• 한국지리정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.133-143
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• 2012

본 연구는 창원시 도시지역을 대상으로 도시공간을 고려한 야간시간대의 도시열섬특성을 파악하기 위해 1:1,000 축척의 토지이용도 및 토지피복도와 DTM, 그리고 ASTER 위성영상에서 추출된 야간시간대의 지표온도자료를 활용하였다. 분석결과에 따르면, 야간시간대는 건물이 밀집되어있는 단독주거지역이 상업지역이나 공공시설지역보다 열섬강도가 높았고, 이것은 에너지소비에 의한 인공열 방출이 열섬형성에 많은 영향을 미치기 때문으로 판단된다. 또한 이러한 점 때문에 공업지역에서는 건물은 가동시간에 따라 온도차이가 매우 크게 나타났다. 한편, 도시녹지지역과 하천지역은 도시열섬을 완화하는 냉각효과가 있는 것으로 확인되었으며, 열섬강도가 높은 지역에 녹지 및 수변공간의 조성으로 열섬강도를 낮출 필요가 있을 것으로 판단된다. 이상과 같은 결과는 야간시간대의 도시열섬을 완화하는데 있어 개발계획 수립시 효율적인 공간활용을 위해 기초자료로 이용될 것으로 사료된다.

• 대기
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• 제31권2호
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• pp.143-156
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• 2021

This study investigates the impacts of land cover change due to urbanization on the Urban Heat Island Intensity (UHII) and the Heat Index (HI) over the Seoul metropolitan area using the Unified Model (UM) with the Met Office Reading Urban Surface Exchange Scheme (MORUSES) during the heat wave from 16, July to 5, August 2018. Two simulations are performed with the late 1980s land-use (EXP1980) and the late 2000s land-use (EXP2000). EXP2000 is verified using Automatic Weather Station (AWS) data from 85 points in the study area, and observation sites are classified into two categories according to the urban fraction change over 20 years; Category A is 0.2 or less increase, and Category B is 0.2 or more increase. The 1.5-m temperature and relative humidity in Category B increase by up to 1.1℃ and decreased by 7% at 1900 LST and 2000 LST, respectively. This means that the effect of the urban fraction changes is higher at night. UHII increases by up to 0.3℃ in Category A and 1.3℃ in Category B at 1900 LST. Analysis of the surface energy balance shows that the heat store for a short time during the daytime and release at nighttime with upward sensible heat flux. As a result of the HI, there is no significant difference between the two experiments during the daytime, but it increases 1.6℃ in category B during the nighttime (2200 LST). The results indicate that the urbanization increase both UHII, and HI, but the times of maximum difference between EXP1980 and EXP2000 are different.

• 한국환경과학회지
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• 제31권1호
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• pp.9-21
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• 2022

Today's cities require deeper understanding of the thermal environment and PM₁₀ as their management becomes more critical. Based on these circumstances, this study investigated the Granger causality between the thermal environment and PM₁₀ of the 25 districts of Seoul, the most populous and urbanized city in Korea. The results of the Granger causality test on the thermal environment and PM₁₀ were classified into 12 types. Except for type 12, the temperature and urban island heat intensity of the other 11 types operated as a Granger-cause to each other in both directions. Temperature operates as a Granger-cause of urban island heat intensity in type 12. The PM₁₀ level and urban pollution island intensity operated as a Granger-cause to each other in all districts. For types 1 and 2, thermal environment operated as a Granger-cause to PM₁₀ in one direction, and type 3-type 12 confirmed that thermal environment and PM₁₀ operated as a Granger-cause in both directions. Findings reveal the intricate causalities between thermal environment and PM₁₀ at the district level and suggest mitigation strategies that are more location based.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권6호
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• pp.617-627
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• 2010

Although many researches for heat island study have been developed, there is little attempt to link the findings to actual and hypothetical scenarios of urban developments which would help to mitigate the Urban Heat Island (UHI) in cities. The aim of this paper is to analyze the UHI at urban area with different geometries, land use, and environmental factors, and emphasis on the influence of different geometric and environmental parameters on ambient air temperature. In order to evaluate these effects, the parameters of (i) Air pollution (i.e. Aerosol Optical Thickness (AOT)), (ii) Green space Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), (iii) Anthropogenic heat (AH) (iv) Building density (BD), (v) Building height (BH), and (vi) Air temperature (Ta) were mapped. The optimum operational scales between Heat Island Intensity (HII) and above parameters were evaluated by testing the strength of the correlations for every resolution. The best compromised scale for all parameters is 275m resolution. Thus, the measurements of these parameters contributing to heat island formation over the study areas of Hong Kong were established from mathematical relationships between them and in combination at 275m resolution. The mathematical models were then tabulated to show the impact of different percentages of parameters on HII. These tables are useful to predict the probable climatic implications of future planning decisions.

• 한국지구과학회지
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• 제42권2호
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• pp.135-148
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• 2021

본 연구는 기상청 현업모델(LDAPS)로부터 예측된 서울의 도시열섬 강도와 지상 기온을 AWS 관측과 비교 평가하였다. 관측된 서울의 열섬 강도는 봄과 겨울동안 증가하며 여름동안 감소한다. 열섬 강도의 시간적 변동 경향은 새벽 시간 최대, 오후에 최소를 보인다. 기상청 국지기상예측시스템(LDAPS)으로부터 예측된 열섬 강도는 여름철 과대모의, 겨울철 과소모의 특징을 보인다. 특히 여름철은 주간에 과대 모의 경향이 증가하며, 겨울은 새벽 시간 과소 모의 오차가 크게 나타난다. LDAPS에서 예측된 지면 기온의 오차는 여름철 감소하며 겨울철 증가한다. 겨울철 열섬 강도의 과소 모의는 도시 기온의 과소 모의와 관련되었으며, 여름철 열섬 강도의 과대 모의는 교외 지역 기온의 과소 모의로부터 기인하는것으로 판단된다. 도시 열섬강도 예측성 개선을 위하여 도시효과를 고려하는 도시캐노피모델을 LDAPS와 결합하여 2017년 여름 기간동안 모의하였다. 도시캐노피모델 적용 후 도시의 지면 기온의 오차는 개선되었다. 특히 오전시간 과소모의되는 기온의 오차 개선 효과가 뚜렷하였다. 도시캐노피모델은 여름동안 과대 모의하는 도시열섬강도를 약화시키는 개선 효과를 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_3호
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• pp.821-834
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• 2017

도시화로 인한 산업비율 증가는 도시의 기온이 주변지역보다 높아지는 도시 열섬(Urban Heat Island)현상을 유발하였으며 기후변화와 함께 그 강도가 점점 증가하고 있다. 열섬현상이 발생하는 여러 도시 중에서도 서울시는 각 구 또는 동별로 시가화 정도, 녹지율, 에너지소비량, 인구밀도가 다 다르기 때문에 열섬현상의 강도역시 다르다. 따라서 본 연구에서는 서울특별시를 대상으로 행정구, 행정동 단위 열섬현상강도(UHI Intensity)를 추출하여 행정구역별 차이를 확인하고 세 가지 범주(기상상태, 인위적 열 발생, 토지이용특성)에 포함되는 변수들과 선형회귀분석을 실시하여 각 행정구역의 열섬현상강도 차이의 원인을 살펴보았다. 분석결과 UHI Intensity는 행정구별, 행정동별 특징 및 주변 환경에 따른 차이가 존재하며 행정동 단위에서 차이가 더 크게 나타났고 구의 UHI Intensity와 구에 속한 동의 UHI Intensity분포 또한 차이가 존재하였다. 선형회귀분석결과 평균 풍속, 개발정도, 토양보정식생지수(SAVI), 정규화시가지지수(NDBI) 값이 행정구역별 열섬현상강도 차이를 발생시키는 유의한 변수로 나타났다. 토양보정식생지수와 정규화시가지지수는 행정동단위 까지 그 값의 차이가 존재하는 것으로 나타났으며, 열섬현상 완화를 위한 바람길 환경 조성은 행정동 차원에서의 시행이 필요한 사항이다. 따라서 토지피복 개선 계획, 바람길 조성 계획, 개발지역에 대한 벽면 녹화계획 등 열섬현상 완화를 위한 사업들은 행정구 단위의 차이만을 고려하기보단 구안에 속한 행정동까지 고려할 필요가 있을 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 도시 도시열섬현상 완화를 위해 행정동 단위에서의 분석의 필요성과 고려해야할 변수를 도출하여 향후 도시 열환경 설계 및 정책 개발 시 접근방향을 제공할 것으로 기대한다.

• 한국환경과학회지
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• 제28권10호
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• pp.831-840
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• 2019

Recently, summer high temperature events caused by climate change and urban heat island phenomenon have become a serious social problem around the world. Urban areas have low albedo and huge heat storage, resulting in higher temperatures and longer lasting characteristics. To effectively consider the urban heat island measures, it is important to quantitatively grasp the impact of urban high temperatures on the society. Until now, the study of urban heat island phenomenon had been carried out focusing only on the effects of urban high temperature on human health (such as heat stroke and sleep disturbance). In this study, we focus on the effect of urban heat island phenomenon on air pollution. In particular, the relationship between high temperature phenomena in urban areas during summer and the concentration of photochemical oxidant is investigated. High concentrations of ozone during summer are confirmed to coincide with a day when the causative substances (NO2,VOCs) are high in urban areas during the early morning hours. Further, it is noted that the night urban heat island intensity is large.. Finally, although the concentration of other air pollutants has been decreasing in the long term, the concentration of photochemical oxidant gradually increases in Daegu.

• KIEAE Journal
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• 제7권2호
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• pp.17-23
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• 2007

While heat island has been recognized as an unique environmental nuisance in cities, the phenomenon tends to be regarded as an inevitable side effect on urbanization. Recently the nature of the heat island has been disclosed and efforts for the remedy have been discussed in many ways. Some pioneering actions have been taken to mitigate the strength of the heat island's intensity in several countries. After studies for the heat island and speculations on current pilot policies of 3 different countries has been done, mitigation policies for heat island has been suggested as followings. 1. Preservation of natural topography is essential because latent energy consumption(evapotranspiration) from the site is the single most important factor to mitigate the energy surplus caused by urban heat island. 2. Because current national zoning ordinance or building law can not effectively control the site specific local environment, heat island policy should be established or employed at local level. 3. Incentives for the mitigation should be adopted on the process of implementation because environment is public concern. 4. Wind can easily dissipate energy surplus which is the major driving force for heat island. Therefore local wind, the direction and intensity should be sustained and sometimes facilitated fully through policies.

• 한국지리정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.1-16
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• 2017

본 연구는 MODIS 위성영상을 활용하여 우리나라 전역의 열섬강도를 분석하기 위하여 연구를 수행하였다. 이를 위해 도시지역을 토지피복별 분류에 따라 시가화지역, 비시가화지역으로 공간적 구분하였다. MODIS 위성영상을 활용하여 산출된 2009년 여름철 전국의 표면온도 분석 결과 전국 최고온도는 $36.0^{\circ}C$, 최저온도 $16.2^{\circ}C$, 평균 $24.3^{\circ}C$, 표준편차 $2.4^{\circ}C$로 분석되었다. 시군별 열섬현상을 분석하기 위하여 시가화지역과 비시가화지역의 평균온도의 차이를 열섬강도로 정의하였고 RST1, RST2 2가지 방법으로 산출하였다. 그 결과 RST1의 경우 열섬강도가 높은 지역이 산포되어 분포하고 있는 것으로 나타났으며, RST2의 경우 대도시지역을 주변으로 열섬강도가 높은 지역이 집중되어 있는 것으로 분석되었다. 시군별 열섬현상 분석에 효율적 방법을 보기 위하여 시가화율, 열대야일수, 폭염일수와의 상관분석을 하였다. 그 결과 RST1 방식에 의한 열섬강도는 상관성이 거의 없는 것으로 나타났으며, RST2의 경우 유의한 상관성을 나타났다. 전국 시군별 도시 지역을 대상으로 열섬현상에 대해 분석하기 위한 방법으로는 RST2 방식이 더 적합할 것으로 판단되며, 시군별 시가화율이 약 20% 이하일 경우 시가화율 증가에 따른 도시지역의 열섬강도의 증가율이 매우 높았으며, 약 20% 이상부터 열섬강도의 증가율이 점차 낮아지는 것을 확인할 수 있다. RST2 열섬강도가 $1^{\circ}C$ 증가할 경우 열대야일수와 폭염일수는 약 5일과 0.5일 증가하는 것으로 예측하였다. 이러한 분석결과는 추후 도시화율 증가에 따른 열섬강도 변화를 예측 할 수 있는 자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대기
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• 제20권1호
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• pp.13-26
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• 2010

The Urban Canopy Model (UCM) implemented in WRF model is applied to improve urban meteorological forecast for fine-scale (about 1-km horizontal grid spacing) simulations over the city of Seoul. The results of the surface air temperature and wind speed predicted by WRF-UCM model is compared with those of the standard WRF model. The 2-m air temperature and wind speed of the standard WRF are found to be lower than observation, while the nocturnal urban canopy temperature from the WRF-UCM is superior to the surface air temperature from the standard WRF. Although urban canopy temperature (TC) is found to be lower at industrial sites, TC in high-intensity residential areas compares better with surface observation than 2-m temperature. 10-m wind speed is overestimated in urban area, while urban canopy wind (UC) is weaker than observation by the drag effect of the building. The coupled WRF-UCM represents the increase of urban heat from urban effects such as anthropogenic heat and buildings, etc. The study indicates that the WRF-UCM contributes for the improvement of urban weather forecast such nocturnal heat island, especially when an accurate urban information dataset is provided.