도심 지역은 인구집중, 토지 피복의 변화 및 교통량 증가 등의 인공열 배출원의 다양화 등의 요인에 의해 주변지역보다도 기온이 높은 도시 열섬(Urban Heat Island) 현상에 의해 독특한 도시기후의 특색을 보이게 된다. 일반적으로 도시 열 환경에 대한 연구는 도시 열섬의 강도나 현상을 파악하는데 집중되어 왔다. 최근 들어 도시 열섬 현상 완화 또는 개선을 위한 관심이 높아지면서 도시내에 존재하는 수면이나 녹지를 이용한 기후개선에 대한 연구가 진행되고 있다. 하천은 다양한 생물이 서식하는 공간이면서 생물의 다양성이 풍부한 생태계의 보고로 인간과 환경이 조화를 이루어 온 공간이기도 하다. 이와 같이 하천은 지역의 다양성과 특수성에 따라 가지고 있는 기능이 다양하다. 그 중 하천의 환경 기능은 많은 열용량을 축적시켜 수면의 온도상승을 적게 하여 하천의 온도는 물론 주변지역의 온도를 낮추는 역할을 하게 된다. 특히 흐르는 물은 대류와 혼합과정을 거치며 열을 운반할 수 있으므로 효율적인 축열체가 된다. 또한 하천의 물 등은 광의 투과성이 높기 때문에 표면에서는 반사되지 않고 수체 내에 열을 저장한다. 따라서 이러한 현상이 종합적으로 작용하여 도심하천은 도심지에서 높게 형성된 온도를 낮추는 냉각효과가 있다고 판단된다. 이러한 영향을 알아보기 위해 본 연구에서는 원격탐사 기법을 이용하여 도심하천이 도시 열완경 완화에 미치는 영향을 분석하였다. 분석을 위해 2009년 9월 6일 Landsat 7 ETM+ 위성영상을 이용하여 LST (Land Surface Temperature)를 추출하고, SEBAL (Surface Energy Balance Algori- thms for Land) 모델을 이용하여 지표면 열수지 성분을 추출하였다. 그 결과, 도심하천 주변의 온도가 도심지에 비해 $2{\sim}3^{\circ}C$ 정도 낮게 형성되었으며, 잠열은 주변 도심지에 비해 하천에서 높은 분포를 나타내었다. 그러나 하천 둔치나 하천 주변의 콘크리트, 아스팔트 및 나대지 등의 토지피복은 지표면 온도가 높게 형성되어 도심의 heat spot으로 작용하여 열 환경을 악화시키나 도심하천은 cool spot 작용을 하여 도심의 열을 완화하는 기능을 갖는 것으로 판단된다.
본 연구는 최근 기후변화로 인한 도시 열환경 변화로 도시 열섬현상, 폭염, 가뭄 등 다양한 문제를 발생하고 있으며, 이러한 실정에도 도시민은 삶의 질에 대한 인식과 기대는 더욱 높아져 외부활동에 대한 욕구가 증가하고 있다. 이에, 본 논문은 열환경과 생태공원의 융합연구로 많은 도시민이 이용하는 도시생태공원을 중심으로 열환경 실증분석을 실시하였으며, 이를 통하여 열환경을 고려한 도시생태공원 리노베이션 방안을 제시하였다. 연구결과 및 내용은 다음과 같다. 연구대상지는 다양한 공간구성 및 생태적으로 양호한 길동생태공원으로 선정하였다. 측정항목은 열환경 및 열쾌적 지표로 나누어 측정 및 분석을 실시하였다. 공원 공간유형별 분석결과 산림지구에서 가장 양호한 결과가 도출되었다. 이를 통하여 열환경을 고려한 도시생태공원 리노베이션 방안을 3가지 제시하였다. 이러한 본 연구의 결과는 열환경을 고려한 생태공원 조성 방안의 기초자료로 활용될 수 있다는 점에서 의의가 있다.
Heat island phenomena in Chuncheon (Korea) were investigated using air temperature measured by automatic weather stations and temperature dataloggers located at rural and urban sites. Numerical simulation of the phenomena was performed using Weather Research and Forecasting Urban Canopy Model (WRF-UCM) and results were compared with the observation. The model was initialized with NCEP/FNL data. The horizontal resolution of the fine domain is 0.33 km. The results of observational analyses show that the intensity of heat island was significantly higher during the nighttime than during the daytime. The highest measured temperature difference between rural and urban site is $3.49^{\circ}C$ and average temperature difference varies between 1.4 and $1.9^{\circ}C$. Good agreement was found between the simulated and observed temperatures. However, significantly overestimated wind speed was found at the urban sites. The linear regression analysis between observed and simulated temperature shows high correlation coefficient 0.96 for urban and 0.94 for rural sites while for wind speed, a very low correlation coefficient was found, 0.30 and 0.55 respectively.
As urbanization has been expanded in Korea, open spaces, such as urban parks and public sites, have been utilized for other uses, and then this bring out environmental changes for the worse. It is expected that these changes become more serious problems due to overpopulation, increasing individualism, and development of transportation. This research base on the consideration of connecting between decreasing urban green spaces and distributed green sites so as to build the substantial plan for the Green Network construction for urban heat island mitigation in Dalseo district, Daegu Metropolitan City. The result were as follow; 1) Connecting existing natural sites to the remained parks green zone made an Ideal form of Green-Network system. 2) Some school sites were selected for usable open spaces in order to build Green-Network system, and the plan connecting together with exist natural sites was suggested. 3) Moreover, the scheme of planting on the road spaces for connecting green spaces was proposed. 4) The devices of planting on the urban riverside for enhancing the role of urban stream to form green network was conceived.
Population growth and rapid urbanization has been converting large amounts of rural vegetation into urbanized areas. This human induced change has increased temperature in urban areas in comparison to adjacent rural regions. Various studies regarding to urban heat island have been conducted in different disciplines in order to analyze the environmental issue. Especially, different types of thermal infrared remote sensing data are applied to urban heat island research. This article reviews research focusing on thermal infrared remote sensing for urban heat island and urban planning studies. Seven studies of analyses for the relationships between urban heat island and other dependent indicators in urban planning discipline are reviewed. Despite of different types of thermal infrared remote sensing data, units of analysis, land use and land cover, and other dependent variable, each study results in meaningful outputs which can be implemented in urban planning strategies. As the application of thermal infrared remote sensing data is critical to measure urban heat island, it is important to understand its advantages and disadvantages for better analyses of urban heat island based on this review. Despite of its limitations - spatial resolution, overpass time, and revisiting cycle, it is meaningful to conduct future research on urban heat island with thermal infrared remote sensing data as well as its application to urban planning disciplines. Based on the results from this review, future research with remotely sensed data of urban heat island and urban planning could be modified and better results and mitigation strategies could be developed.
This study aims to improve the thermal comfort level of detached housing area by reducing the impact of thermal environment. The study focused on reducing surface temperature that is generated in buildings and adjacent spaces as a result of sensible heat load and presented a proposal on implementing planting method considering its outdoor condition and structure and composed materials. To perform the study, we utilized 3D-CAD to examine the outdoor condition and structure and composed materials that impact on surface temperature and conducted space design after reflecting climatic elements in simulations. The result is as follows. In reviewing temperature distribution of Heat Island Potential (HIP) of buildings and adjacent spaces, in case where green coverage ratio is increased, there was a $6^{\circ}C$ temperature difference and in regard to changes in the thermal environment in detached housing area, in case where rooftop planting, surface improvement, planting, and overall green coverage ratio is increased, there was a $10^{\circ}C$ temperature difference. In addition, there was difference in temperature in detached housing area following the changes in wind.
본 연구에서는 도시화와 지형 및 지리조건에 따른 기상변화가 FAO Penman-Monteith 기준 잠재증발산량에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 또한 기상변화가 FAO Penman-Monteith 기준 잠재증발산량공식의 에너지항 및 공기동력항에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구를 위하여 적용된 연구지역은 서울을 비롯한 56개 수문기상 관측지점으로써 도시화과정을 분석하기 위하여 반경 10 km를 중심으로 $314\;km^2$에 해당하는 면적을 연구지역으로 설정하였다. 연구 지역의 도시화정도를 판단하기 위하여 토지이용현황을 분석하였다. 분석결과에 의하면 대부분의 연구지역에서 잠재증발산의 변화정도는 도시화율의 정도에 따라서 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 잠재증발산량의 변화정도는 도시화율이 클수록 큰 변화를 보이고 있다. 분석결과에 의하면 잠재증발산량의 변화는 도시화가 진행됨에 따라서 도시지역 내 열섬현상에 따른 기온상승과 도시지역의 주거지면적 증가에 따른 습도의 감소영향 그리고 풍속의 감소에 따른 것으로 보이며, 특히 습도의 감소가 잠재증발산량에 가장 크게 영향을 미치고 있다. 또한 도시지역 내의 일사량 감소에 따른 순단파복사량의 감소나 기온상승에 따른 순장파복사량의 증가에 의해서 영향을 받는 것으로 보인다. 또한 연구지역의 지리 및 지형조건이 잠재증발산량에 미치는 영향을 분석한 결과 56개 연구지역의 잠재증발산량에 미치는 요인은 주로 도시화에 따른 기상변화와 해안 근접성인 것으로 판단된다.
This study examines how fence demolition may change the thermal environments of external spaces of houses and suggests what factors need to be considered when a fence is demolished. The results of the research are summarized as follows. In terms of the surface temperature, there was no significant difference in all time plots after the removal of all materials. However, applying greening methods (changing the surface materials, planting trees, and building a green roof following fence demolition) could lower the surface temperatures, calling for proper plans for various greening methods. The MRT results indicates that walls block solar radiation and provide shade, reducing radiant heat from roads and surrounding structures during the daytime when solar radiation directly effects surface temperatures. Also, the application of greening methods such as planting vegetation and trees could have shading and evapotranspiration effects, leading to a lower temperature distribution. The HIP results were similar to the MRT results. They indicated that walls block solar radiation within the residential sections and provide shade, resulting in a lower temperature distribution during the daytime. However, areas where greening methods such as a green roof or tree planting were applied showed $1{\sim}2^{\circ}C$ difference in temperature distribution.
In order for effective heat island reduction policies to be proposed, this research made use of the land usage and land coverage and Temperature of cities, Coordinate axis data within 500 meters of nationwide automatic weather stations (478 points) in order to analyze the correlation of summertime temperatures through multiple regression analysis. This research also developed a model and empirically analyzed the urban heat island reduction effect of factors that affect regional temperatures. Heat islands cause environment deterioration and therefore can harm citizens' health, and also affects the city's metabolism process. Thus in order to restrain regional temperature rises the conclusion was drawn that consideration to increase forest areas on part of land usage planning is needed. Appropriate policy measures to regulate traffic related factors are also needed to restrain regional temperature rises. In order for future heat island reduction this research proposes a way to set up more effective policies and urban sustainability improvement strategies, and is significant in that it makes use of detailed data such as land usage and land coverage, Temperature of cities, Coordinate axis in analyses.
현재 도시의 도시열섬현상을 완화시키는 방안으로 도시 녹화사업 및 연구가 주목 받고 있다. 이 연구에서는 질소고정균을 분리하고, 식물 성장에 미치는 영향을 확인했다. 먼저 질소고정 균을 분리하기 위해, 질소원이 없는 배지에서 enrichment를 실시했고, 질소원이 제한된 배지에서 높은 성장을 보인 colony를 분리하여 순수분리 했다. 순수 분리된 균은 ARA를 통해 acetylene이 90% 이상 감소되고, ethylene 생성을 통해 nitrogenase의 활성을 간접적으로 확인했다. 재현성이 확인된 Cedecea sp. MK7과 Enterobacter sp. Y8을 선별했다. 선별된 질소고정 균을 perennial rye grass의 성장에 적용한 결과 건조중량이 18.65 mg인 대조군에 비해 34.80 mg (186.60%)으로 증가한 것을 확인했다. 식물 성장 후, 질소고정 균이 접종된 토양의 미생물 군집 분석은 대조군과 유사했다. 따라서 본 연구에서는 도시녹화 시스템에 질소고정 균을 이용하여 식물 성장을 촉진한다면 그 효율이 증대될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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