• 자원환경지질
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• 제51권1호
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• pp.1-13
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• 2018

토양 내 라돈농도는 주변 환경요인들(대기온도, 대기압, 강수량, 토양온도)에 영향을 받는다. 따라서 지진에 의한 토양 내 라돈이상변화 현상을 분석하기 위해서 이들 요인에 의한 영향과 구분하여야 한다. 이번 연구에서는 환경요인에 의한 토양 내 라돈농도변화와 구분되는 2016년 9월 12일에 발생한 경주지진에 의한 라돈농도의 이상변화현상에 대하여 분석하였다. 진앙지로부터 58Km 떨어진 측정지점에서 2014년 1월 1일부터 2017년 5월 31일까지 토양 내 라돈농도와 환경요인들을 연속 측정하고, 환경요인들과의 상관성을 분석하였다. 경주 지진과 관련된 토양 내 라돈농도의 이상변화를 분석하기 위해, 계절평균농도(n)와 표준편차(${\rho}$)를 계산하고 $n{\pm}1{\rho}$와 $n{\pm}2{\rho}$의 범위를 벗어나는 구간을 분석하고 Earthquake effectiveness와 q-factor를 계산하였다. 토양 내 라돈농도는 여름철이 높고 겨울철이 낮은 계절변화 양상을 나타내었다. 대기온도와 토양의 온도는 높을수록 토양 내 라돈농도가 높아지는 양의 상관관계(각각 $R^2=0.9136$, $R^2=0.8496$)를 보였으며 대기압은 낮아질수록 토양 내 라돈농도가 높아지는 음의 상관관계($R^2=0.7825$)를 보였다. 경주 지진 전 후에 계절평균농도에서 $2{\rho}$범위를 벗어나는 토양 내 라돈농도의 이상변화현상은 A1(7/3~7/5), A2(7/18), A3(8/4~8/5), A4(10/17~10/20)의 4개 시점에 나타났다. 토양 내 라돈농도와 환경적 요인과의 상관관계와 Earthquake effectiveness와 q-factor를 적용하여 비교분석한 결과, A1, A2, A3 구간에서 나타난 라돈변화가 지진의 영향으로 나타난 이상변화일 것으로 판단된다. 라돈이상변화가 나타난 기간의 라돈농도와 환경요인과 상관계수(대기온도: $R^2=0.2314$, 토양온도: $R^2=0.1138$, 대기압: $R^2=0.0475$)는 다른 기간에 비교하여 매우 낮게 나타났다. 연도별 토양 내 라돈의 연평균농도를 비교한 결과, 경주지진이 발생한 2016년에 가장 높게 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제87권3호
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• pp.404-414
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• 1998

대기오염이 심한 것으로 판단되는 울산지역의 석유화학공단과 온산공단을 중심으로 수목착생지의류를 이용한 대기환경의 오염정도를 평가하기 위하여 공단 주변의 산림에서 지의류의 출현종수와 피도, 생육한계분포농도에 따른 분포특성과 대기청정도지수(IAP)를 조사한 결과, 조사지점에서 출현한 지의류는 총 16종류였으며, 그중 Lepraria sp.(30.85%)과 Lecanora strobilina(26.18%), Parmelia austrosinensis(13.42%) 등이 우점하고 있었다. 석유화학공단과 온산공단 주변 조사지점에서는 지의사막대(地衣砂漠帶)의 형성과 더불어 공단으로부터 멀어질수록 출현종수가 증가했다. 조사지점별 평균피도는 I-V계급으로 오염물질이 공단이 위치하는 해안가로부터 내륙으로 유입됨을 추측할 수 있으며, 공단으로부터 멀어질수록 평균피도계급도 증가하였다. $SO_2$ 농도에 대한 지의류의 종별 생육한계분포농도에 따른 분포특성을 Cladonia sp.과 Dirinaria applanata, Parmelia austrosinensis, Lepraia sp., Lecanora strobilina를 대상으로 살펴 본 결과, 오염에 대한 민감정도에 따라 분포형태가 다르게 나타났다. 특히, 대기오염에 내성 종인 Lepraria sp.과 Lecanora strobilina는 I부터 V의 피도계급으로 가장 폭넓게 분포하였으며, 분포형태가 비슷한 Lecanora strobilina도 대기오염에 강한 종임을 추측할 수 있었다. 대기청정도지수(IAP)는 0-64.3으로 6계급으로 구분하여 조사한 결과, 조사지점별 IAP 등치선도는 피도 등치선도와 비슷한 형태로 공단으로부터 멀어질수록 IAP가 높아졌다. IAP와 지의류 출현종의 분포는 IAP가 5-10으로 낮은 부분에서는 대기에 저항성 종으로 알려진 Lepraria sp.과 Lecanora strobilina가 출현하고 있었으며, IAP 5-10 사이부터는 Parmelia austrosinensis와 Dirinaria applanata가 IAP 10이상부터 오염에 비교적 약한 종으로 말려진 Cladonia sp.를 비롯하여 Candelaria concolar와 Parmelia borreri 등이 출현하였고, 조사지점의 IAP와 지의류의 출현종수는 정의 상관관계 (r=0.9308)를 나타내었다.

• 대기
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• 제24권3호
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• pp.303-315
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• 2014

HadGEM2-CC 모델에서의 $CO_2$ 농도증가에 대한 RCP 시나리오의 결과는 21세기 말 전 지구 연평균 기온과 강수 증가가 전망되고 이에 따라 식물의 생산량 및 호흡량 증가가 전망된다. 20세기 말 일차생산량(GPP와 NPP), 호흡량, LAI가 21세기 말 기온 증가에 따라 증가하는 점은 기존의 Shao et al. (2013)와 유사하였다. 특히 이전 연구와 유사하게 21세기 말 일차생산량과 호흡량은 고위도보다 열대 저위도 지역에서 증가량이 더 컸다. 기온이 상승하고 강수량이 증가하면서 식생이 자라지 않던 나지 면적이 감소하였고, 이에 따른 식생 면적 증가는 식생의 생산량(GPP, NPP) 증가로 나타났다. 특히, 본 연구에서는 C3 초지, 활엽수의 면적 증가가 뚜렷하였다. 이는 Beck and Goetz (2011)에서 언급한 대로 온난화에 따른 식생 면적 증가가 식생 생산성과 연관되어 $CO_2$ 흡수작용을 강화하는 데 기여할 수 있음을 의미한다. Shao et al. (2013)에 따르면 21세기 말 누적 NEE는 증가가 전망되고 이는 특히 열대와 고위도 지역이 주요 흡수원으로 작용하였기 때문으로 그 원인을 설명하였다. 본 연구에서 사용된 HadGEM2-CC에서는 전 지구 평균적으로 NEE 흡수가 증가하는 경향은 동일하게 전망하며, 이는 열대보다는 북반구 고위도지역인 유라시아와 북미 대륙에서 증가한 흡수가 그 원인으로 분석되었다(Fig. 8). 앞서 Mynenl et al. (1997)에 따르면 기온상승에 따라 식생의 광합성활동, 생장시기 길이와 시작시기의 당겨짐을 보고하였다. 본 연구 실험에서도 이와 유사하게 미래에 기온 상승에 따라 식생 성장 기간이 길어지고 LAI도 증가하며 식생 지대가 점차 고위도로 북상할 것을 전망하였다(Figs. 5, 12b). 이에 따라 육상 생태계의 $CO_2$ 흡수량은 20세기 말보다 21세기 말에 증가하였고 우리나라가 속해있는 동아시아지역($90^{\circ}E{\sim}140^{\circ}E$, $20^{\circ}N{\sim}60^{\circ}N$)은 기온, 강수뿐 아니라 $CO_2$ 흡수량도 같은 위도대의 전 지구 동서평균보다 크게 모의되었다. RCPs에 따른 흡수율은 21세기 중반까지는 대기 중 이산화탄소 농도 변화율과 유사한 경향을 보이는데 RCP 8.5에서는 21세기 후반에 흡수 증가율이 감소하며 이는 Liddicoat et al. (2013) 에서 보인것과 유사하다. 하지만 대기 중 $CO_2$의 증가와 식생분포 지역의 확대에도 불구하고 21세기 말 육상생태계의 순생태계흡수량은 크게 증가하지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 기온 상승이 크게 일어난 21세기 후반부터 토양 호흡의 급격한 증가로 인하여 육상생태계의 이산화탄소 흡수 능력은 감소한 것에 기인하였다. 향후 본 연구결과의 유의성을 확보하기 위해 다양한 모델의 자료를 추가할 필요가 있다. Shao et al. (2013)에 따르면 미래 탄소 흡수 전망에 있어 전 지구 및 위도별 모의 결과가 모델마다 매우 다양한데 이는 지면생태모형 간의 식생역학, 물리과정의 차이로 해석된다. 미래 육상생태계의 이산화탄소 흡수 능력의 변화와 기후변화를 보다 정확하게 예측하기 위해서는 다른 모델의 자료를 이용한 불확실성을 정량화 하는 것이 필요하며 이는 전 지구 및 지역별 탄소 순환 이해를 높이는 데 기여할 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권7호
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• pp.562-571
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• 2014

한국지구과학회 창립 50주년을 맞아 1979년 창간 한 이후 36년간 지구과학과 지구과학교육 전문가들의 학술교류와 다음 세대 교육에 큰 역할을 한 한국지구과학회지에 출판된 논문을 정량적으로 분석하였다. 한국지구과학회지를 통하여 2014년 8월 기준 35권 1,544편의 논문이 실렸고, 년 간 실리는 논문 수도 증가하여 왔다. 한국지구과학회지에 실린 논문들은 지구과학 내용학 관련 논문이 69.3%, 지구과학 교육학 논문이 30.7%이며, 내용학 논문 중 지질학 55.2%, 대기과학 17.6%, 환경과학 16.0%, 해양학 6.0%, 천문학 5.2%의 분포를 보였다. 최근 들어 대기과학과 환경과학 논문 수가 크게 증가하고 있으나, 지구과학 교육학 관련 논문수는 15년 전 수준으로 감소하였다. 이는 2008년 12월 창간호를 낸 대한지구과학교육학회지의 창간과 관련이 있는 것으로 보인다. 한국지구과학회지에 게재된 외국인 저자들의 공동 참여 논문 수는 53편으로 전체 논문의 3.4%에 불과하여 한국지구과학회지가 우수등재학술지로 정착하기 위해서는 학회지의 양적인 팽창 뿐만 아니라 질적인 성장에도 관심을 기울여야 할 것으로 생각되며, 영문 홈페이지 개선과 함께 국제적 홍보가 필요하다고 생각된다. 교육부는 앞으로 학술지 등재제도의 지나친 문제점의 발생으로 학술지 등재제도 폐지를 통한 학계 자율평가체제로의 전환을 구상 중이며 한국지구과학회지도 이러한 미래의 변화에 대해 철저히 준비하여 학회의 위상을 제고하여야 할 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제35권6호
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• pp.523-532
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• 2002

백령도에서 산출되는 알칼리 현무암과 현무암내의 맨틀포획암에 대하여 REE와 Nd-Sr, 영족기체의 동위원소비를 분석하여 초염기성 포획암과 알칼리 현무암질 마그마의 기원을 해석하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 스피넬-러조라이트 맨틀 포획암을 다량 함유한 알칼리 현무암은 주로 현무암-뮤저라이트(mugearite)와 현무암질 안산암으로 구성되어 있다. (2)높은 HREE특징을 가지는 알칼리 현무암의 REE패턴은 OIB패턴과 유사하다. 그리고 상이한 시료들 간에 비교적 균일한 REE패턴은 알칼리 현무암질 마그마가 동일 기원물질에서 유래하였음을 시준하고 있다. (3)현무암의 Nd-Sr동위원소비는 알칼리 현무암질 마그마가 지각물질의 혼입영향이 없는 결핍맨틀 기원임을 가르키고 있다. (4)포획암중 감람석의 헬릅동위원소비($^3$He/$^4$He)는 5.0${\pm}$1.1Ra-6.7${\pm}$1.3Ra로 MORB 값(ca. 8.0Ra) 보다 낮으며 대륙지각 하부 리소스피어 맨틀의 특성을 나타내고 있다. 그러나 시료 OL-7 감람석의 높은 ($^3$He$^4$He(16.8${\pm}$3.1Ra) 값은 분출후 우주선 기원$^3$He의 혼입으로 추정된다. 감람석의 아르곤 동위원소비$^{40}$Ar$^{36}$Ar=300~500)는 MORB값(10,000~30,000)보다 훨씬 낮은 대기 아르곤의 동위원소비(295.5)에 가깝다. 이는 백령도 포획암의 감람석이 마그마 분출후 느린 탈가스 과정에 대기의 혼염이 있었음을 암시하고 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권1호
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• pp.109-126
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• 2014

본 연구에서는 최근(2009-2012)의 MODIS 자료를 이용하여 천리안위성 관측 지역의 지표면 방출률 자료를 개선하였다(KNULSE_v2). 방출률 산출기법은 지표면이 식생과 토양으로만 구성되어 있다는 가정하에 방출률을 계산하는 식생피복법(Vegetation Cover Method)를 이용하였다. 주요 개선 내용은 1) 적설지수를 이용하여 적설에 의한 방출률 변화를 고려한 점, 2) 산출채널을 기존 2개(11, 12 ${\mu}m$)에서 4개(3.7, 8.7, 11, 12 ${\mu}m$)로 확대한 점, 3) 가장 최근의 5가지 지면피복자료를 조합하여 양질의 지면피복분류 자료를 이용한 점, 그리고 4) 최근에 개선된 방출률 조견표를 사용한 점이다. 산출된 자료는 식생이 최대로 성장하는 여름에 비교적 높고 반대로 겨울에 낮은 방출률을 보이며 계절에 따른 변화가 뚜렷하게 나타났다. 반면 사막이나 열대 우림 등 식생의 변화가 크지 않은 곳에서는 계절에 따른 방출률 변동이 매우 적게 나타났다. 눈덮임을 적용함에 따라 3.7, 8.7, 11 ${\mu}m$ 채널에서는 방출률이 증가되었으나 12 ${\mu}m$ 채널에서는 오히려 방출률이 감소되었다. 눈 덮임에 의한 방출률 변동을 고려한 결과 적설시 MODIS LSE와 유사한 방출률 변동패턴을 보였으며, 북반구 고위도에 적설이 존재하는 11월부터 4월까지의 상관관계가 크게 개선되었다(특히 11 ${\mu}m$). 그러나 방출률 차는 상대적으로 증가되었고 특히 3.7 ${\mu}m$ 채널에서 크게 나타났다. 본 연구에서 개선된 자료는 분리대기창 기반의 지표면온도 산출시 기초 입력자료로 사용하여 산출 정확도 향상에 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제25권4호
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• pp.405-414
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• 2008

이 연구에서는 고위도 하부 열권 역학을 좌우하는 물리적 과정을 이해하기 위하여, 상이한 행성간 자기장(Interplanetary Magnetic Field, IMF)에 따른 남반구 고위도 하부 열권에서의 소용돌이도(vorticity)와 발산(divergence)을 분석하였다. 이 연구를 위하여 미국립대기연구소(National Center for Atmospheric Research, NCAR)의 열권-이온권 전기역학적 대순환 모델(Thermo sphere-Ionosphere Electrodynamic General Circulation Model, TIEGCM)을 이용하였다. 소용돌이도와 발산 분석은 전체 수평 바람장을 최종적으로 결정하는 운동량원(momentum source)을 밝히는데 도움을 주는 근원적인 흐름을 파악할 수 있게 해주며, 운동량원들의 상대적인 강도를 분석해내는데 좋은 도구가 된다. 고위도 하부 열권의 평균 바람장은 태양 복사와 쥴가열에 의해 유발되는 발산운동 보다는 이온대류에 의해 유발되는 회전운동에 의해 주로 지배된다는 것이 확인되었다. $IMF{\neq}0$와 IMF=0인 경우의 고위도 열권 하부에서의 소용돌이도 차이(difference vorticity)가 모든 IMF 조건에서 발산장 차이(difference divergence)에 비해 훨씬 더 크게 나타났다. 이는 IMF가 발산적인 흐름보다 회전적인 흐름에 더 강하게 영향을 끼치며, 나아가 IMF가 발산운동을 유발하는 에너지 유입보다는 회전운동을 유발하는 운동량 유입에 더 강하게 영향을 끼침을 의미한다. IMF의 방향에 따라 고위도 하부 열권에서의 소용돌이도 차이의 양상이 매우 달랐다 $B_y$가 음일 때는 지자기 위도 $-70^{\circ}$ 이상의 고위도에서 극을 중심으로 양의 소용돌이도 차이가 나타나고 $B_y$가 양일 때는 음의 소용돌이도 차이가 나타났다. $B_z$가 음인 경우 소용돌이도 차이가 저녁 영역에는 양이고 새벽 영역에는 음이며, $B_z$가 양인 경우에는 반대의 분포를 보였다. $B_z$가 음일 때가 양일 때보다 소용돌이도 차이가 더 큰 것으로 확인되었는데, 이는 IMF $B_z$가 남쪽으로 향할 때가 북쪽으로 향할 때보다 고위도 이온권의 이온대류를 더 강화시켜 열권 중성대기의 회전적인 흐름을 더 강하게 유발시킴을 의미한다.

• 환경영향평가
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• 제24권2호
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• pp.134-153
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• 2015

도시 계획적 측면에서 도시의 구조적 변화에 따른 기후영향을 파악하여 그 결과를 도시계획에 반영하는 것은 중요하다. 서울시에서는 도시계획 시나리오 정보를 제공하기 위해 도시계획정보시스템(Urban Plan Information System, UPIS)을 활용 중이다. 지자체의 실제 도시계획에 따른 기후영향을 평가하고 분석하기 위해서는 UPIS에서 제공하는 도시계획시나리오와 도시기후분석모델을 손쉽게 연계할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 국립기상과학원의 도시기후분석모델(Climate Analysis Seoul, CAS)과 도시계획 시나리오를 연계하는 기술을 개발하였다. CAS는 건물과 식생의 물리적 배치에 따른 온도, 바람 등의 국지규모 변화와 중규모 기상모델인 MetPhoMod(METeorology and atmospheric PHOtochemistry mesoscale MODel)의 분석결과를 바탕으로 찬공기의 생성, 이동, 정체와 바람흐름, 열적환경 등을 분석하는 기능을 가지고 있다. 정밀한 도시정보를 모델에 적용하기 위해 고해상도의 항공 LiDAR(LIgit Detection And Ranging) 측량을 통해 생성된 래스터자료(1m 해상도)와 KOMPSAT-2(KOrea Multi-Purpose SATellite) 위성영상 자료(4m 해상도)를 이용하여 토지피복 및 수치표고자료로 활용할 입력자료를 생성하였다. 보다 정확한 도시지면 특징을 반영하기 위해 수치표면모델인 DSM(Digital Surface Model)과 수치지형모델인 DTM(Digital Terrain Model)을 전산유체역학모델(Computational Fluid Dynamics, CFD) 입력자료로 사용하여 상세바람분석을 수행하였다. 8방위의 유입류를 고려하여 재정비 전후의 도시구조물 주변의 흐름 및 풍속 분포와 녹지축 형성 전후의 열환경 변화를 분석하였다. 현실적인 기상상태 반영을 위해 CAS의 중규모 기상장을 입력자료로 사용하였으며, 그 결과 재정비에 따른 도시구조물 변화에 의해 바람길에 큰 변화가 확인되었다. 녹지축 형성 이후 전반적으로 재정비지역 주변의 온도가 감소하였다. CAS와 CFD의 연동을 통해 도시지역 재정비와 녹지축 형성 전후의 주변 바람길과 열환경에 대한 실제적인 평가가 가능하며, 도시개발계획과 녹지조성계획 수립에 유용할 것으로 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권4호
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• pp.22-35
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• 2021

최근 기후가 급격히 변하고 미세 먼지가 증가하는 등 대기 환경 오염 물질의 양상도 변하고 있다. 이에 따라 채색 문화재에 사용되는 안료의 안정성 연구에 대한 필요성이 대두되고 있다. 회청은 전통 인공 무기 안료로 스몰트(Smalt)라고 불리는 청색의 유리 안료이다. 포타쉬 유리에 코발트를 녹여 만드는데 벽화, 회화 등의 채색 문화재에 사용되어왔다. 본 연구에서는 시판되는 회청 안료 3종을 수집하여 안료의 특성을 분석하였다. 회청은 제조사에 따라 발색 원소인 Co와 융제인 K의 함량에 차이를 보였는데 Smalt-3의 경우 Co 함량이 15.1 wt.%로 가장 적았고, K 함량은 29.6 wt.%로 가장 많았다. 채색 시편을 제작하여 안료의 보존에 영향을 미치는 것으로 알려진 자외선, CO₂/NO₂ 등의 대기 오염 가스, 그리고 미세 먼지에 이온 상태로 존재하는 염(NaCl) 등 주요 환경 인자에 대한 안정성을 평가하였다. 색 안정성에 영향을 미친 인자는 NO₂ 가스, 자외선, 수용성 염(NaCl)이며 이 중 NO₂ 가스가 색 변화에 가장 큰 영향을 미친 것으로 나타났다. 성분 분석 결과, 안료의 색 변화에 K와 Co의 함량이 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, Smalt-3은 NO₂와 수용성 염(NaCl)에서 색의 안정성이 가장 취약하였다. 특히 수용성 염(NaCl)은 색 변화에도 작용하지만 이보다 채색층 표면 물성을 약화시켜 채색층 도막 안정성에 악영향을 미치는 것을 본 연구를 통해 확인하였다. 반면 CO₂ 가스에 노출된 시편들은 색상 및 성분에 큰 변화가 없었다. 따라서 CO₂를 제외하고 시험에 적용된 모든 환경 인자가 회청의 색상을 변화시키고 도막의 안정성도 저해한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제12권1호
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• pp.73-80
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• 2009

인간은 보다 질 높은 생활환경속에서 쾌적한 생활을 영위하기 위하여 친 환경적인 도시개발사업과 환경 복원사업에 많은 관심을 가지고 있다. 특히 대규모 개발사업의 경우 복원 전후의 기상환경변화 분석과 지속적인 모니터링 수행은 최근 국민적 관심인 열섬완화 효과와 바람 길조성 등과 같은 환경개선 분야에 많은 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 서울시 청계천을 대상으로 복원 전후의 지표 열 분포도를 작성하고 열 환경 변화를 분석하여 복원 후에 지표온도가 낮게 나타남을 알 수 있었다. 이를 위하여 ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission Reflection Radiometer)의 TIR(Thermal Infrared) 영상자료를 이용하여 도시 지표면의 온도를 추출한 후 AWS(Automatic Weather System) 기상관측자료와의 상관성 분석하였다. 향후 청계천 주변의 지표 열 패턴변화에 대한 이해와 도시 하천과 녹지의 열 완화 효과를 정량화하여 상세 도시기상 모델 개발 인프라를 마련할 수 있으리라 기대된다.