• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.457-457
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• 2012

말라리아는 매개체에 의한 전염병으로써 국내에서는 이미 1970년대에 사라진 것으로 알려져 있다. 하지만 1990년대에 재발생하여 2000년대 초반까지 경기도와 강원도 북부지역에서 환자가 증가하는 양상을 보였다. 사람에게서 발병하는 말라리아는 4종으로 알려져 있으나 우리나라의 경우 이 중 오로지 삼일열 원충감염에 의한 것으로 밝혀졌다(질병관리 본부, 2010). 기후변화는 질병의 발생에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요인 중 하나로써 매개체에 의한 질병의 경우 기후요소는 매개체의 번식과 활동에 적지않은 영향을 미친다. 특히 말라리아의 경우 병원균을 가진 개체수와 모기에 물리는 횟수, 감염된 모기의 수, 그 모기에 사람이 물리는 횟수와 관계가 있으나 기온과 강수량, 습도의 변화 등 기후 및 수문학적 요소와도 밀접한 관계를 가지는 것으로 밝혀졌다(Lindsay & Birley, 1996; 박윤형 외, 2006; 신호성, 2011 재인용). 본 연구의 목적은 한반도 기후-수문학적 환경특성 및 변화를 파악하고 지역적 말라리아 발생과의 상관관계를 도출하며 이를 기반으로 하여 말라리아 발생의 변동을 예측하는 것이다. 분석에 사용된 데이터는 말라리아 발생자료의 경우, 질병관리 본부에서 제공하는 2001년 1월~2011년 12월 까지의 약 16000건의 발병자료가 포함 되었고 분석의 시간 단위는 2WEEKS 이며 전국 251개의 시군구에서 발생한 전염병을 합산하였다. 기상자료의 경우 기상청 기후자료 관리 시스템에서 제공하는 동일 기간대의 평균기온, 최고(최저)기온, 강수량, 신적설, 평균 해면기압, 평균 이슬점 온도, 평균 상대습도, 평균풍속, 평균운량, 일조시간 자료를 활용하였다. 본 연구에 사용된 AWS(Automatic Weather Station)자료의 경우 기본적으로 point 형태의 관측자료이고, 분석기간 동안의 개수에서도 차이가 있기 때문에 공간 내삽기법인 kriging을 활용하여 행정구역과 zonal하는 방법으로 재가공 하였다. 지역의 수문학적 특성의 경우 10*10 DEM을 기반으로 ESRI ArcGIS 소프트웨어의 ArcHydro 기능을 이용 하여 유역을 생성하는 방법을 채택하였다. 본 연구에서는 통계적 모형을 기본으로 기후 및 수문 특성과 말라리아 발생간의 상관관계를 분석하였으며 시계열 자료의 특성상 포아송 분포의 Generalized Estimation Equation 과 Generalized Linear Model을 이용한다(Baccini 외, 2008; 신호성, 2011). 또한 말라리아 잠복시간의 지연효과 및 전염병의 계절 영향을 반영하기 위하여 Fourier transform 을 적용 하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.28 no.3
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• pp.187-197
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• 2009

The bubbles are created by waves, raindrops, water collision, vessels sailing at sea, life activities of various marine organisms in the ocean and other sources. The bubbles affect the intensity and sound speed of acoustic waves in the ocean. We indirectly observed bubbles in order to understand the creation of and the effects of bubbles on sound waves, using an Acoustic Bubble Spectrometer (ABS) and CTD, from 04:00 to 17:00, 19 September, 2007. We also analyzed the correlation of wind speed and the generation of bubbles, the amount of bubbles, and the sound speed variation at 50, 60, and 70 kHz. Finally, We simulated the way how bubbles affect sound transmission based on the analysis results.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.88-89
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• 2010

최근 인간의 활동범위와 영역이 확대되고 산업이 발전하면서 인간의 삶과 지속가능한 발전 등 도시 기후에 관한 관심도 높아지고 있다. 산업혁명 이후 도시화와 산업화로 인해 인구가 증가하고 도시지역으로 집중됨으로써 도시 열섬화 현상에 대한 도시환경문제가 부각되고 있다. 이는 최근까지도 도시개발에 있어서 기능과 효율성이 우선시 되어 도시기후에 대한 배려가 이루어지지 못하고 있으며, 오히려 과도한 냉난방을 가동하는 등 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 노력만을 행해왔다. 도시화에 따른 도시의 열환경 구조의 변화는 토지이용의 변화에 따른 피복상태와 밀접한 관련이 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 이렇듯 도시화가 진행됨에 따라서 도심 지표면을 덮고 있는 포장재도 변하고 있다. 대표적인 토지피복재로는 콘크리트와 아스팔트 등의 인공포장재, 수계, 삼림 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 최근 도심의 발달로 인해 도심의 표면은 점차 인공포장재인 아스팔트와 콘크리트로 덮여지고 있다. 인공포장재는 맑은 여름철 낮에 받아들인 열을 야간에도 머금고 있어 도시열섬현상의 주요원인이 된다. 도시화가 진행됨에 따라 토지이용형태가 변화하고 있으며 이러한 토지피복의 변화는 그 지역의 기온과 풍향, 풍속뿐만 아니라 지표온도도 변화시키므로 도시 열환경 구조에 적지 않은 영향을 미치고 있다. 과거에는 자연 환경과 도시공간에 대한 인식이 다른 분야로 나누어져서 다루었지만 현재 위성영상 기술의 발달로 많은 공간 정보를 파악할 수 있게 된 바 도시기후변화에 더욱 직접적이고 근본적인 접근이 쉬워졌다. 원격탐사기법의 활용은 위성자료를 이용하여 동시간대 평면적인 열구조를 정량적으로 파악하는데에 중요한 자료를 제공하여 도시지역을 덮고 있는 인공자재의 존재가 도시열섬의 형성과 밀접하게 연관이 있다는 사실을 짐작할 수 있다. 따라서 도시기후변화의 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위해서는 토지이용에 따른 지표면 온도 상승의 현황을 파악하고 이를 저감 시킬 수 있는 대책들이 수립되어야 한다. 본 연구는 보다 세분화된 도시 열환경을 정량적으로 분석 평가하기 위해서 토지피복별 분류를 3가지로 대구시 중구 경북대학교 부속 고등학교(이하 사대부고 지점)를 도심지역으로, 경상남도 창녕군 창녕읍 우포늪(이하 우포지점)을 수계지점으로, 경상북도 안동시 길안면 만음리(이하 안동지점) 지점과 대구시 칠곡군 동명면 득명리 팔공산 한티재 도립공원(이하 팔공지점)을 산림으로 분류하여 연구하였다. 대구 계명대학교 기후환경연구실에서 보유하고 있는 AWS(Automatic Weather Station) 자료로 기상요소를 분석하였으며, MODIS Terra 위성영상을 이용하여 지표온도를 추출하고 분석하였다. 또 기상요소와 지표온도를 이용해 회귀식을 도출하여 추정기온을 산출하였다. 그 결과 첫째, 계절에 따른 기온의 시간변화는 여름의 평균기온이 $25.13^{\circ}C$와 $24.12^{\circ}C$로 사대지점과 우포지점의 평균기온이 가장 높게 나타났으며, 이는 도심에서 발생되는 인공열의 영향으로, 우포지점은 수계의 특징이 반영된 결과라 할 수 있다. 둘째, 계절에 따른 풍속의 시간변화는 여름의 경우 우포지점의 풍속이 1.63m/s로 가장 높은 반면 안동지점의 풍속이 0.27m/s로 가장 낮은 것으로 나타났다. 겨울의 경우 팔공지점의 풍속이 1.82m/s로 가장 높게 나타났다. 토지피복에 따른 지표면의 변화가 도시기후에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고, 또 지표면 온도와 기온과의 차이를 알아보기 위하여 MODIS 위성 영상을 이용하여 세 지점을 대상으로 토지피복에 따른 열환경을 평가 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도는 여름철 주간에 안동지점의 경우 주변지역에 비해 지표면 온도가 약 $26^{\circ}C$로 낮게 나타났으며 우포지점의 경우 수계가 가지는 열 완충능력으로 약 $27^{\circ}C$의 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 사대지점의 경우 약 $34^{\circ}C$이상의 높은 지표면 온도를 나타내었다. 둘째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도와 관측된 기온과의 회귀식을 도출하여 상관분석 한 결과, 모든 지점의 값에서 상관성 및 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 상관분석의 결과를 통하여 추정한 기온은 지표면 온도와의 차이가 있지만 유사한 패턴의 결과로 추출되었다. 이러한 결과로 볼 때 도시의 인공자재를 이용한 건축과 개발이 도시열섬현상을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것을 정량적으로 평가할 수 있었다. 따라서 본 논문의 연구결과를 바탕으로 도시계획에 있어서 인공구조물에 의한 기온과 풍속이 받는 영향을 고려하여 도심의 인공구조물의 배치나 자재에 대한 개발이 이루어져야 할 것이며 열교환의 방해 및 바람순환이 확보되는 구조로 개선되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.356-356
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• 2018

기후변화는 자연적 요인보다는 인간의 활동으로부터 기인하는 것으로 알려진다. 지구 온난화의 영향으로 우리나라의 평균 기온은 상승하고 있으며, 강수량 또한 증가추세에 있다. 이러한 미래 기온의 상승과 강수량의 변화는 나아가 수문 순환에 영향을 미치며, 수자원의 효과적인 이용을 위하여 기후변화에 따른 수문 순환 특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 국제 수문 프로그램의 대상 유역 중 하나로 장기간의 강우-유출 자료가 구축되어있는 청미천 유역을 대상으로, 기후변화에 따른 지표 유출량 변화를 살펴본다. 기후변화를 전망하기 위한 방법으로 인간 활동이 대기에 미치는 복사량으로 온실 가스 농도를 정의하는 시나리오인 대표농도경로(Reperentative Concentration Pathway, RCP)를 적용하였다. 기상청에서 제공되는 여러 RCP 시나리오 중 기후변화가 현재의 추세를 쫓아 상승 형태를 나타내는 RCP 8.5 시나리오와 저감 정책이 어느 정도 실현되어 형태가 안정된 RCP 4.5 시나리오 두 개를 선정하였다. 기후변화 시나리오는 근본적으로 불확실성을 포함하기 때문에, 특정 기후변화를 가정하기 보다는 특성이 대비되는 두 개 시나리오를 적용하여 기후변화의 발달 정도에 따른 유출량 변화를 살펴보고자 한다. 장기간의 수문 순환 특성을 모의하기 위하여 준 분포형 장기유출 모형인 Soil and Water Assessment Tool(SWAT)을 이용하며, SWAT에서 요구되는 방대한 양의 매개변수들은 매개변수의 최적값 산정 프로그램인 SWAT Calibration and Uncerntianty Programs (SWAT-CUP)을 통해 얻는다. 과거의 강우-유출 자료로부터 구축된 SWAT 모형에 기후변화 시나리오를 적용함으로써 기후변화 시나리오에 따른 지표유출량 변화를 살펴볼 수 있다. 구축된 SWAT 모형을 이용하여 모의를 한 결과, 두 개 시나리오 모두에서 청미천 유역의 지표유출량이 증가하는 것으로 나타났으며 RCP 4.5 시나리오보다 RCP 8.5 시나리오에서 더 많은 유출이 발생할 것으로 전망된다. 유출량의 증가와 함께 총 부유사량 또한 증가 추세에 있으며, RCP 8.5 시나리오에서 더 많은 유출이 계산된다. 이러한 유출량의 증가는 강수량, 기온, 일사량, 풍속, 습도와 같은 기후 특성의 변화가 고려된 결과로 판단된다. 기후변화에 따른 총 유사량의 증가는 범용토양 유실공식에서 강우 에너지의 증가로 인해 유출량과 동일한 양상을 띠는 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.24 no.6
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• pp.745-756
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• 2022

The road tunnel is a semi-closed space that is blocked on all sides except the entrance and exit, and in the event of a fire, the smoke of the fire spreads longitudinally due to heat buoyancy caused by the fire and air currents that always exist in the tunnel. To solve this problem, smoke removal facilities are installed in road tunnels to secure a safe evacuation environment by controlling the direction of movement of smoke or directly smoking at fire points. In urban areas, the service level of urban roads decreases due to the increase in traffic due to the increase in population, and as a solution, the construction of underground roads in urban areas is increasing. When a fire occurs during hydrogen leakage through TPRD of a hydrogen fuel cell vehicle (FCEV), the fire intensity depends on the amount of leakage, and the maximum fire intensity depends on the orifice diameter of the TPRD. Considering the TPRD orifice diameter of 1.8 mm, this study analyzed the diffusion distance of fire smoke according to the wind speed of the roadway and the opening interval of the large exhaust port when the maximum fire intensity was 15 MW. As a result, it was analyzed that air flow in the tunnel could be controlled if the wind speed of the road in the tunnel was less than 1.25 m/s, and smoke could be controlled within 200 m from the fire if the damper interval was 50 m and 100 m.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.100-100
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• 2019

최근 대기 중 미세먼지의 농도가 높은 일수가 급증하면서, 미세먼지를 저감하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 미세먼지는 주로 자동차 혹은 공장 등 인간 활동에 의한 오염물질 배출에 의해 발생하는 것으로 알려져 있으며, 태양복사에너지, 토양수분, 강우, 풍속 등의 수문기상학적 인자에 의해 발생, 이동, 소멸의 과정을 거친다. 현재 우리나라에서는 미세먼지 농도를 관측하기 위해 지점 기반의 관측소를 운영하고 있으며, 관측소가 위치하지 않은 지역의 미세먼지 농도는 선형 보간법 등을 활용한 내삽 기법을 통해 제공하고 있다. 그러나 미세먼지 농도는 다양한 수문기상인자들의 영향에 의한 차이가 크게 나타나기 때문에 지점 기반의 자료로는 해당 지역의 미세먼지 농도를 추정하는 데 어려움이 많다. 본 연구에서는 미세먼지의 공간적인 분포를 추정하고자 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 에어로졸 자료와 Global Land Data Assimilation System (GLDAS) 수문기상인자를 활용하여 미세먼지 농도에 영향을 주는 것으로 판단되는 다양한 수문기상인자들과의 상관성을 분석하였다. 미세먼지와 각 인자간의 상관성을 분석하여 높은 상관성을 갖는 수문기상인자들을 도출하고 최적의 선형회귀분석 모델을 구축하기 위해 베이지안 모델 평균(Bayesian Model Averaging, BMA)을 사용하였으며, 지점 데이터와의 비교를 통해 활용성을 검증하였다. 전체적으로 수문기상인자를 사용한 선형회귀분석 결과에서는 미세먼지농도 변화의 경향을 반영하고 있는 것을 확인할 수 있었으나, 계절별, 지역별 등 대기 특성을 고려하지 않아 각 기간의 급격한 농도 변화를 감지하기에 어려움이 있었다. 이러한 연구를 바탕으로 수문기상인자와 미세먼지 농도의 패턴이 더욱 정확히 분석된다면, 미세먼지 농도 모니터링과 정확한 예보 시스템의 구축에 효과적으로 활용 될 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.45 no.2
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• pp.121-135
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• 2024

This study examined the influence of near-surface atmospheric warming in the Arctic-East Asia region during spring (March-May) from 1991 to 2020 on the synoptic-scale meteorology of dust storm-induced dust days in Seoul, Korea, in response to the Arctic Oscillation. Increased springtime warming in the Arctic-East Asia region correlated with a reduction of six days in the occurrence of dust storm-induced dust days in Seoul, Korea, along with a decline in the intensity of these days by -1.6 ㎍ m^-3yr^-1 in PM₁₀ mass concentration. The declining number of dust storm-induced dust days in Korea during the 2010s was the result of synoptic-scale meteorological analysis, which showed increased high-pressure activity as indicated by the negative potential vorticity unit. Moreover, a distinct pattern emerged in the distribution of dust storm-induced dust days in Korea based on the Arctic Oscillation Index (AOI), showing an increase in negative AOI and a decrease in positive AOI. Although the northward shift of the polar jet weakened the southerly low-pressure system activity over Mongolia and northern China, a reinforced high-pressure system formed over the Chinese continent during dust-storm-induced dust days with a negative AOI. This resulted in both a decrease in the frequency of dust-storm-induced dust days and reduction in wind speeds, facilitating their transport from source regions to Korea. Conversely, on days with positive AOIs, an extensive warm and stagnant high-pressure system dominated mainland China, accompanied by further cooling of the northern segment of the polar jet. A notable decline in wind speed in the lower troposphere across the Mongolia-northern China-Korea region diminished the occurrence of dust storm-induced dust days and also weakened their long-range transport.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.43 no.1
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• pp.23-29
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• 2022

Although tropical cyclones with wind speeds weaker than 17 ms^-1 (weak tropical cyclones: WTCs) can cause significant damage, particularly over the Seoul metropolitan area, only a few studies have focused on WTC activity over South Korea. In this study, we found that WTC activity is likely associated with the Pacific Decadal Oscillation (PDO). During the negative phases of the PDO, landfall frequency of WTCs increased significantly compared to the positive phases at 95% confidence level. When related to the negative phases of the PDO, a positive relative vorticity anomaly is found in the northern sector of the western North Pacific while a negative relative vorticity anomaly and enhanced vertical wind shear prevail in the southern sector of the WNP. These factors are favorable for the northward shift of the genesis location of tropical cyclones on average, thereby reducing the total lifetime of WTCs. Moreover, a high-pressure anomaly over the Japanese islands would shift a tropical cyclone track westward in addition to the landfall location. Consequently, the effects of the topographical friction and the Yellow Sea Bottom Cold Water on a tropical cyclone may increase. These conditions could result in a weaker lifetime maximum intensity and landfall intensity, ultimately resulting in WTCs becoming more frequent over South Korea during the negative phases of the PDO.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.33 no.6
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• pp.469-480
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• 2012

This study was to analyze the characteristics of diurnal variation of high $PM_{2.5}$ concentration, $PM_{2.5}/PM_{10}$ concentration ratio by spatio-temporal wind system (wind speed and wind direction) for high $PM_{2.5}$ concentration (over the 24 hr environmental standard of $PM_{2.5}$, $50{\mu}g/m^3$) in the air quality observation sites (Jangrimdong: Industrial area, Jwadong: Residential area) that were measured for 3 years (2005. 12. 1-2008. 11. 30) in Busan. The observation days of high $PM_{2.5}$ concentration were 182 at Jangrimdong and 27 at Jwadong. The seasonal diurnal variation of hourly mean of high $PM_{2.5}$ concentration and of $PM_{2.5}/PM_{10}$ concentration ratio showed a similar pattern that had higher variation at dawn, and night and in the morning than in the afternoon. Durning daytime in summer at Jwadong, the $PM_{2.5}/PM_{10}$ concentration ratio increased because a secondary particulate matter, which was created by photochemical reaction, decreased the coarse particles of $PM_{10}$ more than the fine particles of $PM_{2.5}$ concentrations in ocean condition. We did an analysis of spatio-temporal wind system (wind speed range and wind direction) in each time zone. The result showed that high $PM_{2.5}$ concentration at Jangrimdong occurred due to the congestion of pollutants emissions from the industrial complex in Jangrimdong area and the transportation of pollutants from places nearby Jangrimdong. It also showed that high $PM_{2.5}$ concentration occurred at Jwadong because of a number of local residential and commercial activities that caused the congestion of pollutants.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.40 no.5
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• pp.100-108
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• 2012

The purpose of the study was to evaluate the influence of shading and ventilation on Mean Radiant Temperature(MRT) of the outdoor space at a summer outdoor. The Wind Speed(WS), Air Temperature(AT) and Globe Temperature(GT) were recorded every minute from $1^{st}$ of May to the $30^{th}$ of September 2011 at a height of 1.2m above in four experimental plots with different shading and ventilating conditions, with a measuring system consisting of a vane type anemometer(Barini Design's BDTH), Resistance Temperature Detector(RTD, Pt-100), standard black globe(${\O}$ 150mm) and data acquisition systems(National Instrument's Labview and Compfile Techs' Moacon). To implement four different ventilating and shading conditions, three hexahedral steel frames, and one natural plot were established in the open grass field. Two of the steel frames had a dimension of $3m(W){\times}3m(L){\times}1.5m(H)$ and every vertical side covered with transparent polyethylene film to prevent lateral ventilation(Ventilation Blocking Plot: VP), and an additional shading curtain was applied on the top side of a frame(Shading and Ventilation Blocking Plot: SVP). The third was $1.5m(W){\times}1.5m(L){\times}1.5m(H)$, only the top side of which was covered by the shading curtain without the lateral film(Shading Plot: SP). The last plot was natural condition without any kind of shading and wind blocking material(Natural Open Plot: NP). Based on the 13,262 records of 44 sunny days, the time serial difference of AT and GT for 24 hour were analyzed and compared, and statistical analysis was done based on the 7,172 records of daytime period from 7 A.M. to 8 P.M., while the relation between the MRT and solar radiation and wind speed was analyzed based on the records of the hottest period from 11 A.M. to 4 P.M.. The major findings were as follows: 1. The peak AT was $40.8^{\circ}C$ at VP and $35.6^{\circ}C$ at SP showing the difference about $5^{\circ}C$, but the difference of average AT was very small within${\pm}1^{\circ}C$. 2. The difference of the peak GT was $12^{\circ}C$ showing $52.5^{\circ}C$ at VP and $40.6^{\circ}C$ at SP, while the gap of average GT between the two plots was $6^{\circ}C$. Comparing all four plots including NP and SVP, it can be said that the shading decrease $6^{\circ}C$ GT while the wind blocking increase $3^{\circ}C$ GT. 3. According to the calculated MRT, the shading has a cooling effect in reducing a maximum of $13^{\circ}C$ and average $9^{\circ}C$ MRT, while the wind blocking has heating effect of increasing average $3^{\circ}C$ MRT. In other words, the MRT of the shaded area with natural ventilation could be cooler than the wind blocking the sunny site to about $16^{\circ}C$ MRT maximum. 4. The regression and correlation tests showed that the shading is more important than the ventilation in reducing the MRT, while both of them do an important role in improving the outdoor thermal comfort. In summary, the results of this study showed that the shade is the first and the ventilation is the second important factor in terms of improving outdoor thermal comfort in summer daylight hours. Therefore, it can be apparently said that the more shade by the forest, shading trees etc., the more effective in conditioning the microclimate of an outdoor space reducing the useless or even harmful heat energy for human activities. Furthermore, the delicately designed wind corridor or outdoor ventilation system can improve even the thermal environment of urban area.