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대구시 열대야 대응 구역 설정을 위한 야간 찬공기 유동성 분석
서보용 ( Bo-yong Seo ),이상범 ( Sang-beom Lee ),권순범 ( Soon-beom Gwon ),차재규 ( Jae-gyu Cha ),정응호 ( Eung-ho Jung ) 한국지리정보학회 2020 한국지리정보학회지 Vol.23 No.3
도시에서의 폭염발생은 기본적으로 지구온난화에 영향을 받으나, 도시에서 발생하는 인공열 배출과 열축적이 큰 토지피복의 영향으로 더욱 가중된다. 특히 도시폭염의 영향은 야간 열대야 발생에도 직접적 영향을 준다. 그러나 기본적으로 주간의 폭염대응에 비해 열대야 대응수단 선택은 매우 제한적이다. 본 연구에서는 대구시를 대상으로 열대야 대응 방안으로 야간 찬공기 유동 특성을 분석하고 이의 공간적 활용가능성을 제시하고자 하였다. 연구방법은 찬공기 유동 분석 프로그램인 KLAM_21을 활용하여 대구시의 찬공기 유동의 공간적 특성인 찬공기 높이 및 유동범위와 유속 및 유동방향을 정량적으로 분석하였다. 분석결과 대구시 주변산지에서의 찬공기 생성, 유동은 매우 활발하나 열대야 발생지역인 도심지역으로 유입이 제한적인 것으로 나타났다. 그러나 일부 시가지에서는 주변산지로부터 유입되는 찬공기 유동성이 매우 활발하여 열대야 대응에 매우 효과적인 공간적 조건을 가지고 있는 것으로 나타났다. 이러한 공간적 조건을 도시계획적 차원에서 활용하면 열대야 대응방안 개발에 매우 유용할 것으로 판단된다. Heat wave generation in cities is basically affected by global warming, but it is further exacerbated by the impact of artificial heat emission and heat accumulation in the city. In particular, the effects of urban heat waves directly affect the occurrence of tropical nights. Basically, however, the choice of countermeasures against tropical nights is very limited compared to the daytime heat wave response. The purpose of this study was to analyze the characteristics of cold air flow at night as a countermeasure against tropical nights in Daegu Metropolitan City and to suggest its spatial applicability. As a research method, the spatial characteristics (flow velocity, flow rate, flow direction and range) of cold air flow in Daegu were quantitatively analyzed using KLAM_21, a cold air flow analysis program. As a result of the analysis, it was found that cold air generation and flow in the surrounding mountains of Daegu Metropolitan City was very active, but the inflow was limited to the urban area, which has tropical nights. However, it has been shown that the flow of cold air flowing from the surrounding mountains is very active in some urban areas, so it has spatial conditions that are very effective in countering tropical nights. If these spatial conditions are used for the urban planning, it will be very useful to develop countermeasures for tropical nights.
도시 열환경개선을 위한 공간지형적 특성에 따른 바람길 유동 비교 분석
서보용 ( Bo-yong Seo ),정응호 ( Eung-ho Jung ) 한국지리정보학회 2017 한국지리정보학회지 Vol.20 No.2
본 연구에서는 대구시를 사례로 도시내에서의 공간지형적 특성에 따른 국지적 바람유동성을 분석하였다. 분석은 3단계로 이루어졌는데, 1단계에서는 지역풍향(종관풍)과 국지적 바람유동간의 기상학적 관계를 비교하였다. 2단계에서는 도심지역과 교외지역으로 구분하여 국지적 바람유동의 변화를 비교·분석하였다. 3단계에서는 KLAM_21을 활용하여 국지적 바람유동과 도시공간전체의 바람길 형성 및 유동과의 공간적 관계에 대하여 비교·검증하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 지역의 대표풍향(종관풍)과 국지적 바람유동 사이에는 기상학적으로 상관성이 낮았다. 둘째, 도심지역 5개와 교외지역 2개 측정지점에서의 국지적 바람유동에 대한 관측결과에서는 지점별로 다양한 풍향을 나타내었다. 이는 측정지점 인근에서의 공간지형적 특성이 국지적 바람유동에 영향을 미치고 있음을 보여주고 있다. 셋째, KLAM_21을 활용하여 분석한 결과를 AWS 측정자료와 비교·검증한 결과 수치모델링분석의 신뢰도를 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 검증한 도시의 국지적 바람유동은 도시열섬현상의 개선을 위한 공간적 기능과 역할을 할 수 있는 요소가 될 것으로 판단된다. 즉, 도시계획 수립시 공간지형적 특성에 따른 국지적 바람유동을 체계적으로 파악하고 이를 도시열섬발생지역과 공간적으로 연계될 수 있는 계획적 기법을 적용한다면 도시열섬현상을 효과적이며 지속적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다. This study analyzed wind flows based on spatial and geomorphological characteristics of Daegu Metropolitan City. A three-stage analysis was performed, starting with a comparison of meteorological relationships between local wind direction (synoptic wind) and local wind flow. In the second stage the study area was subdivided into districts and suburban districts to analyze the relative change of local wind flow. In stage three, the formation of wind corridor for local wind flow, wind flow for the entire urban space, and spatial relationships between flows were verified comparatively using KLAM_21. Three results are notable, the first of which is a low correlation between synoptic wind of a region, and local wind, flow in terms of meteorology. Secondly, observations of local wind flow at five downtown districts and two suburban districts showed that there were diverse wind directions at each measurement point. This indicates that the spatial and geomorphological characteristics of areas neighboring the measurement points could affect the local wind flow. Thirdly, verifying the results analyzed using KLAM_21, compared to Atomatic Weather System(AWS) measurement data, confirmed the reliability of the numerical modelling analysis. It was determined that local wind flow in a city performs a spatial function and role in ameliorating the urban heat island phenomena. This indicates that, when an urban planning project is designed, the urban heat island phenomena could be ameliorated effectively and sustainably if local wind flow caused by immediate spatial and geomorphological characteristics is confirmed systematically and techniques are intentionally applied to connect the flows spatially within areas where urban heat islands occur.
포러스 (Porous) 경계조건을 이용한 데이터센터의 기류 및 온도분포 해석 방법에 대한 연구
장현재(Chang Hyun-Jae),정응호(Jung Yong-Ho),서장후(Seo Jang-Hoo) 한국건축친환경설비학회 2013 한국건축친환경설비학회 논문집 Vol.7 No.4
With the development of IT industries in recent years, the needs for data centers has been increased together. Data centers in which so many server computers are arranged usually need a large cooling energy, and its energy conservation has been issued. The amount of cooling energy needed is concerned with the distribution of air flow and that of temperature in computer rooms. There are many studies on those conducted by CFD (computational fluid dynamics) simulation, and those have been conducted only in the space for computer rooms but without plenums for the supply and return. In those studies, the boundary conditions of airflow used to be given uniformly throughout the whole region of velocity outlet in the cold aisle. However, there may be a different distribution of air velocity at the velocity outlets constructed with perforated tiles, and the pressure drop through it needs to be applied to the simulation by utilizing porous boundary condition. In this study, the distributions of airflow and temperature formed in the space without plenums were compared with those formed in the space with plenums by CFD simulation. Indices of SHI, RHI, and RTI in each case were investigated. As a results, there were quite large differences between them, and conducting CFD simulations to the space including plenums was recommended as a simulation method.