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공간자기상관법 (SPAC)의 안정성과 선형 배열법과 자료 품질 지시자로 활용되는 SPAC 계수의 허수 성분에 대한 실험 (Experiments on the stability of the spatial autocorrelation method (SPAC) and linear array methods and on the imaginary part of the SPAC coefficients as an indicator of data quality)

  • Margaryan, Sos;Yokoi, Toshiaki;Hayashi, Koichi
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권1호
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    • pp.121-131
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    • 2009
  • 최근 상시 진동 탐사법은 횡파 속도 구조의 규명을 위하며 이용되고 있다 상시 진동 탐사법 중 공간자기상관(SPAC)법은 적어도 3 혹은 4개의 수신기에서 동시에 기록된 자료를 이용한다. 2sSPAC과 선형 배열 상시 진동법과 같은 수정된 SPAC법은 2개의 수신기 자료만 이용하여 횡파 속도를 추정할 수 있지만, 1.0 Hz 이상의 주파수 대역에 대한 공간 자기상판 계수가 불안정해지는 문제점을 가지고 있다. 4개의 서로 다른 크기의 삼각형 배열과 4개의 같은 크기의 삼각형 및 선형 배열을 이용한 상시 진동 측정치에 근거하여, 2 Hz 에서 4 Hz 혹은 5 Hz주파수 대역에 대한 SPAC 계수의 안정성을 증명하였다. SPAC 계수를 Bessel 함수로 회귀하는 방식으로 획득되는 위상속도는 5 Hz까지 일관성을 보여주었다. 공간평균법을 이용한 선형배열의 경우를 제외하고, 모든 자료는 SPAC법으로 처리되었다. 평행탄성파법 자료가 있는 시추공 주변에서 상시 진동 배열을 순차적으로 다른 시간에 적용하였다. 자료의 품질을 나타내는 지시자로 SPAC 계수의 허수 성분을 이용하였다. 자기상관 스펙트럼의 변화량 (어떠한 경우에는 기록된 파동장에 대한 육안 검사)에 근거하여, 측정된 자료를 '신뢰성있는(reliable)'과 '신뢰성이 없는(unreliable)'로 구분하였다. 그 후, 'reliable'과 'unreliable'로 구분된 자료와 모든 자료에 대하여 SPAC 스펙트럼의 허수 성분을 계산하고 비교하였다. 측점의 방위각 분포가 불충분한 경우 (선형 배열), 허수 성분 곡선은 불안정한 형태를 나타내었고, 이러한 결과는 불충분한 공간평균의 지시자로 간주할 수 있음을 의미한다. 하지만, 측정된 파동장이 낮은 일관성을 나타낼 경우에도 허수성분 곡선은 주목할 만한 불안정성을 나타내지 않았다.

남한강 보 구간 퇴적물의 영양염류 용출에 관한 연구 (Investigation of Nutrient Release from the Sediments Near Weir in the Namhan River)

  • 김혜연;허인애;최정현
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.554-563
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 보 인접 퇴적물을 대상으로 영양염류의 용출 가능성을 평가함에 있다. 이를 위해 현장 퇴적물을 채취하여 퇴적물 기본 특성(입도, 함수율, 완전연소가능량, TOC, TP, SRP, TN, 존재형태별 인)을 측정하였고, 반연속식 용출조를 운영하여 호기 혐기 조건 하에서 영양염류 용출량을 산정하였다. 퇴적물의 토성은 전 지점에서 Sand를 보였다. 퇴적물의 SRP 농도는 전체적으로 호기보다 혐기에서 용출 후 SRP 함량이 낮게 나타나 혐기에서 상대적으로 활발한 용출이 일어났음을 알 수 있었다. TP 용출의 경우 강천보 상류 혐기조건에서 1.26 $mg/m^2{\cdot}day$로, $PO_4$-P 역시 강천보 상류 혐기조건에서 0.25 $mg/m^2{\cdot}day$로 최대 용출을 보였다. $PO_4$-P 용출율은 초기 2~3일까지 급격하게, TP는 18일까지 지속적으로 증가하였고 전반적으로 증가 경향을 보이는 7~8일 범위 내에서 산정한 $PO_4$-P 용출율은 퇴적물 내 초기 SRP 농도와 $R^2$=0.8502의 값을 보여 높은 상관성을 보였다. 질소 계열 중 $NO_3$-N의 용출율은 -5.7~-3.08 $mg/m^2{\cdot}day$로 일관된 감소 경향을 보였지만 유기물 분해산물인 $NH_3$-N는 0.57~2.41 $mg/m^2{\cdot}day$의 용출율을 보였다. TN의 상당량은 유기 질소 성분으로 추정되며 이는 비점오염원을 거쳐 유입되는 지류의 영향이라고 여겨진다. 본 연구를 통해 측정된 결과는 퇴적된 지 1년 미만의 퇴적물을 대상으로 했기 때문에 연구 결과를 일반화시키기에 한계점이 있다. 따라서, 보에 의한 퇴적물의 축적이 수질에 미치는 영향을 보다 명확하게 파악하기 위해서는 퇴적물 내 쌓이는 영양염류를 지속적으로 모니터링 할 필요성이 있다.

불암산 도시자연공원 상수리나무군락의 토양호흡 특성 연구 (A study on the soil $CO_2$ Efflux in Quercus acutissima stand at Mt. Bulam urban nature park)

  • 김정섭;공석준;양금철
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.762-768
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    • 2014
  • 본 연구에서는 2013년 06월부터 2014년 05월까지 1년간 불암산 도시자연공원 상수리나무군락에서 토양호흡량과 미기후 분석을 실시하였다. 토양호흡량과 미생물호흡량은 각가 $28.14{\pm}7.99{\sim}582.47{\pm}318.51mg$, $12.32{\pm}8.04{\sim}415.71{\pm}159.92mg\;CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$의 범위로 조사되었다. 또한, 토양호흡량은 계절별로 여름, 가을, 겨울, 봄에 각각 1169.1, 454.81, 72.08, $494.23g\;CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}month^{-1}$로, 미생물호흡량은 526.20, 340.09, 45.13, $374.9g\;CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}month^{-1}$로 조사되었다. 연간 토양호흡량과 미생물호흡량은 각각 $2190.22g\;CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}yr^{-1}$, $1286.33g\;CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}yr^{-1}$로 조사되었다. 또한, 토양호흡량, 미생물호흡량과 환경요인과의 상관관계에 대해 지수함수를 이용한 회귀식을 적용하여 분석하였다. 토양호흡과 미생물호흡 모두 토양온도와 대기온도에서 정의 상관관계를 보였으나, 토양수분함량과 광량에서는 매우 낮은 상관관계를 나타내었다. 토양호흡량과 미생물호흡량간의 차이로 추정한 뿌리호흡량은 토양호흡량 중 약 33.60%를 차지하는 것으로 나타났다.

흑다리긴노린재[Paromius exiguus (Distant)] 온도발육 모형 (Temperature-dependent Development Model of Paromius exiguus (Distant) (Heteroptera: Lygaeidae))

  • 박창규;박홍현;엄기백;이준호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.305-312
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    • 2010
  • 흑다리긴노린재 [Paromius exiguus (Distant)]의 온도에 따른 발육 시험을 15, 17.5, 20, 22.5, 25, 27.5, 30, 32.5, $35{\pm}1^{\circ}C$의 9개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 20-30% 조건에서 수행하였다. 알은 $15^{\circ}C$에서 발육하지 못하였으며 $17.5^{\circ}C$에서 발육기간이 28.2일로 가장 길었고 온도가 증가함에 따라 짧아져 $35^{\circ}C$에서 5.9일이 소요되었다. 약층은 $17.5^{\circ}C$$35^{\circ}C$에서 1령 약층을 넘기지 못하고 모두 사망하였으나, $20-32.5^{\circ}C$ 범위에서는 온도가 증가할수록 발육기간이 짧아지는 경향을 보였고, 4령을 제외한 모든 영기에서 $32.5^{\circ}C$에서의 발육기간이 $30^{\circ}C$와 같거나 더 길어져 발육속도가 둔화되는 경향을 보였다. 온도와 발육율과의 관계를 설명하기 위해 선형 및 3개의 비선형(Briere 1, Lactin 2, Logan 6) 모형을 사용하여 분석하였다. 선형모형을 이용하여 추정한 알과 전체 약층발육의 발육영점온도는 $13.8^{\circ}C$$15.3^{\circ}C$였으며 발육 유효적산온도는 각각 109.9, 312.5DD였다. 3가지 비선형 모형 종 Logan-6 모형이 모든 발육단계에서 온도와 발육율과의 관계를 가장 잘 설명하였다 ($r^2$=0.94-0.99). 알 및 유충의 발육단계별 발육완료 분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 모든 발육단계에서 높은 $r^2$ (0.91-0.99) 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였다.

항온과 변온조건에서 복숭아혹진딧물의 발육비교 및 온도 발육모형 (Comparison of Development times of Myzus persicae (Hemiptera:Aphididae) between the Constant and Variable Temperatures and its Temperature-dependent Development Models)

  • 김도익;최덕수;고숙주;강범용;박창규;김선곤;박종대;김상수
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.431-438
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    • 2012
  • 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)의 온도에 따른 발육시험을 실내 15, 18, 21, 24, 27, $30^{\circ}C$의 6개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 50~60% 조건과 고추 비닐하우스에서 3월 23일부터 8월 20일까지 6회 접종하여 수행하였다. 실내사망률은 저온에서는 1~2령충의 사망률이 높았고 온도가 증가할수록 3~4령충의 사망률이 높았으며 고온에서는 66.7%까지 높아졌다. 실내와 포장조건 모두 온도가 증가할수록 발육기간이 짧아지는 경향을 보였으며 포장조건 8월 접종에서 6.03일로 가장 짧았다. 온도와 발육률과의 관계를 보기 위해 선형 및 3개의 비선형 모형(Briere 1, Lactin 2, Logan 6)을 이용하여 분석한 결과, 선형모형을 이용하여 전체약충의 발육영점온도는 $3.0^{\circ}C$였으며 발육유효적산온도는 111.1DD 였다. 3가지 비선형 모형중 Logan-6 모형이 전약충, 후약충 전체약충 단계에서 AIC와 BIC 값이 가장 적어 온도와 발육율과의 관계를 잘 설명하였으며, 발육단계별 발육완료분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 전약충, 후약충, 전체약충에서 $r^2$ 값이 0.95~0.97로 높은 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였으며 정식시기별 성충 발생 예측치와 포장 조사치가 일치하여 방제적기 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

실내 항온과 온실 변온조건에서 목화진딧물의 온도 발육비교 (Comparison of Temperature-dependent Development Model of Aphis gossypii (Hemiptera: Aphididae) under Constant Temperature and Fluctuating Temperature)

  • 김도익;고숙주;최덕수;강범용;박창규;김선곤;박종대;김상수
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.421-429
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    • 2012
  • 목화진딧물 (Aphis gossypii)의 온도에 따른 발육시험을 실내 15, 18, 21, 24, 27, $30^{\circ}C$의 6개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 50~60% 조건과 오이 비닐하우스에서 3월 23일부터 8월 20일까지 6회 접종하여 수행하였다. 실내사망률은 저온에서는 2~3령충의 사망률이 높았고 온도가 증가할수록 3~4령충의 사망률이 높았으며 고온에서 전체 사망률이 높았다. 전체 약충의 발육기간은 실내에서 $15^{\circ}C$에서 12.2일로 가장 짧았으며 변온의 $28.5^{\circ}C$에서 4.09일로 가장 짧았다. 온도와 발육율과의 관계를 보기위해 선형 및 3개의 비선형 모형(Briere 1, Lactin 2, Logan 6)을 이용하여 분석한 결과, 선형모형을 이용하여 전체약충의 발육영점온도는 $6.8^{\circ}C$였으며 발육유효적산온도는 각각 111.1DD였다. 3가지 비선형 모형중 Logan-6 모형이 전약충, 후약충 전체약충 단계에서 AIC와 BIC 값이 가장 적어 온도와 발육율과의 관계를 잘 설명하였으며, 발육단계별 발육완료분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 전약충, 후약충, 전체약충에서 $r^2$값이 0.88~0.91로 높은 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였으며 정식시기별 성충 발생 예측치와 포장 조사치가 일치하여 방제적기 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

Mean-Shift의 색 수렴성과 모양 기반의 재조정을 이용한 실시간 머리 추적 알고리즘 (A Real-Time Head Tracking Algorithm Using Mean-Shift Color Convergence and Shape Based Refinement)

  • 정동길;강동구;양유경;나종범
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권6호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 이 논문에서는 팬-틸트-줌 기능을 가지는 실시간 능동카메라 시스템에 적합한 2단계 머리 추적 알고리즘을 제안한다. 먼저, 색 수렴 단계에서는 머리의 모양을 타원으로 가정하고 모델 색-히스토그램을 얻는다. 그 후, 모델과 후보 타원의 색-히스토그램간의 유사도를 검사하여 목표 물체의 대략적인 위치를 구하기 위해 mean-shift 방법을 이용한다. 여기에서 영상 내 물체 영역의 색 분포가 카메라의 관찰 방향에 따라 달라지는 것을 고려하기 위하여, 모델 히스토그램 뿐 아니라 이전 프레임에서 얻어진 타원의 색 히스토그램도 함께 고려함으로써 mean-shift의 수렴성을 향상시킨다. 특히, 이전 프레임에서 결정된 타원 내부의 가장자리 영역에 포함되어 있는 배경 색 성분에 의한 오류 누적 문제를 해소하기 위해, 모델 히스토그램을 이용하여 타원의 크기를 적응적으로 축소함으로써 이전 추적 결과중 머리 영역에 해당되는 색 히스토그램을 얻는다. 또한 영상 내의 전역 움직임을 예측하고 이를 보상하여 정확한 초기 위치를 찾음으로써 mean-shift의 색 수렴성을 더욱 향상시킨다. 이 때, 고속 움직임 추정을 위해 1-D 투사 데이터 기반의 방법을 제안한다. 다음 단계에서는, 모양 정보를 이용하여 수렴단계에서 얻어진 타원의 위치와 크기를 보다 정확히 재조정한다. 이를 위해 영상 내 경사도의 방향에 기반한 강건한 모양 유사도 함수를 정의하고 사용한다. 다양한 환경을 고려한 실험을 통하여, 사람의 움직임이 빠른 경우, 영상 내 머리 크기의 변화가 심한 경우, 그리고 배경의 색과 모양이 매우 복잡한 경우에 대해서도 제안한 알고리즘이 비교적 정확히 추적을 수행함을 보였다. 아울러 제안한 알고리즘은 추적을 수행하는데 일반 PC에서 약 30fps의 처리 속도를 보여 실시간 시스템에 적합하다.

제주도 지역의 해안선에서 이격거리에 따른 지하수위 변동특성 (The Variation Characteristics of Groundwater Level with Distance from Shoreline in the Jeju Island)

  • 강동환;양성일;김태영;박현주;권병혁
    • 지질공학
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    • 제18권2호
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    • pp.167-176
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    • 2008
  • 본 연구에서는 제주도 지역의 257개 공에서 갈수기(1998년 12월) 풍수기(1999년 7월)에 관측된 지하수위 자료에 의해 해안선에서 이격거리에 따른 지하수위 변동특성이 규명되었다. 갈수기 지하수위는 $7.46{\sim}203.88\;m$의 범위에 평균은 60.49 m, 풍수기에는 $4.01{\sim}204.10\;m$의 범위에 평균 57.66 m 이었다. 제주도에서는 1998년 $6{\sim}10$월에 내린 강우에 의한 영향으로 갈수기의 지하수위가 풍수기에 비해 높았다. 본 연구에 이용된 지하수공의 표고와 지하수위 사이의 상관계수는 0.86 이상이었으며, 갈수기와 풍수기 지하수위 간의 상관계수는 0.95 이상으로 매우 높았다. 본 연구에 이용된 257개 지하수공 자료를 해안선에서 500 m 간격으로 재정리한 후, 17개구간의 이격거리, 표고, 갈수기 및 풍수기 지하수위에 대한 평균을 산정하였다. 해안선에서 $0{\sim}4\;km$ 구간의 표고와 지하수위는 이격거리에 따라 증가하는 경향을 보였으나, $4{\sim}9\;km$ 구간에서는 증가와 감소가 반복되면서 불규칙적이었다. 제주도 지역의 해안선에서 이격거리에 대한 지하수위의 선형함수가 추정되었으며, 전체 구간($0{\sim}9\;km$)보다 $0{\sim}4\;km$ 구간 자료를 이용한 경우의 결정계수가 높게 나타났다. 그리고, 제주도 지역의 해안선에서 이격거리가 $0{\sim}4\;km$ 구간이 전체 구간의 지하수위 증가율에 비해 2배 이상 높았다. 이는 해안선에서 4 km 정도까지는 지하수위가 선형적으로 증가하지만, $4{\sim}9\;km$ 지역들에서는 증가와 감소가 반복되면서 증가하기 때문이다.

경사제 피복재의 누적피해를 이산시간 확률과정으로 고려한 조건기반 유지관리의 할인비용모형 (Discounted Cost Model of Condition-Based Maintenance Regarding Cumulative Damage of Armor Units of Rubble-Mound Breakwaters as a Discrete-Time Stochastic Process)

  • 이철응;박동헌
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.109-120
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    • 2017
  • 경사제 피복재를 예방적으로 유지관리할 수 있는 조건기반 할인비용모형을 제안하였다. 하중발생 사상을 이산시간 확률과정으로 고려하는 추계학적 누적 피해모형과 보수보강 비용에 대한 경제성 모형을 결합하여 수학적으로 유도하였다. 특히 본 논문에서 유도된 조건기반 유지관리의 할인비용모형은 시간에 따른 비용의 가치 뿐만 아니라 누적피해의 비선형성도 고려할 수 있다. 본 연구의 결과는 기존 모형들의 결과와 비교하여 만족스럽게 검증되었다. 또한 구조물의 중요도와 이자율 변화에 대한 민감도 분석도 수행하여, 구조물의 중요도가 높아질수록 예방적 보수보강의 최적시기는 빨라지나 이자율은 커질수록 반대의 경향이 나타난다는 것을 알았다. 한편 본 연구에서 유도된 추계학적 기대비용모형을 이용하여 여러 조건에 대하여 임의의 경사제 피복재 단면을 해석하였다. 표본경로기법을 적용하여 임의의 태풍 내습에 따른 경사제 피복재의 기대 누적피해수준을 예측하여 피해강도함수의 계수들을 추정할 수 있었다. 특히 하중발생 과정을 HPP(Homogeneous Poisson Process) 뿐만 아니라 DSPP(Doubly Stochastic Poisson Process)로도 해석하여 기대 누적피해수준에 미치는 하중발생의 불확실성에 대한 영향을 분석하여 하중발생사상을 이산시간 확률과정으로 고려해도 된다는 것을 확인하였다. 조건기반 할인비용모형의 해석 결과에 의하면 경사제 피복재의 설계조건에 따라 기대 누적피해수준의 거동특성이 크게 달라지고 이에 따라 예방적 보수보강을 수행하는 최적시기도 변한다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 파괴한계, 구조물의 중요도 그리고 이자율을 변화시키면서 예방적 유지관리를 가장 경제적으로 수행할 수 있는 최적시점과 피해규모를 결정할 수 있었다.

조경용 차양 재료의 공극률이 하절기 옥외공간 평균복사온도에 미치는 영향 (The Influence of the Landscaping Shade Materials' Porosity on the Mean Radiant Temperature(MRT) of Summer Outdoors)

  • 이춘석;류남형
    • 한국조경학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.60-67
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    • 2017
  • 하절기 옥외공간에서 조경용 차양 소재의 공극률 차이에 따른 온열환경의 개선 효과를 객관적 물리량으로 검증하기 위해, 도심 건물 옥상에 조성된 암상자 상단에 공극률을 달리한 흑색 막소재의 차양을 설치하고, 그 하부의 평균복사온도의 차이를 계측하여 비교하였다. 적용된 공극률은 각각 0.5, 1. 2, 4, 8, 16, 32% 였으며, 2016년 8월에서 11월까지 세 조씩 순차적으로 비교되었다. 일 최고 흑구온도가 $30^{\circ}C$ 이상인 날의 오전 11시부터 오후 3시까지의 자료를 비교한 결과, 차양과 측벽이 설치되지 않는 개방구의 평균복사온도가 $44.26^{\circ}C$일 때, 무측벽-유차양구, 유측벽-무차양구, 유측벽-유차양구의 값은 각각 33.08, 45.80, $42.03^{\circ}C$로 차양과 측벽 유무에 의한 명확한 차이가 확인되었다. 측정 시기별 평균복사온도 기준치를 보정하기 위하여 대조구의 값을 공변량으로 공극률에 따른 값을 공분산분석(ANCOVA)한 결과, 유측벽-무차양구의 평균 값이 $45.80^{\circ}C$일 때, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 32% 공극률 차양 하부의 값은 각각 43.40, 43.10, 41.49, 40.43, 39.61, 37.91, $38.12^{\circ}C$로 계산되었다. 공극률과 평균복사온도 사이에는 약 22.5%의 공극률을 최저점으로 하는 U자형의 2차 함수의 관계가 있는 것으로 분석되었다. 결론적으로, 본 연구를 통해서 차양의 공극률이 높아질수록 일정 수준까지는 평균복사온도를 저감시키는 효과가 있음을 확인할 수 있었으며, 그 한계값은 물리적 측정치로는 16%였으며, 통계적 추정치로는 약 22.5%였다.