도심 옥상 텃밭이 도시 대기질 개선에 미치는 영향

가. 도시화와 대기오염의 심화
현대 도시의 급속한 팽창은 인구 밀집과 교통량 증가, 산업시설 집중으로 이어지며 대기오염 문제를 심화시키고 있다. 특히 자동차 배기가스, 산업 공정에서 발생하는 질소산화물(NOₓ)과 휘발성유기화합물(VOCs)은 오존과 미세먼지(PM2.5)의 주요 원인으로 작용한다. 건물 밀집도가 높은 도심 지역은 통풍이 어렵고, 인공열섬 현상으로 인해 오염물질이 쉽게 확산되지 않는다. 이로 인해 시민들은 만성적인 호흡기 질환과 열 스트레스에 노출되고 있으며, 대기질 악화는 도시의 삶의 질을 저하시키는 주요 요인으로 지목된다. 기존의 대기오염 저감 정책은 차량 규제나 산업 시설 배출 관리 중심으로 이루어졌으나, 최근에는 도시의 생태 기반 해결책(nature-based solution)으로서 옥상 녹화와 텃밭 조성이 주목받고 있다. 이러한 공간적 녹지는 단순한 조경을 넘어 대기질 개선과 기후 완화 기능을 수행하는 생태적 인프라로 평가된다.

나. 옥상 텃밭의 생태적 기능과 역할
옥상 텃밭은 콘크리트 건물 위의 유휴공간을 녹지로 전환한 형태로, 토양과 식물이 결합된 도시 생태계의 축소판이라 할 수 있다. 식물은 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소(CO₂)를 흡수하고 산소를 배출하며, 동시에 잎과 줄기 표면에 부착된 미세먼지를 흡착해 공기 중 부유물 농도를 낮춘다. 특히 엽면적이 넓고 표면이 거친 식물일수록 먼지를 효과적으로 포집한다는 연구 결과가 있다. 또한 옥상 텃밭의 토양은 공기 중 오염물질을 물리적으로 포집하거나 미생물 분해를 통해 정화하는 기능을 수행한다. 여름철에는 식물의 증산작용으로 주변 온도를 낮추어 열섬 완화 효과를 나타내고, 이는 대기 순환을 개선하여 오염물질 확산을 돕는다. 즉, 옥상 텃밭은 단순한 녹화가 아니라, 식물의 생리적 과정과 물리적 흡착이 결합된 대기 정화 시스템으로 작동한다.

다. 도시 대기질 개선 효과의 과학적 근거
여러 연구에서 옥상 텃밭이 도시 대기질에 긍정적인 영향을 미친다는 과학적 근거가 제시되고 있다. 서울과 도쿄, 런던 등 대도시에서 수행된 실험 결과에 따르면, 옥상녹화 지역은 인근 비녹화 지역에 비해 PM2.5 농도가 평균 10~15% 낮게 측정되었다. 또한 일부 식물은 질소산화물(NO₂)이나 오존(O₃) 같은 대기오염물질을 흡수해 잎 조직 내에서 화학적으로 분해하는 것으로 확인되었다. 잎의 미세기공(stomata)은 대기 중의 가스를 흡입하여 광합성 과정에 이용하며, 동시에 오염물질을 포획한다. 특히 엽록소가 풍부한 채소류나 관목형 식물은 오염물질 흡수 효율이 높고, 이러한 식물군을 중심으로 구성된 옥상 텃밭은 도시 미세기후 조절 기능을 강화한다. 또한 증산에 의해 주변 습도가 높아지면 공기 중 부유먼지가 응결되어 침전되므로, 공기 중 입자상 물질 농도가 줄어드는 효과도 나타난다.

 

라. 사회적·심리적 부수 효과
옥상 텃밭은 물리적 대기정화 기능 외에도 사회적 차원에서 다양한 긍정적 효과를 가져온다. 시민들이 직접 텃밭을 가꾸는 과정은 자연과의 접촉을 늘려 심리적 안정감을 제공하며, 도시 생활에서 느끼는 정서적 피로와 스트레스를 완화시킨다. 녹색 공간은 인간의 감정 조절과 집중력 향상에 기여한다는 연구가 다수 보고되어 있다. 또한 공동체 단위의 옥상 텃밭은 주민 간의 소통을 촉진하고 환경 인식 수준을 높이는 교육적 장으로 작용한다. 개인이 식물을 재배하면서 자연순환의 원리를 체험함으로써, 환경 보호의 필요성을 자발적으로 체감하게 된다. 결과적으로 옥상 텃밭은 단순한 친환경 프로젝트가 아니라, 도시생태복지(urban eco-wellbeing)를 실현하는 복합적 플랫폼으로 기능하며, 이는 장기적으로 도시의 지속가능성을 높이는 사회적 자본으로 이어진다.

마. 도시 설계와 정책적 지원의 필요성
옥상 텃밭의 효과를 극대화하기 위해서는 도시 차원의 체계적인 설계와 정책 지원이 필요하다. 현재 일부 지방자치단체는 공공건물 옥상에 녹화사업을 추진하고 있으나, 여전히 유지 관리 비용과 구조 안전 문제로 인해 확산이 더디다. 따라서 중앙정부와 지자체가 협력하여 녹화 인센티브 제도, 세제 혜택, 전문 관리 인력 양성 프로그램을 마련해야 한다. 또한 도시계획 단계에서 옥상녹화를 필수 항목으로 포함시키고, 신축건물에는 일정 면적 이상의 녹지 설치를 의무화하는 방안이 필요하다. 옥상 텃밭은 단순한 미관 향상이 아니라, 도시 대기질 개선 및 온실가스 저감 전략의 일부로 통합되어야 한다. 이를 위해서는 환경부, 국토교통부, 지자체 간의 협업과 더불어 시민 참여형 관리 모델이 병행되어야 하며, 과학적 데이터 기반의 모니터링 체계 구축도 필수적이다.

바. 지속 가능한 도시 생태계로의 전환
미래의 도시는 단순히 인공 구조물이 아닌 자연과 인프라가 공존하는 생태 도시(ecological city)로 발전해야 한다. 옥상 텃밭은 이러한 전환의 핵심적인 요소로, 기후변화 대응과 환경 회복력 증진에 중요한 역할을 한다. 도시의 각 건물 옥상이 식생으로 덮이면, 이는 거대한 생물 필터로 작용해 대기 정화와 열 조절, 탄소저감 효과를 동시에 얻을 수 있다. 또한 빗물 재활용, 도시농업, 지역 식량 자급률 향상 등 다양한 지속 가능한 가치로 확장될 수 있다. 궁극적으로 옥상 텃밭은 인간의 삶의 질 향상과 환경적 균형을 동시에 달성하는 순환도시(circular city) 구현의 실질적 모델이라 할 수 있다. 단순한 녹화사업을 넘어, 과학적 근거와 사회적 참여, 정책적 뒷받침이 결합될 때 도심 옥상 텃밭은 도시 대기질을 개선하고, 기후 위기에 대응하는 생태 전환의 플랫폼으로 자리 잡을 것이다.