• Journal of Korean Society of Rural Planning
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• v.27 no.2
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• pp.49-58
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• 2021

Rural and agricultural landscapes are important forms of land use in maintaining biodiversity. In addition humans are provided with various public functions from ecosystems and agricultural ecosystems. But the creation of a facility horticultural complex can be a space that can undermine the public interest function of the agricultural ecosystem. Therefore, this study aims to quantify the function of ecosystem services that land use changes affect biodiversity in Korea's rice paddy fields. The area subject to the study was selected as the largest agricultural complex in Korea due to rice paddy fields and land use changes, and field agriculture was also carried out simultaneously. The survey was conducted only in the fields of vegetation, insects, amphibians, and birds, four areas of biodiversity that are believed to have a high impact on changes in land use in agricultural landscapes. The valuation of ecosystem services in four areas of biodiversity derived from this study was evaluated as non-market value. As a result of quantitative evaluation, about 25 species of vegetation were reduced due to changes in land use. The diversity of about 40 species of aquatic insects that inhabit rice paddies among insects has disappeared due to the creation of a horticultural complex. Birds and amphibian reptiles were also found to have decreased diversity and populations. This research is expected to be used in various ways to develop policies to enhance ecosystem service functions.

• Journal of Korean Society of Rural Planning
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• v.28 no.4
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• pp.19-29
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• 2022

This study aimed to estimate the impervious area rate by rural water districts in 2009 and 2021 and analyze the changes. From the EGIS(Environmental Geographic Information Service) land cover maps, the impervious areas were defined as residential, commercial, industrial, culture·sports·recreational, traffic, public facilities, and greenhouses of land cover classes. For 496 rural water districts excluding the border area with North Korea, the nationwide impervious area rate increased from 5.96% in 2009 to 7.50% in 2021. The average of the top 50 rural water districts increased from 23.4% in 2009 to 27.1% in 2021. E ven for the bottom 50 rural water districts, the average impervious area rate rose from 1.12% in 2009 to 1.40% in 2021. Rural water districts with a high impervious area rate are mainly distributed in metro cities and industrial areas. The contraries are primarily found in Gangwon, Gyeongsang, and Jeolla regions covered with forests and farmlands. Notably, the impervious area rate changed more in the neighboring rural water districts than in large cities, and the rate kept increasing slightly even in rural areas with a low impervious area rate. The findings of this study will help prepare a reasonable alternative for managing the impermeable surface of rural areas for safe and sound rural water cycle.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.35-35
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• 2021

최근 우리나라는 기후변화로 인한 이상기후 현상으로 호우 및 홍수 등에 의한 수재해를 예방하기 위한 설계빈도 적용방안 개발이 필요하다. 과거 지방하천의 일률적인 설계빈도의 적용 및 간접·주관적인 하천의 중요도와 지역특성에 대한 등급의 결정은 하천사업의 효율적 관리와 수행에 있어서 저해요소로 작용되어 왔다. 또한, 미래 기후변화 시나리오에 따라 하천의 중요도 및 계획 규모가 적절히 적용되어야 한다. 본 연구는 충청남도의 492개 지방하천에 대하여 유역특성(유역면적, 형상계수), 하천특성(하도경사, 수계 및 하천차수, 배수영향 구간), 이상강우 특성(이상강우 발생빈도, 시가화 침수면적)에 대한 현재 설계빈도에 대한 적절성을 평가하였다. 설계빈도에 대한 정량적 추정은 베이즈 이론을 활용하여 가중치를 산정한 후 최적분포형을 선정하였다. 최적분포형의 중앙값을 일반적인 지방하천의 설계빈도인 80년 빈도로 설정하고 상·하위 0.5%가 각각 100년, 50년 빈도로 가정하여 492개 지방하천을 평가하였다. 이상강우의 발생빈도와 시가화 침수면적에 따라 하천의 설계빈도가 높게 산정되는 것으로 분석되었다. 미래 기후변화 시나리오를 적용할 경우 현재 설계빈도(설계수명)에 대한 시나리오별 미래 재현기간을 산정하여 미래 설계빈도에 대한 위험도를 평가하였다. 13개 기후변화 시나리오의 대표농도경로 4.5와 8.5를 분석한 결과, 평균 3.2%, 12.8%의 위험도가 증가하는 것으로 분석되었다. 본 연구결과는 객관적인 지방하천의 적정 설계빈도 결정방안을 제시하였으며, 미래 계획홍수량 증가로 인하여 효율적인 토지이용이 제한될 것으로 예상됨에 따라 하천사업의 예산절감 및 우선순위 결정 등에 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.35 no.1
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• pp.24-36
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• 2021

Countries around the world, including the Republic of Korea, are participating in efforts to preserve biodiversity. Concerning species, in particular, studies that aim to find potential habitats and establish conservation plans by conducting habitat suitability analysis for specific species are actively ongoing. However, few studies on mid- to long-term changes in suitable habitat areas are based on accumulated information. Therefore, this study aimed to analyze the time-series changes in the habitat suitable area and examine the otters' changing pattern (Lutra lutra) designated as Level 1 endangered wildlife in Gangwon-do. The time-series change analysis used the data on otter species' presence points from the 2nd, 3rd, and 4th national natural environment surveys conducted for about 20 years. Moreover, it utilized the land cover map consistent with the survey period to create environmental variables to reflect each survey period's habitat environment. The suitable habitat area analysis used the MaxEnt model that can run based only on the species presence information, and it has been proven to be reliable by previous studies. The study derived the habitat suitability map for otters in each survey period, and it showed a tendency that habitats were distributed around rivers. Comparing the response curves of the environmental variables derived from the modeling identified the characteristics of the habitat favored by otters. The examination of habitats' change by survey period showed that the habitats based on the 2nd National Natural Environment Survey had the widest distribution. The habitats of the 3rd and 4th surveys showed a tendency of decrease in area. Moreover, the study aggregated the analysis results of the three survey periods and analyzed and categorized the habitat's changing pattern. The type of change proposed different conservation plans, such as field surveys, monitoring, protected area establishment, and restoration plan. This study is significant because it produced a comprehensive analysis map that showed the time-series changes of the location and area of the otter habitat and proposed a conservation plan that is necessary according to the type of habitat change by region. We believe that the method proposed in this study and its results can be used as reference data for establishing a habitat conservation and management plan in the future.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.444-444
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• 2021

하천의 오염부하량 관리 계획은 지속적인 모니터링을 통한 자료 구축과 모형을 이용한 예측결과를 기반으로 수립된다. 하천의 모니터링과 예측 분석은 많은 예산과 인력 등이 필요하나, 정부의 담당 공무원 수는 극히 부족한 상황이 일반적이다. 이에 정부는 전문가에게 관련 용역을 의뢰하지만, 한국과 같이 지형이 복잡한 지역에서의 오염부하량 배출 특성은 각각 다르게 나타나기 때문에 많은 예산 소모가 발생 된다. 이를 개선하고자, 본 연구는 합성곱 신경망 (convolution neural network)과 수문학적 이미지 (hydrological image)를 이용하여 강우 발생시 BOD 및 총인의 부하량 예측 모형을 개발하였다. 합성곱 신경망의 입력자료는 일반적으로 RGB (red, green, bule) 사진을 이용하는데, 이를 그래도 오염부하량 예측에 활용하는 것은 경험적 모형의 전제(독립변수와 종속변수의 관계)를 무너뜨리는 결과를 초래할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 오염부하량이 수문학적 조건과 토지이용 등의 변수에 의해 결정된다는 인과관계를 만족시키고자 수문학적 속성이 내재된 수문학적 이미지를 합성곱 신경망의 훈련자료로 사용하였다. 수문학적 이미지는 임의의 유역에 대해 2차원 공간에서 무차원의 수문학적 속성을 갖는 grid의 집합으로 정의되는데, 여기서 각 grid의 수문학적 속성은 SCS 토양보존국(soil conservation service, SCS)에서 발표한 수문학적 토양피복형수 (curve number, CN)를 이용하여 산출한다. 합성곱 신경망의 구조는 2개의 Convolution Layer와 1개의 Pulling Layer가 5회 반복하는 구조로 설정하고, 1개의 Flatten Layer, 3개의 Dense Layer, 1개의 Batch Normalization Layer를 배열하고, 마지막으로 1개의 Dense Layer가 연결되는 구조로 설계하였다. 이와 함께, 각 층의 활성화 함수는 정규화 선형함수 (ReLu)로, 마지막 Dense Layer의 활성화 함수는 연속변수가 도출될 수 있도록 회귀모형에서 자주 사용되는 Linear 함수로 설정하였다. 연구의 대상지역은 경기도 가평군 조종천 유역으로 선정하였고, 연구기간은 2010년 1월 1일부터 2019년 12월 31일까지로, 2010년부터 2016년까지의 자료는 모형의 학습에, 2017년부터 2019년까지의 자료는 모형의 성능평가에 활용하였다. 모형의 예측 성능은 모형효율계수 (NSE), 평균제곱근오차(RMSE) 및 평균절대백분율오차(MAPE)를 이용하여 평가하였다. 그 결과, BOD 부하량에 대한 NSE는 0.9, RMSE는 1031.1 kg/day, MAPE는 11.5%로 나타났으며, 총인 부하량에 대한 NSE는 0.9, RMSE는 53.6 kg/day, MAPE는 17.9%로 나타나 본 연구의 모형은 우수(good)한 것으로 판단하였다. 이에, 본 연구의 모형은 일반 ANN 모형을 이용한 선행연구와는 달리 2차원 공간정보를 반영하여 오염부하량 모의가 가능했으며, 제한적인 입력자료를 이용하여 간편한 모델링이 가능하다는 장점을 나타냈다. 이를 통해 정부의 물관리 정책을 위한 의사결정 및 부족한 물관리 분야의 행정력에 도움이 될 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1275-1279
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• 2008

도시지역은 도시형 수해발생, 갈수시의 급수안전도 저하, 평시 하천유량의 감소, 공공수역의 수질악화, 지하수 오염 등 여러가지 문제에 직면하고 있다. 개발로 인한 수환경의 피해를 최소화하기 위한 대안적인 설계방안이 필요하며, 이를 위해서는 개발 전후 물순환 환경 변화에 대한 정량적인 해석이 가장 우선적으로 수행되어야 한다. 본 연구에서는 우리나라와 일본에서 도시유역에의 적용이 활발한 물리적 개념의 분포형 수문모형인 WEP(Water and Energy transfer Process) 모형을 통해 행정중심복합도시 개발 전후의 물순환 변화를 해석하였다. 정밀한 해석을 위해 대상유역을 100m 크기의 정방형 격자로 구분하고 기상 조건, 지표면 조건, 하천, 토양, 지하대수층, 농업용수 이용 등 물순환에 관련된 광범위한 입력자료는 기존 측정 자료 및 관련 문헌, 현장 조사를 통해 각각 구축하였다. 모의의 전 후처리는 WEP+를 통해 수행되었는데, WEP+는 WEP 모형의 방대한 양의 입력자료를 효과적으로 구축하고, 다양한 시계열 및 공간분포 출력자료를 효과적으로 분석할 수 있는 인터페이스를 지닌 전 후처리 프로그램이다. 개발로 인한 물순환 변화는 절성토로 인한 지형 및 토양 조건 변화, 토지이용 및 용수이용 변화에 대한 개발 계획을 모형 입력자료로 구축한 후, 개발전과 동일한 기상조건과 초기 모의조건 하에서 각각 11년간 모의하여 수문 요소 변화를 비교하는 방법을 사용하였다. 물순환 해석 결과는 개발 전후 모의에 대해 유황곡선 및 물수지, 수문요소 공간분포 비교를 통해 수행하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1865-1869
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• 2006

도시화는 수문학적으로 산림이나 농경지와 같은 투수지역을 건물, 도로 등의 불투수지역으로 변화시키는 것이며, 이로 인하여 홍수파의 도달시간이 줄어들고 첨두유량이 증가하는 등의 수문변화를 수반하게 된다. 도로나 건물 등이 대부분을 차지하고 있는 도시지역에서는 지표면이나 식생으로부터 대기중으로 방출되는 증발산량이 농촌이나 산림지역보다 상대적으로 적으며, 강우시 토양중의 침투량과 지표면의 저류량도 도시지역에서는 매우 적게 나타난다. 본 연구에서는 도시화로 인하여 대규모의 토지이용 변화가 예상되는 신도시 개발예정지구인 판교 운중천 유역을 시험유역으로 선정하여 장기적인 수문/수질 모니터링을 수행하고 있으며, 향후 판교 시험유역에서 계측된 자료와 유역수문모형을 활용하여 개발 전후의 홍수 및 장기유출 특성을 분석하여 도시화가 하천의 수문 및 수질에 미치는 영향을 정량적으로 비교 분석하고자 한다. 이를 위해 2004년과 2005년에 시험유역내의 운중천과 금토천에 매송2교, 삼평교, 판교교, 운중저수지, 저수지 용수로, 내동교 등 총 6개의 수위관측소와, 매송2교와 내동교의 2개 우량관측소를 설치하여 실시간 계측을 수행하고 있으며, 인근의 기존에 운영되고 있던 탄천 본류의 성남과 궁내 수위관측소와 운중천의 낙생 우량관측소 자료를 활용하여 유역 수문자료를 수집하고 있다. 수집된 자료를 이용하여 장단기 유출분석을 수행한 결과, 택지개발공사가 시작되기 전인 현재로서는 택지개발 대상지구인 운중천 유역이나 비대상지구인 금토천 유역, 그리고 하류의 운중천 본류 유역 모두 강우시나 무강우시 비슷한 유출 특성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 향후 도시화가 점차적으로 진행됨에 따라서 이러한 유출 특성의 변화 양상을 파악해 나간다면, 도시화에 따른 유출 특성의 변화는 물론 수질 변화에 대해서도 정성적, 정량적인 규명이 가능할 것으로 생각된다.TEX>의 범위이고, 2차 처리수의 유입수의 T-N, T-P 농도와 유사하였다.적인 방법론을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.첨두홍수량을 저류하기 위해서 상대적으로 넓은 저류면적이 필요한 것으로 나타난다. 대등한 수위감소값의 홍수저감효과를 발휘하기 위해서 본 연구에서는 On-Line 저류지 면적은 Off-Line 저류지에 비 두배 이상이 필요한 것으로 보여졌다.들에 관한 정보는 종종 현장관측에서 조차 무시되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 수질모형의 매개변수 중 특히 수리특성에 관련된 매개변수들이 수질에 미치는 영향을 파악하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 적용된 수질모형은 QualKo를 사용하였으며, 대상 하천은 낙동강 본류 경남구간 시점 부근인 회천 합류 전부터 낙동강 본류 경남구간 종점 부근인 밀양강 합류 전까지의 경남 오염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전략은 존재하므로 이러한 전략을 개발 및 활용할 수 있으며, 특히, 한국주식시장에

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.879-883
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• 2005

우리나라는 하천유역의 도시화 추세 속에 불투수층의 증가로 빗물의 일시 유출로 인한 홍수발생으로 많은 인명과 재산피해가 발생하고 있어 방재적 차원에서의 수자원관리가 시급한 실정이다. 또한, 초기 빗물과 합류식 하수도의 월류수에 의한 하천, 호소, 및 습지의 수질오염문제도 많이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 콘크리트로 제작된 PC 지하식 빗물저류시설로서 상부의 공간은 공원, 운동장, 주차장 등 다양하게 이용하면서 방재와 치수를 가능케 할 수 있다. 또한, PC 콘크리트 빗물저류조는 현장 타설이 아닌 PC콘크리트 블록을 현장에서 조립하여 시공기간이 대폭적으로 단축되고, 작업환경 및 주변환경을 개선시킬 수 있다. 또한, 지하수의 보전, 회복을 위한 빗물저류 침투 시설 역할도 수행하여 비상용수를 확보하고 여름철 홍수 시 빗물을 가두어 재해를 방지하는 등의 다목적 시설로 활용된다. 지하 매립형 빗물저류조는 기존의 암거설계기준을 참조하여 일본의 내진설계 기준을 반영하였으며, 고강도 콘크리트를 사용하여 강도 또한 뛰어나다. 그리고 시공이 간편하고 공기의 단축에 탁월한 효과를 나타내며, 빗물저류조 설치는 다음과 같은 특징이 있다. 1. 지하저류형 빗물저류조 시설로 설계되어 토지의 효과적인 이용이 기대된다. 2. 공사기간이 짧아 경제적이다. 3. 안정된 구조체이다. 4. 부지의 형태에 맞춘 시공이 가능하다. 5. 소규모에서 대규모의 유수지까지 광범위하게 대응이 가능하다. 6. 방재역할 수행 및 빗물이용의 역할을 담당할 수 있다. 7. 불투수층이 증가하고 있는 도시지역에서 적극 활용가능하다.로 판단된다.한 예비방류의 시행과 강우종료 후에도 이수용량에는 손실이 없는 저수지의 관리방안의 지침이 되는데 효율적이라 판단되었다. 방법을 개발하여 개선시킬 필요성이 있다.>$4.3\%$로 가장 근접한 결과를 나타내었으며, 총 유출량에서도 각각 $7.8\%,\;13.2\%$의 오차율을 가지는 것으로 분석되어 타 모형에 비해 실유량과의 차가 가장 적은 것으로 모의되었다. 향후 도시유출을 모의하는 데 가장 근사한 유출량을 산정할 수 있는 근거가 될 것이며, 도시재해 저감대책을 수립하는데 기여할 수 있을 것이라 판단된다.로 판단되는 대안들을 제시하는 예비타당성(Prefeasibility) 계획을 수립하였다. 이렇게 제시된 계획은 향후 과학적인 분석(세부평가방법)을 통해 대안을 평가하고 구체적인 타당성(feasibility) 계획을 수립하는데 토대가 될 것이다.{0.11R(mm)}(r^2=0.69)$로 나타났다. 이는 토양의 투수특성에 따라 강우량 증가에 비례하여 점증하는 침투수와 구분되는 현상이었다. 경사와 토양이 같은 조건에서 나지의 경우 역시 $Ro_{B10}(mm)=20.3e^{0.08R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.1
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• pp.65-74
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• 2016

This study mainly focuses on urban regeneration project as a countermeasure to resolve climate change issues by analyzing the carbon-reduction effect of Jeonju test-bed cases. First, an urban regeneration project is designed for city, Jeonju by analyzing its environmental problems and potential improvement. Then, carbon emission and reduction amounts are evaluated for different businesses and scenarios. Carbon emission sources are classified according to a standard suggested by IPCC, and the emissions are calculated by various standard methods. The result shows that carbon emission amount in Jeonju test-bed is 102,149 tCO2eq. The fact that 70% of the emission from energy sector originates from buildings implies that urban regeneration projects can concentrate on building portions to effectively reduce carbon emission. It is also projected carbon emission will decrease by 3,826tCo2eq in 2020 compared to 2011, reduction mainly based on overall population and industry shrinkage. When urban regeneration projects are applied to 5 urban sectors (urban environment, land use, green transportation, low carbon energy, and green buildings) total of 10,628tCO2eq is reduced and 4,857tCO2 (=15.47%) when only applied to the green building sector. Moreover, different carbon reduction scenarios are set up to meet each goal of different sectors. The result shows that scenario A, B, and C each has 5%, 11%, and 15% of carbon reduction, respectively. It is recommended to apply scenario B to achieve 11% reduction goal in a long term. Therefore, this research can be a valuable guideline for planning future urban regeneration projects and relative policies by analyzing the present urban issues and suggesting improvement directions.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.48 no.5
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• pp.67-79
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• 2020

Plans to mitigate overheating in urban areas requires the identification of the characteristics of the thermal environment of the city. The key information is the distribution of higher and lower temperatures (referred to as "hotspot" or "coldspot", respectively) in the city. This study aims to identify the areas within Jeonju City that are suffering from increasing land surface temperatures (LST) and the factors linked to such this phenomenon. To identify the hot and cold spots, Local Moran's I and Getis-Ord Gi^* were calculated for the LST based on 2017 images taken using the thermal band of the Landsat 8 satellite. Hotspot analysis revealed that hotspot regions, (the areas with a high concentration of Land Surface Temperature) are located in the old town area and in industrial districts. To figure out the factors linked to the hotspots, a correlation analysis, and a regression analysis taking into account environmental covariates including Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and land cover. The values of NDVI showed that it had the strongest effect on the lowering LSTs. The results of this study are expected to provide directions for urban thermal environment designing and policy development to mitigate the urban heat island effect in the future.