Analysis of the Influence of Street Trees on Human Thermal Sensation in Summer

여름철 인간 열환경지수에 미치는 가로수의 영향 분석

In order to analyze the effect of street trees on human thermal sensation(thermal comfort) in summer, microclimatic data were measured and analyzed at sunny and shaded locations of two deciduous broadleaf and three broadleaf evergreen species of street trees. As a result, the mean differences by species in air temperature, relative humidity and wind speed were small: $0.2{\sim}1.5^{\circ}C$, 0.9~5.3% and $0.1{\sim}0.5 ms^{-1}$, respectively, but the mean difference in the mean radiant temperature was great, $27.1^{\circ}C$. In the results of physiological equivalent temperature(PET) and universal thermal climate index(UTCI), which are human thermal sensation(thermal comfort) indexes, the shaded locations by the trees showed mean reduction rates of 21.2~31.3% in the PET compared with the sunny location, which are equivalent to 1.5~2.5 levels of thermal perception. Also, 12.7~20.0% in the UTCI was reduced by the trees' shadows, which is equivalent to 1~1.5 levels of heat stress. In addition, although the broadleaf evergreen trees had 5% greater mean reduction in PET than that of the deciduous broadleaf trees, the Zelkova serrata that belonged to the deciduous broadleaf trees showed the equivalent thermal reduction effect as the broadleaf evergreen trees because of the high density of branches and leaves. Therefore, the mean radiant temperature and the density of the crown(branches and leaves) were the main influences in thermal modification by these street trees in summer.

가로수가 여름철 인간 열환경지수(열쾌적성)에 미치는 영향을 분석하기 위해, 낙엽활엽교목 2종과 상록활엽교목 3종 총 5종의 가로수를 대상으로 수목 하부의 음지와 그 옆의 양지에서 미기후 자료를 측정하여 비교 분석하였다. 그 결과, 기온, 상대습도, 풍속의 차이는 각각 평균 $0.2{\sim}1.5^{\circ}C$, 0.9~5.3%, $0.1{\sim}0.5ms^{-1}$로 미비하였으나, 평균복사온도는 평균 $27.1^{\circ}C$의 매우 큰 차이를 보여 주었다. 인간 열환경지수인 PET와 UTCI 결과에서는 수목 하부의 음지가 양지에 비해 PET에서는 평균 21.2~31.3%의 저감 비율을 보여 1.5~2.5단계의 열지각 개선 효과를 나타내었으며, UTCI에서는 평균 12.7~20.0%의 저감 비율을 보여 1~1.5단계의 heat stress 저감 효과를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 상록활엽교목이 낙엽활엽교목에 비해 PET에서 평균 5% 더 높은 저감 비율을 나타냈지만, 낙엽활엽교목에 속하는 느티나무는 지엽의 밀도가 높아 상록활엽교목 만큼의 열환경지수(열쾌적성) 개선 효과를 나타내었다. 이에 따라, 가로수의 여름철 열 저감 효과에서 지엽의 밀도와 평균복사온도가 주요 영향임을 알 수 있었다.