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“스마트기술과 그린 인프라 활용…미세먼지 해결”

[초대석] ‘이끼 타워’ 개발한 김정곤 SH스마트시티 사업단 및 미세먼지 대책 추진단장

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변완영 기자
기사입력 2020/07/27 [09:26]

국내 기후실정에 적합 품종과 기술 개발…특허출원 완료
“스마트와 그린 결합 도시문제 해결 및 도시 모델 만들겠다.”

 

▲ 김정곤 SH스마트시티 사업단장 겸 미세먼지 대책 추진단장  © 매일건설신문


“이끼타워는 도시에 허파이자 항상 필요로 하는 도시 생활권에 필요한 그린인프라다”
    
우리의 생활공간을 위협하고 있는 미세먼지 해결을 위해  스마트기술과 그린인프라를 활용한 솔루션을 개발한 김정곤 서울주택도시공사가 스마트시티 사업단장의 말이다.

 

서울주택도시공사(SH공사)는 시민 체감형 스마트 시티 구축의 일환으로 도시내 미세먼지 저감 솔루션인 ‘SH 스마트 이끼타워’를 개발해 지난달 19일 특허출원 했다.

 

이를 발명한 김정곤 단장은 “이끼 타워는 몇 년간 도시 내 미세먼지 저감을 위한 연구과정에서 직접 테스트를 점검했고 이를 스마트 시티에 연계해 새로운 모델을 제시한 것이다”고 말했다.
 
 ‘SH 스마트 이끼타워’는 도시환경에서 발생하는 오염물질을 흡수할 수 있는 식물의 특성과 IoT기술을 접목한 클라우드 기반 솔루션이며, 특히 이끼는 주변환경을 냉각시키면서 공기 중 질소산화물·오존 및 입자상 물질을 정화하는 탁월하다고 알려져 있어 스마트 이끼타워의 효과가 더욱 기대된다.

 

약 2m 높이의 원형형태로 제작된 ‘SH 스마트 이끼타워’는 이끼와 바람을 이용해 주변 약 50m 내의 미세먼지 흡착률을 높여 공기정화 효율을 증진시키도록 고안됐고, 원형 안쪽 상부에 환기팬을 설치해 효과를 배가시켰다.

 

또한, 이와 유사한 기술인 독일 Green City Solution사 City Tree모델(4mx3m)의 약 절반 정도의 규모로 콤팩트 함을 높였다.

 

김 단장은 “독일 모델은 모두 평면구조를 하고 있지만, 우리 모델은 원형구조로 이끼가 미세먼지 저감효과를 더욱 극대화 한 것이다”라고 차이점을 설명했다. 이어 그는 “독일의 그린시티 솔루션에서 개발한 이끼모델 이외도 국가연구에서 개발한 모델, 실제 도시 도로변에 설치했던 이끼벽 사례 등을 모니터링하면서 아이디어를 착안했다”고 덧붙였다.

 

이끼식물은 오염된 공기를 흡착하면서 동시에 정화하는 탁월한 능력이 있는 식물이다. 공기정화는 독일 이끼타워의 경우 주변 50미터 내 공기정화능력이 하루 7천명이 필요한 맑은 공기를 생산한다고 보고되고 있다.

 

김 단장은 “스마트 이끼타워 역시 그 이상의 효과를 기대하지만 향후 실증 실험을 통해 제시하려 한다”며 “현재는 독일에서 실제 조성되고 있는 실증 데이터와 우리가 연구에서 실험한 데이터 등을 바탕으로 저감 효과를 기대하고 있다”고 했다.

 

 이끼는 전 세계적으로 2천종 이상이다. 이번에 제작한 스마트 이끼타워는 직접 이끼를 재배해 제작한 것이고, 수직녹화와 외부공간에 잘 생식하는 종이라고 한다. 다만 대량으로 제작하기 위해서는 재배기간을 고려하면 제한적일 수 있다.

 

이끼가 환경에 민감해 관리가 어렵다는 것은 편견이라고 김 단장은 말한다. 이끼는 공기 중에 영양분을 먹고사는 유일한 식물이다. 흙이 아닌 바위에서도 성장하는 이유다. 따라서 가장 강한 식물중 하나로 볼 수 있다. 이끼는 종류에 따라 다양하며 일정부분 수분이 필요하다.

 

▲ 이끼타워 관리 체계도  © 매일건설신문



이에 자동관수시스템을 통해 이끼에 필요한 수분을 공급하며, 실시간 기후정보 등과 연계해 관수가 작동되도록 연계했다. 김 단장은 “독일은 건조한 여름과 습한 겨울의 기후조건인 반면 한국은 습한 여름과 건조한 겨울조건을 가지고 있어 식물생육에는 보다 더 좋은 조건을 가지고 있다”고 주장했다. 그 외에도 스마트 미세먼지 저감 이끼타워 시스템의 실시간 정보가 클라우드를 기반으로 관리되며, 스마트시티 운영센터와 ‘스마트폰 앱’으로도 원격자동제어가 가능하도록 설계돼 있다.

 

김 박사는 “우선 약 1년 동안 조경, 미세먼지 측정 참여기업과 공동으로 SH 스마트 시티 프로젝트로 진행하면서 다양한 실험과 검증을 하려하고, 그 과정에서 보다 기술의 완성도를 만들어 갈 예정”이라고 언급했다.


스마트 이끼타워는 친환경적일 뿐만 아니라 스마트와 그린이 결합된 모델이다. 아직은 몇 개의 샘플 제작 수준이라 비용을 정확하게 제시할 수는 없지만, 제작·설치·운영 등을 종합적으로 고려해 진행하고 있다. 무엇보다 이끼 재배기술, 스마트 자동제어 기술과 운영 플랫폼 개발 등이 가격결정에 중요한 역할을 한다.

 

김 단장은 “스마트시티는 이미 개발된 기술을 기반으로 만들어지는 것이 아니라 그러한 기술을 활용하여 해당된 도시에 필요한 문제해결과 지속가능성을 구현하기 위해 새롭게 개발하고 만들어가는 것”이라고 강조했다.

 

이어 “그 동안 도시계획 및 설계전문가로 도시문제 해결과 도시모델개발을 위한 연구와 경험을 바탕으로 SH공사 비전인 ‘스마트 시민’의 도시로서 스마트와 그린이 결합해 도시문제 해결과 서비스를 제공하는 도시모델을 제시하고 만들어가는 것”이라고 포부를 밝혔다.

 

 다음은 김 단장과의 일문일답이다.

 

-‘이끼 타워’를 구상하게 된 동기와 기대효과는?
도시 생활권 내 미세먼지는 사람이 직접적으로 영향을 받는 곳이다. 특히, 도시 미세먼지 중 발암물질로 간주되고 있는 2차 미세먼지는 도로에 자동차와 건물 보일러에서 발생되는 질소산화물에 의해 생성되고 이는 바로 보행자에게 영향을 주고, 바람 등을 통해 주거단지로 유입되어 영향을 주고 있다.

 

우리 공사도 우선적으로 직접 건설하고 관리하고 있는 생활권을 중심으로 도시 내 미세먼지 해결을 노력을 하고 있으며, 그 일환으로 ‘스마트 이끼타워’를 직접 개발하게 됐다.
    
- 타 ‘미세먼지 저감’기술과 비교해 장·단점은?
전 세계적으로 미세먼지 저감기술들이 등장하고 있다. 여기서 우리가 간과하고 있는 부분은 국가나 도시 전체의 미세먼지 현황이 아니라 사람이 활동하고 있는 도시 내 생활권에서 미세먼지 발생과 발생된 미세먼지가 어떻게 활동하고 영향을 주는지에 대한 분석과 이에 대처하는 방안이 필요하다.

 

기계식 기술에서부터 화학적 기술까지 다양하지만 우리 ‘스마트 이끼타워’는 도시에 허파이자 항상 필요로 하는 도시 생활권에 필요한 그린인프라이다.    
 
-국내산 ‘토종 이끼’인데 구입하는데 어려움은 없는지?
이끼는 전 세계적으로 2,000종 이상이 있다. 이번에 제작한 스마트 이끼 타워는 직접 이끼를 재배하여 재작한 것이며, 수직녹화와 외부공간에 잘 생식하는 이끼다. 대량으로 재작하기 위해서는 재배기간을 고려한다면 제한적일 수 있다.

 

-실증단계를 거쳐 상용화까지는 언제 정도?
우선 약 1년 동안 조경, 미세먼지 측정 참여기업과 공동으로 SH 스마트 시티 프로젝트로 진행하면서 다양한 실험과 검증을 하려고 한다. 그 과정에서 보다 기술의 완성도를 만들어 갈 예정이다.
  
-스마트 시티가 가야할 방향과 목표는?
스마트 시티는 도시가 가야하는 지속가능한 도시구현이라는 목표의 실천적 수단이라 생각한다. 현재 스마트 시티는 초기단계로 기술기반, 데이터기반 등 다양한 수식어들이 등장하고 있지만 궁극적으로는 ‘누구를 위한, 무엇을 위한 스마트 시티인가?’에 대한 구체적인 실체를 만들어갈 것이다.   


-연구하고 싶은 분야와 비전은?
스마트시티는 이미 개발된 기술을 기반으로 만들어지는 것이 아니라 그러한 기술을 활용해 해당된 도시에 필요한 문제해결과 지속가능성을 구현하기 위해 새롭게 개발하고 만들어가는 것이라 생각한다. 그 동안 도시계획 및 설계전문가로 도시문제 해결과 도시모델개발을 위한 연구와 경험을 바탕으로 SH공사 비전인 ‘스마트 시민’의 도시로서 스마트와 그린이 결합해 도시문제 해결과 서비스를 제공하는 도시모델을 제시하고 만들어가는 것이다.

 

▲ 스마트 이끼타워  © 매일건설신문


<김정곤 단장 프로필>

-독일 카이저스라우터른 공대 공간 및 환경계획 학사
-독일 도르트문트공대 공간계획학과 석사
-독일 함부르크-하부르크공대 도시공학과 박사 (환경 및 도시생태연구소)
-한국바이오텍 경관도시학회장(현)
-국가 온실가스 통계관리위원회 위원(현)
-고려대학교 건축학과 겸임교수(현)
-한국도시설계확회 이사(현)
-녹색도시연구위원회 위원장(현)
-국토교통부 신도시 자문위원(현) 등

-한국생태환경건축학회 학술상(2015년)
-국토교통부 장관상(2018년)

 

 

 

/변완영 기자

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