• 제목/요약/키워드: Urban Heat Mitigation

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시계열 Landsat 위성영상을 활용한 도시 열섬 현상 완화 방안에 관한 연구 - 청라 국제도시를 중심으로 - (A Study on Mitigation Plan of Urban Heat Island Phenomenon Using Landsat Time Series Imagery - Focusing on Cheongna International City -)

  • 백선욱;김동현;김형수;구본엽;정윤재
    • 한국지리정보학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.1-16
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    • 2022
  • 간척사업을 통해 개발된 지역은 농지 및 도심지 개발 등과 같은 용지 공급 측면에서 경제적 효용가치가 크지만, 내륙에 위치하는 대도시에 비하여 상대적으로 초지 면적이 적고 건물이 밀집되어 있다는 특성이 존재한다. 이로 인해 간척사업을 통해 개발된 지역에서는 기온이 주변 지역보다 높아지는 도시 열섬 현상이 발생하고 있으며, 특히 간척사업을 통해 개발된 청라 국제도시는 도시 열섬 현상이 심화 되고 있다. 본 연구에서는 간척사업 이후 농경지 기간(2001-2008년), 개발정비 기간(2009-2013년), 인공초지조성 기간(2014-2020년)으로 분류하여 청라 국제도시의 도시 열섬 현상을 평가 및 분석하였다. 이를 위해 토지 피복도와 시계열 Landsat 위성영상을 활용하여 청라 국제도시에서 시가화 지역과 초지/산림지역의 지표면 온도 차이를 산정하였다. 시가화 지역과 초지/산림지역의 지표면 온도 차이는 농경지 기간 동안 최대 +1.05℃로 산출되었고, 개발정비 기간 동안 최대 +3.60℃로 산출되었으며, 인공초지 조성 기간 동안 최대 +2.51℃로 산출되었다. 본 연구결과를 통해 간척사업이 진행된 청라 국제도시에서 시가화 지역 면적이 증가할 때 도시 열섬 현상이 증가되며, 인공초지 면적이 증가할 때 도시 열섬 현상이 저감됨을 확인하였다. 본 논문의 결과는 도시계획에 있어 도시 열섬 현상 문제를 파악하고 저감 계획 수립을 위한 기초연구 자료로 활용될 수 있다.

도시농업의 도시열섬현상 저감효과에 대한 계량화 평가연구 (Evaluation of the Effect of Urban-agriculture on Urban Heat Island Mitigation)

  • 엄기철;정필균;박소현;유성녕;김태완
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.848-852
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    • 2012
  • 도시지역의 식물에 의한 도시열섬 현상 저감 효과를 구명하기 위하여 서울, 부산, 대구, 대전, 광주, 수원 등 6개 도시지역의 근래 30년간 (1979-2008) 폭염기의 최고온도, 식물에 의한 온도 하강, 작물 증발산량, 대기오염 방지 기능 등을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 서울, 수원 등 6개 도시의 30년간 (1979-2008) 년 중 폭염기인 7월 하순과 8월 상순의 순 평균최고기온의 평균값은 $35.03^{\circ}C$ 이었다. 2. 6개 도시의 폭염기 (7월하순 - 8월상순) 동안 벼와 콩의 최대 일평균증발산량은 각각 $6.86ton\;10a^{-1}day^{-1}$$6.00ton\;10a^{-1}day^{-1}$ 이었다. 3. 수원시 중심지에 위치한 도시 농경지의 도시열섬 저감 효과의 지표로 볼 수 있는, 벼 및 콩 군락의 온도와 기온과의 차이는 각각 $10.5^{\circ}C$$3.0^{\circ}C$ 이었다. 4. 안성시 외각에 위치한 도시농경지에서 폭염기간 동안벼 및 콩 군락과 대기의 온도 차이는 각각 평균 $2.6^{\circ}C$$2.2^{\circ}C$ 이었다. 5. 2012년 년 중 최고 폭염일 (8월 5일)의 수원시 중심지에 위치한 도시 정원 식물 체 잎 표면온도는 대기온도 대비 $2.0^{\circ}C$, 도시건물 외벽 대비 $14.5^{\circ}C$ 더 낮았다. 6. 수원시 중심지의 식물에 의한 도시열섬 저감효과를 전력량으로 비교하면 벼 5,250. 콩 2,200, 도시정원 식물 $1,000MW\;day^{-1}$ 이었다. 7. 수원시 중심지 폭염기의 작물 증발산량과 잠열에 의한 도시 열섬 현상 저감 효과를 원유의 양으로 비교하면, 벼 462.9, 콩 401.4 L원유 $10a^{-1}day^{-1}$ 이었다. 8. 수원시 중심지 폭염기의 작물에 의한 $CO_2$ 흡수량은, 벼 20.27, 콩 $15.54kg\;CO_2\;10a^{-1}day^{-1}$ 이었다. 9. 수원시 중심지 폭염기의 작물에 의한 $O_2$ 발생량은 벼 14.74, 콩 $11.30kg\;O_2\;10a^{-1}day^{-1}$ 이었다. 10. 수원시 중심지 폭염기의 작물에 의한 오존 농도 저감 효과는 벼 21.0, 콩 8.8 및 도시정원 식물 4.0 ppb 이었다.

미시적 열섬현상 저감을 위한 도시 가로수 식재 시나리오별 분석 - 서울시를 대상으로 - (Urban Street Planting Scenarios Simulation for Micro-scale Urban Heat Island Effect Mitigation in Seoul)

  • 권유진;이동근;안새결
    • 환경영향평가
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    • 제28권1호
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    • pp.23-34
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    • 2019
  • 지구온난화는 해수면 상승이나 전 세계의 변덕스러운 기후와 같은 심각하면서 부차적인 문제를 야기한다. 2015년 여름에 심각한 폭염이 있은 이래로, 도시열섬에 대한 큰 관심이 모아졌다. 폭염 자체에 대한 연구뿐만이 아니라, 많은 연구가 온난화된 기후와 미시 기후에 적응하는 방법에 중점을 둔다. 기존 연구들의 상당부분은 도시열섬 효과를 완화하는 것인데, 이는 다양한 활동을 하고 있는 인구가 많은 도시 지역에 거대한 불침투성 표면이 존재하고 있기 때문이다. 또한 이 열 환경이 열 취약성에 의한 사망을 초래할 가능성이 높다는 것은 심각한 문제이다. 여름철 그린인프라의 냉각효과에 대한 논문이 많이 있어왔지만, 본 연구는 도시 협곡과 인접한 그린인프라 유형을 고려하여 가로수의 냉각 효과를 측정하는 데에 집중했다. 이 정량적 접근은 ENVI-met 시뮬레이션을 통해 서울의 상업지역 블록에서 진행되었다. 연구결과로 밀도가 높은 2열 식재가 단열식재보다 온도 변화에 더 민감하다는 것을 발견했다. 2열 식재 시나리오 중 가로수와 지표면 사이의 공간이 좁은 관목은 주간에 열을 저장하여 야간에 저장열 방출을 막아 더 높은 온도를 유지하는 것으로 밝혀졌다. 식생 공간의 냉각 효과를 정량화하면 미래의 비용 및 편익 평가 연구에 기여할 것으로 기대된다.

옥상녹화와 비 옥상녹화 표면의 온도변화 상관관계 고찰 -대전지역을 중심으로- (A Consideration of the Correlation Between the Change of Surface Temperature on the Roof and the Adoption of the Green Roof vs Non Green Roof -Application in DaeJeon Area-)

  • 이응직;김준희
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.134-140
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    • 2012
  • With rapid modernization and industrialization, many urban areas are becoming overcrowded at a rapid pace and such urban ecological problems as heat island effect are becoming serious due to the reduced green zones resulted from the indiscriminate development. To solve this problem, ecological park, constructed wetlands, and greening on the elevation, balcony, and roof of a building that have the structure and function very close to the state of nature are currently being promoted at the urban or regional level. Especially green roof will be able to not only provide the center of a city with a significant portion of green area but also help to relive heat island effect and improve micro climate by preventing concrete of a building from absorbing heat. According to a recent study, the temperature of green roof in the summer season shows a lower temperature than the outdoor temperature, but inversely the concrete surface shows a higher temperature. Accordingly, this study measured the surface temperature of buildings with green roof in Daejeon area in order to determine how the green roof system would have an impact on the distribution of surface temperature and did a comparative analysis of the distribution of the surface temperature of green roof vs non-green roof based on these theoretical considerations. As a result, it was found that the surface temperature of green roof was lower by $4{\sim}7^{\circ}C$ than that of non-green roof. This is expected to contribute to the mitigation of urban heat island effects.

가로수와 바닥 포장 표면 알베도의 도시 열 환경 개선 효과 (Impact of Urban Thermal Environment Improvement by Street Trees and Pavement Surface Albedo)

  • 김나연;김은섭;윤석환;박정강;김상혁;남상준;제화준;이동근
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.47-59
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    • 2023
  • Due to climate change and urbanization, abnormally high temperatures and heat waves are expected to increase in urban and deteriorate thermal comfort. Planting of street trees and changing the albedo of urban surfaces are the strategies for mitigating the thermal environment of urban, and both of these strategies affect the exposure and blocking of radiative fluxes to pedestrians. After measuring the shortwave and longwave radiation according to the ground surface with different albedo and the presence of street trees using the CNR4 net radiometer, this study analyzed the relationship between this two strategies in terms of thermal environment mitigation by calculating the MRT(Mean Radiant Temperature) of each environment. As a result of comparing the difference between the downward shortwave radiation measured under the right tree and at the control, the shortwave radiation blocking effect of the tree increased as the downward shortwave radiation increased. During daytime hours (from 11 am to 3 pm), the MRT difference caused by the albedo difference(The albedo of the surfaces are 0.479 and 0.131, respectively.) on surfaces with no tree is approximately 3.58℃. When tree is present, the MRT difference caused by the albedo difference is approximately 0.49℃. In addition, in the case of the light-colored ground surface with high albedo, the surface temperature was low and the range of temperature change was lower than the surrounding surface with low albedo. This result shows that the urban thermal environment can be midigate through the planting of street trees, and that the ground surface with high albedo can be considered for short pedestrians. These results can be utilized in planning street and open space in urban by choosing surfaces with high albedo along with the shading effect of vegetation, considering the use by various users.

정량적 위험성 평가를 통해 제안된 도시가스 고압배관의 위험경감조치별 위험감소효과 (Risk Reduction Rate for Each Risk Mitigation Measure on High Pressure Urban Gas Pipelines Proposed by Quantitative Risk Analysis)

  • 류영돈;조영도;박영길;이수경
    • 한국가스학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.18-23
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    • 2010
  • 이 논문에서는 실제 설치예정인 도시가스 고압배관에 대하여 정량적 위험성 평가를 실시하고, 평가 결과 위험이 허용영역 밖에 위치하는 경우에는 위험경감조치를 도출하였다. 또한, 도출한 위험경감조치별 위험감소율을 계산하였다. 정량적 위험성 평가결과, 복사열에 의한 사고피해거리는 바람의 속도와 대기안정도에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 위험감소율이 가장 큰 조치는 배관의 부식관리, MOV 설치 및 타공사로 인한 배관손상방지조치를 모두 이행하도록 하는 10번 조치로서 75%의 위험감소효과가 있었다.

유형별 녹지 시뮬레이션을 통한 아파트 단지 내 도시열섬현상 저감효과 분석 (Simulation Analysis of Urban Heat Island Mitigation of Green Area Types in Apartment Complexes)

  • 지은주;김다빈;김유경;이정아
    • 한국조경학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.153-165
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    • 2023
  • 도시 열섬현상을 완화하기 위하여 본 연구는 아파트 단지 내 바람의 흐름과 열쾌적성을 고려하여 녹지 연결성을 향상시키기 위한 효과적인 녹지 계획 시나리오를 제안하는 것에 있다. 연구의 사례 대상지는 서울특별시를 대상으로 2020년 6월부터 8월까지 수집된 온도 및 불쾌지수 자료를 비교하여 강동구 고덕동에 위치한 아파트 단지로 선정하였다. 먼저, 연구대상지 현재의 열환경과 바람환경을 분석하였다. 이를 바탕으로 녹지의 패치와 코리도 형태의 요소를 고려하여 시나리오 1(패치), 시나리오 2(코리도), 시나리오 3(패치+ 코리도)의 세 가지 시나리오를 계획하였다. 이후, 각각의 시나리오별 풍속, 풍향, 그리고 열쾌적성을 ENVI-met로 분석하여 도시 열섬현상의 완화효과를 비교하였다. 연구의 결과, 패치 형태의 녹지는 풍속의 증가 및 풍량 개선에 기여하여 예상온열감(PMV)가 31.20% 감소하는 효과를 보였으며(시나리오 1), 열쾌적성 지표(PET)가 68.59%감소하는 것으로 나타났다. 반면 코리도 형태의 녹지로 계획한 경우 바람길의 연결이 용이하여 패치 형태의 녹지 계획에 비하여 풍속이 더욱 높아지는 결과가 나타나 예상온열감(PMV)은 92.47%, 열쾌적성 지표(PET)는 90.14% 감소하였다 (시나리오 2). 녹지 패치와 녹지 코리도를 복합적으로 계획한 경우 가장 큰 풍속의 증가와 연결성을 보여 예상온열감(PMV)에서 95.75%, 열쾌적성 지표(PET)에서 95.35% 감소하는 것으로 나타났다(시나리오 3). 그러나 대상지 내에서 협소한 지역의 경우 패치형 녹지계획이 코리도형의 녹지 계획에 비하여 열쾌적성을 개선하는 데에 더 효과적으로 나타났다. 따라서, 연구의 결과에 근거하여 도시열섬현상을 효과적으로 완화하기 위해서는 패치형태의 녹지와 코리도 형태의 녹지의 계획의 복합적인 형태로 계획될 수 있도록 제안하고자 한다. 본 연구의 결과는 향후 도시형 아파트단지의 도시열섬현상 완화를 위한 녹지계획의 가이드를 제시하여 도시열섬현상에 따른 회복력을 향상시키기 위한 기초자료를 제시할 수 있을 것이다.

Monitoring and spatio-temporal analysis of UHI effect for Mansa district of Punjab, India

  • Kaur, Rajveer;Pandey, Puneeta
    • Advances in environmental research
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    • 제9권1호
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    • pp.19-39
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    • 2020
  • Urban heat island (UHI) is one of the most important climatic implications of urbanization and thus a matter of key concern for environmentalists of the world in the twenty-first century. The relationship between climate and urbanization has been better understood with the introduction of thermal remote sensing. So, this study is an attempt to understand the influence of urbanization on local temperature for a small developing city. The study focuses on the investigation of intensity of atmospheric and surface urban heat island for a small urbanizing district of Punjab, India. Landsat 8 OLI/TIRS satellite data and field observations were used to examine the spatial pattern of surface and atmospheric UHI effect respectively, for the month of April, 2018. The satellite data has been used to cover the larger geographical area while field observations were taken for simultaneous and daily temperature measurements for different land use types. The significant influence of land use/land cover (LULC) patterns on UHI effect was analyzed using normalized built-up and vegetation indices (NDBI, NDVI) that were derived from remote sensing satellite data. The statistical analysis carried out for land surface temperature (LST) and LULC indicators displayed negative correlation for LST and NDVI while NDBI and LST exhibited positive correlation depicting attenuation in UHI effect by abundant vegetation. The comparison of remote sensing and in-situ observations were also carried out in the study. The research concluded in finding both nocturnal and daytime UHI effect based on diurnal air temperature observations. The study recommends the urgent need to explore and impose effective UHI mitigation measures for the sustainable urban growth.

수원시 덕영대로의 가로수 건강성 평가 및 주요 영향요인 분석 (Analysis of Health Status of Street Trees and Major Affecting Factors on Deogyeong-daero in Suwon)

  • 김은영;정경민
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.49-57
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    • 2019
  • The street trees increase the liveability of cities by reducing stormwater runoff, improving air quality, storing carbon, providing shade, and ameliorating the urban heat-island effect. In this study, the health status of street trees in Suwon was evaluated, and the factors affecting the growth of the trees were also derived. In order to evaluate the growth and health of street trees, field survey was carried out on a total of 125 trees in 25 sections of the Deogyeong-daero where is through the city. During the field survey, the following items were examined: Street trees health status (i.e. species, height, DBH (diameter at breast height), planting types, vigor, etc.), soil factors (i.e. soil temperature, humidity, pH, hardness, etc.), and environmental factors (i.e. landuse, road width, etc.). As the results of field survey, the main species of the street trees was Zelkova serrata, which was healthy in most of the sections. The factors such as planting types, soil temperatures, tree root cover, road extension, distance from the road were derived to affect the growth and health of street trees, and the differences were significant. The results of this study were derived the following conclusions for vigorous street trees: First, it is important to install and maintain the protection facilities like tree root cover for the growth of trees. Second, it is necessary to discuss how to plant multiple trees in narrow spaces like a street green space. Third, it is important to provide appropriate soil conditions continuously for growth of threes. Finally, it should be utilized as a mitigation measure of urban heat island effects.

Terra/Aqua MODIS LST를 이용한 폭염 및 한파기간 동안 습지의 지면온도 완화효과 분석 (Assessment of Surface Temperature Mitigation Effects of Wetlands During Heat and Cold Waves Using Daytime and Nighttime MODIS Land Surface Temperature)

  • 정지훈;이용관;김성준
    • 한국습지학회지
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    • 제21권spc호
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    • pp.123-133
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    • 2019
  • 본 연구는 2018년에 발생한 폭염 및 한파 발생 기간을 대상으로 습지의 지면온도 완화효과를 평가하기 위해 위성관측 지표면 온도(Land Surface Temperature, LST)와 지상 관측 기온 자료를 활용해 토지 이용별 특성 분석을 실시하였다. 폭염 기간에는 폭염주의보 발령 기준인 최고기온 33℃ 이상인 지역, 한파 기간은 한파주의보 발령 기준인 최저기온 -12℃ 이하의 지역을 대상으로 하였다. 위성 자료로는 Terra/Aqua Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 Daytime, Nighttime LST 자료, 지상 관측 기온 자료로는 전국 86개소의 종관기상관측장비(Automated Surface Observing System, ASOS) 지점에 대한 최고 및 최저 자료를 수집하여 데이터베이스를 구축하였다. 분석 결과, 한파 기간을 대상으로 하였을 때 산림의 지면온도의 평균이 -12.7℃로 가장 높았으며, 그 뒤로 밭과 습지가 각각 -12.9℃와 -13.0℃로 나타나 평균이 가장 낮은 도시의 -14.4℃에 비해 1.4℃ 더 높았다. 폭염 기간에도 도시지역의 평균이 34.6℃로 가장 높았고 습지는 33.0℃로 도시지역과 - 1.6℃의 차이를 보여 습지의 지면온도 완화효과를 확인하였다. 습지는 기간에 따라 차이는 있으나 지면온도의 완화 기능을 발휘하였고, 원격탐사 영상을 이용한 확인이 가능하였다.