• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_3호
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• pp.1985-1999
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• 2021

본 연구의 목적은 EPA(Environmental Protection Agency)에서 활용하는 도시열섬 저감기법(옥상녹화, 쿨루프, 차열도료포장 및 차열블럭포장 등)을 연구지역에 적용하여 토지피복 객체간 비교 분석으로 실질적 효과 파악을 목적으로 한다. 이를 위해, 경상남도 김해시 장유무계지역을 연구지역으로 선정하고, 드론 DJI Matrice 300 RTK에 열적외선 영역센서 FLIR Vue Pro R과 가시광선 영역센서인 H20T 1/2.3" CMOS, 12 MP를 활용하여 계측하였다. 계측 일정은 7월 27일 아침 7시 15분부터 저녁 7시 15분까지 1시간 30분 간격으로 총 9장의 열지도와 비교군 토지피복 객체(711개) 열섬 저감기법 토지피복 객체(180개) 를 추출하였다. 추출한 180개의 객체 별 효과값 산출 후, 기법 종류별 효과를 종합한 결과 주간시간 기준 쿨루프 4.71℃, 옥상녹화 3.40℃, 차열도료포장 0.43℃, 차열블록포장 -0.85℃의 열섬 저감효과가 있는 것으로 분석되었다. 시간대별 효과 비교 결과 촬영일 기준 남중시각 인근인 13시에서 기법들의 열섬 저감효과가 가장 높은 것으로 나타났으며, 해당 시각을 지난 13시에서 14:30분 사이에 쿨루프 -8.19℃, 옥상녹화 -5.56℃, 차열도료포장 -1.78℃, 차열블록포장 -1.57℃의 온도 저감의 효율이 변화하였다. 본 연구는 드론과 같은 고해상도 영상을 활용하여 도시열섬 저감기법을 검증한 사례 연구이다. 향후, 고정밀 공간해상도를 가지는 초소형 위성 등의 직접적인 활용 예시가 가능할 것으로 사료된다.

• 한국조경학회지
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• 제48권4호
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• pp.19-28
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• 2020

도시화로 인한 도시열섬현상(Urban Heat Island)이 심화되면서 도시차원의 열 관리가 중요한 이슈로 다뤄지고, 도시열섬현완화 방안으로 녹지사업과 환경정책이 시행되고 있고, 도시공원 및 녹지와 열의 관계를 분석하는 다수의 연구가 수행되었다. 하지만 열이라는 특성은 다수의 요인이 복합적으로 얽혀있어 선형적 상관관계를 통한 해석에 한계가 있다. 본 연구는 변수요인들이 다양하고 데이터의 양이 방대하여 기존의 통계분석방식으로는 분석하기 어려운 분야에서 강점을 갖는 심층신경망 모형 방법론을 사용하여 여름철 서울지역의 공원 및 녹지의 열섬저감효과를 평가하는 것을 목표로 연구를 진행하였다. 이를 위해서 Landsat 8 인공위성영상을 활용하여 동시간의 광역적인 데이터를 취득하였고, ArcGis 10.7을 이용하여 서울시를 30m×30m 그리드로 격자화하여, 각 격자에 열섬저감을 측정할 수 있는 환경변수를 구축하였다. Python 3.7과 Keras를 이용하여 심층신경망 모형을 생성하여 지표면 온도와 변수 간의 관계를 분석하였다. 분석 결과, 인공신경망 모형은 높은 설명력을 가지는 것을 확인하였다. 또한 일반적인 연구 결과와 마찬가지로 인접 녹지와의 거리가 가까울수록, 공원면적이 커질수록, 공원의 식생활력도가 높을수록 지표면 온도가 낮아짐을 확인하였다. 식생활력도에 의한 냉각효과가 많이 있는 것을 확인하였고, 일부 선행연구에서 녹지에 인접할수록 0.3℃ ~ 2.3℃ 저감될 수 있는 특성이 나타나고, 공원의 크기가 크면 2℃~3℃ 저감효과가 나타난다는 결과를 보이고 있는데, 본 연구결과와 비교해 보면 도출된 효과가 과대평가되었을 가능성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 도시열섬현상 완화를 위해 새로운 도시녹지를 조성시 효과적인 녹지 구성을 위한 정보로 활용될 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.75-88
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• 2017

본 연구에서는 대구시를 사례로 도시내에서의 공간지형적 특성에 따른 국지적 바람유동성을 분석하였다. 분석은 3단계로 이루어졌는데, 1단계에서는 지역풍향(종관풍)과 국지적 바람유동간의 기상학적 관계를 비교하였다. 2단계에서는 도심지역과 교외지역으로 구분하여 국지적 바람유동의 변화를 비교 분석하였다. 3단계에서는 KLAM_21을 활용하여 국지적 바람유동과 도시공간전체의 바람길 형성 및 유동과의 공간적 관계에 대하여 비교 검증하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 지역의 대표풍향(종관풍)과 국지적 바람유동 사이에는 기상학적으로 상관성이 낮았다. 둘째, 도심지역 5개와 교외지역 2개 측정지점에서의 국지적 바람유동에 대한 관측결과에서는 지점별로 다양한 풍향을 나타내었다. 이는 측정지점 인근에서의 공간지형적 특성이 국지적 바람유동에 영향을 미치고 있음을 보여주고 있다. 셋째, KLAM_21을 활용하여 분석한 결과를 AWS 측정자료와 비교 검증한 결과 수치모델링분석의 신뢰도를 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 검증한 도시의 국지적 바람유동은 도시열섬현상의 개선을 위한 공간적 기능과 역할을 할 수 있는 요소가 될것으로 판단된다. 즉, 도시계획 수립시 공간지형적 특성에 따른 국지적 바람유동을 체계적으로 파악하고 이를 도시열섬발생지역과 공간적으로 연계될 수 있는 계획적 기법을 적용한다면 도시열섬 현상을 효과적이며 지속적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.45-52
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• 2023

고가의 발전기를 사용하는 발전 방법은 일부 도서의 경우 전력수요 증가로 인한 예비전력 부족과 고비용의 디젤 발전기 운영과 같은 문제점들을 안고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 폐열을 열원으로 이용하는 ORC시스템 적용을 통하여 발전 설비의 효율을 증가시킬 필요가 있다. 따라서 가격 경쟁력과 고신뢰성의 ORC 발전시스템의 현장 기술이 요구되며 발전기의 최적화 기술의 효과가 크기 때문에 본 연구에서는 2개의 발전기 설계를 수행하여 최적화된 30kW 출력을 갖는 고효율의 발전기를 얻었다. 2개의 설계된 모델들에 대한 모의 데이터 비교 결과 발전기의 12,000rpm 기준에서 SPM factor 46.2%의 경우 약 23.2kW의 출력과 92.1%의 효율을 보였고, SPM factor 44.46%의 경우 발전기의 출력은 27.9kw와 93.6%의 효율을 확인하였다. SPM factor 44.46%를 갖는 개선된 설계모델의 시제품 검증을 위하여 110kW 모터 동력계를 갖는 시제품 시험시스템을 설치하였으며 2,000rpm 기준 정격용량 25kW의 조건에서 92.08% 효율을 얻었으며, 시제품 발전기의 시험결과 발전기 설계의 유효성을 확인하였다.

• 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.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.65-77
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• 2012

본 연구에서는 부산의 지난 25년간 장기적 토지피복변화를 조사하고, 이어서 지표면 온도와 기온자료를 이용해서 열섬포텐셜을 평가하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1975년부터 2000년까지 지난 25년 동안 부산의 도시면적은 2.5배 이상 증가하였다. 이처럼 단기간에 도시의 포장면적이 빠르게 증가한 것은 다른 나라에서는 유례를 찾아보기 어려운 우리나라 독특한 현상으로 판단된다. 이러한 과정을 통해서 도시열섬현상이 심화되었을 것이라는 것을 추정할 수 있었다. 지표면 피복에 따른 지표면 온도를 분석한 결과 도시화 지역과 산림지역의 온도가 현저히 차이가 나타났다. 특히 여름철에는 공단지역에서 $36{\sim}39^{\circ}C$로 높게 나타났으며, 반면 도시의 중심에 산지가 위치한 지역에서는 $22{\sim}24^{\circ}C$로 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 토지피복도에 따른 열섬포텐셜은 지표면 피복 상태에 따라서 그 값이 달라짐을 알 수 있었다. 도시화지역 중 공업지역의 열섬포텐셜은 $6{\sim}8^{\circ}C$, 주거지역과 상업지역은 $0{\sim}5^{\circ}C$로 도시열섬을 유발할 가능성이 높음을 확인할 수 있었다. 반면 산림지역이나 농업지역 수변지역 열섬포텐셜 값은 $-6{\sim}-3^{\circ}C$로 나타났다. 본 연구결과를 통해 도시의 토지이용에 따른 기온상승효과를 평가하여 도시의 열환경 개선 및 환경친화적 도시개발 계획에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권5호
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• pp.485-491
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• 2008

The present study examined the relation between land cover condition and temperature in various types of urban green spaces. The diagram of temperature distribution showed that high-temperature zones are formed around paved areas, and low temperature zone around planted areas and grassy areas. Even in planted areas where low-temperature zones were formed, temperature was different according to hierarchical structure. That is, temperature was relatively low in areas covered with arbor + sub-arbor. With regard to land cover ratio, the increase of planted areas and grassy areas had an effect on the fall of temperature and the effect was higher in order of planted areas and grassy areas. On the contrary, paved areas and bare areas had an effect on the rise of temperature. According to the results of factor analysis, in case of the highest temperature, planted area and grassy area were put together into a factor lowering temperature, paved area and temperature into a factor raising temperature, and bare area alone into a factor of low significance. In case of the lowest temperature, grassy area and bare area were put together into a factor, and the validity of the factor analysis was proved by the analysis of urban heat islands. An increase in the number of trees by height was effective in lowering temperature, and the effect was high in order to arbor and sub-arbor, and the source of coldness in planted area was tall trees.

• KIEAE Journal
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• 제15권3호
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• pp.5-14
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• 2015

Purpose: Recently, according to climate changes, human health is exposed to danger over the world and they influence all fields of human society. Due to these climate changes, humans can be exposed to more frequent and extreme scorching heat and cold wave than the present. As precautions against these urban higher temperature and dryness, diverse methods are being sought. Among them, as measures to form cold islands, the evaporative cooling effect realistic to social and economic conditions was examined. Method: This study was conducted to analyze effects of temperature reduction and cooling according to injection quantity of minute water particles by using a blast sprayer as one of alternatives of alleviation of urban climate changes in outside space in summer. For this, through temperature difference in accordance with the injection quantity per hour of a day, a time zone representing the value of the highest temperature change was analyzed. Also, by analyzing temperature difference according to the injection quantity per daytime insolation, relation of amounts of insolation and evaporation was investigated. Temperature difference in accordance with distances at the highest temperature with the highest value in temperature changes was analyzed. Result: At the study result, about temperature, as injection quantity increase, temperature reduction was significant statistically at the highest temperature with the most insolation. A factor with the highest influence was judged to be the increase of the injection quantity. According to the injection quantity, it was predicted that $3.1^{\circ}C$ temperature reduction of a daily average in case of 0.16L/min, $3.5^{\circ}C$ temperature reduction of a daily average in case of 0.32L/min, and $4.4^{\circ}C$ temperature reduction of a daily average in case of 0.48L/min.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 1999년도 Proceedings of the 1999 Annual Conference The Korean Society of Agricutural Engineers
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• pp.155-161
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• 1999

The land reclamation area of Saemangeum(Kunsan) is located between 126$^{\circ}$10' E~126$^{\circ}$50' E and 35$^{\circ}$35' N~356$^{\circ}$05'N at the western coast of the Korean peninsula. The are many small islands including extensive areas of semi-diurnally flooded and dewatered tidal flats. The reclamation area of Saemangeum has a range of 5.6m spring tide and the maximum tidal current speed is about 1.41m s-1 in ordinary spring tide. Most of the sediments deposited on the tidal flats are transported from the Geum river, the Manjyung river and The Dongjin river. The soil in this area consists of silty sand with the depth of 10m to 30m . The wind in winter is strong from the direction of northwest. In the past twenty years, land reclamation projects for agricutural purpose or industrial cocmplex have been mostly implemented along the western coast of Korea. Saemangeum coastal area is being constructed the33km sea dike and 40, 100ha reclamation area. The purpose of this study is to find the residual circulations in four seasons after the dike construction by a robust diagnostic and prognostic numerical model. Heat flux at the sea surface in January ,May , August , October was asopted on the basis on the daily inflow of solar radiation at the earth surface, assuming an average atomospheric transmission and no clouds , as a function of latitude and time of year(George L.P.J.E William, 1990). The discharge from the Geum , the Mankyung and the Dongjin rivers was adopted on the basis of experience formula of river flow in January , May ,August, October (The M. of C.Korea, 1993) . Water temperature and salinity along the open boundaries are obtained from the results of field observation s.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.185-191
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• 2009

여름을 제외한 다른 계절의 온난화 혹은 일 최저기온에 대한 온실효과와 도시열섬효과에 관한 연구가 활발히 수행되었던 것에 비하면 여름철의 기온상승, 특히 일 최고기온의 상승에 대한 연구는 미흡하다. 최근 25년간 전국 18개 지점에서 관측된 우리나라의 여름철(6-8월) 일 최고기온 변화를 조사하고 그 변화에 미친 일사량의 영향을 분석한 결과, 평년(1971-2000)에 비해 하루 평균 일사량은 $0.61MJ\;m^{-2}$ 증가하였으며 같은 기간 일 최고기온은 $0.1^{\circ}C$ 상승한 것으로 확인된다. 이 기간 중 일사량의 연차변이는 여름 최고기온 연차변이의 65%를 설명할 수 있었다. 일사량의 증가는 대기투과율의 증가에 기인하며 대기투과율의 증가는 에어로졸 농도 특히 아황산가스 농도 감소 때문인 것으로 판단된다. 1999년부터 2007년까지 여름철 아황산가스 농도가 계속 감소해왔는데 이와 같은 경향이 앞으로도 지속된다면 대기투과율 증가 및 이에 따른 일사량 증가와 증가된 일사량으로 인한 최고기온 상승을 예상할 수 있다.