07 리차드 마이어의 건축 철학을 눈 앞에서.. 문 여니 ‘명품 공원’
세계적인 백색 건축가, 리차드 마이어
08 디지털 혁신 속 대세는 Ai..‘똑똑한 쌍령공원’이 뜬다
상명대학교의 연구개요
연구명
조경 빅데이터에도 인공지능 기술 활용 시대, 딥러닝 기반 생물 종
검색 모델을 탑재한 애플리케이션 개발
연구목표
쌍령근린공원만의 사람-생물-환경-역사를 초연결하는 지능형
플랫폼 구축
대상지
경기도 광주시 쌍령동 쌍령공원
수행기관
상명대학교 산학협력단
사업 배경 및 목적
쌍령근린공원은 어린이·역사를 대주제로 어린이와 가족이 함께 즐길 수 있는 다양한 공간을 제공하고 광주의 역사와 예술이 공존하는 공원 조성을 목표로 한다. 쌍령근린공원이 위치한 마름산은 우수한 자연경관을 가지고 있어 어린이들에게 생태체험과 교육 프로그램 등 다양한 생태계서비스를 제공할 수 있다는 장점이 있다. 이를 기반으로 시민들은 쌍령근린공원에서 배움과 체험, 성장 경험을 제공할 수 있으며 시민과학자 양성의 기반이 될 수 있다. 본 사업에서는 사람, 환경, 생물, 역사 등 조경 빅데이터를 인공지능을 통해 분석해 쌍령근린공원 이용객들에게 다양한 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 쌍령근린공원 서식 생물, 환경, 역사 등 다양한 정보를 수집하였고, 현장에서 사진 촬영과 울음소리 녹음으로 서식 생물을 검색할 수 있는 딥러닝 모델을 개발했다. 마지막으로 수집된 정보와 개발한 딥러닝 모델을 이용객들에게 제공할 수 있도록 애플리케이션을 개발했다.
사업 배경 및 목적
딥러닝 기반 생물 종 이미지 검색 모델을 개발하기 위해서 쌍령근린공원에 우점하고 있는 식물, 포유류, 조류를 대상으로 영상 데이터를 수집하였다. 영상 데이터는 쌍령근린공원에서 직접 수집하였으며 필요한 경우 생물 이미지 데이터베이스에서 수집해 최종 데이터베이스를 구축했다. 이미지에 존재하는 생물을 객체로 지정하고 이를 이용해 딥러닝 모델을 학습시켰다. 딥러닝 모델 중 이미지 내 객체를 실시간으로 탐지하고 분류할 수 있는 객체 인식 모델을 사용하였다. 개발된 모델은 이미지 내 여러 개체의 생물을 모두 판별할 수 있도록 기능을 구현하였다. 학습된 딥러닝 모델은 약 95%의 정확도를 나타냈다.
딥러닝 기반 조류 울음소리 검색 모델을 개발하기 위해 쌍령근린공원에 우점하고 있는 조류를 대상으로 울음소리 데이터를 수집하였다. 울음소리 데이터는 쌍령근린공원 현장에서 직접 수집하였으며 필요한 경우 조류 울음소리 데이터베이스에서 수집해 최종 데이터베이스를 구축했다. 수집된 울음소리 데이터는 음성 정보를 이미지로 변환하여 딥러닝 모델 학습에 이용했다. 딥러닝 모델 중 조류 울음소리에 분석에 최적화된 모델을 이용했다. 학습된 모델은 약 99%의 정확도를 나타냈다.
쌍령근린공원 애플리케이션 주요 기능으로는 메인 화면, 기상 정보, 동.식물 검색, 지역 예술 정보, 마이페이지로 구성하여 개발하였다. 기상 정보는 공간정보 오픈 플랫폼 연계를 통해 표출하였으며 지도에 표출되는 서식 생물 및 역사 정보는 아이콘으로 시각화하여 사용자가 편리하게 정보를 확인할 수 있도록 구현하였다. 메인 화면 중 종 특성 목록은 쌍령근린공원에 서식하는 다양한 생물의 정보 (종 정보, 생태 정보 등)를 제공할 수 있게 구현하였다. 마지막으로 딥러닝 기반 생물 종 검색 모듈을 구현하여 활용할 수 있도록 개발하였다.
활용방안
본 사업은 국내 공원·녹지 서비스 분야에서 빅데이터와 인공지능을 활용한 첫 사례로 생태 빅데이터를 활용한 인공지능 기반 지능형 플랫폼 구축에 모범사례로 자리매김할 수 있을 것으로 기대된다. 이를 통해 시민들에게 생태체험, 교육 프로그램 등 생태계서비스를 제공할 수 있으며, 시민과학자 양성의 기반이 될 수 있다. 또한, 이용객들에게 지역의 우수한 역사, 도자기 문화 및 전통 예술 정보를 홍보할 수 있으며, 다양한 테마의 탐방로 등 관광 콘텐츠를 개발 및 홍보하여 이용객 수를 증가시켜 지역사회 발전에 기여할 수 있을 것이다. 더 나아가서, 쌍령근린공원이 위치한 마름산의 수목 관리, 병해충 방제, 탄소흡수량 변화 등의 모니터링을 통해 생물다양성 보전에 활용 가능할 것으로 기대된다.
쌍령공원 이야기
03 비오톱 도시공원 ‘광주 쌍령공원’으로 초대합니다
비오톱(Biotope)이란?
'비오톱'은 그리스어로 '생명(bios)'과 '장소(topos)'를 합친 말로, 특정 식물과 동물이 하나의 생활공동체를 이루는 생물 서식지를 의미합니다. 도시에서는 이러한 비오톱이 다른 지역과 명확히 구분되는 생태적 특성을 가진 공간으로 정의됩니다 .
비오톱 도시공원의 특징
· 생물 다양성 보전: 다양한 식물과 동물이 서식할 수 있는 환경을 제공하여 도시 생태계를 풍부하게 합니다.
· 생태 네트워크 형성: 여러 비오톱을 연결하여 생물들이 이동하고 상호작용할 수 있는 생태 통로를 만듭니다.
· 도시 환경 개선: 녹지 공간을 통해 도시의 열섬 현상을 완화하고, 공기 정화 및 수질 개선 등 환경적 혜택을 제공합니다.
· 시민 참여와 교육: 시민들이 자연을 체험하고 생태 교육을 받을 수 있는 공간으로 활용됩니다.
동국대학교의 연구개요
연구명
자연환경 조사에 기반한 생태계서비스 평가를 통한 생물다양성
및 생태계서비스 증진을 위한 쌍령공원 관리계획 수립
연구목표
생물 다양성 보전과 시민들에 대한 다양한 생태계 서비스를 제공할 수
있도록 관리 계획을 수립
대상지
경기도 광주시 쌍령동 쌍령공원
수행기관
동국대학교 산학협력단
동국대학교가 2022년 진행한 연구 항목 및 내용
쌍령공원이 향후 도시지역 산림 근린공원으로서 생물다양성 보전과 시민들에 대한 다양한 생태계서비스를 제공할 수 있도록 쌍령공원의 자연환경 현황을 조사하고, 자연환경현황 및 토지이용 현황을 바탕으로 비오톱 지도를 제작하였다. 이를 바탕으로 쌍령공원의 생물다양성 보전 방법 및 생태계서비스 증진 방법을 제시하고, 이에 따라 공원시설 계획의 토대로 삼고자 하였다. 동국대학교가 2022년 진행한 연구 항목 및 내용은 다음과 같다.
| 연구 항목 | 연구 내용 | |
|---|---|---|
| 대상지 일반 현황 | 지형분석 | 지질 및 토양분석 |
| 지질 및 토양분석 | ||
| 대상지 생태현황 파악 | 식물분포 및 서식현황 | 식물상, 현존식생, 주요 보호식물 분포, 주요 관리식물 분포, 식물군집구조 조사 및 분석 |
| 동물상조사 | 육상곤충류, 포유류, 양서·파충류, 조류 현황 분석 | |
| 무기환경 | 토양환경, 수환경, 기상 현황 분석 | |
| 토지이용현황 조사 | 대상지 인근 토지이용 현황 분석 | |
| 비오톱 지도 제작 및 평가 | 토지이용현황, 자연환경조사를 바탕으로 비오톱 유형화 및 평가 진행 | |
| 생태계서비스 평가 | 기존 연구된 서울시의 생태계서비스 평가 방법을 활용하여 비오톱을 평가단위로 하는 생태계서비스 실시 |
|
| 쌍령공원 관리계획 수립 | 조사결과를 바탕으로 한 생물다양성 보전방법 및 생태계서비스 증진 방법 제시 | |
대상지 일반현황 | 지형분석
대상지의 일반현황을 파악하고자 표고, 경사, 향 등 지형분석과 지질 및 토양분석 현황을 파악하였다. 쌍령공원은 35m부터 305m까지 분포하여있고, 북쪽의 주거지 근방이 가장 낮고, 남쪽의 산지로 점차 높아지는 형세를 이룬다. 대부분 완경사지와 경사지로 이루어져 있어 대체적으로 완만하다. 또한, 대부분 북향과 북동향으로 대다수의 수목이 북 방향을 이루고 있는 것을 확인하였다. 산림입지토양도(1:5000)을 통해 분석한 토양현황 결과, 대다수의 토양은 갈색산림토양으로 이루어져있으며, 일부 주거지, 제지, 경작지가 위치하고 있다.
대상지 생태현황 파악 A｜식물분포 및 서식현황
대상지의 상관식생의 현황을 나타내는 현존식생도를 현장조사를 통해 작성하였다. 쌍령공원의 현존식생 분석 결과, 졸참나무-신갈나무 군락이 18.96%로 가장 크고, 일본잎갈나무(14.51%)와 신갈나무-낙엽활엽수(13.86%)이 뒤를 잇는다. 일본잎갈나무, 리기다소나무, 잣나무 등 조림·식재된 인공림으로 구성된 군락이 존재하였으며, 습지성 낙엽활엽수가 분포한 군락이 존재하고 있다.
2022년 4월부터 12월까지 계절별로 수행한 생물상 조사의 주요내용은 다음과 같다.
쌍령공원에 출현한 식물상은 총 92과 207속 259종 21변종 4품종 2아종으로 총 299분류군으로 조사된다. 그중 한국특산식물은 은사시나무, 왕벚나무, 외대으아리, 개나리, 오동나무, 토현삼, 백운산원추리 등 7분류군이고, 산림청 지정 희귀식물은 멸종위기종(CR)인 목련, 취약종(VU)인 주목, 약관심종(LC)인 금강제비꽃, 자료부족종인 토현삼(DD) 총 4분류군으로 총 4분류군이 조사되었다. 귀화식물은 미국자리공, 아까시나무, 자주개자리, 족제비싸리, 토끼풀, 가죽나무, 달맞이꽃, 개망초, 단풍잎돼지풀, 도꼬마리, 돼지풀, 뚱딴지, 망초, 미국가막사리, 붉은씨서양민들레, 서양등골나물, 서양민들레, 큰금계국, 털별꽃아재비 등 19종이 발견되었고, 생태계교란야생생물은 환삼덩굴, 돼지풀, 단풍잎돼지풀, 서양등골나물 4분류군이 산림 주연부를 중심으로 발견되었다.
작성된 현존식생도를 바탕으로 12개의 현존식생 유형에 32개의 조사구를 설치하여 총 12개의 군락을 구분하여 쌍령공원의 식물군락구조를 분석하였다.
대상지 생태현황 파악 B | 동물상조사
쌍령공원에서 출현한 육상곤충은 14목 88과 192분류군으로 한국고유종 16분류군, 외래종 4분류군, 생태계교란야생생물은 갈색날개매미충, 미국선녀벌레, 주홍날개꽃매미 등 3분류군으로 확인되었다.
쌍령공원에서 확인된 조류는 8목 18과 34종 181개체가 확인되었으며, 법정보호종은 솔부엉이(천연기념물 제324호-3호), 소쩍새(천연기념물 제324-6호), 새호리기(멸종위기 야생생물 Ⅱ급)이 확인되었다.
쌍령공원 출현 조류 분포와 법정 보호종의 위치를 표시한 지도는 다음과 같다.
쌍령공원에서 출현한 양서·파충류는 2목 4과 6분류군으로 확인되었다. 보호종 중 한국고유종은 큰산개구리 1분류군, 경기도 보호 야생생물은 도롱뇽, 한국산개구리 등 2분류군이 대상지 500m 반경 수계와 논에서 번식이 확인되었다.
쌍령공원에서 확인된 포유류는 4목 5과 6종이 확인되었으며, 법정보호종은 확인되지 않았다. 고라니는 배설물, 족적, 목견, 청설모는 목견, 오소리는 굴 흔적, 배설물, 두더지는 굴 흔적, 개와 너구리는 배설물을 통해 해당 종의 서식을 확인할 수 있었는데, 이외에도 다른 소형 설치류의 것으로 추정되는 굴이 다수 발견되어 추가적인 포유류(설치류)의 서식 가능성도 예측된다.
포유류의 출현위치를 표현한 결과는 다음과 같다.
비오톱 지도 제작 및 평가
‘비오톱’은 인간의 토지이용에 직간접적인 영향을 받아 특징지어진 지표면의 공간적 경계로서 생물군집이 서식하고 있거나 서식할 수 있는 잠재력을 가지고 있는 공간단위를 말한다. 또한 ‘도시생태현황지도’는 각 비오톱의 생태적 특성을 나타내는 기본주제도와 비오톱 유형화와 비오톱 평가과정을 거쳐 각 비오톱(공간)의 생태적 특성과 등급화된 평가가치를 표현한 ‘비오톱 유형도’ 및 ‘비오톱 평가도’를 말한다.
경기도 광주시 비오톱 지도 평가체계에 따라 쌍령공원의 비오톱 유형을 구분한 결과, 대분류는 산림, 조성녹지, 초지가 해당되며, 중분류는 관목식생지, 인공림, 자연림, 자연인공림, 시설형 조성녹지, 인공초지, 자연초지가 해당된다. 소분류는 훼손 후 조림 관목식생지, 외래수종인공림, 자생수종인공림, 활엽수림, 인공-자연림, 사면녹지, 목초지, 묘지, 밭 휴경지 초지 등이 포함된다. 중분류- 소분류에 따라 구분한 쌍령공원의 비오톱 유형도는 다음과 같다.
경기도 광주시의 비오톱 유형평가 체계에 따라 비오톱 유형평가를 실시하였고, 그중 중분류-소분류 유형평가의 등급을 합산하여 평가한 최종비오톱 유형평가 결과는 다음과 같다. 3등급이 49.89%로 가장 많고, 그 뒤 1등급이 44.62%로 뒤를 따른다. 2등급은 1.05%, 4등급은 4.44%에 불과하고, 5등급은 없다. 비오톱 유형 1등급에는 ‘산림-자연림-활엽수림’이 해당되고, 2등급에는 ‘산림-인공림-자생수종인공림’이 해당된다.
이후 경기도 광주시의 평가체계에 따라 도시환경기능성, 이용성 및 관리강도, 자연성, 생태적 기능성 4개 항목을 기준으로 구분하여 실시한 개별 비오톱 평가 결과는 다음과 같다. 1등급, 2등급 4등급으로 구분되었으며, 일부 사면녹지, 묘지 등이 4등급으로, 그 외 산림, 초지는 1~2등급으로 구분되었다. 개별 비오톱 평가결과 1등급은 63.77%로, 남측 산림내부로 존재하는 경향성이 있고, 2등급은 34.82%로 북측 시가지와 맞닿아있는 방면으로 집중되어있다.
생태계서비스 평가
생태계서비스는 인간 개인이 생태계 기능으로부터 직·간접적으로 얻는 재화와 서비스 혜택을 말한다. 생태계서비스는 크게 공급서비스(Providing service), 조절서비스(Regulating service), 문화서비스(Culture service), 지지서비스(Supporting service)로 구분할 수 있다.
· 공급서비스는 생태계를 통해 공급받을 수 있는 재화나 생산물을 의미하며, 식량, 연료, 자원 등이 있다.
· 조절서비스는 생태계의 물질순환 과정을 통해 이루어지는 조절기능에 대한 편익을 의미하며, 대기정화, 기후조절, 침식조절 등이 있다.
· 문화서비스는 인간이 생태계를 통해 얻을 수 있는 심미적 가치, 영적 경험 등 비물질적인 편익을 의미하는 것으로 주관적인 가치가 포함된다.
· 지지서비스는 부양서비스, 서식지서비스라고도 함. 다른 생태계서비스의 생산과 유지를 위한 기반으로서의 역할이 강조되는 간접적인 서비스로 유전적 다양성의 유지, 영양분 순환 등이 포함된다
서울연구원에서 발행한 「서울시 생태계서비스 평가체계 구축과 활용방안」¹ 보고서를 활용하여 도시특성을 고려한 생태계서비스 평가를 진행하였다. 공급, 조절, 문화, 지지서비스 4개의 분야로 나누어 쌍령공원의 생태계서비스를 평가한 결과는 다음과 같다.
¹송인주, 윤초롱, (2019). 서울시 생태계서비스 평가체계 구축과 활용방안. 서울연구원
쌍령공원 관리계획 수립
최종적으로 연구결과를 바탕으로 생물다양성을 보전하고, 생태계서비스를 증진하는 쌍령공원의 관리계획을 도출하였다. 쌍령공원은 도시외곽 지역의 산림형 공원 특성상 다양한 생물상을 가지고 있고, 이를 활용한 생태체험학습을 진행할 수 있다. 아파트 주민 및 인근 주거시민을 대상으로 공원 시설물을 활용한 생태체험 프로그램을 진행한다면, 쌍령공원의 문화서비스과 더불어 주민들의 환경 보호인식도 함께 증진될 것으로 기대할 수 있다. 또한, 산림복지(숲 태교, 숲 체험, 숲 치유)와 관련된 프로그램을 활성화하는 것도 가능하다. 능선을 따른 기존 탐방로를 중심으로 탐방로 거리 기반한 칼로리 계산 안내, 주민걷기대회, 명상, 맨발걷기 프로그램 등이 진행될 수 있다.
공원화가 진행됨에 따라 일부 산림이 주거지로 용도 변경되며 조절서비스 감소 가능성이 있어 이를 방지하기 위해 비공원지역 설계시 기존 존재하는 훼손지 및 폐경지, 나대지 위주의 시설물 설계가 요구된다. 홍수조절 기능을 위해 나대지의 토양을 개량하여 식재하고, 작은 호소 혹은 물관리시설을 배치하는 것이 대안이 될 수 있다. 지지서비스를 보전하기 위해 조경 수목 식재, 숲가꾸기 등으로 불가피하게 감소하는 녹지면적을 보완해야한다. 또한, 양서·파충류 등 보호종 관리를 위해 대상지 근방에 존재하는 양서파충류 서식환경인 수계를 관리하는 것이 필요하다.
단지 주민 및 인근 주거시민을 대상으로 공원 시설물을 활용
한생태체험 프로그램 진행
산림복지(숲 태교, 숲 체험, 숲 치유) 관련 프로그램 진행
관리계획 02수계 관리, 홍수조절 및 지지서비스 보전대상지 근방에 존재하는 양서파충류 서식환경인 수계 관리
나대지의 토양을 개량하여
식재하고, 작은 호소 혹은 물관리
시설을 배치
지지서비스를 보전하기 위한 조경 수목 식재,
숲가꾸기 등
프로그램 진행
쌍령공원 이야기
09 두바이 미라클가든, 시카고 밀레니엄파크 그 이상의 ‘명품 설계’
“공원 그 이상의 공원”... 전문가들과 만드는 쌍령공원의 미래
경기도 광주시가 민간사업자인 ㈜쌍령파크개발과 함께 조성 중인 쌍령공원이 국내외 유수의 기관 및 전문가들과의 협업을 통해 단순한 도시공원을 넘어 예술·생태·교육이 융합된 세계적 수준의 명품 공원으로 발돋움하고 있다. 서울대학교, 동국대학교, 상명대학교 등 국내 주요 대학과의 공동 연구 및 콘텐츠 개발이 활발히 이뤄지고 있으며, 세계적인 건축가 리차드 마이어의 마이어파트너스도 참여해 글로벌 감각의 공간 디자인이 더해지고 있다.
