• 제목/요약/키워드: Thermal mitigation effect

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Evaluation of Water Retentive Pavement as Mitigation Strategy for Urban Heat Island Using Computational Fluid Dynamics

  • Cortes, Aiza;Shimadera, Hikari;Matsuo, Tomohito;Kondo, Akira
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제10권4호
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    • pp.179-189
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    • 2016
  • Here we evaluated the effect of using water retentive pavement or WRP made from fly ash as material for main street in a real city block. We coupled computational fluid dynamics and pavement transport (CFD-PT) model to examine energy balance in the building canopies and ground surface. Two cases of 24 h unsteady analysis were simulated: case 1 where asphalt was used as the pavement material of all ground surfaces and case 2 where WRP was used as main street material. We aim to (1) predict diurnal variation in air temperature, wind speed, ground surface temperature and water content; and (2) compare ground surface energy fluxes. Using the coupled CFD-PT model it was proven that WRP as pavement material for main street can cause a decrease in ground surface temperature. The most significant decrease occurred at 1200 JST when solar radiation was most intense, surface temperature decreased by $13.8^{\circ}C$. This surface temperature decrease also led to cooling of air temperature at 1.5 m above street surface. During this time, air temperature in case 2 decreased by $0.28^{\circ}C$. As the radiation weakens from 1600 JST to 2000 JST, evaporative cooling had also been minimal. Shadow effect, higher albedo and lower thermal conductivity of WRP also contributed to surface temperature decrease. The cooling of ground surface eventually led to air temperature decrease. The degree of air temperature decrease was proportional to the surface temperature decrease. In terms of energy balance, WRP caused a maximum increase in latent heat flux by up to $255W/m^2$ and a decrease in sensible heat flux by up to $465W/m^2$.

생태계 서비스 가치평가 모형을 이용한 토지이용 위치분배에 따른 도시 열저감 효과분석 (Urban Heat Mitigation Effect Analysis based on the Land Use Location Distribution by Using an Ecosystem Service Valuation Model)

  • 강상준
    • 환경영향평가
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    • 제31권6호
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    • pp.369-377
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 산림녹지의 토지이용 특성을 갖는 오픈스페이스가 그 위치분배에 따라 도시 열저감에 서로 다른 정도로의 영향을 미칠 수 있는지를 강릉시 도심지역 사례를 통해 살펴보는 것이다. 연구방법으로는 도심 내 열현상 해석모델인 InVest Urban Cooling Model을 사용하였고 가용한 최근 자료 시점인 2018년을 기준으로 진행하였다. 연구대상지는 도심 내 오픈스페이스 위치분배 효과에 초점을 두기 위하여 도시 전체가 아닌 도심부만을 관찰지역으로 설정하였다. 토지이용 위치분배 시나리오 분석을 통해 본 결과 위치분배관점에서 오픈스페이스를 증가시키되 여러 개의 소규모 산림보다는 대규모 산림 또는 군집화된 산림이 지역 내 대기 열저감 효과에 더 효과적인 것으로 나타났다.

복토주택(覆土住宅)의 실례(實例)를 통한 에너지 측정(測定) 연구(硏究) (A Study on the Measurement of Energy in a case of the Earth Bermed Housing)

  • 손장열;이시웅
    • 태양에너지
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    • 제6권2호
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    • pp.33-42
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    • 1986
  • The purpose of this paper is to research the performance of the energy in a case of the earth bermed House designed to be suitable for Korean situation in comparison with a conventional housing. The result of this study can be summerized as follows; 1) Heating energy of the earth bermed house is saved 40.1% than that of the conventional housing in Korea. 2) The time-lag of the earth bermed house is 57 minutes longer than that of a conventional housing on account of the thermal capacity, so the earth bermed house has much more satisfactory thermostatic mitigation effect rather than the conventional housing.

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도시복원사업의 열 환경 변화 분석을 위한 ASTER 열적외 위성영상자료의 활용 -청계천 복원사업을 사례로- (The Application of ASTER TIR Satellite Imagery Data for Surface Temperature Change Analysis -A Case Study of Cheonggye Stream Restoration Project-)

  • 조명희;조윤원;김성재
    • 한국지리정보학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.73-80
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    • 2009
  • 인간은 보다 질 높은 생활환경속에서 쾌적한 생활을 영위하기 위하여 친 환경적인 도시개발사업과 환경 복원사업에 많은 관심을 가지고 있다. 특히 대규모 개발사업의 경우 복원 전후의 기상환경변화 분석과 지속적인 모니터링 수행은 최근 국민적 관심인 열섬완화 효과와 바람 길조성 등과 같은 환경개선 분야에 많은 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 서울시 청계천을 대상으로 복원 전후의 지표 열 분포도를 작성하고 열 환경 변화를 분석하여 복원 후에 지표온도가 낮게 나타남을 알 수 있었다. 이를 위하여 ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission Reflection Radiometer)의 TIR(Thermal Infrared) 영상자료를 이용하여 도시 지표면의 온도를 추출한 후 AWS(Automatic Weather System) 기상관측자료와의 상관성 분석하였다. 향후 청계천 주변의 지표 열 패턴변화에 대한 이해와 도시 하천과 녹지의 열 완화 효과를 정량화하여 상세 도시기상 모델 개발 인프라를 마련할 수 있으리라 기대된다.

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재령초기 콘크리트포장 줄눈거동에 미치는 온도의 영향 (Effect of Temperature on Joint Movement of JPCP at Its Early Age)

  • 최기효;정진훈;천성한;박문길
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.340-343
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    • 2007
  • 콘크리트포장의 줄눈의 초기균열발생과 움직임에 영향을 주는 중요한 인자는 콘크리트 내부의 초기온도이므로 이를 측정하고 분석하는 것은 매우 중요하다. 이를 연구하기 위해 인천국제공항 포장공사 지역에 써머커플과 습도센서, 진동형스트레인게이지, 디멕디스크 등을 설치하였다. 초기균열 거동은 디멕게이지를 이용하여 측정하였고, 초기균열 및 줄눈분 균열은 육안으로 확인 하였다. 분석결과, 콘크리트포장의 온도는 줄눈거동에 크게 영향을 주는 것으로 나타났다. 줄눈에 발생한 균열의 폭은 콘크리트슬래브의 열팽창의 영향으로 온도가 하강하는 야간이나 새벽에 증가하고, 온도가 상승하는 주간에는 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 균열이 발생하지 않은 줄눈의 거동은 이와는 반대의 경향을 나타내었다.

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Effect of multiple-failure events on accident management strategy for CANDU-6 reactors

  • YU, Seon Oh;KIM, Manwoong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권10호
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    • pp.3236-3246
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    • 2021
  • Lessons learned from the Fukushima Daiichi nuclear power plant accident directed that multiple failures should be considered more seriously rather than single failure in the licensing bases and safety cases because attempts to take accident management measures could be unsuccessful under the high radiation environment aggravated by multiple failures, such as complete loss of electric power, uncontrollable loss of coolant inventory, failure of essential safety function recovery. In the case of the complete loss of electric power called station blackout (SBO), if there is no mitigation action for recovering safety functions, the reactor core would be overheated, and severe fuel damage could be anticipated due to the failure of the active heat sink. In such a transient condition at CANDU-6 plants, the seal failure of the primary heat transport (PHT) pumps can facilitate a consequent increase in the fuel sheath temperature and eventually lead to degradation of the fuel integrity. Therefore, it is necessary to specify the regulatory guidelines for multiple failures on a licensing basis so that licensees should prepare the accident management measures to prevent or mitigate accident conditions. In order to explore the efficiency of implementing accident management strategies for CANDU-6 plants, this study proposed a realistic accident analysis approach on the SBO transient with multiple-failure sequences such as seal failure of PHT pumps without operator's recovery actions. In this regard, a comparative study for two PHT pump seal failure modes with and without coolant seal leakage was conducted using a best-estimate code to precisely investigate the behaviors of thermal-hydraulic parameters during transient conditions. Moreover, a sensitivity analysis for different PHT pump seal leakage rates was also carried out to examine the effect of leakage rate on the system responses. This study is expected to provide the technical bases to the accident management strategy for unmitigated transient conditions with multiple failures.

유휴지를 활용한 최적의 도시 녹지 공간 탐색 - 녹지연결성과 열 환경 개선을 목적으로 - (Exploration of Optimal urban green space using unused land - To improve green connectivity and thermal environment -)

  • 김은섭;이동근;윤은주;박채연
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.45-56
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    • 2019
  • Urban green areas are generally composed of relatively small and fragmented patches, but it is a critical factor for the quality of an urban environment. They have positive effects such as increasing green connectivity, reducing runoff, and mitigating urban heat. But, there is a lack of urban greening plans that consider the comprehensive effects of green space in real urban areas. To fill this gap in this literature, this study identifies a planning model that determines the optimal locations for maximizing green areas' multiple effects(e.g., heat mitigation and enhancement of connectivity) by using unused lots. This model also considers minimizing costs using meta-heuristic optimization algorithms. As a results, we finds 50 optimal plans that considers two effects within the limited cost in Nowon-gu. The optimal plans show the trade-off effect between connectivity, heat mitigation and cost. They also show the critical unused land lots for urban greening that are commonly selected in various plans. These optimal plans can effectively inform quantitative effectiveness of green space and their trade-off. We expect that our model will contribute to the improvement of green planning processes in reality.

유형별 녹지 시뮬레이션을 통한 아파트 단지 내 도시열섬현상 저감효과 분석 (Simulation Analysis of Urban Heat Island Mitigation of Green Area Types in Apartment Complexes)

  • 지은주;김다빈;김유경;이정아
    • 한국조경학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.153-165
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    • 2023
  • 도시 열섬현상을 완화하기 위하여 본 연구는 아파트 단지 내 바람의 흐름과 열쾌적성을 고려하여 녹지 연결성을 향상시키기 위한 효과적인 녹지 계획 시나리오를 제안하는 것에 있다. 연구의 사례 대상지는 서울특별시를 대상으로 2020년 6월부터 8월까지 수집된 온도 및 불쾌지수 자료를 비교하여 강동구 고덕동에 위치한 아파트 단지로 선정하였다. 먼저, 연구대상지 현재의 열환경과 바람환경을 분석하였다. 이를 바탕으로 녹지의 패치와 코리도 형태의 요소를 고려하여 시나리오 1(패치), 시나리오 2(코리도), 시나리오 3(패치+ 코리도)의 세 가지 시나리오를 계획하였다. 이후, 각각의 시나리오별 풍속, 풍향, 그리고 열쾌적성을 ENVI-met로 분석하여 도시 열섬현상의 완화효과를 비교하였다. 연구의 결과, 패치 형태의 녹지는 풍속의 증가 및 풍량 개선에 기여하여 예상온열감(PMV)가 31.20% 감소하는 효과를 보였으며(시나리오 1), 열쾌적성 지표(PET)가 68.59%감소하는 것으로 나타났다. 반면 코리도 형태의 녹지로 계획한 경우 바람길의 연결이 용이하여 패치 형태의 녹지 계획에 비하여 풍속이 더욱 높아지는 결과가 나타나 예상온열감(PMV)은 92.47%, 열쾌적성 지표(PET)는 90.14% 감소하였다 (시나리오 2). 녹지 패치와 녹지 코리도를 복합적으로 계획한 경우 가장 큰 풍속의 증가와 연결성을 보여 예상온열감(PMV)에서 95.75%, 열쾌적성 지표(PET)에서 95.35% 감소하는 것으로 나타났다(시나리오 3). 그러나 대상지 내에서 협소한 지역의 경우 패치형 녹지계획이 코리도형의 녹지 계획에 비하여 열쾌적성을 개선하는 데에 더 효과적으로 나타났다. 따라서, 연구의 결과에 근거하여 도시열섬현상을 효과적으로 완화하기 위해서는 패치형태의 녹지와 코리도 형태의 녹지의 계획의 복합적인 형태로 계획될 수 있도록 제안하고자 한다. 본 연구의 결과는 향후 도시형 아파트단지의 도시열섬현상 완화를 위한 녹지계획의 가이드를 제시하여 도시열섬현상에 따른 회복력을 향상시키기 위한 기초자료를 제시할 수 있을 것이다.

Monitoring and spatio-temporal analysis of UHI effect for Mansa district of Punjab, India

  • Kaur, Rajveer;Pandey, Puneeta
    • Advances in environmental research
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    • 제9권1호
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    • pp.19-39
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    • 2020
  • Urban heat island (UHI) is one of the most important climatic implications of urbanization and thus a matter of key concern for environmentalists of the world in the twenty-first century. The relationship between climate and urbanization has been better understood with the introduction of thermal remote sensing. So, this study is an attempt to understand the influence of urbanization on local temperature for a small developing city. The study focuses on the investigation of intensity of atmospheric and surface urban heat island for a small urbanizing district of Punjab, India. Landsat 8 OLI/TIRS satellite data and field observations were used to examine the spatial pattern of surface and atmospheric UHI effect respectively, for the month of April, 2018. The satellite data has been used to cover the larger geographical area while field observations were taken for simultaneous and daily temperature measurements for different land use types. The significant influence of land use/land cover (LULC) patterns on UHI effect was analyzed using normalized built-up and vegetation indices (NDBI, NDVI) that were derived from remote sensing satellite data. The statistical analysis carried out for land surface temperature (LST) and LULC indicators displayed negative correlation for LST and NDVI while NDBI and LST exhibited positive correlation depicting attenuation in UHI effect by abundant vegetation. The comparison of remote sensing and in-situ observations were also carried out in the study. The research concluded in finding both nocturnal and daytime UHI effect based on diurnal air temperature observations. The study recommends the urgent need to explore and impose effective UHI mitigation measures for the sustainable urban growth.

야간 냉각율을 이용한 우포늪의 기온변화 완화효과 평가 (Evaluation of Mitigation Effect of Upo-Swamp on the Air temperature Variation with Nighttime Cooling Rate)

  • 박명희;김해동
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.309-319
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    • 2011
  • In this study, we investigated the effects of Upo-swamp upon local thermal environment with nighttime cooling rate. To do this, we set up the AWS(Automatic Weather observation System) over the central part of Upo-swamp on the early October 2007. We conducted the study by comparing the AWS data with another weather data observed by several meteorological observations of the Korea Meteorological Administration located at the vicinity of Upo-swamp for one year. The air temperature of Upo-swamp was higher than that of the surrounding in cold-climate season. But it was opposite in warm-climate season. We confirmed that Upo-swamp roles to mitigate the daily and annual air temperature ranges. And the daily air temperature variation of Upo-swamp lagged behind the land one. This phenomenon represent that the heat reservoir capacity of Upo-swamp is much larger than that of the ground.