼, 부유체 등 해상에 설치·운용되는 다양한 해양시설을 포괄하며(Lim et al. 2017), 단순한 산업 기반 시설을 넘어서 해양 생물서식지, 녹지 공간 및 환경 복원의 잠재적 공간으로 주목받고 있다(WWF 2015). 특히, 폐기된 해상 바지선과 같은 인공구조물은 적절한 관리와 조성을 통해 생태적 · 미관적 가치를 동시에 실현할 수 있는 새로운 도시 재생 모델로의 변화가 활발히 시도되고 있다(European Commission 2015, Publica & BOP Consulting 2019).

선행 연구들에 따르면 해양 인공구조물은 해양 생태계 내에서 다양한 생물 서식지로 기능할 수 있으며, 특히 해상 구조물 표면에 조성된 인공 생육층은 식물과 미생물 군집의 안정적인 정착에 핵심적인 역할을 수행하는 것으로 보고되어 왔다(Li et al. 2022). 그러나, 해상 인공구조물 상부에 식재기반을 조성 후 생육 가능한 식재지의 역할을 체계적으로 관측하고 기록한 연구 사례는 보고되지 않았다. 한편, 해양 환경의 특성상 생육이 가능한 염생 식물 외에 육상 식물의 적용은 제한적일 수 있으나 그라스류는 내염성 및 내풍성 등 다양한 환경 스트레스에 대한 저항력이 높아 해양 환경에서의 녹화 식생으로 적합한 것으로 확인된 바 있다(Choi et al. 2004).

본 연구는 영도구 봉래동 물양장의 공간 재생 프로젝트인 부산광역시 영도구의 부유식 해상정원 ‘폐바지선 프로젝트’에 기반하여 계획되었다(Jo and Lee 2022). 특히, 해상 폐바지선이라는 특수한 인공구조물 위의 갑판에 인공토양을 조성하여 그라스류 식생을 식재한 후 1년이 경과한 시점에서, 기존의 예상과는 달리 식생이 높은 생존율과 성장률을 보였다는 점에 주목했다. 해양 환경은 염분, 강풍, 해무 등 식물 생육에 불리한 조건들이 많아, 일반적으로 육상 식생의 안정적인 정착 및 생존, 그리고 지속적인 생장이 어려울 것으로 인식되어 왔다(Kim et al. 2021). 그러나 해당 사례에서는, 열악한 해양 환경에서도 인공지반을 통해 식재 및 생육이 가능한 새로운 식생지로서의 활용 가능성을 시사한다. 본 연구에서는 폐바지선 갑판 위 식물 생육 상태와 생육환경 인공토양의 특성을 분석하여, 해상 폐바지선 재활용을 통한 친환경 생태 정원 조성의 가능성을 제시하고 나아가, 해양 인공구조물의 새로운 활용을 통한 도시 재생과 해양 생태 복원 간의 융합적 연구 가능성을 제시하고자 한다.

2. 연구 방법

2.1 조사지 개황

연구 대상지는 부산광역시 영도구 봉래동에 위치한 면적 약 35 m2의 물양장 폐바지선 해상정원으로 설정하였으며, 인근에 위치한 면적 약 50 m2의 마을정원을 대조군으로 설정하였다(Fig. 1). 폐바지선 해상정원에는 2024년 7월 31일 그라스류 9종을 최초 식재하였으며, 2025년 7월 21일 초화류와 관목을 포함한 총 19종의 보충 식재를 시행하였다. 최초 및 보충 식재 시 사용된 식재 기반은 마사토(입경 3 mm)와 유기질 토양 개량제를 약 8:2의 비율로 혼합하여 조성하였으며 추가적인 비료 사용은 이루어지지 않았다. 조경공사 표준시방의 일반적 취지에 따라 식재용 토양은 현장 여건에 맞춰 토양개량 및 혼합토 형태로 조성되며, 본 연구의 식재 기반 또한 광물질 토양에 유기질 개량재를 혼합한 일반적인 조성 방식에 해당한다(Korean Institute of Landscape Architecture 2014). 평상시 정원의 관수는 무강우 시 3일 1회 시행하며, 1회 관수 시 시간당 약 500 L (14.28 L/m2)의 물을 공급하였다. 본 관수 조건은 대상지의 강수 공백이 지속될 때 토양수분 고갈로 인한 급격한 수분 스트레스와 고사 위험을 완화하기 위해, 식물 생육을 최적화하기 위한 수준이 아니라 최소한의 수분환경을 유지하기 위한 보충관수로 설정하였다(Ju et al. 2012). 따라서 본 연구에서 관찰된 생육 반응은 최소 관수 조건이 전제된 상태에서 해상 입지에서의 염분 축적 및 열환경 등 다른 환경요인의 영향을 비교·해석하기 위한 기초자료로 활용하였다(Kim et al. 2015).

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2026-013-01/N0190130105/images/kseie_2026_131_48_F1.jpg
Fig. 1

Location map of Study site (Google Maps satellite imagery, 2026, imagery ©2026 Airbus, CNES, and Maxar Technologies; map data ©2026 TMap Mobility, captured and processed by the authors) (a), Detailed location (Kakao Map satellite imagery, 2024, © Kakao; NGII, captured and processed by the authors) and whole view of floating garden (b), Detailed location (Kakao Map satellite imagery, 2024, © Kakao; NGII, captured and processed by the authors) and whole view of invillage garden (c).

대조군으로 설정한 영도구 봉래동 마을정원은 참억새 ‘리틀키튼’ (Miscanthus sinensis ‘Little kitten’), 밀사초 ‘백록담’ (Carex wahuensis subsp. robusta ‘Baengnokdam’), 수국spp. (Hydrangea spp.) 등 10종을 최초 식재하였으며, 보충 식재는 시행되지 않았다. 최초 식재 당시 사용된 토양은 해상정원과 동일하며, 평상시 마을정원의 관수는 매일 10–20분 가량 호스를 이용한 관수가 이루어졌다. 다만, 식재 이후 관리 과정에서 인근 카페로부터 공급받은 건조 상태의 커피 가루가 간헐적으로 토양에 포설된 것으로 확인되었다.

본 연구의 시간적 범위는 폐바지선 해상정원에 최초 식재가 이루어진 2024년 8월부터 2025년 10월까지이며, 현장 여건상 추가 식재 이후인 2025년 9월부터 10월까지 2주 간격으로 총 4회 측정을 실시하였다. 본 연구의 전반적인 흐름은 Fig. 2와 같다.

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2026-013-01/N0190130105/images/kseie_2026_131_48_F2.jpg
Fig. 2

Flow chart of the study.

2.2 기상자료

본 연구에서는 조사지의 생육환경에 대한 기초 기후 조건을 파악하기 위하여 대한민국 기상청의 상세 관측점 중 부산지점(부산광역시 중구 대청동1가)의 관측 자료를 활용하였다(KMA 2025a). 식생 생육환경 해석에서 기온과 강수량은 열·수분 조건을 대표하는 기후요인으로 활용되며(Heo et al. 2006), 기상청 자료에서는 평균기온과 강수량을 주요 기초지표로 활용하여, 평년값 대비 분석을 통해 월별 기후 특성을 제시한다(KMA 2025b). 이에 따라 본 연구에서는 식물 생육환경의 평균적 특성을 비교·요약하는 데 초점을 두어 최근 5개년(2019–2023)의 월평균기온과 월평균강수량을 분석에 활용하였다.

수집된 기상청 관측 자료를 이용하여 본 연구의 시간적 범위에 해당하는 월별 기상 조건을 정리하고, 이를 연구기간 이전 5개년(2019–2023)의 월평균기온 및 월평균강수량과 비교하였다.

2.3 LST(지표면 온도)

본 연구에서는 폐바지선 해상정원의 표면 열환경 특성을 파악하기 위하여 Landsat 8 위성 자료를 활용한 지표면 온도(Land Surface Temperature, LST) 분석을 수행하였다. LST의 산출 및 분석은 Google Earth Engine (GEE) 플랫폼을 기반으로 진행하였다.

Landsat 8은 미국 항공우주국(NASA)과 미국 지질조사국 (USGS)이 공동 운영하는 지구관측 위성으로, Operational Land Imager (OLI)와 Thermal Infrared Sensor (TIRS)를 통해 가시광선부터 열적외선 영역까지의 다중분광 자료를 제공한다. 본 연구에서는 Landsat 8 OLI/TIRS의 Collection 2 Level 2 Science Product (L2SP)를 활용하였으며, 이는 대기보정과 기하보정이 완료된 분석 준비 상태(Analysis Ready Data, ARD) 자료이다. 해당 자료에는 지표면 온도(Surface Temperature)가 산출된 열적외선 밴드 10 (ST_B10, 약 11 μm)이 포함되어 있어 연구 대상지의 표면 열환경을 정량적으로 분석하는 데 적합하다.

분석에는 연구 대상지 경계를 기준으로 2024년 8월 1일부터 2025년 10월 27일까지 수집된 Landsat 8 영상을 활용하였다. 구름의 영향을 최소화하기 위하여 운량이 10% 미만인 영상만을 선별하여 분석에 사용하였다. 열적외선 밴드(ST_B10)에 적용된 표면 온도 산출값을 기반으로 지표면 온도를 섭씨 단위로 변환하여 LST를 계산하였다.

산출된 LST 자료는 연구 대상지로 공간적으로 제한하였으며, 30 m × 30 m의 공간 해상도를 기준으로 분석을 수행하였다. 분석 기간 동안 연구 대상지 전체의 최대 및 최소 LST를 산출하여 표면 온도의 공간적 분포 특성을 파악하였다. 또한 연구 대상지 내 특정 지점을 설정하여 시계열 LST 값을 추출하고, 이를 통해 분석 기간 중 최고 및 최저 지표면 온도와 해당 발생 시점을 도출하였다. 이러한 LST 분석 결과는 폐바지선 해상정원의 열환경 특성을 정량적으로 파악하기 위한 기초 자료로 활용하였다.

2.4 식물 생육상태 및 생육환경 분석

본 연구에서는 폐바지선 해상정원의 생육환경 적정성을 평가하기 위하여 식물 생육 상태와 생육환경을 구분하여 현장 조사를 수행하였다(Fig. 3). 각 측정 회차마다 폐바지선 해상정원은 초본류 4종 및 목본류 2종, 마을정원은 초본류 2종의 식물 생육 상태를 측정하였다. 종별 측정은 식재 당시 동일 규격의 포트 식재를 감안하여 대표 종 당 개체에 대해 측정을 실시하였다.

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2026-013-01/N0190130105/images/kseie_2026_131_48_F3.jpg
Fig. 3

Field measurements of plant and soil conditions at the study site: (a) leaf chlorophyll content measured using a SPAD and (b) soil salinity, temperature, and electrical conductivity (EC) measured using a Soil Meter.2023).

또한, 초장, 초폭, 병징 유무, 엽록소 함유량 등을 조사하였으며, 초장과 초폭은 줄자를 이용한 직접 측정으로 식물 종별 측정을 실시하였다. 초장은 지표면으로부터 식물체 상단부까지의 길이를 기준으로 측정하였으며, 초폭은 수직 상부에서 관찰한 식물체의 최대 폭을 기준으로 측정하였다. 병징 유무는 육안 관찰을 통해 평가하였고, 이전 조사 시점의 사진 자료와의 비교를 통해 병징 발생 여부 및 변화 양상을 판단하였다. 엽록소 함유량은 미놀타(Minolta)사의 SPAD-502PLUS 기기를 이용하여 측정하였다. 측정은 각 조사 회차마다 각 식물체의 4방위에 해당하는 잎을 통해 수행되었으며, 측정된 값의 평균값을 식물체의 SPAD 결과값으로 해석하였다. SPAD 값은 잎의 엽록소 함량 및 질소 영양상태와의 상관성이 보고된 비파괴 진단지표로서 대상지 간 상대 비교에 활용하였다(Meang 1999, Konica Minolta n.d.). 또한 SPAD 값은 작물 및 생육단계에 따라 변동될 수 있음을 전제로, 작물 분야에서 제시된 SPAD 엽록소·질소 관계와 그라스류에서의 질소영양 진단 적용 사례를 참고하여 해석하였다(Errecart, Pedro M et al. 2012).

식물 생육환경 조사는 모든 측정 지점을 지표면으로부터 10 cm 이내이면서 식물 기부로부터 10 cm 이내의 위치로 설정하여 수행되었다. 식재지 표면 온도는 열화상 측정기인 TESTO 871을 이용하여 측정하였고, 토양 환경은 푸름바이오사의 SOIL METER 1을 사용하여 토양 염도, 수분 함량 및 토양 온도 등을 측정하였다. 식재지 표면 온도와 토양 환경은 정해진 측정 지점 내에서 조사 회차별 식물체당 3회 측정하여 최소·최대값을 제외한 중간값으로 적용하였다. 식재종 이외에 바랭이 풀(Digitaria ciliaris (Retz.) Koel.), 망초(Conyza canadensis (L.) Cronquist), 아까시나무(Robinia pseudoacacia L.) 등 총 8종의 이입종이 관찰되었으며, Kim and Gil (2017), Kim et al. (2018)의 문헌을 활용하여 동정 및 분류를 실시하였다. 두 대상지의 식재 종 구성이 상이한 식물 생육 자료는 탐색적 비교 자료로 해석하였고, 환경 인자는 표본 수가 적은 점을 고려하여 동일 조사일 기준 측정값에 대해 Wilcoxon signed-rank test를 실시하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1 식재 현황

본 대상지의 총 식재종은 28종이며 벼과와 사초과 등으로 구성되며, 모두 다년생초본이다(Table 1). 억새 그린라이트(Miscanthus sinensis Andersson var. purpurascens (Andersson) Matsum.), 참억새 ‘모닝 라이트’ (Miscanthus sinensis ‘Morning Light’), 큰개기장 ‘초콜라타’ (Panicum virgatum ‘Chocolate’), 실새풀 브라치트리차(Calamagrostis brachytricha Steud.), 꼬랑사초(Carex mira Kük.), 오시마사초 ‘에버크림’ (Carex oshimensis ‘Evercream’), 밀사초 ‘백록담’, 수크령 ‘모우드리’ (Pennisetum alopecuroides ‘Moudry’), 수크령 ‘카시안’ (Pennisetum alopecuroides ‘Cassian’) 총 9종은 2024년 7월 31일 최초 식재하였으며, 그 외 19종은 2025년 7월 21일 추가로 식재한 초화류이다.

Table 1

Plant species planted on floating garden

Scientific name (Korean name) Family Life history
Miscanthus sinensis Andersson var. purpurascens (Andersson) Matsum.
(억새 그린라이트)
Poaceae Perennial
Miscanthus sinensis ‘Morning Light’ (참억새 ‘모닝 라이트’) Poaceae Perennial
Panicum virgatum ‘Chocolate’ (큰개기장 ‘초콜라타’) Poaceae Perennial
Calamagrostis brachytricha Steud. (실새풀 브라치트리차) Poaceae Perennial
Carex mira Kük. (꼬랑사초) Cyperaceae Perennial
Carex oshimensis ‘Evercream’ (오시마사초 ‘에버크림’) Cyperaceae Perennial
Carex wahuensis subsp. robusta ‘Baengnokdam’ (밀사초 ‘백록담’) Cyperaceae Perennial
Pennisetum alopecuroides ‘Moudry’ (수크령 ‘모우드리’) Poaceae Perennial
Pennisetum alopecuroides ‘Cassian’ (수크령 ‘카시안’) Poaceae Perennial
Buddleja davidii Franch. (부들레야) Scrophulariaceae Perennial
Hydrangea spp. (수국 spp) Hydrangeaceae Perennial
Viburnum plicatum Thunb. var. plicatum (설구화) Viburnaceae Perennial
Spiraea japonica ‘Walbuma’ (삼색조팝나무) Rosaceae Perennial
Echinacea paradoxa (J.B.S. Norton) Britton (파라독사에키네시아) Asteraceae Perennial
Rudbeckia triloba L. ‘Blackjack Gold’ (애기루드베키아 ‘블랙잭골드’) Asteraceae Perennial (short-lived /
biennial-like)
Helenium spp. (헬레니움류) Asteraceae Perennial
Amsonia hubrichtii Woodson (솔정향풀) Apocynaceae Perennial
Monarda fistulosa L. (베르가못) Lamiaceae Perennial
Verbena hastata L. (미국마편초) Verbenaceae Perennial
Verbena bonariensis L. (버들마편초) Verbenaceae Perennial
Coreopsis spp. (기생초속) Asteraceae Perennial
Baptisia spp. (밥티시아속) Fabaceae Perennial
Liatris spicata ‘Alba’ (리아트리스 스피카타 ‘알바’) Asteraceae Perennial
Serratula coronata subsp. insularis (Iljin) Kitam. (산비장이) Asteraceae Perennial
Eryngium yuccifolium Michx. (유카잎에린지움) Apiaceae Perennial
Eryngium spp. (에린지움속) Apiaceae Perennial
Sanguisorba tenuifolia Fisch. ex Link (가는오이풀) Rosaceae Perennial
Baptisia sphaerocarpa Nutt. (노랑밥티시아) Fabaceae Perennial

3.2 기상 조건

연구 대상지의 기초적인 기후 조건을 파악하기 위하여 기상청 상세 관측 자료를 분석하였다(Fig. 4). 연구 기간에 해당하는 월 평균 기온은 여름철(7–8월)에 최고값을 보였으며, 2024년 8월과 2025년 7–8월에는 월 평균 기온이 30°C 이상으로 나타나 과거 5개년(2019–2023) 평균보다 높은 수준을 보였다. 반면, 동절기에는 10°C 이하의 비교적 낮은 기온이 유지되는 계절적 변동 양상이 확인되었다.

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2026-013-01/N0190130105/images/kseie_2026_131_48_F4.jpg
Fig. 4

Monthly mean air temperature and total precipitation at Busan ASOS station (159), Republic of Korea: (a) study period (Aug 2024–Oct 2025) and (b) reference period (2019–2023). Source: Korea Meteorological Administration (KMA) Weather Data Open Portal (ASOS).

월 평균 강수량은 전반적으로 여름철에 집중되는 계절적 특성을 보였으나, 연도별 분포는 상이하게 나타났다. 2024년에는 일부 월에서 강수량이 과거 5개년 평균에 비해 현저히 증가하거나 감소하는 등 월별 편차가 크게 나타났으며, 2025년 여름철에는 과거 평균 대비 강수량이 약 두 배 가까이 감소한 것으로 확인되었다.

이러한 결과는 연구 기간 동안 자연 강우에 의한 수분 공급이 동일 계절에서도 연도에 따라 달랐음을 시사하며, 조사 시점별 토양 수분 상태의 차이를 설명하는 배경 자료로 해석된다. 따라서 본 기상자료는 대상지의 생육환경을 극한 수분조건으로 판단으로 한정하지 않고, 생육지표 및 토양 수분 결과의 시기별 변동성을 해석하기 위한 기초 자료로 활용하였다.

LST 분석 결과는 Fig. 5에 제시하였다. 분석 기간 동안 해상정원의 LST는 계절에 따라 뚜렷한 변화를 보였으며, 최고 온도는 2025년 8월 2일에 45.4°C로 나타났고, 최저 온도는 2025년 2월 23일에 12.7°C로 확인되었다. 대조군인 마을정원의 경우, 최고 온도는 동일한 시기에 45.6°C로 유사하게 나타났으나, 최저 온도는 7.19°C로 해상정원보다 약 5°C 낮은 값을 보였다.

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kseie/2026-013-01/N0190130105/images/kseie_2026_131_48_F5.jpg
Fig. 5

(a) Floating garden maximum land surface temperature, (b) Floating garden minimum land surface temperature, (c) Invillage garden maximum land surface temperature, (d) Invillage garden minimum land surface temperature. Background imagery: Sentinel-2 (Copernicus Sentinel data, 2024, processed by Google Earth Engine).

최고 온도는 두 대상지에서 유사한 수준으로 나타난 반면, 최저 온도에서는 해상정원이 마을정원에 비해 약 5°C 높은 값을 보였다. 이러한 차이는 연구 기간 동안 저온 조건에서 두 대상지가 서로 다른 열환경 특성을 보였음을 의미하며, 이 결과가 식물 생육환경에 시사하는 바는 다음과 같다.

본 연구에서 관측된 LST 최대값(약 45°C)은 여름철 강한 복사열로 인해 식물체, 특히 잎의 열부하가 크게 증가할 수 있는 수준이다. 잎 온도가 38°C를 초과할 경우 광합성 기능이 저하될 수 있다는 보고를 고려하면, 고온기에 생리적 스트레스가 발생할 가능성을 시사한다(Ahn et al. 2024). 한편, 해상정원의 최저 LST가 마을정원보다 약 5°C 높게 나타난 점은 저온기 열환경이 상대적으로 완충되었음을 의미한다. 이는 동일한 한랭기 조건에서도 겨울 피해 발생 가능성과 봄철 맹아 지연 가능성을 낮추는 방향으로 작용할 여지가 있다(Korea Forest Service n.d., Kim 2016). 다만 LST는 지표면 온도 지표이므로, 이를 실제 기온 및 생육 반응과 직접 연결하기 위해서는 미기상 자료와 토양온도 자료를 함께 검증할 필요가 있다(National Meteorological Satellite Center 2019, Baek and Choi 2012, Baik et al. 2022).

3.3 식물 생육상태 및 생육환경 특성

현장 측정 결과를 바탕으로 폐바지선 해상정원과 대조군 마을정원의 식물 생육 상태를 분석하였다(Table 2). 단, 두 대상지는 식재 종 구성이 상이하므로 대상지 간 정량적 비교라기보다 해상정원과 마을정원의 조사 시점 생육 경향을 파악하고자 하였다. 초장과 초폭 변화량은 종별로 상이한 양상을 보였다. 해상정원에서는 실새풀 브라치트리차가 조사 기간 동안 초장 증가량이 비교적 크게 나타났으며, 일부 종에서는 조사 시점 간 변화가 거의 관찰되지 않았다. 이는 단기간(약 2개월)의 관측 기간 동안 생육 반응이 종별로 상이하게 나타났음을 시사한다. 반면, 대조군인 마을정원에서는 참억새 ‘리틀키튼’ 과 밀사초 ‘백록담’에서 지속적인 초장 및 초폭 증가가 확인되었으며, 평균 SPAD 값 또한 해상정원에 비해 높게 나타났다. 이러한 결과는 내륙 환경이 해상정원보다 상대적으로 안정적인 생육 조건을 제공했음을 보여준다.

Table 2

Plant growth data obtained from field measurements

Category Measuring Date Average SPAD Change in plant
height* (cm)
Change in shoot
width* (cm)
Study site Scientific name Korean name
Floating
garden
Pennisetum
alopecuroides ‘Moudry’
수크령
‘모우드리’
2025-09-15 19.375 - -
2025-09-29 18.3 +1 -
2025-10-13 22.4 +1 +5
2025-10-27 22.47 - +1
Average 20.636
Carex mira Kük. 꼬랑사초 2025-09-15 7 - -
2025-09-29 5.175 - -
2025-10-13 5.95 - -
2025-10-27 12.9 +2 -
Average 7.756
Calamagrostis
brachytricha Steud.
실새풀
브라치트리차
2025-09-15 23.025 - -
2025-09-29 26.1 +2 -
2025-10-13 15.85 +18 -
2025-10-27 26.85 - +2
Average 22.956
Total average 17.116
Invillage
garden
Miscanthus sinensis
‘Little kitten’
참억새
‘리틀키튼’
2025-09-15 21 - -
2025-09-29 36.65 +1 -
2025-10-13 26.35 +3 +2
2025-10-27 33.5 +15 +2
Average 29.375
Carex wahuensis subsp.
robusta ‘Baengnokdam’
밀사초 ‘백록담’ 2025-09-15 35.4 - -
2025-09-29 45.97 +2 +5
2025-10-13 51.3 +3 +2
2025-10-27 59.325 +5 +3
Average 47.998
Total average 38.686

*Compared with the previous measurement.

해상정원의 평균 SPAD 값은 17.116으로 나타났으며, 이는 원예·농림 분야에서 일반적으로 활용되는 기준에 따르면 SPAD 20 이하 구간에 해당하여 엽록소 함량 및 광합성 능력이 저하된 상태로 해석될 수 있다. 종별로는 수크령 ‘모우드리’와 실새풀 브라치트리차에서 평균 SPAD 값이 각각 20.636과 22.956으로 비교적 높게 나타난 반면, 꼬랑사초는 평균 7.756으로 현저히 낮은 값을 보였다. 이처럼 일부 종에서 극단적으로 낮게 관측된 SPAD 값은 해상정원 전체의 평균 SPAD값을 하향 편향시키는 주요 원인으로 판단된다.

식재지 생육 환경 특성에 대한 현장 측정 결과는 Table 3에 제시하였다. 해상정원의 평균 토양 염도는 0.429 dS/m로 나타났으며, 이는 일반 식재지 토양 기준에 따라 중급 수준에 해당된다(Korea Construction Standards Center 2019). 해당 수치는 단기적으로 식물 생육에 치명적인 영향을 미치는 범위는 아니나, 대조군인 마을정원의 평균 염도(0.278 dS/m)에 비해 상대적으로 높은 값을 보여, 해상정원이 염류 축적 가능성이 존재하는 환경임을 시사한다.

Table 3

Plant growth environments data obtained from field measurements***

Category Soil condition Surface
temperature*(°C)
Study site Measuring date Salinity
(dS/m)
Moisture content
(%)
Temperature
(°C)
Floating garden 2025-09-15 0.516±0.025 16.9±0.542 34.083±0.208 31.516±1.975
2025-09-29 0.393±0.211 12.58±7.233 28.11±1.026 28.8±1.497
2025-10-13 0.386±0.1 14.68±2.702 25.66±0.404 22.8±1.014
2025-10-27 0.421±0.142 17±4.026 16.7±1.473 24.483±3.296
Average 0.429 15.29 26.138 26.899
Invillage garden 2025-09-15 0.24±0.028 6.45±1.06 30.35±0.636 24.75±0.07
2025-09-29 0.295±0.106 2.925±3.5 25.95±0.07 17.9±1.69
2025-10-13 0.43±0.438 9.45±1.909 24.45±0.353 18.1±1.838
2025-10-27 0.15±0.084 7.35±3.88 16.5±1.131 8.3±1.555
Average 0.278 6.543 24.312 17.26
p-values** 0.25 0.125 0.125 0.125

*The surface temperature of the planting area was measured.

** p-values were calculated using the Wilcoxon signed-rank test based on paired measurements by date (n = 4).

*** Values for each survey date are presented as mean ±SD based on measured plants within each site (n = 3 for Floating garden; n = 2 for Invillage garden). Average values indicate arithmetic means across four survey dates.

토양 수분함량은 해상정원에서 평균 15.29%로 측정되어, 인공토양 수분함량에 관한 선행 연구 기준(Park and Park 2016, Kang and Zhao 2013)에 비추어 볼 때 식물 생육이 가능한 범위에 속하는 것으로 나타났다. 반면, 대조군인 마을정원의 평균 수분함량은 6.54%로 상대적으로 낮은 값을 보였다. 이러한 차이는 두 대상지 간 토양 조성 조건과 입지 특성의 차이에 따른 결과로 해석되며, 해상정원의 수분 조건은 조사 기간 동안 인위적인 관수 관리가 이루어진 상태에서 유지된 결과로 이해할 수 있다. 이는 해상정원의 인공토양이 안정적인 수분 조건을 유지하기 위해 일정 수준의 관리가 전제되어야 함을 의미한다.

토양 온도의 경우, 해상정원의 9–10월 평균값은 26.13°C로 나타나 원예과학 분야에서 제시하는 식물 근권부 적정 온도 범위를 상회하였다(Kim et al. 2010, Naidu et al. 2003). 이러한 온도 조건은 일부 식물에서 고온 스트레스를 유발할 수 있는 환경으로 해석되며, 대조군 마을정원의 평균 토양 온도(24.31°C)와 비교할 때 해상정원이 상대적으로 열적 스트레스에 노출된 환경임을 보여준다.

본 연구에서 확인된 토양 환경 특성을 종합해 보면, 해상정원의 토양 환경은 식물 생육이 가능한 범위에 해당하나, 염도와 토양 온도 측면에서 대조군보다 상대적으로 불리한 조건을 지니는 것으로 나타났다. 또한 토양 수분 조건은 관측 기간 동안 관리가 이루어진 상태에서 유지된 결과로 해석되며, 해상정원의 생육환경을 해석함에 있어 이러한 관리 조건을 함께 고려할 필요가 있는 것으로 판단된다.

해상정원의 평균 식재지 표면 온도는 26.9°C로 나타났으며, 대조군인 마을정원의 평균값(17.26°C)과 비교할 때 약 9°C의 차이를 보였다. 조사 기간 동안 해상정원에서는 전반적으로 마을정원보다 높은 표면 온도가 관측되었고, 일부 측정 시점에서는 30°C 이상의 값이 확인되었다.

이러한 결과는 연구 대상지가 대조군에 비해 상대적으로 높은 열 환경 조건에 노출되어 있음을 나타내며, 식재지 표면 온도에서 나타난 차이는 생육환경 특성을 설명하는 환경 요인 중 하나로 해석될 수 있다. 동일 조사일 기준 측정값에 대하여 Wilcoxon signed-rank test를 실시한 결과, 토양 염도, 토양 수분함량, 토양 온도 및 식재지 표면 온도 모두에서 두 대상지 간 통계적으로 유의한 차이는 확인되지 않았으나(p>0.05), 이는 꾸준한 관수에 기인한 것으로 보인다. 단, 표본 수가 제한적이므로 본 연구 결과는 두 대상지 간 확정적 차이를 검정하기보다 조사 기간 동안 관찰된 환경 특성의 경향을 제시하는 자료로 해석할 필요가 있다.

한편, 열 환경 조건을 완화하기 위해 본 대상지에서는 인위적인 관수를 실시했으나, 안정적인 열 환경 스트레스 완화를 위해서는 향후 온도, 수분 조건 등에 반응하는 자동 분무설비, 미스트기 등의 설치·운영도 필요함이 시사된다.

4. 결 론

본 연구는 폐바지선 기반 해상정원을 대상으로 식물 생육환경의 적정성을 평가하고, 내륙 마을정원을 대조군으로 설정하여 생육 상태 및 환경 지표를 비교·해석하였다.

해상정원은 마을정원에 비해 토양 수분함량이 약 8.75%p 높고, 토양 염도는 약 0.151 dS/m 높았으며, 지표면 온도는 평균 약 9.64°C 높게 나타났다. 또한 LST는 두 대상지 모두 최고값이 약 45°C 수준으로 유사한 반면, 최저값은 해상정원이 약 5.51°C 높게 나타나 저온기 열환경이 상대적으로 완충되는 경향을 보였다.

현장 조사에서는 해상정원이 일부 지표에서 대조군과 구분되는 생육환경 특성을 보였으며, 식재종 외 다수의 밀원식물을 포함한 이입종의 출현과 활착이 관찰되었다. 이는 협소하고 척박한 생육 기반과 육상 생태계와의 이격에도 불구하고 외부 종자 유입이 발생하여 해상정원 식재지가 초기 천이 과정을 수용할 수 있음을 시사한다. 종자 이입과 확산은 바람, 조류 및 인위적 이동 등 다양한 매개에 의해 발생했을 가능성이 있으며, 이입종 정착은 생태적 기능 확장과 동시에 군락 교란 및 관리 부담을 유발할 수 있으므로 향후 종조성 변화와 우점화 여부에 대한 장기 모니터링과 관리 전략 수립이 필요하다.

이러한 결과는 해상에 조성된 폐바지선 녹지공간이 제한된 육상 녹지의 보완적 대안으로 활용될 가능성을 보여주며, 수변·연안 공간에서 녹지 기능을 확장한다는 측면에서 의의를 갖는다. 또한 본 연구에서 확인된 식물 생육이 가능한 공간이라는 점은 향후 열섬 완화나 기후위기 대응과 같은 환경적 활용 가능성을 검토하는 데 기초 자료로 활용될 수 있다.

다만 본 연구는 조사 기간이 상대적으로 짧아 계절·연차 변동을 충분히 반영하기 어려웠고, 두 대상지의 식재 종 구성이 상이하여 직접 비교에는 한계가 있으므로, 본 결과는 조사 시점의 생육 및 생육환경 경향을 탐색한 기초 연구로 볼 수 있다. 또한 현장 측정 중심의 자료 구성으로 인해 생육환경을 설명하는 다양한 환경 요인을 정밀하게 동시에 분석하는 데 한계가 있었으며, 해상정원의 생육환경 특성에 적합한 수종을 체계적으로 선별·검증하기에는 자료 축적이 충분하지 않았다. 특히 해상정원은 토양 염도와 지표면 온도 등 일부 특이한 환경 요인에서 상대적으로 취약한 조건을 보였음에도 불구하고 일정 수준의 식물 생육이 확인되었다는 점에서, 향후 생육에 결정적으로 작용하는 핵심 환경 요인을 규명하기 위한 후속 연구가 필요하다. 따라서 후속 연구에서는 장기 모니터링을 통해 데이터를 축적하고, 이를 바탕으로 생육환경 적합 수종 선별과 염류 축적 제어 방안에 대한 실증이 필요하다. 더불어 이입종 정착 양상을 포함한 생태천이 경과 관찰과 함께 천이 모듈 설계, 해상 녹지공간의 활용 방향에 대한 추가적인 검토가 필요하다.

References

1

Ahn, S.Y. Myint, Z.L., Yun, H.K., Kim, S.A., and Kim, S.H. 2024. Selection of Differentially Expressed Genes Responding to High Temperatures in ‘Fuji’ Apple Tree Leaves by a Transcriptome Analysis. Horticultural Science and Technology 42: 654-666. (in Korean).

10.7235/HORT.20240050
2

Baek, J.J., and Choi, M.H. 2012. Availability of Land Surface Temperature from the COMS in the Korea Peninsula. Journal of Korea Water Resources Association 45: 755-765. (in Korean).

10.3741/JKWRA.2012.45.8.755
3

Baik, J.J., Park, J.M., Jun, C.H., and Lee, J.W. 2022. Adequacy of the GK-2A AMI Land Surface Temperature Product According to Geographic Factors and Compared with Other Satellite Products (MODIS and S-VIRRS). Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 22: 15-23. (in Korean).

10.9798/KOSHAM.2022.22.3.15
4

Choi, S.C., Bae, J.J., and Choo, Y.S. 2004. Inorganic and Organic Solute Pattern of Coastal Plants, Korea. Journal of Ecology and Environment 27: 355-361. (in Korean).

10.5141/JEFB.2004.27.6.355
5

Errecart, P.M., Agnusdei, M.G., Lattanzi, F.A., and Marino, M.A. 2012. Leaf Nitrogen Concentration and Chlorophyll Meter Readings as Predictors of Tall Fescue Nitrogen Nutrition Status. Field Crops Research 129: 46-58.

10.1016/j.fcr.2012.01.008
6

European Commission. 2015. Jellyfish Barge - A Floating Greenhouse. Horizon 2020 Project Report No. 673757.

7

Heo, I.H., Kwon, W.T., Lee, S.H., and Jeon, Y.M. 2006. The Impact of Temperature Rising on the Distribution of Plants: In Case of Bamboos and Garlics. Journal of Environmental Impact Assessment 15: 67-78. (in Korean).

8

Jo, Y.J., and Lee, J.M. 2022. A New Vision for Yeongdo Waterfront: Repurposing Barges as a New Opportunity for Public Space. Proceedings of the Autumn Conference, Korean Urban Design Association, pp. 656-664. (in Korean).

9

Ju, J.H., Bae, G.T., Kim, W.T., and Yoon, Y.H. 2012. Computation of Irrigation Interval and Amount as Affected by Growing Substrate and Soil Depth Planted with Zoysia japonica in Green Roof during a Dry Summer. Journal of Environmental Science International 21: 289-296. (in Korean).

10.5322/JES.2012.21.3.289
10

Kang, T.H., and Zhao, H.X. 2013. Assessment of Roof-rainwater Utilization System and Drought Resistance of Ground Cover Plants. Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture 41: 1-8. (in Korean).

10.9715/KILA.2013.41.5.001
11

Kim, C.G., and Gil, J.H. 2017. Hanbando Oerae Sikmul [Alien Plants of the Korean Peninsula]. Nature and Ecology, Seoul, Republic of Korea. (in Korean).

12

Kim, S.E., Sim, S.Y., Lee, S.D., and Kim, Y.S. 2010. Appropriate Root-zone Temperature Control in Perlite Bag Culture of Tomato during Winter Season. Horticultural Science and Technology 28: 783-789. (in Korean).

13

Kim, S.M., Han, S.W., Jang, H.K., Kim, J.S., and Jeong, M.I. 2015. Characteristics of Soil Moisture Rate for Optimal Growth Conditions on Greenroof Plants. Korean Journal of Environment and Ecology 29: 947-951. (in Korean).

10.13047/KJEE.2015.29.6.947
14

Kim, J.S., Kim, J.H., and Kim, J.H. 2018. Hangukui Deulkkot [Wild Flowers of Korea]. Dolbegae, Paju, Republic of Korea. (in Korean).

15

Kim, J.H., Park, Y.G., Ann, S.W., Baik, J.A., and Park, D.J. 2021. Effects of Salt Treatment on Seed Germination and Plant Growth of Korean Native Apocynum lancifolium Russanov. Journal of Environmental Science International 30: 957-965. (in Korean).

10.5322/JESI.2021.30.11.957
16

Kim, K.N. 2016. Comparison of Green Color Retention of Zoysiagrass and Cool-season Grass under Multi-layer System, USGA System, and Mono-layer System of Sports Field. Horticultural Science and Technology 34: 342-353. (in Korean).

10.12972/kjhst.20160035
17

Konica Minolta. n.d. Chlorophyll Meter SPAD-502Plus (catalog/technical document).

18

Korea Construction Standards Center (KCSC). 2019. KDS 34 30 10. Korea Construction Standards Center, Republic of Korea. 08-09. (in Korean).

19

Korea Forest Service. n.d. Turfgrass (Zoysia spp.). In: Forest Resources Series, Section 6-4. Korea Forest Service, Republic of Korea. (in Korean).

20

Korea Meteorological Administration (KMA). 2025a. Automated Synoptic Observing System (ASOS) Detailed Data. Korea Meteorological Administration Data Portal. Accessed Oct 2025. Available from: https://data.kma.go.kr (in Korean).

21

Korea Meteorological Administration (KMA). 2025b. September Climate Trends. Korea Meteorological Administration, Seoul, Republic of Korea. Published 13 October 2025. (in Korean).

22

Korean Institute of Landscape Architecture (KILA). 2014. Standard Specification for Landscape Construction. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MOLIT), Sejong, Republic of Korea. (in Korean).

23

Li, R., Guo, Y., Qin, C., Zhang, S., Ji, D., Zhang, H., Wang, J., and Zhao, N. 2022. New Insight Into the Mechanism of Ecological Effects of Artificial Habitats: Elucidating the Relationship Between Protists Associated With Artificial Reefs and Adjacent Seawater. Frontiers in Marine Science 8:823409.

10.3389/fmars.2021.823409
24

Lim, Y.S., Kwon, D.J., and Lee, C.H. 2017. A Study for Definition and Classification of Offshore Units. The Journal of Fisheries and Marine Sciences Education, 29(3), pp.689-701

10.13000/JFMSE.2017.29.3.689
25

Meang, S.J. 1999. Relationship between Chlorophyll Meter’s Value and Chlorophyll Content and Nitrogen Content in Rice (Oryza sativa L.). Master’s Thesis, Konkuk University, Seoul, Republic of Korea. 1-40. (in Korean).

26

Naidu, S.L., Moose, S.P., Al-Shoaibi, A.K., Raines, C.A., and Long, S.P. 2003. Cold Tolerance of C4 Photosynthesis in Miscanthus × giganteus: Adaptation in Leaf Anatomy and Photosynthetic and Carbon Assimilation. Plant Physiology 132: 1688-1697.

10.1104/pp.103.02179012857847PMC167105
27

National Meteorological Satellite Center (NMSC), Korea Meteorological Administration (KMA). 2019. GK-2A AMI Land Surface Temperature (LST), Ver. 1.0 (2019-06-15). NMSC, KMA, Republic of Korea. (in Korean).

28

Park, S.S., and Park, B.J. 2016. Effect of Soil Moisture Content of Containers on Initial Growth in Rooftop Garden. Journal of the Korea Institute of Garden Design 2: 105-110. (in Korean).

10.22849/JKIGD.2016.2.2.006
29

Publica & BOP Consulting. 2019. The Case for a River Thames Cultural Vision. Commissioned by the Greater London Authority and Port of London Authority. London, United Kingdom. pp. 18.

30

World Wide Fund for Nature (WWF). 2015. Living Blue Planet Report: Species, Habitats and Human Well-being. World Wide Fund for Nature, Gland, Switzerland.

31

Yoon, S.H. 2023. Establishment of the Architectural Planning of Public Buildings Using Idle Industrial Facilities for Sustainable Urban Regeneration: Based on the Case Analysis of Urban Regeneration Using Idle Industrial Facilities. Journal of the Korean Institute of Ecological Architecture and Environment 23: 99-106. (in Korean).

10.12813/kieae.2023.23.3.099
페이지 상단으로 이동하기