도시농업의 도시열섬현상 저감효과에 대한 계량화 평가연구

국문 초록 (Abstract)

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℃ 이었다.
2. 6개 도시의 폭염기 (7월하순 - 8월상순) 동안 벼와 콩의 최대 일평균증발산량은 각각 6.86 ton 10a<SUP>-1</SUP> day<SUP>-1</SUP> 및 6.00 ton 10a<SUP>-1</SUP> day<SUP>-1</SUP> 이었다.
3. 수원시 중심지에 위치한 도시 농경지의 도시열섬 저감 효과의 지표로 볼 수 있는, 벼 및 콩 군락의 온도와 기온과의 차이는 각각 10.5℃ 및 3.0℃ 이었다.
4. 안성시 외각에 위치한 도시농경지에서 폭염기간 동안 벼 및 콩 군락과 대기의 온도 차이는 각각 평균 2.6℃ 및 2.2℃ 이었다.
5. 2012년 년 중 최고 폭염일 (8월 5일)의 수원시 중심지에 위치한 도시 정원 식물 체 잎 표면온도는 대기온도 대비 2.0℃, 도시건물 외벽 대비 14.5℃ 더 낮았다.
6. 수원시 중심지의 식물에 의한 도시열섬 저감효과를 전력량으로 비교하면 벼 5,250. 콩 2,200, 도시정원 식물 1,000 MW day<SUP>-1</SUP> 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<SUP>-1</SUP> day<SUP>-1</SUP> 이었다.
8. 수원시 중심지 폭염기의 작물에 의한 CO₂ 흡수량은, 벼 20.27, 콩 15.54 kg CO₂ 10a<SUP>-1</SUP> day<SUP>-1</SUP> 이었다.
9. 수원시 중심지 폭염기의 작물에 의한 O₂ 발생량은 벼 14.74, 콩 11.30 kg O₂ 10a<SUP>-1</SUP> day<SUP>-1</SUP> 이었다.
10. 수원시 중심지 폭염기의 작물에 의한 오존 농도 저감 효과는 벼 21.0, 콩 8.8 및 도시정원 식물 4.0 ppb 이었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Vegetation can make not only to lower the urban ambient air temperature (UAAT) by crop evapotranspiration (ET) and increasing solar radiation albedo, but also to reduce the urban air pollution by CO₂ uptake and O₂ emission in addition to the reducing ozone concentrations by aid of lower the UAAT. To evaluate the effect of vegetation on urban heat island mitigation (UHIM), the climate change of 6 cities during 30 years are analysed, and the amount of ET, CO₂ uptake, O₂ emission and ozone concentrations are estimated in Korea. The most hot season is the last part of July and the first part of August, and the highest average UAAT of a period of ten days was 35.03℃ during 30 years (1979 - 2008). The mean values of maximum ET of rice and soybean in urban area during urban heat island phenomena were 6.86 and 6.00 mm day<SUP>-1</SUP>, respectively. The effect of rice and soybean cultivation on lowering the UAAT was assessed to be 10.5 and 3.0 ℃ in Suwon, respectively, whereas the differences between the UAAT and canopy temperature at urban paddy and upland in Ansung were 2.6 and 2.2℃. On the other hand, the urban-garden in Suwon city had resulted in lowering the UAAT and the surface temperature of buildings to 2.0 and 14.5℃, respectively. Furthermore, the amounts of CO₂ uptake by rice and soybean were estimated to be 20.27 and 15.54 kg CO₂ 10a<SUP>-1</SUP> day<SUP>-1</SUP>, respectively. The amounts of O₂ emission by rice and soybean were also assessed to be 14.74 and 11.30 kg O₂ 10 a<SUP>-1</SUP> day<SUP>-1</SUP>, respectively. As other cleaning effect of air pollution, the ozone concentrations could be also estimated to reduce 21.0, 8.8, and 4.0 ppb through rice-, soybean cultivation, and urban gardening during most highest temperature period in summer, respectively.

목차 (Table of Contents)

• 서언
• 재료 및 방법
• 결과 및 고찰
• 적요
• 인용문헌

참고문헌 (Reference)

1 엄기철, "우리나라 북부권역 시설재배 고추의 물절약형 관개 기준 설정 연구" 한국토양비료학회 45 (45): 312-316, 2012

2 박기용, "수공간 조성을 통한 도시의 열섬현상 저감효과 분석 - 대전시 노은지구 열매마을아파트를 중심으로 -" 한국생태환경건축학회 11 (11): 13-18, 2011

3 HAL, "Urban heat islands mitigation. Guidance and Resources for Valley and Businesses, Local Government, and Residents"

4 Akbari, H., "Shade trees reduce building energy use and CO2 emissions from power plants" 116 : S119-S126, 2002

5 Akbari, H., "Peak power and cooling enerage savings of high-albedo roofs" 25 : 117-126, 1997

6 Taha, H., "Modeling the meteorological and energy effects of urban heat islands and their mitigation: A 10-Region Study" Lawrence Berkeley Laboratory 1996

7 Lim, J.N., "Modeling of estimating soil moisture, evapotranspiration and yield of Chinese cabbages from meterological data at different growth stages" 21 (21): 386-408, 1988

8 Akbari, H., "Measured energy savings from the application of reflective roofs in 2 small non-residential buildings" 28 : 953-967, 2003

9 Park, J.H., "Global warning and heat island effect" 9 : 20-28, 2011

10 Eom, K.C., "Development of a system for integrated evaluation of the impact of climate change on agro-ecosystem" RDA Agenda Project, RDA 2011

11 Akbari, H., "Cool surface and shade trees to reduce eneragy use and improve air quality in urban areas" 70 (70): 295-310, 2001

12 Rosenfeld, A.H., "Cool communities: strategies for heat islands mitigation and smog reduction" 28 : 51-62, 1998

13 KEI, "A study on strategies to mitigate urban heat island effects as part of climate change adaptation in urban areas" 1-32, 2009

14 NIAST, "1982∼1996. Research Report" Soil and Fertilizer Management Division, National Academy of Agricultural Science, RDA 1996