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도시규모 고해상도 하늘시계지수 지도의 구축 및 활용방향 고찰: 수원특례시를 대상으로
안승만 국토연구원 2022 국토연구 Vol.113 No.-
A sky view factor (SVF) is a dimension-reduced urban canopy parameter (UCP) that captures three-dimensional urban surface morphologic form through a horizontal fraction. This study developed an urban scale high-resolution (2 m) sky view factor (SVF) raster mapping method and discussed it for further applications. The study site is Suwon administrative area, South Korea (121.04 km²), with a population of close to 1.3 million. In this study, airborne LiDAR-based three-dimensional point cloud (3DPC) data were used as an input to build urban scale high-resolution SVF raster maps. Two types of SVF maps (GB and GBH) are compared to describe the tree effect using Zonal statistics quantitatively. Results visually and statically explain a relationship between land-use-based urban surface form and the SVF difference map derived from two SVF raster (GB - GBH). The SVF difference average value explains the tree effect which mitigates micro-climate as a land cover lessens solar radiation on hot summer days. A further application research study about the high-resolution SVF map should follow to develop scientific knowledge and support climate-friendly urban planning. 하늘시계지수(Sky View Factor: SVF)는 도시의 토지이용으로 만들어지는 피복의 외형과 미기후 상호작용을 설명하는 지표이다. 이 연구에서는 도시 규모의 고해상도(2m) 하늘시계지수 지도를 개발하고 활용 방향을 모색하였다. 연구대상지는 인구 130만 명에 육박하는 수원특례시 행정구역(121.04 km²)으로 항공 라이다 기반 3차원 점군 자료가 입력 자료로 적용되었다. 높이 2m 이상의 수목을 반영하지 않은 사례(GB)와 반영한 사례(GBH)로 고해상도 하늘시계지수를 구축하고, 이 두 자료의 차이로부터 수목의 효과(Diff)를 계량적으로 구하고 공간적 분포를 조사하였다. 결과적으로, 이 연구를 통해서 작성된 각각의 도시 규모의 고해상도 하늘시계지수 지도는 도시의 토지이용 형태 및 이로 인한 미기후 영향을 시각적·통계적으로 잘 보여주고 설명하고 있었다. 건물·식생의 입체적인 외형은 기후변화 적응 관리 측면에서 중요하게 고려할 요소이지만 지금까지는 과학적 도시계획·관리 방법론을 적용하기가 어려웠다. 향후 고해상도 하늘시계지수 지도를 활용한 다양한 응용영역들이 과학적 지식을 발전시키고 기후 친화적으로 도시를 계획할 수 있도록 지원해야 할 것이다.
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고밀도 주거지역에서의 복사플럭스 영향 연구 - 서울시 중랑구 지역을 대상으로 -
이채연,권혁기,프레드릭 린드버그 한국지리정보학회 2018 한국지리정보학회지 Vol.21 No.4
The purpose of this study was to verify the reliability of the solar radiation model and discuss its applicability to the urban area of Seoul for summer heat stress mitigation. We extended the study area closer to the city scale and enhanced the spatial resolution sufficiently to determine pedestrian-level urban radiance. The domain was a 4 km2 residential area with high-rise building sites. Radiance modelling (SOLWEIG) was performed with LiDAR (Light Detection and Ranging)-based detailed geomorphological land cover shape. The radiance model was evaluated using surface energy balance (SEB) observations. The model showed the highest accuracy on a clear day in summer. When the mean radiation temperature (MRT) was simulated, the highest value was for a low-rise building area and road surface with a low shadow effect. On the other hand, for high-rise buildings and vegetated areas, the effect of shadows was large and showed a relatively low value of mean radiation temperature. The method proposed in this study exhibits high reliability for the management of heat stress in urban areas at pedestrian height. It is applicable for many urban micro-climate management functions related to natural and artificial urban settings; for example, when a new urban infrastructure is planned. 본 연구는 도시지역을 대상으로 태양복사모델링을 수행하고 검증하여, 도시 내 열스트레스 완화에 대한 적용 가능성을 논의하였다. 이를 위해 연구지역은 항공 LiDAR 자료를 기반으로 실제 건물과 식생의 형태와 높이가 구현되었고, 보행자높이에서의 단파 및 장파복사 플럭스가 모의될 수 있도록 해상도를 향상시켰다. 고층 및 저층 건물이 고밀도로 존재하는 주거지역 4㎢에서 SOLWEIG 모델을 이용하여 복사플럭스를 모의하고, 지표에너지수지시스템의 Net radiometer를 이용한 복사플럭스 관측자료로 검증하였다. 그 결과 여름철 맑은 날 가장 높은 정확도를 나타냈고, 같은 날에 대한 평균복사온도를 모의한 결과, 그림자영향이 적은 저층 건물지역과 도로표면에서 가장 높은 수치를 나타냈으며, 고층 건물지역과 식생지역에서는 그림자의 영향으로 상대적으로 낮은 수치를 나타냈다. 본 연구에서 제안된 방법은 보행자높이에서 도시 내 열스트레스 지역 관리를 위한 높은 신뢰도를 보여주었다. 더욱 확장되고 있는 도시재생 및 재개발에 있어서, 새로운 주거환경을 도입하기 위해 도시 기반시설을 계획할 때 자연 및 인공 도시환경 설정과 관련된 많은 기능이 적용될 수 있다.
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봄철 치유의 숲 이용객의 열쾌적성 예측을 위한 에너지 수지 모델링
안시옥,송도윤,송초롱,박범진 한국산림휴양복지학회 2022 한국산림휴양학회지 Vol.26 No.4
This study was conducted to quantify the heat stress of Daejeon Healing Forest visitors in April and May in spring using the COMFA model and to use it to predict the thermal comfort of the healing forest. This study was largely conducted in four stages. First, the thermal environment at seven points where the frequency of use of the healing forest is high was measured. Second, by applying the thermal environmental elements measured directly to COMFA, the energy budget of healing forest visitors on sunny, partly cloudy, and complete overcast days was predicted. Third, the place and time where the heat load of the healing forest was high were confirmed. Fourth, a plan to alleviate the heat load of users was proposed. As a result of the establishment of the predictive model, among the three predicted scenarios, The three places were evaluated to be careful of thermal diseases on sunny days, April, from 13:00 to 18:00, and The all places were evaluated to be careful of thermal diseases on sunny days, May, from 11:00 to 17:00. By providing energy budget information through the healing forest thermal comfort prediction model, a plan to improve the thermal comfort in terms of healing forest users and space management was proposed. In terms of users, thermal comfort prediction can prevent thermal diseases by preparing for heat stress in advance. In addition, since it is possible to establish a plan in advance to improve the thermal comfort o the healing forest, it is believed that the main use space can be identified according to the purpose of the space and the thermal comfort of the healing forest can be improved. 본 연구는 COMFA모델을 사용하여 봄철인 4, 5월 대전 치유의 숲 이용객의 열스트레스를 정량화하고 치유의 숲 열쾌적성 예측에 활용하고자 수행되었다. 이 연구는 크게 4단계로 진행하였다. 첫째, 치유의 숲의 이용빈도가 높은 일곱 지점의 열 환경을 측정하였다. 둘째, 직접 측정한 열환경 요소를 COMFA에 적용하여 치유의 숲 이용객의 맑은 날, 부분적으로 흐린 날, 흐린 날의 에너지수지(Energy Budget)를 예측하였다. 셋째, 치유의 숲의 열부하가 높은 장소와 시간을 확인하였다. 넷째, 이용객의 열부하를 완화하는 방안을 제시하였다. 예측 모델 구축 결과, 예측된 세 가지 시나리오 중 화창한 날, 4월의 경우, 13시~18시에 세 지점이 온열질환에 주의해야 한다고 평가되었으며, 화창한 날, 5월의 경우, 11시~17시에 모든 지점이 온열질환에 주의해야 한다고 평가되었다. 치유의 숲 열쾌적성 예측모델을 통해 에너지수지(Energy Budget) 정보를 제공함으로써 치유의 숲 이용객과 공간관리 측면에서 열환경 개선 방안을 제시하였다. 이용객 측면에서, 열쾌적성 예측은 미리 열 스트레스를 대비 함으로써 온열질환을 예방할 수 있다. 또한, 운영 측면에서, 치유의 숲의 계획단계에 열쾌적성을 증진 시킬 수 있는 방안을 사전에 수립할 수 있으므로 공간의 목적에 따라 주 이용공간을 파악하고 해당 공간의 열쾌적성을 증진시켜 치유의 숲의 만족도를 높이고 이용 활성화 향상에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
DBpia
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