여름철 택지개발지역의 열쾌적성에 관한 연구

공학양,최낙훈,박성애,이종천,박수국 응용생태공학회 2018 Ecology and resilient infrastructure Vol.5 No.4

본 연구는 수원시 호매실 택지개발지구를 대상으로 토지피복지도와 도시기후 유형 분류 방법인 Local Climate Zone(LCZ)을 활용하여 기후적 특성에 따라 도시지역을 세분화하고, 각각의 지역에 대한 여름철 폭염 시 열환경 특성을 확인하고자 하루 중 가장 더운 낮 시간의 열쾌적성을 측정했다. 측정 결과 산림과 논은 중간 열스트레스 값을, 도시공원은 강한 열스트레스 값을 나타냈으며, 기타 시가화 지역은 극한 열스트레스 값을 나타났다. 이러한 결과는 도시지역의 유형별 기후적 특성과 차이를 확인하고, 도시계획 수립 시 계획단계에서부터 폭염을 대비한 토지이용의 구상 및 그린인프라의 효율적인 배치를 통해 열환경 개선을 위한 정책적 활용 가능성이 있음을 보여주었다. This study measured the Physiological Equivalent Temperature(PET) of the hottest day time in a day, in order to verify the characteristics of human thermal comfort in case of heat wave during summer time in each region, by subdividing the urban areas in accordance with the climatic characteristics with the use of Local Climate Zone(LCZ) as a method of classifying the type of urban climate and the land cover map, targeting the Homaesil residential development district in Suwon. In the results of measurement, the forest and paddy field showed the moderate heat stress while the urban park showed the strong heat stress. Other developed areas showed the extreme heat stress. Such results show the possibility of institutional utilization for the improvement of human thermal comfort through the verification of climatic characteristics and differences in each type of urban areas, and the efficient placement of green infrastructure and the planning of land use to cope with the heat wave even in the planning stage for the establishment of urban planning.

해안사구 모래보강을 통한 해안침식 저감 효과- 충청남도 다사리 사구를 사례로 -

공학양,박성민,신영규,최광희 한국지형학회 2018 한국지형학회지 Vol.25 No.4

Coastal sand dunes have been regarded as natural defenses to protect hinterland from disasters such as storm surge and typhoons. However, many dunes are not well-deserved in South Korea because of imprudent land development or inappropriate measures after coastal erosion. Lately, beach nourishment and dune reinforcement are emphasized as the effective and environmentally sustainable solution for the coastal protection. They are regarded good strategies to keep landscapes for a time, with little side effects. However, there is little knowledge on the construction methods including proper design and time plans for the best results. In addition, the effects of dune reinforcement in the field should be tested. In this study, we performed sand filling in an eroded dune scarp and surveyed topographic changes in the beach-dune system, which is located along Dasa-ri coast, Chungnam Province, South Korea. Using a network RTK-GPS and drone-based aerial photographs, we analyzed the temporal and spatial changes in the area, before and after the reinforcement. As a result, the dune reinforcement seems to be helpful to mitigates the coastal erosion and to prevent the coastline retreat at least for one year.

인천시에서 토지이용이 도시 열 환경에 미치는 영향

공학양,김석현,조형진,Kong, Hak-Yang,Kim, Seog Hyun,Cho, Hyungjin 응용생태공학회 2016 Ecology and resilient infrastructure Vol.3 No.4

본 연구에서는 도시 토지이용과 열 환경의 관계를 파악하기 위하여, 인천시에서 토지이용이 다른 곳에서 기온을 측정하였고, 지난 40년간 토지이용과 기온의 변화를 파악하였으며, 위성영상 자료를 이용하여 토지이용과 온도의 관계에 대하여 연구하였다. 2014년 8월 19일부터 21일까지 산림지, 경작지 (논), 나지 (운동장), 시가화지 (아스팔트 도로)에서 온도를 측정한 결과에서 시가화지역이 가장 기온이 높았고 산림지가 가장 낮았다. 인천시에서 1975년부터 2014년까지 40년간 기온은 약 $1.4^{\circ}C$ ($0.035^{\circ}C$/년)이 상승하였다. 지난 40년간 인천시의 토지이용 유형에서 시가화건조지, 나지, 초지가 증가하였고 경작지, 습지, 산림지가 감소하였다. Landsat 위성영상을 이용하여 추출한 지표면 온도 (LST)와 정규식생지수 (NDVI), 정규시가지화지수 (NDBI) 간에 상관관계를 보였다. 지표면 온도는 NDVI가 높은 곳에서 지면온도가 낮았고, NDBI가 높은 곳에서 지면 온도가 높았다. 따라서 도시의 열섬효과를 완화하고 열 환경을 개선하기 위해서는 녹지, 습지, 농경지의 토지이용을 보전하고 복원하는 것이 중요하다고 판단된다. To identify the relationship between land use and thermal environment in an urban area, the air temperature was measured at different places of land use, and the changes of land use and air temperature were traced for 40 years in Incheon City. The relationship between land use and temperature was also investigated using satellite image data. The results of temperature measurements on a forest, a cropland (rice paddy), a bareland (school ground), and an urban area (asphalt road) from 19 to 21 August 2014 showed that air temperature was the highest on a pavement road. The temperature increased by about $1.4^{\circ}C$ ($0.035^{\circ}C/year$) for 40 years from 1975 to 2014 in Incheon. The changes in land use patterns of Incheon for the past 40 years showed that urban dry land, bareland and grassland have increased and cultivated land, wetland and forest land have decreased gradually. The land surface temperature (LST) was correlated with the normalized difference vegetation index (NDVI) and normalized difference built-up index (NDBI) extracted from Landsat satellite image. The land surface temperature was lower at higher NDVI, and higher at higher NDBI. Therefore, it is important to conserve and restore the land use of greenery, wetlands, and agricultural land in order to mitigate the heat island effect and improve the thermal environment in an urban area.

도시에서 다양한 토양의 물리화학적 특성과 미생물 활성

공학양,조강현,Kong, Hak-Yang,Cho, Kang-Hyun 한국생태학회 2000 Journal of Ecology and Environment Vol.23 No.5

도시에서 토양을 보존하고 합리적으로 이용하기 위하여 도시 토양을 과학적으로 이해하는 것이 필요하지만 아직까지 이처럼 과도하게 관리되고 교란된 토양의 특성에 대하여 집중적으로 연구되지 않았다. 본 연구에서 조사된 인천의 산림, 잔디밭, 가로수, 나지 및 포장 밑 토양에서 답압에 의한 견밀화에 의하여 토양 가밀도가 높았다. 또한 다양한 도시 토양에서 수분함량은 전원지 산림 토양에 비하여 적었고 지온은 높았다. 화학적으로는 도시 토양에서 pH가 중성에 가깝고 유기물 함량이 적었다. 도시 토양의 총세균수는 전원지 산림 토양의 단지 5∼50% 수준이었다. 단계식 다중회귀분석의 결과, 토양 유기물함량이 총세균수에 영향을 미치는 주요한 요인으로서 선정되었다. 대부분의 도시 토양에서 탈수소효소 활성도는 전원지 산림 토양과 유의한 차이가 없었으나, 아스팔트 포장 밑 토양에서는 낮았다 그러므로 견밀한 도시 토양에서 낮은 유기물함량이 물질 순환에 관여하는 미생물 수에 악영향을 미친다고 판단되었다. Although urban soils must be well understood in order to ensure their conservation and optimum use, these intensively managed and disturbed soils have not been extensively investigated up to now. Urban soils from forest, lawn, streetside, and bare ground and under pavement in Inchon had high bulk density as a result of widespread trampling-induced soil compaction. The various urban soils including forests showed lower water content and higher temperature as compared with rural forest soil. Chemically, soils from urban areas had an unusual neutral pH and low organic matter content. Total bacterial numbers in urban soils was only 5∼50% of that in the rural forest soil. An analysis of stepwise multiple regression revealed that soil organic matter was the most important predictor variable on total bacterial number. The dehydrogenase activity of most urban soils was not significantly different from that of rural forest soil, whereas the microbial activity of soils under pavement was lower. Our investigations show that inadequate organic matter of highly compacted soils has adversely affected the abundance of microorganisms involving nutrient cycling in urban soils.

골재채취 후 수변환경 변화와 사주 내 식생이입

공학양 ( Hak Yang Kong ),김세미 ( Se Mi Kim ),이재윤 ( Jae Yoon Lee ),이재안 ( Jae An Lee ),조형진 ( Hyung Jin Cho ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2014 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2014 No.-

Local Climate Zone과 토지피복에 따른 여름철 야간의 인간 열환경 분석 - 경기도 수원시 호매실 택지개발지구

공학양(Hak-Yang Kong),최낙훈(Nakhoon Choi),박수국(Sookuk Park) 응용생태공학회 2020 Ecology and resilient infrastructure Vol.7 No.4

도시지역의 여름철 밤 시간대 열환경을 알아보기 위해, 토지피복 대분류에 따라 10개의 도시기후지역 지점에서 미기후 자료를 측정하여 인간 열환경지수를 분석하여 보았다. 미기후 요소 비교 분석 결과, 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역보다 기온에서는 평균 1.6°C 최대 2.4°C 낮은 결과를 보였으며, 상대습도에서는 반대로 그린인프라 지역이 평균 9.0% 최대 15.0% 높은 결과를 보였다. 풍속에서는 그린인프라 지역과 그레이인프라 지역에서 차이가 거의 없는 것으로 나타났으며, 수목의 영향으로 가장 낮은 풍속을 보인 산림지점을 제외하고는 모든 지점에서 유의성이 없는 것으로 나타나, 건물이나 수목의 높이에 의해 결정되는 표면거칠기 뿐만 아니라 지역풍의 영향이 풍속을 결정하는 주 요인인 것으로 보인다. 평균복사온도에서는 수목의 영향으로 산림지역이 가장 높은 값을 보였으며, 산림지역을 제외하면 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역에 비해 평균 5.5°C의 저감 효과를 보였다. 평균복사온도를 결정하는 주 요인으로는 하늘시계지수라고 할 수 있다. 인간 열환경지수 분석에서는 그린인프라 지역은 거의 덥지도 춥지도 않는 ‘중립’의 열지각 단계를 나타내었으며, 그레이인프라 지역은 그것보다 한 단계 높은 ‘약간 따뜻함’의 단계를 나타내었다. 가장 높게 나온 산림지역을 제외하면, 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역에 비해 3.2°C 저감 효과를 보여 1/2 단계의 인간 열환경 개선 효과가 있는 것으로 나타났다. Microclimatic data were measured, and the human thermal sensation was analyzed at 10 local climate zones based on the major land cover classification to investigate the thermal environment of urban areas during summer nighttime. From the results, the green infrastructure areas (GNIAs) showed an average air temperature of 1.6°C and up to 2.4°C lower air temperature than the gray infrastructure areas (GYIAs), and the GNIAs showed an average relative humidity of 9.0% and up to 15.0% higher relative humidity. The wind speed of the GNIAs and GYIAs had minimal difference and showed no significance at all locations, except for the forest location, which had the lowest wind speed owing to the influence of trees. The local winds and the surface roughness, which was determined based on the heights of buildings and trees, appeared to be the main factors that influenced wind speed. At the mean radiant temperature, the forest location showed the maximum value, owing to the influence of trees. Except at the forest location, the GNIAs showed an average decrease of 5.5°C compared to GYIAs. The main factor that influenced the mean radiant temperature was the sky view factor. In the analysis of the human thermal sensation, the GNIAs showed a “neutral” thermal perception level that was neither hot nor cold, and the GYIAs showed a “slightly warm” level, which was a level higher than those of the GNIAs. The GNIAs showed a 3.2°C decrease compared to the GYIAs, except at the highest forest location, which indicated a half-level improvement in the human thermal environment.

골채채취 후 수변환경 변화와 사주 내 식생이입

공학양 ( Hak Yang Kong ),김세미 ( Semi Kim ),이재윤 ( Jaeyoon Lee ),이재안 ( Jae An Lee ),조형진 ( Hyungjin Cho ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2016 한국물환경학회지 Vol.32 No.2

This study investigated changes of hydrology, soil characteristics, riparian vegetation communities, and geomorphology in sandbars before and after sand-mining to determine the effect of sand-mining at upstream of Guemgang and Bochungcheon streams in Korea. Sand-mining events affected the mining area. They supplied organic matters and nutrients during flood. Sediment deposition caused soil texture change and expansion of vegetation area. However, riverbeds were stabilized after the disturbance. According to the analyses of aerial photographs, the vegetation area was significantly expanded in both dam-regulated streams and dam-unregulated streams after sand-mining. Willow shrubs advanced in disturbed area at an average of 10 years after sand-mining. It took willows trees 10.6 years to become dominant communities. Therefore, it took a total of 20.6 years for new riparian forest to form in sandbar after sand-mining. Our results confirmed that stream flow condition were dependent on vegetation recruitment in dam-regulated streams and dam-unregulated streams. For willow recruitment in unregulated streams, calculation of water level below dimensionless bed shear stress is important because low water level variation is a limiting factor of vegetation recruitment.

강우에 의한 토양호흡 배출 특성이 연간 토양호흡 배출량에 미치는 영향 연구

공학양(Kong, Hak Yang),박성애(Park, Sung Ae),심규영(Shim, Kyu Young),김태규(Kim, Tae Kyu),이재석(Lee, Jae Seok),서상욱(Suh, Sang Uk) 한국기후변화학회 2016 한국기후변화학회지 Vol.7 No.4

실측과 컴퓨터 모델링을 통한 미기후 요소 및 인간 열환경지수의 차이 비교 분석

박수국(Sookuk Park),공학양(Hak-Yang Kong),강훈(Hoon Kang) 응용생태공학회 2020 Ecology and resilient infrastructure Vol.7 No.1

본 연구는 컴퓨터 모델링의 결과를 실측자료 보정없이 이용하였을 때의 문제점을 조사하기 위해, 작은 도시공원을 대상으로 실측자료와 컴퓨터 모델링 결과를 비교 분석하여 보았다. 컴퓨터 모델링 결과는 실측자료에 비해 미기후 요소인 기온과 풍속에서는 과소예측을 보였으며, 상대습도와 평균복사온도에서는 과대예측을 하는 것으로 나타났다. 그 차이는 인간 열환경지수인 PMV와 UTCI에서 최대 2.3 PMV와 4°C UTCI의 차이를 보였다. 그러므로, 인간 열환경지수 (열쾌적성) 연구에서 컴퓨터 모델링을 이용할 때는 반드시 실측자료를 이용한 결과보정 과정을 거쳐 도시와 조경계획 및 디자인에 적용되어야 할 것이다. For investigating restriction in the use of computer modeling results without adjusting them with measured data, this study analyzed and compared microclimatic aspects and human thermal sensation between in situ measurement and computer modeling using ENVI-met in and around a small urban park of downtown Changwon in May, 2012. In the results, ENVI-met underestimated air temperatures and wind speeds than the measured ones and overestimated relative humidities. In the radiation analysis, ENVI-met overestimated solar radiation from the sky hemisphere and terrestrial radiation from the ground hemisphere and underestimated terrestrial radiation from the sky hemisphere. Also, the differences of mean radiant temperatures with the measured ones reached up to 19.6°C which could create an 1.2 PMV difference. ENVI-met overestimated up to 2.3 PMV and 4°C UTCI at 12:00. The difference was shown clearly in PMV than in UTCI. Therefore, when computer modeling is used in urban microclimate and human thermal sensation (comfort) studies the modeling results should be compared with measured data and adjusted adequately to adopt the results to urban and landscape planning and design.

도시생태계 건전성 증진을 위한 녹지총량 평가법 개발과 적용

김승현,공학양,김태규,Kim, Seung-Hyun,Kong, Hak-Yang,Kim, Tae-Kyu 응용생태공학회 2015 Ecology and resilient infrastructure Vol.2 No.4

본 연구는 도시생태계 건전성 증진을 위한 녹지총량제 도입을 위해 국내 법규를 토대로 녹지총량의 정의와 유형을 분류하고, 전국단위의 녹지총량 평가지표를 도출하여 산정하였으며, 이를 토대로 전국 시도별 녹지총량을 지수화 하였다. 결과는 다음과 같다. 첫째, 녹지총량은 "도시공원 및 녹지 등에 관한 법률", "토의 계획 및 이용에 관한 법률" 등에서 정의하는 '녹지', '공원녹지', '녹지지역' 등을 포함하는 포괄적 의미의 녹지이다. 둘째, 녹지총량 산정을 위한 녹지의 유형은 도시공원과 완충녹지, 경관녹지, 연결녹지 등의 시설녹지를 포함하는 공원녹지, 보전녹지지역, 생산녹지지역, 자연녹지지역을 포함하는 녹지지역, 교목, 관목, 지피 등의 식생으로 점유된 산림, 초지, 습지를 포함하는 녹피지로 분류할 수 있다. 셋째, 1인당 공원녹지, 공원녹지율, 1인당 녹지지역, 녹지지역율, 1인당 녹피면적, 녹피율 등 6가지 평가지표를 적용하여 전국 시도별 녹지총량을 산정하였으며, 이를 토대로 시도별 녹지총량을 지수화한 결과에 따르면 특별 광역시에서는 세종특별시가 가장 높았고 서울특별시와 대구광역시가 가장 낮았으며, 도 지역에서는 충청북도가 가장 높았고 경기도와 제주특별자치도가 가장 낮았다. This study defined and classified no-net-loss-of-greenness (NNLG) based on the law, and then assessed the NNLG index by metropolitan cities and provinces in Korea after estimating NNLG evaluation indicators for the introduction of NNLG for health improvement of urban ecosystems. The results are as follows. First, NNLG was the comprehensive meaning that was included in the greenbelt and park greenbelt and the green area which was defined by the Act on Urban Parks, Greenbelts, etc. and the National Land Planning and Utilization Act respectively. Second, NNLG was classified as a park greenbelt which was included urban parks and greenbelts such as buffer greenbelts, scenic greenbelts, and connecting greenbelts, green areas which was included in green conservation areas, green production areas, green natural areas, and green coverage which is included forests, grasslands, and wetlands that were occupied by vegetation such as trees, shrubs, and plants. Third, NNLG index by cities and provinces was assessed based on the estimation of NNLG evaluation indicators, which included parks and greenbelt areas per capita, green areas per capita, green coverage per capita, ratio of parks and greenbelts, ratio of green areas, and ratio of green coverage. As a result, Sejong city got the highest point of NNLG index and Seoul and Daegu got lowest points of NNLG index among metropolitan cities in Korea. Chungbuk got the highest point of NNLG index and Kyonggi and Jeju got lowest points of NNLG index among provinces in Korea.