Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies (한국지리정보학회지)

The Korean Association of Geographic Information Studies (한국지리정보학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Development of Thermal Comfort Evaluation Map by the Land Cover in Yeongnam Region

영남지역의 토지피복에 따른 열쾌적성평가도 구축

  • Kang, Dong-Hyun (Dept. of Landscape Architecture, Kyungpook National University) ;
  • Choi, Chul-Hyun (Dept. of Landscape Architecture, Kyungpook National University) ;
  • Jung, Sung-Gwan (Dept. of Landscape Architecture, Kyungpook National University)
  • Received : 2014.04.01
  • Accepted : 2014.06.18
  • Published : 2014.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The purpose of this study is to analyze the thermal comfort in Yeongnam area using climatic data and GIS data in order to determine regions necessary to improve thermal environment policies. The results of the calculated PET show that Daegu city is high and Bonghwa-gun is low compared to other regions. PET was compared with the typical classification according to regional characteristics. As a result, PET value of rural areas such as Changnyeong-gun, Haman-gun and Goryeong-gun was high but Green space was too low compared to other rural areas. Yeongnam area was classified according to the value of PET using cluster analysis. As a result, more low grade areas show that green space ratio was low and facility area was high. It is determined that there is a relationship between thermal comfort and land cover. The thermal comfort evaluation map in Yeongnam area will be useful for urban planning in order to establish a sustainable city in climate change.

본 연구는 다양한 기상자료와 공간분석기법을 통해 영남지역의 열쾌적성평가도를 구축하여 우선적인 열환경 개선 정책이 추진되어야 하는 지역을 도출하였으며, 토지피복 현황과의 비교를 통해 향후 지역적 범위의 도시 녹지계획 수립에 활용하여 쾌적한 야외활동을 도모하고자 하였다. 기상청의 RCP시나리오자료와 GIS공간분석기법을 통해 열쾌적성 지수인 PET를 산출한 결과, 대구광역시(33.65)가 여름철 열적스트레스가 가장 높은 지역으로 나타났으며, 봉화군(28.44)은 PET값이 낮게 나타나 타 지역에 비해 여름철 열적스트레스가 낮은 것으로 평가되었다. 지역별 특성에 따라 영남지역을 광역시, 대도시, 도 농촌형, 농촌형으로 구분하여 산출된 PET값을 비교해 본 결과, 창녕군, 함안군, 고령군 등은 농촌형 지역임에 불구하고 PET값이 높게 나타났는데, 타 농촌지역에 비해 녹지면적이 현저히 낮은 것으로 분석되었다. 다음으로 산출된 PET값에 따라 군집분석을 통해 영남지역을 분류한 결과 열쾌적성이 높은 등급일수록 시설지역 면적율은 낮고, 녹지지역 면적율은 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 통해 구축된 열쾌적성 평가도는 영남지역의 열쾌적성을 정량적으로 평가함으로써 기후변화에 대응 가능한 도시계획에 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. ASHRAE. 1989. ASHRAE Handbook : Fundamentals-chapter 8 thermal comfort. Atlanta, CA, ASHRAE.
  2. Baek, G.H., M.G. Lee and B.J. Kang. 2011. Development of spatial statistical downscaling method for KMA-RCM by using GIS. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 14(3):136-149 (백경혜, 이명진, 강병진. 2011. GIS를 활용한 KAM-RCM의 규모 상세화 기법 개발 및 검증. 한국지리정보학회지 14(3):136-149). https://doi.org/10.11108/kagis.2011.14.3.136
  3. Byon, J.Y., J.Y. Kim, B.C. Choi and Y.J. Choi. 2008. Forecast and verification of perceived temperature using a mesoscale model over the Korean Peninsula during 2007 summer. Journal of the Korean Meteorological Society 18(3):237-248 (변재영, 김지영, 최병철, 최영진. 2008. 중규모 수치 모델 자료를 이용한 2007년 여름철 한반도 인지온도 예보와 검증. 한국기상학회지 18(3):237-248).
  4. Choi, C.H. 2012. Study on improvement of evaluation method of air pollution removal function of urban forest for accurate estimation of its environmental value. Master Thesis, Univ. of Kyungpook, Daegu, Korea (최철현. 2012. 도시림의 환경가치 추정을 위한 대기정화능 평가방법 개선방안. 경북대학교 대학원 석사학위논문).
  5. Choi, J.K. 2013. A proposal of the thermal comfort index in outdoor environment considering the characteristics of the domestic climate. Master Thesis, Univ. of Sungkyunkwan, Seoul, Korea (최종규. 2013. 국내 기후특성을 고려한 외부환경 온열 쾌적성 평가방법의 제안. 성균관대학교 대학원 석사학위논문).
  6. Cionco, R.M. and R. Ellefsen. 1998. High resolution urban morphology data for urban wind flow modeling. Atmospheric Environment 32(1):7-17. https://doi.org/10.1016/S1352-2310(97)00274-4
  7. Emmanuel, R. 1997. Urban vegetational change as an indicator of demographic trends in cities: the case of Detroit. Environment and Planning B 24:415-426. https://doi.org/10.1068/b240415
  8. Eum, J.H. 2012. Review of environmental assessment for climate factors in urban planning. Journal of Environmental Policy 11(1):27-48 (엄정희. 2012. 도시계획에서의 기후요소 평가기법에 관한 고찰. 환경정책연구 11(1):27-48). https://doi.org/10.17330/joep.11.1.201203.27
  9. Forsthoff, A. and H. Neffgen. 1999. The assessment of heat radiation. International Journal of Industrial Ergonomics 23(5):407-414. https://doi.org/10.1016/S0169-8141(97)00072-3
  10. Gallo, K.P., D.R. Easterling and T.C. Peterson. 1996. The influence of land use/land cover on climatological values of the diurnal temperature range. Papers in Natural Resources 191.
  11. Heo, I.H., Y.E. Choi and W.T. Kwon. 2004. The spatial and temporal distributions of NET(Net Effective Temperature) with a function of temperature, humidity and wind speed in Korea. Journal of the Korean Geographical Society 39(1):13-26 (허인혜, 최영은, 권원태. 2004. 한반도의 날씨 스트레스 지수 NET(Net Effective Temperature) 분포의 특성. 대한지리학회 39(1):13-26).
  12. Hong, K.O., M.S. Suh, D.K. Rha, D.H. Chang, C.S. Kim and M.K. Kim. 2007. Estimation of high resolution gridded temperature using GIS and PRISM. Atmosphere 17(3): 255-268 (홍기옥, 서명석, 나득균, 장동호, 김찬수, 김맹기. 2007. GIS와 PRISM을 이용한 고해상도 격자형 기온자료 추정. 대기 17(3):255-268).
  13. Hoppe, P. 1999. The physiological equivalent temperature-a universal index for the biometeorological assessment of the thermal environment. International Journal of Biometeorology 43(2):71-75. https://doi.org/10.1007/s004840050118
  14. Hwang H.S. 2012. An index and evaluation of vulnerability to climate change in urban area. Master Thesis, Univ. of Inha, Incheon, Korea (황혜선. 2012. 도시지역의 기후변화 취약성 지표 개발 및 평가. 인하대학교 대학원 석사학위논문).
  15. ISO, E. 7730. 2005. Ergonomics of the thermal environment. Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria. International Standardisation Organisation, Geneva, 147pp.
  16. Jendritzky, D.M.G. and W. Nubler. 1981. A model analysing the urban thermal environment in physiologically significant terms. Archives for meteorology, geophysics, and bioclimatology, Series B 29(4):313-326. https://doi.org/10.1007/BF02263308
  17. Jendritzky, G. 1988. Bioklima. In: Stadtklima und Luftreinhaltung. Springer, Berlin Heidelberg. pp.411-426.
  18. Jeon, M.Y., S.J. Lee, J.Y. Kim, S.B. Lee and T.Y. Kim. 2010. Evaluation of the thermal environment and comfort in apartment complex using unsteadystate CFD simulation. Journal of the Korea institute of ecological architecture and environment 10(4):67-73 (전미영, 이승재, 김지영, 이승복, 김태연. 2010. Unsteady-state CFD 시뮬레이션을 이용한 여름철 공동주택 외부공간의 온열환경 및 쾌적성 평가. 한국생태환경건축학회 논문집 10(4):67-73).
  19. Jo, M.H., K.J. Lee and W.S. Kim. 2001. A study on the spatial distribution characteristic of urban surface temperature using temotely sensed data and GIS. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 4(1):57 -66 (조명희, 이광재, 김운수. 2001. 원격탐사자료와 GIS를 활용한 도시 표면온도의 공간적 분포특성에 관한 연구. 한국지리정보학회지 4(1):57-66).
  20. Kim, G.Y. 2013. Development of evaluation model on transportation sustainability by urban characteristics of Korea. Ph.D. Dissertation, Univ. of Hanyang, Korea (김건영. 2013. 도시유형별 교통부문 지속가능성 평가모형 개발. 한양대학교 대학원 박사학위논문).
  21. Kim, J.U., D.G. Lee, G.S. Oh and H.C. Seong. 2003. A fundamental study on the relationship between riparian vegetation and surface temperature-Focused on Cheonggaecheon stream restoration. Journal of the Korea Society for Environmental Restoration and Revegetation Technology 6(3):79-85 (김재욱, 이동근, 오규식, 성현찬. 2003. 하천 및 녹지와 온도의 관계에 대한 기초적 연구: 청계천 복원을 중심으로. 한국환경복원기술학회지 6(3):79-85).
  22. Kim, K.J., I.A. Yeo and S.H. Yoon. 2011. The study on the characteristics of the formation of urban thermal environment according to the greening type. Journal of Architectural Institute of Korea 27(6):229-236 (김금지, 여인애, 윤성환. 2011. 녹화 유형에 따른 도시열환경 형성 특성에 관한 연구. 대한건축학회 논문집 27(6):229-236).
  23. Kim, M.K., M.S. Han, D.H. Jang, S.G. Baek, W.S. Lee, Y.H. Kim and S. Kim. 2012. Production technique of observation grid data of 1km resolution. Journal of Climate Research 7(1):55-68 (김맹기, 한명수, 장동호, 백승균, 이우섭, 김연희, 김성. 2012. 1km 해상도의 관측 격자 자료 생산 기술. 기후연구 7(1):55-68).
  24. Kim, S.C. 2008. Study for globe temperature characteristic and practical use way in downtown area on summer season. Master Thesis, Univ. of Inje, Korea (김석철. 2008. 하계 도심지에서의 흑구온도 특징과 활용방안에 관한 연구. 인제대학교 대학원 석사학위논문).
  25. Korea Meteorological Administration. 2011. How should we use climate change information of region?: Suggestions for adapting to climate change policy. Korea Meteorological Administration (기상청. 2011. 지역기후 변화정보 어떻게 활용해야 하나?: 기후변화 적응정책 수립에 대한 제언중심. 기상청).
  26. Kwon, Y.A. 2002. The influence of urban green areas on ambient air temperature in seoul. Ph.D. Dissertation, Univ. of Konkuk, Seoul, Korea (권영아. 2002. 서울의 도심녹지가 주변기온에 미치는 영향. 건국대학교 대학원 박사학위논문).
  27. Lee, D.G., J.Y. Byon, Y.J. Choi and K.R. Kim. 2010a. Relationship between summer heat stress(perceived temperature) and daily excess mortality in Seoul during 1991-2005. Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 26(3):253-264 (이대근, 변재영, 최영진, 김규랑. 2010. 인지온도를 이용한 여름철 폭염 스트레스와 일 사망률 증가와의 관련성 연구, 1991-2005, 서울. 한국대기환경학회지 26(3):253-264). https://doi.org/10.5572/KOSAE.2010.26.3.253
  28. Lee, D.G., Y.J. Choi, K.R. Kim, J.Y. Byon, L.S. Kalkstein and C.S. Scott. 2010b. Development of heat-health warning system based on regional properties between climate and human health. Climate Change Research 1(2):109-120 (이대근, 최영진, 김규랑, 변재영, Laurence S. Kalkstein, Scott C. Sheridan. 2010. 대도시 폭염의 기후-보건학적 특성에 기반한 고온건강경보시스템 개발. 한국기후변화학회 1(2):109-120).
  29. Lee, E.J. 2006. The relationship between urban spatial elements and the thermal comfort-the case study of Seoul. Master Thesis, Univ. of Hanyang, Seoul, Korea (이은주. 2006. 도시공간 구성요소와 열쾌적성과의 관련성 연구. 한양대학교 대학원 석사학위논문).
  30. Lee, K.H. 2013. An assessment of natural disasters vulnerability in urban area by climate change-focused on land use and green space change. Master Thesis, Univ. of Seoul, Seoul, Korea (이강현. 2013. 기후변화에 따른 도시지역의 자연재해 취약성 평가: 토지이용 및 녹지면적변화를 중심으로. 서울대학교 대학원 석사학위논문).
  31. Lee, S.G., S.G. Jung, W.S. Lee and G.H. Park. 2011. A predictive model for urban temperature using the artificial neural network. Journal of Korea Plan Association 46(1):129-142 (이슬기, 정성관, 이우성, 박경훈. 2011. 인공신경망을 이용한 도시기온 예측모형 구축. 대한국토.도시계획학회 46(1):129-142).
  32. Lee, W.S., S.G. Jung, G.H. Park and K.T. Kim. 2010. Analysis of urban thermal environment for environment-friendly spatial plan. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 13(1):142-154 (이우성, 정성관, 박경훈, 김경태. 2010. 친환경적 공간계획을 위한 도시의 열환경 분석. 한국지리정보학회지 13(1):142-154).
  33. Lim, E.N. 2013. An evaluation of the thermal comfort of urban neighborhood parks and the improvement of thermal environment. Master Thesis, Univ. of Kyungpook, Daegu, Korea (임은나. 2013. 도시근린공원의 열쾌적성 평가 및 열환경 개선방안. 경북대학교 대학원 석사학위논문).
  34. Lim, E.N., W.S. Lee, C.H. Choi, B.G. Song and S.G. Jung. 2013. An evaluation of thermal comfort on urban neighborhood park for improving thermal environment. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 16(4):153-170 (임은나, 이우성, 최철현, 송봉근, 정성관. 2013. 도시근린공원의 열환경 개선을 위한 열쾌적성 평가. 한국지리정보학회지 16(4):153-170). https://doi.org/10.11108/kagis.2013.16.4.153
  35. Matzarakis, A., F. Rutz and H. Mayer. 2007. Modelling radiation fluxes in simple and complex environments application of the RayMan model. International Journal of Biometeorology 51(4):323-334. https://doi.org/10.1007/s00484-006-0061-8
  36. Mayer, H. 1996. Human-biometeorologische Probleme des Stadtklimas. GEOWISSENSCHAFTEN-WEINHEIM -14:233-239.
  37. National Statistics Korea. 2012. Cadastral Statistical Annual Report (통계청. 2012. 지적통계연보).
  38. Ng, E. 2012. Towards planning and practical understanding of the need for meteorological and climate information in the design of High-density cities-A case-based study of Hong Kong. International Journal of Climatology 32(4):582-598. https://doi.org/10.1002/joc.2292
  39. Oh, K.S. and J.J. Hong. 2005. The relationship between urban spatial elements and the urban heat Island effect. Urban Design Institute of Korea 6(1):47-63 (오규식, 홍재주. 2005. 도시공간 구성요소와 도시열섬현상의 관련성 연구. 한국도시설계학회지 6(1):47-63).
  40. Oh, K.S., M.B. Lee and D.W. Lee. 2013. An evaluation of thermal comfort of new towns in Seoul metropolitan area. Journal of Korea Spatial Information Society 21(2):55-71 (오규식, 이민복, 이동우. 2013. 수도권 신도시의 열쾌적성 평가. 한국공간정보학회지 21(2):55-71). https://doi.org/10.12672/ksis.2013.21.2.055
  41. Oke, T.R. 2006. Towards better scientific communication in urban climate. Theoretical and Applied Climatology 84(1-3):179-190. https://doi.org/10.1007/s00704-005-0153-0
  42. Park, I.H., G.S. Jang and J.Y. Kim. 1999. Evaluation of the heat island in transition zone of three cities in Kyungpook, Korea. Environmental Impact Assessment 8(2):73-82 (박인환, 장갑수, 김종용. 1999. 추이대를 중심으로 한 경상북도 3개 도시의 열섬 평가. 환경영향평가학회지 8(2):73-82).
  43. Park, K.H. and S.G. Jung. 1999. Analysis on urban heat island effects for the metropolitan green space planning. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 2(3):35-45 (박경훈, 정성관. 1999. 광역적 녹지계획 수립을 위한 도시열섬효과 분석. 한국지리정보학회지 2(3):35-45).
  44. Park, S.K. 2013. A way for creating human bioclimatic maps using human thermal sensation(comfort) and applying the maps to urban and landscape planning and design. Journal of the Korea Institute of Landscape Architecture 41(1):21-33 (박수국. 2013. 인간 열환경 지수를 이용한 생기후지도 작성 및 도시.조경계획 및 디자인에의 적용방안. 한국조경학회지 41(1):21-33). https://doi.org/10.9715/KILA.2013.41.1.021
  45. Presidential Committee on green growth and Korea meteorological administration. 2010. 2010 Special report on abnormal climate. Korea Meteorological Administration (녹색성장위원회, 기상청. 2010. 2010 이상기후 특별보고서. 기상청).
  46. Shashua-Bar, L. and M.E. Hoffman. 2000. Vegetation as a climatic component in the design of an urban street: An empirical model for predicting the cooling effect of urban green areas with trees. Energy and Buildings 31(3):221-235. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(99)00018-3
  47. Song, B.G. 2011. Development of integrated spatial environmental assessment and planning methods for improving the urban climate and air quality. Master Thesis, Univ. of Changwon, Changwan, Korea (송봉근. 2011. 도시기후 및 대기질 개선을 위한 통합적 공간환경평가 및 계획기법의 개발. 창원대학교 대학원 석사학위논문).
  48. Song, B.G. and G.H. Park. 2011. The classification of spatial patterns considering formation parameters of urban climate: the case of Changwon city, South Korea. Journal of Environmental Impact Assessment 20(3):299-311 (송봉근, 박경훈. 2011. 도시기후 형성 요소를 고려한 공간유형 분류: 창원시를 대상으로. 한국환경영향평가학회 20(3):299-311).
  49. Stern, N. 2007. The Economics of Climate Change: The Stern review. Cambridge University Press.
  50. WHO. 2004. Heat-waves-risks and responses. Health and Global Environmental Change Series 2.
  51. Yeo, I.A. 2008. EGIS DB integration and the evaluation of thermal environment of Haeundae district in Busan. Master Thesis, Univ. of Busan, Busan, Korea (여인애. 2008. 부산시 해운대구의 환경지리정보의 구축 및 열환경 평가. 부산대학교 대학원 석사학위논문).
  52. Yi, C.Y., K.R. Kim, S.M. An and Y.J. Choi. 2014. Impact of the local surface characteristics and the distance from the center of heat island to suburban areas on the night temperature distribution over the Seoul metropolitan area. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 17(1):35-49 (이채연, 김규랑, 안승만, 최영진. 2014. 수도권 열섬 중심으로부터 교외까지의 거리 및 국지적 지표특성이 야간 기온분포에 미치는 영향. 한국지리정보학회지 17(1):35-49). https://doi.org/10.11108/kagis.2014.17.1.035
  53. Yoon, Y.H. 2002. Effect of relative humidity by green space at P.M. 2 o'clock. Journal of the Korean Institute of Forest Recreation 6(2):1-6 (윤용한. 2002. 녹지가 14시 상대습도에 미치는 실증적 연구. 한국산림휴양학회지 6(2):1-6).
  54. Yoon, Y.H., C.H. Joo and J.H. Kim. 2011. Improvement of environmental comport by land-use using bioclimatic chart. Journal of the Korean Regional Development Association 23(3):39-58 (윤용한, 주창훈, 김정호. 2011. 생체기후도를 이용한 비오톱 유형별 환경 쾌적성 증진 방안 연구. 한국지역개발학회지 23(3):39-58).

Cited by

  1. 도시지역의 물리적 환경요소가 복사에너지 흐름에 미치는 영향 vol.23, pp.6, 2014, https://doi.org/10.14249/eia.2014.23.6.477