• 한국조경학회지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.68-77
• /
• 2022

서울에 위치한 아파트 단지의 인간 열환경을 정량적으로 분석하여 조경 및 도시 계획에서 인체 열 관련 스트레스를 개선할 수 있는 방법을 알아보고자 하였다. 늦봄과 여름철에 6지점[아파트중심지점, 옥상(시멘트)지점, 옥상(녹화)지점, 운동장지점, 가로수길 지점, 어린이놀이터지점]에서 미기후 자료(기온, 상대습도, 풍속, 태양 및 지구복사에너지)를 측정하여 인간 열환경지수인 PET와 UTCI를 분석하여 보았다. 늦봄과 여름철 모두 어린이놀이터지점에서 가장 높은 열환경을, 옥상(녹화)지점이 가장 낮은 열환경을 보였다. 두 지점 간 평균 차이를 비교해 보면, 기온 0.8~1.1℃, 상대습도 1.8~4.0%, 평균복사온도 7.5~8.0℃의 차이를 보였다. 풍속은 오픈스페이스 지점들에서 0.4~0.5 ms-1 더 빨랐으며, 아파트중심지점에서는 오후에 빌딩풍 현상도 나타났다. 최대 차이를 보인 어린이놀이터지점과 옥상(녹화)지점 간 인간 열환경지수 PET와 UTCI의 차이는 평균적으로 늦봄 5.2℃(최대 11.7℃) 여름철 5.4℃(최대 18.1℃) PET, 늦봄 3.0℃(최대 6.1℃) 여름철 2.6℃(최대 9.8℃) UTCI를 보였다. 이것은 평균적으로 PET에서는 약 1단계, UTCI에서는 1/2단계의 열환경지수 저감 효과를 보였으며, 최대 차이로는 PET에서는 2~3단계, UTCI에서는 1~1.5단계의 매우 큰 차이를 보였다. 또한, 옥상녹화의 효과[옥상(시멘트)지점과 옥상(녹화)지점 간의 차이]는 평균적으로 늦봄 4.6℃ PET와 2.5℃ UTCI, 여름철 4.4℃ PET와 2.0℃ UTCI 저감 효과를 보여, PET에서 2/3단계, UTCI에서 1/3단계의 개선 효과를 보여 주었다. 통계학적으로는 그린 인프라 지점인 옥상(녹화)지점, 운동장지점, 가로수길 지점은 PET와 UTCI에서 유의성이 없는 것으로 나타나, 모두 열환경 개선 효과가 있는 것으로 나타났다. 그러므로, 그린 인프라를 이용한 옥상녹화, 잔디포장, 가로수식재 적용을 통한 인간 열환경 개선 방안을 조경계획 및 설계에 반드시 도입하여야 할 것이다.

• 한국조경학회지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.100-108
• /
• 2012

통풍과 차양이 하절기 옥외공간에서 인간이 느끼는 온열쾌적성에 어떤 영향을 미치는지를 객관적으로 검증하기 위하여 통풍과 차양을 달리한 실험구를 조성하고 흑구온도와 기온 및 풍속을 측정하여 평균복사온도를 환산하여 비교 분석하였다. 미기후 측정을 위하여 개방된 잔디밭에 철제 각관을 이용하여 가로${\times}$세로${\times}$높이가 각각 $3m{\times}3m{\times}1.5m$인 프레임을 구성하고, 투명 폴리에틸렌 필름과 농업용 차광막을 이용하여 통풍과 차양의 조건을 달리한 네 가지의 실험구를 조성하였다. 각 실험구 내 중심부 지면으로부터 1.2m 높이에서 베인형 풍속계와 흑구, 측온저항체(PT-100)를 이용하여 2011년 5월 1일부터 동년 9월 30일까지 풍속과 기온, 흑구온도를 매 분 단위로 계측하였다. 기상조건과 계측자료의 유효성 등을 고려하여 총 44일 동안의 13,262건의 자료를 바탕으로 실험구별 일중 시계열적 변화를 분석하였으며, 낮 시간에 해당되는 오전 7시부터 오후 8시까지의 7,172건의 자료를 바탕으로 실험구에 따른 통계적 차이를 해석하였다. 아울러 햇볕이 가장 강렬한 시간대인 오전 11시부터 오후 4시까지의 자료를 바탕으로 평균복사온도와 풍속 및 일사량과의 관계를 분석하였다. 평균복사온도를 기준으로 해석했을 때, 통풍이 차단된 노지에서의 측정기간 중 최고값이 $58.84^{\circ}C$까지 상승한 반면, 차양이 적용되고 통풍이 원할한 실험구의 최고값은 $42.94^{\circ}C$였다. 시험결과를 종합하면, 하절기 옥외공간에서 낮 동안의 평균복사온도에 있어서 차양에 의해서는 최대 $13^{\circ}C$, 평균 $9^{\circ}C$의 냉각효과가 발생한 반면, 방풍에 의해서는 반대로 평균 약 $3^{\circ}C$의 가열효과가 있는 것으로 정리되어, 통풍이 되지 않는 태양직사광 지역은 바람이 원활하게 통하는 그림자 지역 보다 최대 $16^{\circ}C$까지 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구를 통해서 하절기 옥외공간의 열쾌적성을 개선하는데 차양이 가장 중요하며, 그 다음이 통풍이라는 사실을 파악할 수 있었다. 따라서 옥외공간에 더 많은 녹음수와 숲을 조성하여 그림자 지역을 증가시킴으로써 인간의 하절기 옥외활동에 많은 제약을 주고 있는 불필요한 열에너지를 현격하게 저감시켜 쾌적한 미기후를 효과적으로 조성할 수 있으며, 나아가 정교하게 조성된 바람길이나 통풍 시스템을 적용한다면 도시 전체의 열환경도 효과적으로 개선할 수 있을 것이다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.28-44
• /
• 2015

마사토가 학교 운동장 피복재료로 많이 사용되어 왔고 일부에서는 천연잔디를 사용해 왔으나 최근에는 인조잔디가 많이 사용되기 시작하고 있으며 서울의 경우 174개교의 운동장에 인조잔디가 설치되었고, 미국에서는 인조잔디를 시공한 곳이 운동장뿐 아니라 공원에 이르기까지 3,500곳 이상이 된다. 이러한 인조잔디 사용의 증가로 인해 인조잔디가 주변 환경에 미치는 영향은 많이 연구된 것에 비해 인조잔디가 주변 미기후에 미치는 영향은 한국에서는 많이 연구되지 않고 있다. 그러므로 본 연구의 목적은 학교 운동장에 시공되는 세가지 포장재료가 - 인조잔디, 천연 잔디 및 마사토 - 각각 주변에 미치는 기온저감 및 열환경 영향을 조사하여 학교운동장 계획에 유용한 정보를 제공하는 데에 있다. 본 연구에서는 전산유체역학기법(Computational Fluid Dynamics, CFD) 시뮬레이션을 이용하여 세 가지 포장재료에서의 기온 및 열쾌적지수(Predicted Mean Vote, PMV) 시뮬레이션 결과를 도출하여 현장 관측 기온 값과 비교하였다. 2011년 7월 20일 14시 30분 주간의 기온 저감효과는 천연잔디가 인조잔디와 마사토포장과 비교하여 가장 높게 나타났다. 야간에도 23시 30분에 기온 저감 효과가 나타났지만 주간보다는 크지 않았다. PMV효과도 역시 천연잔디가 인조잔디와 마사토포장보다 주간보다 크게 나타났으나 야간에는 별 차이가 없었다. 본 연구결과 인조잔디가 기온 저감효과 및 열쾌적성 효과가 가장 낮게 나타나 학교운동장 계획 시 이와 같은 열환경 효과를 고려할 필요가 있다고 판단되었다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.162-175
• /
• 2018

본 연구는 도시 열환경 문제를 개선하기 위해 UAV 영상 표면온도 자료를 이용하여 피복재질별 표면온도 특성을 분석하였다. 그리고 UAV 영상 표면온도를 유사한 시기에 측정된 현장 실측 표면온도와 비교하였다. UAV 영상과 실측 표면온도와 비교한 결과, 가장 큰 차이를 보이는 피복재질은 회색 콘크리트 지붕 재질로 약 $7.8^{\circ}C$로 나타났다. 우레탄은 $0.3^{\circ}C$ 차이로 가장 적었다. 산점도를 분석한 결과 설명력이 63.75%로 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 표면온도가 가장 높은 재질은 금속지붕으로 $48.9^{\circ}C$로 나타났고, 우레탄($43.4^{\circ}C$), 회색 콘크리트 지붕($42.9^{\circ}C$) 순이었다. 표면온도가 낮은 재질은 나지($30.2^{\circ}C$), 수목 및 잔디($30.2^{\circ}C$), 흰색 콘크리트 지붕($34.9^{\circ}C$)이었다. UAV 영상 표면온도 자료는 피복재질의 열적특성을 정밀하게 분석 가능하였다. 향후, 실측자료와의 비교를 통해 UAV 영상의 정확성 검 보정과 위성영상과 연계하여 UAV 영상 자료의 활용성을 확대할 필요가 있다.

• 한국측량학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.9-18
• /
• 2019

전 세계적으로 지구온난화현상이 심화되고 있으며, 특히 우리나라의 경우 급격한 산업 발전 등으로 인해 도시화가 진행되면서 도시열섬현상까지 발생되고 있다. 이렇게 도시의 온도가 상승하게 되면 주거 생활의 쾌적성 및 냉방부하와 같은 문제 등을 야기한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 줄이기 위해 지붕 색상에 따른 쿨루프 성능 평가를 진행하였으며, 기존의 평지붕 축소 모형, 손잡이 형태의 열화상 카메라 또는 레이저 온도계를 이용하지 않고, 실제 건물과 UAV에 열적외선 카메라를 장착하여 원격탐사 기법으로 옥상 색상 (흰색, 회색, 초록색, 청색, 갈색, 검은색)에 따른 표면 온도를 취득하였다. 그 결과 흰색을 적용한 표면 온도가 다른 색상보다 11도에서 20도 낮게 나타났으며, 에어컨의 실내 온도와 디지털 온도계의 실내 온도 또한 흰색의 색상이 다른 색상보다 약 1.5도에서 4.4도, 약 1.5도에서 3.5도 낮게 측정되었다. 이를 통해 흰색이 쿨루프 성능이 가장 좋음을 확인할 수 있었으며, UAV와 열적외선 카메라를 통해 기존 다른 연구에서 사용했던 방법보다 신속하고, 편리하게 쿨루프 성능 평가가 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국조경학회지
• /
• 제47권3호
• /
• pp.12-21
• /
• 2019

다양한 운동장 포장재료(인조잔디, 천연잔디, 마사토)가 인간 열 환경에 미치는 영향을 알아보기 위해 초 가을철 미기후자료(기온, 습도, 풍속, 태양 및 지구복사에너지)를 측정하여 비교분석하여 보았다. 그 결과, 포장재료에 따른 기온, 습도, 풍속은 평균적으로 차이가 크지 않았으며, 평균복사온도에서 가장 큰 차이를 보여주었다. 태양복사에너지에서는 태양복사에너지 반사율(알베도)이 가장 높았던 천연잔디에서, 지구복사에너지에서는 지표면 온도가 가장 높았던 인조잔디에서 가장 높은 복사에너지를 인체에 보내는 것으로 나타났다. 인간 열환경지수 PET에서는 인조잔디>마사토>천연잔디 순으로 나타났으며, 천연잔디포장이 인조잔디포장보다 최대 2/3 단계 평균적으로 1/2 단계 낮은 열환경을, 마사토 포장은 인조잔디포장보다 최대 2/3 단계 평균적으로 1/3 단계 낮은 열환경을 조성할 수 있는 것으로 나타났다. 천연잔디포장은 마사토 포장에 비해 최대 1/3 단계 낮은 열환경을 조성할 수 있는 것으로 나타났다. UTCI에서는 PET보다 더 작은 차이를 보이는 것으로 나타났다. 그러므로, 운동장을 포함한 옥외공간 설계 시 계획단계에서부터 재료 선정에 신중을 기하여야 할 것이다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제27권3호
• /
• pp.55-61
• /
• 2007

This paper has been conducted to estimate cooling capacity of the dehumidification tower using hot water from a solar water heating system as a energy source of regeneration process when the dehumidification and drying system is applied to room cooling. A solar water heating system was operated and indoor temperature distributions were simulated according to weather conditions when the concerned solution was used to dehumidify room air in the dehumidification tower. Through this simulation researches we found th following results ; It was found that air velocity through supply and return diffusers should be controlled because it can cause uncomfort in dwelling area. It was found that in the sunny morning temperatures of dwelling area 1 and 2 are higher than those of dwelling area 3 and 4. In this research all the calculation results of heating and cooling system supported by solar water heater have confirmed that its cooling capacity could not reach PMV 0, thermal comfort.

• Advances in environmental research
• /
• 제2권3호
• /
• pp.203-227
• /
• 2013

Global demand for dwelling energy and implications of changing climatic conditions on buildings confront the built environment to build sustainable dwellings. This study investigates the variability of future climatic conditions on newly built detached dwellings in the UK. Series of energy modelling and simulations are performed on ten detached houses to evaluate and predict the impact of varying future climatic patterns on five building performance indicators. The study identifies and quantifies a consistent declining trend of building performance which is in consonance with current scientific knowledge of annual temperature change prediction in relations to long term climatic variation. The average percentage decrease for the annual energy consumption was predicted to be 2.80, 6.60 and 10.56 for 2020s, 2050s and 2080s time lines respectively. A similar declining trend in the case of annual natural gas consumption was 4.24, 9.98 and 16.1, and that for building emission rate and heating demand were 2.27, 5.49 and 8.72 and 7.82, 18.43 and 29.46 respectively. The study further analyse future heating and cooling demands of the three warmest months of the year and ascertain future variance in relative humidity and indoor temperature which might necessitate the use of room cooling systems to provide thermal comfort.

• 한국지역사회생활과학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.487-494
• /
• 2014

This study investigates thermoregulatory behaviors of obese children for their thermal comfort. Nine normal-weight children (NWC) and nine obese children (OC) participated in the study. All subjects were fourth-graders and sixth-graders in elementary school. An informed consent form was obtained from each child and his or her mother. The questionnaire method was used, and the experiment was conducted to determine the preferred amount of clothing at $17^{\circ}C$ and the preferred temperature at $33^{\circ}C$. According to the results, OC were more susceptible to heat than NWC, whereas there was no significant difference in their susceptibility to cold. There were no significant differences of the oral temperature and the mean skin temperature between the two groups, but changes in forearm blood flow were less in OC than in NWC. There was no significant difference in the preferred amount of clothing between OC and NWC, and the preferred temperature was higher in NWC than in OC. The results based on the questionnaire are consistent with those based on the experiment. A compositive study of physical exercise, eating behavior, and wearing behavior should be useful for developing programs for preventing and treating obese children.

• 설비공학논문집
• /
• 제12권4호
• /
• pp.325-336
• /
• 2000

During the last decade, an increasing interest in Underfloor Air-Conditioning(UFAC) systems has emerged. The purpose of this paper is to evaluate comprehensively the indoor environmental performance of office buildings with UFAC system in order to develope the design prototype of this system. In this paper, the physical measurements and the interviewing survey of occupant's sensation responses to the environment were carried out. Measurements and survey were made of the thermal environmental factors such as air temperature, relative humidity, air velocity, globe temperature, and the other several environmental factors such as the sound level and the illuminance of working plane, etc. And, the air quality was evaluated by measuring the concentration of suspended particles, carbon monoxide, and carbon dioxide in the room. Furthermore, the paper appraises the various indoor environmental factors of the room by using post-occupancy evaluation(POE) method in office building with UFAC system, and thus, it suggests the basic data for assessing the indoor comfort based on field measurements and survey.