수직정원이란 식물이나 혹은 다른 물성들이 수직의 벽면에서 자라거나 설치될 수 있도록 디자인 된 정원이다. 앞서 살펴본 바와 같이 프랑스의 식물학자인 패트릭블랑은 최초로 수직정원을 전 세계적으로 널리 알린 장본인이다.

패트릭블랑은 자신이 벽 위에 디자인 한 정원을 ‘수직의 정원(Vertical Garden)’이라고 칭하면서 수직정원은 대중적인 용어가 되었다. 수직정원(Vertical Garden) 외에도 리빙 월(Living wall), 그린 월(Green wall) 등으로 다양하게 불린다.

수직정원의 대표적인 효과는 온도조절, 대기정화, 도시경관 개선, 건축물 보호 등으로 알려져 있다.

우선 온도조절과 대기정화 기능은 콘크리트로 된 벽을 담쟁이덩굴로 피복한 경우와 하지 않은 경우의 여름철 외벽의 온도분포를 비교해보면, 담쟁이덩굴이 없는 벽의 경우 오후 3시 경 외벽의 바깥 쪽 표면 온도가 45℃이상까지 상승하게 된다.

이렇게 해서 흡수된 열은 실내 쪽으로 전달돼 오후 6시 전후로 실내 쪽의 표면온도가 37℃까지 이르게 된다. 이에 비해 담쟁이덩굴로 피복한 경우 7~8℃정도 온도가 낮아진다. 또한 식물들이 바람막이 역할을 해주면서 열손실을 줄여 쾌적한 실내외공간을 형성해 에너지절약에 도움을 준다.

대기오염물질은 대부분이 화석연료 등의 연소로인해 발생하며 대표적으로 이산화질소(NO₂), 이산화황(SO₄), 일산화탄소(CO), 광화학옥시던트(OX;Oxidant) 및 부유입자물질(SPM : SuspendedParticulateMatter) 등 다섯 종류의 대기오염물질에 대해 환경기준이 설정되어있다. 이들 인자들은 산성비호흡기질환 등의 원인물질이기도 하다. 벽면 녹화를 하게 되면 식물들의 CO₂와 NO₂, SO₂, 중금속 등의 흡수로 이러한 인자들을 흡수할 수 있다.

두 번째 효과로 도시경관개선 및 도시생태계 향상 기능이 있다.

수직정원은 도시 안에 녹지를 조성해 활력을 불어 넣으며 콘크리트, 금속, 등으로 구성된 단단한 재질의 외벽을 개선해 장식적 효과와 쾌적한 공간을 제공할 수 있다. 또 미관상 좋지 않은 경관을 가로막는 역할도 기대할 수 있다.

녹지가 부족한 도심에서는 자연의 기능이 점차 사라지고 있는 추세지만 수직정원 조성으로 야생조류 등의 생물의 이동통로 역할을 할 수 있으며 곤충 및 조류 등과 공존하는 환경을 만들 수 있다. 또 동물들의 생활공간 창출도 가능하다. 조류나 곤충의 개체 수 증가 등의 효과도 나타날 수 있다. 수직정원이라는 녹화방식으로 녹지를 다양화함으로써 포괄적으로 도시생태계의 향상이 실현 된다.

건축물을 보호할 수 있는 기능도 있다. 수직정원을 조성하면 식물이 태양의 자외선을 차단해주고 산성비로 인한 피해를 막아주며 벽 표면 온도의 일교차를 감소시키는 것으로 알려진다. 콘크리트 표면의 균열이 방지되고 침식도료탈색 등이 방지되는 등 건축물의 내구성이 향상되는데, 흡착력이 있는 덩굴식물로 녹화하면 지진 시 붕괴 방지를 위한 보강재로서 효과가 있다고 전문가들은 말하고 있다.

또한 수직정원은 에너지를 절감시켜 줄 뿐 아니라 경관상 쾌적한 환경을 조성할 수 있다는 장점이 있다. 자연이나 공원들을 대신할 수는 없지만 토지의 종적 이용을 통해 좁은 식재공간에서도 절대적인 식물의 총량이 증가함으로 녹지 공간 확보와 유사한 효과를 볼 수 있다.

미국의 조경학 교수인 스탠리 화이트 교수에 의해 개발된 수직정원은 일종의 모듈을 이용하는 것으로 흙을 담을 수 있는 모듈판을 제작하고 여기에 식물을 심은 뒤 물을 위에서 아래로 흘러내려 보내는 것이었다. 패트릭 블랑의 방식은 크게 메탈박스, PVC, 펠트, 펌프시스템의 4가지의 구조물로 이루어진다.

패트릭블랑에 의해 가장 보편적으로 이용되고 있는 수직 설치의 간단한 원리 이외에도 수직정원을 조성하기 위한 방법들이 시도되고 있다. 부직포 등을 위해 주머니를 만드는 방식, 매트 형식으로 식물의 뿌리가 정착될 수 있는 판을 이용하는 방식, 최근에는 흙 없이 영양제가 들어있는 물을 순화시켜 식물을 수경 재배하는 방식 등 조금 더 편리하면서도 설치가 용이한 방안들이 꾸준히 개발되는 중이다.