• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.11a
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• pp.173-175
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• 2000

도시기상의 원인으로는 지표면 상태의 변화, 인공구조물과 인공열 방출을 들 수 있으며 그 외 오염물질 또한 하나의 원인이다. 도시의 낮은 함수률의 지표면 증가는 증발산 영역을 감소시켜 결과적으로 잠열방출을 감소시키고 현열을 증가시킨다(Tapper, et. al., 1981). 또한 도시의 배수시설은 유입된 강수의 흐름을 시골보다 짧은 기간 머무르게 하여 도시에서 낮은 절대 습도를 가지게 한다. (중략)

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.88-89
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• 2010

최근 인간의 활동범위와 영역이 확대되고 산업이 발전하면서 인간의 삶과 지속가능한 발전 등 도시 기후에 관한 관심도 높아지고 있다. 산업혁명 이후 도시화와 산업화로 인해 인구가 증가하고 도시지역으로 집중됨으로써 도시 열섬화 현상에 대한 도시환경문제가 부각되고 있다. 이는 최근까지도 도시개발에 있어서 기능과 효율성이 우선시 되어 도시기후에 대한 배려가 이루어지지 못하고 있으며, 오히려 과도한 냉난방을 가동하는 등 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 노력만을 행해왔다. 도시화에 따른 도시의 열환경 구조의 변화는 토지이용의 변화에 따른 피복상태와 밀접한 관련이 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 이렇듯 도시화가 진행됨에 따라서 도심 지표면을 덮고 있는 포장재도 변하고 있다. 대표적인 토지피복재로는 콘크리트와 아스팔트 등의 인공포장재, 수계, 삼림 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 최근 도심의 발달로 인해 도심의 표면은 점차 인공포장재인 아스팔트와 콘크리트로 덮여지고 있다. 인공포장재는 맑은 여름철 낮에 받아들인 열을 야간에도 머금고 있어 도시열섬현상의 주요원인이 된다. 도시화가 진행됨에 따라 토지이용형태가 변화하고 있으며 이러한 토지피복의 변화는 그 지역의 기온과 풍향, 풍속뿐만 아니라 지표온도도 변화시키므로 도시 열환경 구조에 적지 않은 영향을 미치고 있다. 과거에는 자연 환경과 도시공간에 대한 인식이 다른 분야로 나누어져서 다루었지만 현재 위성영상 기술의 발달로 많은 공간 정보를 파악할 수 있게 된 바 도시기후변화에 더욱 직접적이고 근본적인 접근이 쉬워졌다. 원격탐사기법의 활용은 위성자료를 이용하여 동시간대 평면적인 열구조를 정량적으로 파악하는데에 중요한 자료를 제공하여 도시지역을 덮고 있는 인공자재의 존재가 도시열섬의 형성과 밀접하게 연관이 있다는 사실을 짐작할 수 있다. 따라서 도시기후변화의 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위해서는 토지이용에 따른 지표면 온도 상승의 현황을 파악하고 이를 저감 시킬 수 있는 대책들이 수립되어야 한다. 본 연구는 보다 세분화된 도시 열환경을 정량적으로 분석 평가하기 위해서 토지피복별 분류를 3가지로 대구시 중구 경북대학교 부속 고등학교(이하 사대부고 지점)를 도심지역으로, 경상남도 창녕군 창녕읍 우포늪(이하 우포지점)을 수계지점으로, 경상북도 안동시 길안면 만음리(이하 안동지점) 지점과 대구시 칠곡군 동명면 득명리 팔공산 한티재 도립공원(이하 팔공지점)을 산림으로 분류하여 연구하였다. 대구 계명대학교 기후환경연구실에서 보유하고 있는 AWS(Automatic Weather Station) 자료로 기상요소를 분석하였으며, MODIS Terra 위성영상을 이용하여 지표온도를 추출하고 분석하였다. 또 기상요소와 지표온도를 이용해 회귀식을 도출하여 추정기온을 산출하였다. 그 결과 첫째, 계절에 따른 기온의 시간변화는 여름의 평균기온이 $25.13^{\circ}C$와 $24.12^{\circ}C$로 사대지점과 우포지점의 평균기온이 가장 높게 나타났으며, 이는 도심에서 발생되는 인공열의 영향으로, 우포지점은 수계의 특징이 반영된 결과라 할 수 있다. 둘째, 계절에 따른 풍속의 시간변화는 여름의 경우 우포지점의 풍속이 1.63m/s로 가장 높은 반면 안동지점의 풍속이 0.27m/s로 가장 낮은 것으로 나타났다. 겨울의 경우 팔공지점의 풍속이 1.82m/s로 가장 높게 나타났다. 토지피복에 따른 지표면의 변화가 도시기후에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고, 또 지표면 온도와 기온과의 차이를 알아보기 위하여 MODIS 위성 영상을 이용하여 세 지점을 대상으로 토지피복에 따른 열환경을 평가 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도는 여름철 주간에 안동지점의 경우 주변지역에 비해 지표면 온도가 약 $26^{\circ}C$로 낮게 나타났으며 우포지점의 경우 수계가 가지는 열 완충능력으로 약 $27^{\circ}C$의 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 사대지점의 경우 약 $34^{\circ}C$이상의 높은 지표면 온도를 나타내었다. 둘째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도와 관측된 기온과의 회귀식을 도출하여 상관분석 한 결과, 모든 지점의 값에서 상관성 및 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 상관분석의 결과를 통하여 추정한 기온은 지표면 온도와의 차이가 있지만 유사한 패턴의 결과로 추출되었다. 이러한 결과로 볼 때 도시의 인공자재를 이용한 건축과 개발이 도시열섬현상을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것을 정량적으로 평가할 수 있었다. 따라서 본 논문의 연구결과를 바탕으로 도시계획에 있어서 인공구조물에 의한 기온과 풍속이 받는 영향을 고려하여 도심의 인공구조물의 배치나 자재에 대한 개발이 이루어져야 할 것이며 열교환의 방해 및 바람순환이 확보되는 구조로 개선되어야 할 것이다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.37 no.6_3
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• pp.1975-1984
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• 2021

Urban expansion results in raising the temperature in the city, which can cause social, economic and physical damage. In order to prevent the urban heat island and reduce the urban land surface temperature, it is important to quantify the cooling effect of the features of the urban space. Therefore, in order to understand the relationship between each object of land cover and the land surface temperature in Seoul, the land cover map was classified into 6 classes. And the correlation and multiple regression analysis between land surface temperature and the area of objects, perimeter/area, and normalized difference vegetation index was analyzed. As a result of the analysis, the normalized difference vegetation index showed a high correlation with the land surface temperature. Also, in multiple regression analysis, the normalized difference vegetation index exerted a higher influence on the land surface temperature prediction than other coefficients. However, the explanatory power of the derived models as a result of multiple regression analysis was low. In the future, if continuous monitoring is performed using high-resolution MIR Image from KOMPSAT-3A, it will be possible to improve the explanatory power of the model. By utilizing the relationship between such various land cover types considering vegetation vitality of green areas with that of land surface temperature within urban spaces for urban planning, it is expected to contribute in reducing the land surface temperature in urban spaces.

• Journal of the Korean Regional Science Association
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• v.40 no.2
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• pp.107-130
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• 2024

Urban land surface temperature (LST) change is a major environmental factor that affects the thermal comfort, energy consumption, and health of urban residents. Most studies that explored the relationship between LST and urban built-environment form analyzed only midday LST. This study explores the diurnal variation of summertime LST in Seoul using ECOSTRESS data, which observes LST at various times of the day and analyzes whether the LST variation differs by built environment type. Launched in 2018, ECOSTRESS operates in a non-sun-synchronous orbit, observing LST with a high resolution of 70 meters. This study collected data from early morning (6:25) to evening (17:26) from 2019 to 2022 to build time-series LST. Based on greenery, water bodies, and building form data, eight types of Seoul's built environment were derived by hierarchical clustering, and the LST fluctuation characteristics of each cluster were compared. The results showed that the spatial disparity in LST increased after dawn, peaked at noon, and decreased again, highlighting areas with rapid versus stable LST changes. Low-rise and high-rise compact districts experienced fast, high temperature increases and high variability, while low-density apartments experienced moderate LST increases and low variability. These results suggest urban forms that can mitigate rapid daytime heating.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.759-763
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• 2010

본 연구는 격자기반의 지표면 유출 및 도시 유역 우수관거 유출해석모형으로서 유역을 관거 유입구를 기준으로 다수의 소유역들로 구분하고 각 소유역내 지표면 흐름을 비선형저류방정식으로 표현하여 유출량을 산정하는 방법 및 유역을 일정한 크기의 격자로 분할한 상태에서 각 격자의 유입 유출을 계산함으로써 주어진 시간 간격별로 유역 전체에 대한 물수지를 파악하는 격자 물수지식을 이용하는 방법을 결합하여 도시유역의 지표면 유출량을 산정하기 위한 격자기반의 분포형 지표면 유출해석 모형을 개발하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 즉, 본 연구에서 개발한 유출모형은 지표면 유출의 메카니즘을 비선형저류방정식으로 표현한다는 점에서 SWMM의 방법을, 격자기반으로 유출량을 계산 추적한다는 것이다. 또한 도시지역의 침수형태 및 원인을 파악함과 동시에 기존의 도시유출 해석모형을 일부 수정 및 보완하여 집중호우발생시의 지표이동류 흐름, 폐합형 우수관거, 하류부의 배수영향 등을 고려한 우수관거 유출모델을 개발하였다. 본 모형을 이용하여 가상 및 실제 유역에 대한 유출모의를 수행함으로써 모형의 적용성을 평가하였다. 본 연구에서 제시하는 격자기반 도시유출해석모형은 대상유역을 일정한 크기의 격자로 구성하고 개개의 격자마다 유출해석을 위한 지형정보와 수문정보를 입력하여 격자별 유출량을 계산 추적함으로써 유역의 임의의 위치에서의 유출량, 유출심의 시간적 변화와 공간적인 분포를 모의할 수 있다. 가상 및 실제 유역에 대한 유출해석을 통하여 본 연구에서 개발한 모형은 이동강우나 국지적인 집중호우 등 시공간적으로 변하는 수문 특성을 반영할 수 있고, 폐합형 우수관망 해석 및 하류부 배수효과를 검토하여 도시유역의 홍수방재관리에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.28 no.2
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• pp.203-214
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• 2012

The physical environment of urban areas covered mostly by concrete and asphalt is the main cause of the urban heat island effect, primarily becoming apparent through increased land surface temperature. This study examined the effect of different urban land cover types on the land surface temperature using MODIS, Landsat ETM+ and RapidEye satellite data. As a result, the remote sensing based land surface temperature showed a marked difference according to the land use pattern in the case study of Ilsan new city. The high-rise apartment residential districts with less building-to-land ratio and higher green area ratio revealed lower land surface temperature than the low-story single-family housing districts characterized by relatively high building-to-land ratio and low green area ratio. From the view of climate zone and land cover types, there is a strong linear correlation between the impervious land cover ratio and the land surface temperature; the land surface temperature increases as the impervious built-up areas expand. In contrast, vegetation;water and shadow areas affect the decrease of land surface temperature. There is also a negative (-) correlation between NDVI and land surface temperature but the seasonal variation of NDVI can be hardly corrected.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.37 no.3
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• pp.143-156
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• 2019

The purpose of this study is to examine whether the Sinseo Innovation City of Daegu has been eco-friendly developed by analyzing changes in NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and LST (Land Surface Temperature) and conducting field surveys. Using Landsat satellite images, it compares NDVI and LST changes between the years of 2008 and 2018. The results of the study are as follows. First, the NDVI has decreased by 0.07 and the zLST has increased by $0.85^{\circ}C$ over the past 10 years. Second, districts with lower NDVI and higher zLST were concentrated with infrastructure with impermeable materials. Districts with higher NDVI and lower zLST were utilized urban design techniques such as permeable parking lot, green roof, and permeable pavement. Third, districts with higher NDVI and lower zLST were applied eco-friendly planning items properly by district unit plan guideline. It is meaningful to suggest planing directions and urban planning elements considering the environmental friendly development.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.40 no.1 s.174
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• pp.25-38
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• 2007

A grid-based urban surface runoff model for simulating the temporal variation and spatial distribution of overland flow in a drainage area was developed. The process of routing of overland flow is modeled by the nonlinear storage equation which is composed of the continuity equation and the Manning's equation. For model operation, the drainage area is divided into grid areas, and spatially distributed topographical and hydrological information for model inputs is provided. Then overland flow is routed for each of the discretized cells of the area. In order to test the applicability of this model, temporal variations and spatial distributions of flow depth and overland flow was simulated in a fictitious and a real urbanized Kunja drainage area. Results indicate that the model can simulate reasonably well the urban runoff hydrograph.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.878-882
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• 2008

경제성장에 따른 도시화 현상으로 경작지나 녹지와 같은 투수 지표면이 대단위 주택단지나 도로, 상업지구 등의 도시시설 및 산업화에 따른 공장시설과 같은 불투수 지표면으로 변화되어 도시의 불투수 지표면의 구성비가 증가되므로 이로 인해 침투량과 증발산량이 감소하며 지하수 유출량을 감소된다. 또한 도시유역의 조도계수의 감소로 도달시간이 단축되어 첨두홍수량이 증가하게 되는 등 도시유출특성이 변화되어 홍수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 광주광역시 서구 상무지구를 대상으로 불투수면적비의 변화에 따라 유출모의를 실시하였다. 유출모의를 위한 대상지구의 유역 및 관로 시스템의 제원은 수치지도와 관망도를 이용하여 유역을 구분한 후 배수 관망, 유입구 제원, 맨홀 등 관로시스템 자료 및 유역의 지표면과 지하 배수시설 및 토지이용상태를 조사하여 유역의 불투수지역(Impervious area) 및 투수지역(pervious area)으로 구분하였다. 불투수면적비에 따른 유출량과 유출률, 첨두유량, 기저시간의 변화를 비교분석 하였다. 모의 값의 정확성을 판단하기 위하여 2008년에 측정한 실측자료를 통해 매개변수를 최적화를 실시하여 SWMM모형으로부터의 모의 값과 실측자료를 비교 분석 하였다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2010.09a
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• pp.384-386
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• 2010

본 연구의 목적은 도시고온화와 도시열섬 현황을 파악하는데 있어 중요한 역할을 하는 도시 지역의 알베도와 지표면의 토지이용 자료를 이용하여 한반도 행정구역의 알베도 분포를 비교 평가하고자 하는 것이다. 도시 지역의 알베도와 토지이용을 현장조사 할 경우 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에, 시간적 경제적인 비용절감효과를 위해 전 지구적으로 변화를 감지할 수 있도록 NASA에서 제공하는 MODIS 위성영상 자료를 사용하여 분석하였으며, 그 결과 서울, 부산, 대구 등 주요 도시를 중심으로 대체적인 알에도 값이 낮게 나타났다. 이는 도시 지역의 인공 환경의 영향으로 인하여 주요 도시 지역이 주변 지역보다 알베도 수치가 낮게 나타났음을 알 수 있고 이러한 알베도 수치는 도시 열환경에 직접적인 영향을 주고 있으며 따라서 도시고온화와 도시열섬 현상을 감소시키기 위하여 도시 내 빌딩 및 도로의 재질개선, 지붕 및 도로 포장, 건물의 외벽을 밝은 색으로 교체 등의 방법으로 지표면 알베도를 높이기 위한 방안 마련이 시급 할 것이다.