• 대한인간공학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.23-36
• /
• 2017

Objective: This paper presents a study to evaluate the WBGT index for assessing the effects of a wide range of outdoor weather conditions on human responses. Background: The Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) index was firstly developed for the assessment of hot outdoor conditions. It is a recognised index that is used world-wide. It may be useful over a range of outdoor conditions and not just for hot climates. Method: Four group experiments, involving people performing a light stepping activity, were conducted to determine human responses to outside conditions in the U.K. They were conducted in September 2007 (autumn), December 2007 (winter), March 2008 (spring) and June 2008 (summer). Environmental measurements included WBGT, air temperature, radiant temperature (including solar load), humidity and wind speed all measured at 1.2m above the ground, as well as weather data measured by a standard weather station at 3m to 4m above the ground. Participants' physiological and subjective responses were measured. When the overall results of the four seasons are considered, WBGT provided a strong prediction of physiological responses as well as subjective responses if aural temperature, heart rate and sweat production were measured. Results: WBGT is appropriate to predict thermal strain on a large group of ordinary people in moderate conditions. Consideration should be given to include the WBGT index in warning systems for a wide range of weather conditions. However, the WBGT overestimated physiological responses of subjects. In addition, tenfold Borg's RPE was significantly different with heart rate measured for the four conditions except autumn (p<0.05). Physiological and subjective responses over 60 minutes consistently showed a similar tendency in the relationships with the $WBGT_{head}$ and $WBGT_{abdomen}$. Conclusion: It was found that either $WBGT_{head}$ or $WBGT_{abdomen}$ could be measured if a measurement should be conducted at only one height. The relationship between the WBGT values and weather station data was also investigated. There was a significant relationship between WBGT values at the position of a person and weather station data. For UK daytime weather conditions ranging from an average air temperature of $6^{\circ}C$ to $21^{\circ}C$ with mean radiant temperatures of up to $57^{\circ}C$, the WBGT index could be used as a simple thermal index to indicate the effects of weather on people. Application: The result of evaluation of WBGT might help to develop the smart clothing for workers in industrial sites and improve the work environment in terms of considering workers' wellness.

• 한국조경학회지
• /
• 제46권6호
• /
• pp.60-74
• /
• 2018

본 연구는 폭염 시 동-서향 가로의 북측 보도($N35^{\circ}10.73{\sim}10.75^{\prime}$, $E128^{\circ}55.90-58.00^{\prime}$, 표고: 50m)에서 기상측정장비, 순복사계, 반사구와 열화상카메라를 이용한 실측을 통해 가로수와 쉘터에 의한 차양이 인체가 체감하는 열환경에 주는 영향을 MRT, L-MRT, UTCI, 바닥면, 벽면, 천개면의 구성요소별 방사온도로 평가하였다. 이를 위해 1 및 2열 가로수와 생울타리, 쉘터와 어-닝, 햇빛 노출지에 대한 열환경을 측정하였다. 9일간 오전 10시부터 오후 4시까지의 선 자세의 인체가 흡수한 매 1분 간격 인체-생기상학적 자료 그리고 1일간 오후 1시 16분부터 35분까지 보도 구성요소의 방사온도를 분석한 결과는 다음과 같다. 가로수와 쉘터에 의한 차양은 여름철 낮 동안 UTCI를 감소시킴으로써 열스트레스를 완화하였는데, 햇빛 노출지에 비해 1 가로수와 생울타리는 0.4단계~0.5단계, 2열 가로수와 생울타리는 0.5단계~0.8단계, 쉘터와 어-닝은 0.3단계~1.0단계로 낮추어 주었다. 하지만 폭염 시에는 가로수와 쉘터 하부의 열환경도 이용자들에게 대부분의 시간대에 "매우 강한 열스트레스"를 주는 것으로 나타났다. 그리고 햇빛에 노출된 보도 상의 열환경은 "매우 강한 열스트레스" 또는 "극심한 열스트레스"를 주는 것으로 나타났다. 체온 $37^{\circ}C$를 기준으로 한 보도 구성요소의 열스트레스 부하온도는 포장면 $7.4^{\circ}C{\sim}21.4^{\circ}C$, 도로면 $14.7^{\circ}C{\sim}15.8^{\circ}C$, 쉘터의 캐노피 $12.7^{\circ}C$, 어-닝 $8.6^{\circ}C$, 가로시설물 $7.0^{\circ}C$, 건물벽면 $3.5^{\circ}C{\sim}6.4^{\circ}C$ 순으로 나타났다. 열스트레스 부하율은 포장면 34.9%~81.0%, 도로면 9.6%~25.2%, 쉘터의 캐노피 24.8%, 건물벽면 14.1%~15.4%, 어-닝 7.0%, 가로시설물 5.7% 순으로 나타났다. 보도에서 보행자의 열적 쾌적성을 개선하기 위해서는 차양을 통해 포장면 및 도로면 그리고 건물벽면의 방사온도를 낮추는 것이 가장 효율적이며, 이를 위해서는 최소한의 정지와 전정을 통해 가로수의 수관투영면적과 LAI를 높여야 하며, 도로변에 지엽이 치밀한 생울타리를 조성하는 것은 필수적이다. 그리고 쉘터나 어-닝의 표면온도를 낮추기 위해서 서멀 라이너, 고반사 재료, 식생 녹화 등의 대책을 강구할 필요가 있다. 아울러 건물벽면에 재귀반사 재료를 사용함으로써 반사광을 제어하여야 하며, 적극적으로는 보도 포장 표면온도를 낮추기 위해 보도 포장면에 물을 뿌리는 것이 효율적이다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제25권8호
• /
• pp.1115-1129
• /
• 2016

To analyze human thermal environments in protected horticultural houses (plastic houses), human thermal sensations estimated using measured microclimatic data (air temperature, humidity, wind speed, and solar and terrestrial radiation) were compared between an outdoor area and two indoor plastic houses, a polyethylene (PE) house and a polycarbonate (PC) house. Measurements were carried out during the daytime in autumn, a transient season that exhibits human thermal environments ranging from neutral to very hot. The mean air temperature and absolute humidity of the houses were $14.6-16.8^{\circ}C$ (max. 22. $3^{\circ}C$) and $7.0-12.0g{\cdot}m^{-3}$ higher than those of the outdoor area, respectively. Solar (K) and terrestrial (L) radiation were compared directionally from the sky hemisphere (${\downarrow}$) and the ground hemisphere (${\uparrow}$). The mean $K{\downarrow}$ and $K{\uparrow}$ values for the houses were respectively $232.5-367.8W{\cdot}m^{-2}$ and $44.9-55.7W;{\cdot}m^{-2}$ lower than those in the outdoor area; the mean $L{\downarrow}$ and $L{\uparrow}$ values were respectively $150.4-182.3W{\cdot}m^{-2}$ and $30.5-33.9W{\cdot}m^{-2}$ higher than those in the outdoor area. Thus, L was revealed to be more influential on the greenhouse effect in the houses than K. Consequently, mean radiant temperature in the houses was higher than the outdoor area during the daytime from 10:45 to 14:15. As a result, mean human thermal sensation values in the PMV, PET, and UTCI of the houses were respectively $3.2-3.4^{\circ}C$ (max. $4.7^{\circ}C$), $15.2-16.4^{\circ}C$ (max. $23.7^{\circ}C$) and $13.6-15.4^{\circ}C$ (max. $22.3^{\circ}C$) higher than those in the outdoor area. The heat stress levels that were influenced by human thermal sensation were much higher in the houses (between hot and very hot) than in the outdoor (between neutral and warm). Further, the microclimatic component that most affected the human thermal sensation in the houses was air temperature that was primarily influenced by $L{\downarrow}$. Therefore, workers in the plastic houses could experience strong heat stresses, equal to hot or higher, when air temperature rose over $22^{\circ}C$ on clear autumn days.

• 설비공학논문집
• /
• 제15권10호
• /
• pp.870-878
• /
• 2003

The maintenance of thermal equilibrium between the human body and its environment is one of the primary requirements for health, wellbeing and comfort. For the effective control of indoor thermal environment, thermostat or humidistat is used. But, it is not sufficient to control the indoor thermal environment using only one or two parameters as human response for the indoor comfortable environment. So an environmental thermal index is required for the control of indoor thermal environment effectively. In this study, a PMV sensor has been developed which has integrated from various kinds of individual sensors for temperature, humidity, air velocity, radiant temperature. After applying the PMV and PPD equation, it is possible to monitor the indoor thermal environment with the sensor system, which is adopted to the circuit for optimization according to the human response with the metabolic rate and activities. The measurement was carried out to verify the performance of the integrated sensor system in comparison with existing measurement system, the PMV meter. As a result, the possibility of applying the PMV sensor to control the indoor thermal environment simultaneously was examined.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.153-170
• /
• 2013

본 연구는 도시 근린공원의 열쾌적성을 평가하고 이에 따른 열환경 개선방안을 도출하고자 연구를 진행하였다. 먼저 공원의 주요 열환경 인자의 분포특성 및 공간 유형별 차이를 평가한 결과, 기온, 상대습도, 풍속의 경우 공간적으로 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 그러나 평균복사온도는 공간의 개방정도 및 포장재질에 따라 큰 차이를 나타내는 것으로 확인되었다. 추출된 열환경 인자를 토대로 공간 유형에 따른 열쾌적성을 평가한 결과, 광장의 PMV(Predicted Mean Vote, 예상온열감) 지수가 4.39로 가장 높게 나타났으며, 동선의 경우 2.58, 녹지 1.90 그리고 휴게공간은 0.42로 평가되었다. 이러한 열쾌적성을 결정하는 열환경 요인에 대한 중요도를 평가해보기 위하여 PMV 회귀모형을 구축한 결과, 평균복사온도(1.084), 풍속(-0.280), 기온(0.013), 상대습도(-0.009)의 순으로 PMV에 대한 상대적인 중요도가 높게 나타났다. 열환경적 측면에서 개선이 필요한 지역을 대상으로 시나리오 분석을 실시한 결과, 반사율, 색상, 포장재질의 물리적 특성 변화를 통해 인체가 체감하는 열쾌적성을 향상시킬 수 있으며, 실제 공원에 이를 적용하여 개선안을 마련할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제4권3호
• /
• pp.319-327
• /
• 2001

The objective of this study is to clarify the effect of thermal radiation environments on human thermal comfort, depending on different canyon types and surface materials on the human thermal comfort in a housing complex in Pohang city, Korea. For this purpose, the operative temperature and new effective temperature were calculated based on the modified mean radiant temperature of canyon models variated by the existence of direct radiation existence, surface materials, and the width and length of the street spaces in a housing complex. These indices for the canyon have been calculated from the meteorological data of Pohang city, which include air temperature, relative humidity, air velocity, global solar radiation and cloud. And the monthly averages of these climate factors measured at noon have been used. The results are as follows: (1) It is revealed that the short-wave radiosity reached the human body is affected by direct solar radiation and surface materials, and the long-wave radiosity by canyon types. (2) The existence of direct solar radiation, the kinds of surface materials and canyon types affect operative temperature($OT_n$) and new effective temperature($ET^*{_n}$). (3) The analysis of the human heat balance in the canyon indicates that the influence of radiation on human body is marc likely to be affected by the existence of direct solar radiation on human model.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.86-92
• /
• 2010

건자재로서 나무 결함중의 하나는 화재에 대한 취약성이다. 본 연구의 목적은 한국에서 자란 리기다 소나무와 밤나무의 연소성질을 시험하는 것과 건자재로서의 사용에 대한 바람직한 특성을 알아내는 것이다. 콘칼로리미터(ISO 5660-1)는 열방출율과 CO, $CO_2$ 발생과 연기차폐와 같은 연기지수를 측정하는 데 이용되었다. $50kW/m^2$의 외부 열유속하에서 밤나무의 평균열방출율($HRR_{mean}$)은 소나무의 평균열방출율 $68.5kW/m^2$과 비교하여 $70.4kW/m^2$을 나타내었다. 게다가 총열방출율(THR)은 밤나무($120.8MJ/m^2$)가 소나무($81.9MJ/m^2$)보다 높게 나타났다. 이들 결과는 시험된 나무종의 체적밀도에 의존된다. 밤나무는 소나무에 비하여 높은 $CO_{mean}$ 수율과 높은 CO/$CO_2$ 수율을 나타내었다.

• 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.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.214-222
• /
• 2017

Objectives: A hospital is a complex building that serves many different purposes. The indoor environment in a hospital plays a major role in patient well-being and the work efficiency of the hospital staff. This study was conducted to evaluate overall comfort in two major hospitals over the course of one year. Methods: Various indoor environmental conditions were measured in two general hospitals for one year (April 2014 to April 2015). Monitoring alternated between the hospitals at one month per respective monitoring session. The indoor air temperature, relative humidity (RH), mean radiant temperature and air velocity were measured in order to calculate the predicted mean vote (PMV). Carbon dioxide concentration, noise level and illumination level were concurrently measured and applied to the overall IEQ acceptance model for the hospitals (IEQh). Results: The IEQh at the two general hospitals was different at five spaces within a building. The IEQh for summer and winter were significantly different. Real-time IEQh demonstrated that indoor comfort was affected by the hospital's operating hours due to operation of the HVAC system. The percentage of indoor comfort in the hospitals was higher using PMV than IEQh. Conclusion: IEQh in the hospitals was different at locations with different purposes. Indoor comfort assessment using IEQh was stricter than with PMV. Additional research is needed in order to optimize the IEQh model.

• 에너지공학
• /
• 제24권1호
• /
• pp.24-31
• /
• 2015

바닥복사난방 공간에서 생활특성과 착의량에 따른 열쾌적 범위를 제시하고 각 조건별 에너지사용량 및 비용을 산출하여 비교하는 것을 목적으로 하였다. 좌식생활이 입식생활보다 낮은 온도에서 중립적 온도를 나타냈는데 바닥표면과 인체사이의 국부적인 열전달이 전신온열감에 영향을 주었기 때문으로 판단된다. 착의량이 높을수록 낮은 온도에서 중립점 온도를 나타냈는데 착의량을 증가시키면 인체에서 방출되는 열손실이 감소하여 낮은 실내온도에서 동일한 열쾌적을 느낄 수 있기 때문으로 판단된다. 좌식생활방식이 입식생활방식보다 평균 6.0%의 에너지 사용량이 절감되는 것으로 나타나 좌식생활이 경제적인 생활방식으로 분석되었다. 착의량 1.2 Clo 상태가 착의량 1.0 Clo 상태보다 평균 13.5%, 착의량 0.8 Clo상태보다 평균 18.0%의 에너지 사용량이 절감되는 것으로 나타나 동절기에 착의량을 증가시키는 생활습관의 변화만으로도 에너지 절감 효과가 큰 것으로 분석되었다.