• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권4호
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• pp.17-24
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• 2015

The formation of heat islands causes high energy demand for space cooling and peak cooling loads in conditioned buildings. High-temperature fluctuations on a building roof may cause mechanical stress and increase surface deterioration. Thermal energy storage (TES) systems using microencapsulated phase-change materials (MPCMs) have been recognized as one of the most advanced energy technologies for enhancing the energy efficiency and sustainability of buildings. In this study, we prepared MPCM/paint composites for mitigating the heat island effect and reducing peak temperature. In addition, we carried out thermal and physical analysis of prepared MPCM composite samples by means of SEM, FTIR spectroscopy, DSC, and TGA. Further, we evaluated the dynamic heat transfer performance of heat-storage tiles painted with 10 g of heat-storage paint. From the obtained results, we deduced that MPCM/hydrophilic paint composites are more applicable to various fields, including the building sector, than MPCM/hydrophobic paint composites. On the basis of SEM and FTIR spectroscopy results, we concluded that materials with hydrophilic properties are more compatible with MPCMs than those with hydrophobic properties. In addition, DSC analysis results revealed that MPCM/hydrophilic paint composites have better compatibility, higher latent heat capacity, and better thermal properties than other composites. TGA results showed that hydrophilic-paint-based composites have higher thermal durability than hydrophobic-paint-based composites. Finally, a lot of MPCM-loaded heat-storage tiles showed lower peak temperatures at all measurement positions.

• 환경영향평가
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• 제31권1호
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• pp.63-74
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• 2022

도시 지역의 열 환경을 파악하기 위해 열 플럭스를 추정하고자 하는 연구들이 많이 진행되어 왔다. 현재 다양한 방법을 통해 현열 플럭스가 추정되고 있으나 각 방법 간의 차이를 비교하는 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 대표적인 두 가지 현열 플럭스 추정 방법을 통해 동일한 대상지의 현열 플럭스를 추정하고 그 결과를 비교하여 방법 간의 의의와 한계를 확인하고자 하였다. 연구 결과 열수지 방정식 방법을 통해 현열 플럭스를 추정할 경우 해상도면에서 큰 장점을 가지나 도시 지역의 특징 중 하나인 인공열을 반영하지 못해 현열이 과소추정될 수 있음을 확인할 수 있었다. 물리식을 기반으로 추정할 경우 상대적으로 오차가 작고 인공열의 반영이 가능하나, 시간 및 공간 해상도에 있어 한계가 있음을 확인하였다. 두 방법은 인공열이 많이 발생하는 공업지역에서 가장 큰 차이를 나타냈으며 그 차이는 평균 약 135 W/m², 최대 400 W/m²로 나타났다. 반면 녹지 및 수변공간은 약 20 W/m²로 두 방법 간의 차이가 매우 작은 것을 확인할 수 있었다. 두 방법 간의 결과가 도시 지역에서 유의미한 차이를 보이는 만큼 향후 연구 목적에 맞는 방법을 선택할 필요가 있다.

• 한국측량학회지
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• 제39권2호
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• pp.113-122
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• 2021

Urban expansion, particularly converting sub-urban areas to residential and commercial land use in metropolitan areas, has been considered as a significant signal of regional economic development. However, this results in urban climate change. One of the key impacts of rapid urbanization on the environment is the effect of UHI (Urban Heat Island). Understanding the effects of urban land cover change on UHI is crucial for improving the ecology and sustainability of cities. This research reports an application of remote sensing data, GIS (Geographic Information Systems) for assessing effects of urban land cover change on the LST (Land Surface Temperature) and heat budget components in Ho Chi Minh City, where is one of the fastest urbanizing region of Vietnam. The change of urban land cover component and LST in the city was derived by using multi-temporal Landsat data for the period of 1998 - 2020. The analysis showed that, from 1998 to 2020 the city had been drastically urbanized into multiple directions, with the urban areas increasing from approximately 125.281 km² in 1998 to 162.6 km² in 2007, and 267.2 km² in 2020, respectively. The results of retrieved LST revealed the radiant temperature for 1998 ranging from 20.2℃ to 31.2℃, while that for 2020 remarkably higher ranging from 22.1℃ to 42.3℃. The results also revealed that given the same percentage of urban land cover components, vegetation area is more effective to reduce the value of LST, meanwhile the impervious surface is the most effective factor to increase the value of the LST.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1619-1629
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• 2013

지구 온난화와 도시 열섬 현상, 그리고 도시 및 교통 환경과 도시민의 건강은 상호 직 간접적인 관계로 이어져 있다. 특히 도시 폭염 및 폭우 등과 같은 이상 기온현상은 도시민의 삶의 질과 관련되어 부정적인 영향을 미치고 있어 그 현상을 파악하기 위한 연구가 최근 다양하게 수행되고 있다. 본 연구에서는 도시 피복율이 높은 도로의 기하구조 및 교통조건이 도로 주변부 기온에 미치는 영향을 파악하기 위하여 서울시 도로 5개의 서로 상이한 도로 기하구조를 가지고 있는 지점의 기온, 습도, 풍속, 교통량, 평균 통행속도, 중앙분리대 설치 여부, 가로 식재 설치 여부 등 도로의 환경(미기상적) 조건과 더불어 도로 및 교통 현황을 조사하였다. T-test 분석 결과 기온의 특성상 오전, 낮, 밤의 기온이 서로 상이하다고 밝혀졌기 때문에 도로 주변부 기온 분석 모형은 시간대별로 각각 구축되어 타당한 결과가 도출되었다. 도로 기하구조면에서는 시간대와 상관없이 식생 중앙분리대가 설치된 도로의 경우는 설치하지 않은 도로에 비해 $1.3{\sim}2.2^{\circ}C$정도의 기온 저감효과를 보이는 것으로 나타났다. 교통조건면에서는 평균통행속도가 낮아질수록, 차로당 교통량이 많을수록 도로 주변부 기온이 올라가는 것으로 밝혀졌다. 따라서 교통 운영면에서 소통을 원활하게 하는 정책을 수행한다면 도로 주변부 기온을 낮추는 효과도 가질 수 있다고 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제26권2호
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• pp.42-54
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• 2023

우리나라 대도시 지역에 인구가 집중되고 이에 따른 수요를 충족시키기 위하여 저밀도 주거지가 재개발·재건축을 통하여 고밀도 주거지화 되고 있다. 그러나 단시간에 이루어진 대규모의 재건축은 도시녹지 면적 감소에 의한 열섬현상을 발생시키는 등 도시 기후에 부정적인 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 Landsat 8 위성영상을 활용하여 서울특별시 강동구 고덕동, 둔촌동 재건축 지역의 2013년에서 2022년까지의 지표 온도의 변화를 분석하였다. 고덕동 지역에서는 재건축이 진행되는 대상지와 산림지역, 산림과 시가지가 혼재된 지역, 저층주거지역에 대한 지표 온도의 차이를 분석하였으며, 둔촌동 지역에서는 대상지와 산림지역, 저층주거지역에 대한 지표 온도의 차이를 분석하였다. 분석은 지표 온도 차이에 대한 다중회귀분석을 통하여 진행되었다. 고덕동 지역과 둔촌동 지역에서 공통적으로 재건축 전단계까지 전반적으로 지표 온도가 산림보다 높고 저층주거지역보다 낮게 나타났다. 이러한 특징들은 고덕동, 둔촌동의 저층주거지역이 대상지보다 녹지율이 낮고 건폐율이 높기 때문에 발생하였음을 알 수 있다. 본 연구를 통해 저밀도 지역이 고밀도화가 되더라도 녹지와 건폐율을 적절하게 관리한다면 도시열섬현상을 완화시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.91-100
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• 2010

To investigate the thermal properties of a water-retentive artificial turf system (W-ATS), we estimated hydrologic parameters including thermal conductivity, heat capacity, and surface albedo for both the W-ATS and natural grass. We used a model experiment to measure surface temperature and evaporation for both the W-ATS and natural grass. We found that the W-ATS had lower thermal conductivity than natural grass did, and it was difficult for the W-ATS to convey radiant heat to the ground. Compared to natural grass, the W-ATS also had lower heat capacity, which contributed to its larger variation in surface temperature: the W-ATS had higher surface temperatures during daytime and lower surface temperatures during nighttime. The albedo of the W-ATS was one-quarter that of natural grass, and reflected shortwave radiation from the W-ATS surface was lower than that from the surface of natural grass. These results indicate that the W-ATS caused the soil temperature to increase. Furthermore, evaporation from the W-ATS was one-quarter the value of evapotranspiration from natural grass.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.21-25
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• 2009

This study is about heat island as one of the urban climate variation factors in urbanized modern society, which compared and observed the thermal characteristics both the downtown location and the outskirt site in summer. The diurnal air temperature range at each point is $12.6^{\circ}C$ in the downtown location and $14.3^{\circ}C$ in the outskirt site, so, it was found that the diurnal air temperature range in the outskirt site was $1.7^{\circ}C$ higher than in the downtown location. There was 20 minutes difference to reach the highest temperature between globe temperature and air temperature in the downtown location, however, the time spent to reach the highest temperature between globe temperature and air temperature in the outskirt site was the same. When we compared the globe temperature between the downtown location and outskirt site, we found that the temperature in the outskirt site was lower than in the downtown location after sunset due to the sudden temperature drops, although the exposed time to insolation in the outskirt site is longer. The average of globe temperature difference on the sample days was $1.1^{\circ}C$, the average of surface temperature difference on the sample days was $1.0^{\circ}C$, and the average of air temperature difference on the sample days was $2.0^{\circ}C$ Thus, it was found that the average of air temperature difference was higher than the average of globe temperature and the average of surface temperature. The result of this study is that the urban environment factors have more effect on the air temperature difference than globe temperature and surface temperature.

• 한국과학예술포럼
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• 제36권
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• pp.11-22
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• 2018

본 연구는 최근 기후변화로 인한 도시 열환경 변화로 도시 열섬현상, 폭염, 가뭄 등 다양한 문제를 발생하고 있으며, 이러한 실정에도 도시민은 삶의 질에 대한 인식과 기대는 더욱 높아져 외부활동에 대한 욕구가 증가하고 있다. 이에, 본 논문은 열환경과 생태공원의 융합연구로 많은 도시민이 이용하는 도시생태공원을 중심으로 열환경 실증분석을 실시하였으며, 이를 통하여 열환경을 고려한 도시생태공원 리노베이션 방안을 제시하였다. 연구결과 및 내용은 다음과 같다. 연구대상지는 다양한 공간구성 및 생태적으로 양호한 길동생태공원으로 선정하였다. 측정항목은 열환경 및 열쾌적 지표로 나누어 측정 및 분석을 실시하였다. 공원 공간유형별 분석결과 산림지구에서 가장 양호한 결과가 도출되었다. 이를 통하여 열환경을 고려한 도시생태공원 리노베이션 방안을 3가지 제시하였다. 이러한 본 연구의 결과는 열환경을 고려한 생태공원 조성 방안의 기초자료로 활용될 수 있다는 점에서 의의가 있다.

• 한국주거학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.51-59
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• 2013

This study aims to improve the thermal comfort level of detached housing area by reducing the impact of thermal environment. The study focused on reducing surface temperature that is generated in buildings and adjacent spaces as a result of sensible heat load and presented a proposal on implementing planting method considering its outdoor condition and structure and composed materials. To perform the study, we utilized 3D-CAD to examine the outdoor condition and structure and composed materials that impact on surface temperature and conducted space design after reflecting climatic elements in simulations. The result is as follows. In reviewing temperature distribution of Heat Island Potential (HIP) of buildings and adjacent spaces, in case where green coverage ratio is increased, there was a $6^{\circ}C$ temperature difference and in regard to changes in the thermal environment in detached housing area, in case where rooftop planting, surface improvement, planting, and overall green coverage ratio is increased, there was a $10^{\circ}C$ temperature difference. In addition, there was difference in temperature in detached housing area following the changes in wind.

• 한국조경학회지
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• 제44권4호
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• pp.109-120
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• 2016

본 연구에서는 열환경 취약성 평가에 관한 국 내외 선행연구 고찰을 바탕으로 열환경 취약성 평가에 적합하면서 도시 및 환경계획 등 공간계획 분야에서 활용할 수 있는 취약성 평가지표를 선정하고, 이를 활용하여 사례지역인 서울시의 열환경 상태를 진단하였다. 이를 위해 폭염, 도시 열섬, 도시 미기후 등 국내 외 열환경 취약성 평가에 활용된 지표들을 고찰하여 도시 열환경 취약성 평가를 위한 15개 지표를 선정하였는데, 기후노출 분야의 건물체적, 민감도 분야의 열환경 취약 건축물, 적응능력 분야의 녹지면적 등 도시구조적 공간적 지표를 포함하였다. 선정된 지표 중 사례지역인 서울지역에 대해 활용가능한 12개 지표의 공간정보를 구축하고, 퍼지이론을 활용한 GIS 공간분석을 통해 서울의 열환경 취약성을 평가하였다. 분석 결과, 강남 지역이 강북 지역보다 열환경에 더 취약한 것으로 파악되었는데, 강남 지역에서는 서초구, 강남구, 동작구, 영등포구, 강서구 일대의 열환경 취약성이 상대적으로 높게 나타났으며, 강북 지역에서는 동대문구, 강북구, 광진구, 중랑구 일대가 다른 구에 비해서 취약성이 높은 것으로 나타났다. 산림지역 및 서울시 외곽지역에 위치한 관악구, 도봉구, 은평구, 노원구 등은 관악산, 북한산 등 산림의 영향으로 인해 '기후노출'과 '민감도' 분야의 취약성이 낮았다. 하지만, 자료수집의 한계로 활용하지 않았던 '적응능력' 분야의 에어컨 보유 현황 지표가 분석에 반영된다면, 서초구, 강남구 등 취약성이 높게 평가된 지역의 결과에 영향을 미쳤을 것으로 예상된다. 본 연구는 기존의 국내 열환경 취약성 평가에서 활용하지 않았던 도시구조적 공간적 지표를 활용함으로써 도시 및 환경계획 분야에서 열취약성을 개선하기 위한 정책 마련에 기여하고, 열환경 위험성을 저감하기 위한 공간계획 수립에 기여할 수 있을 것으로 판단한다.