대도시 외곽지역 논경작지의 토지이용 및 피복변화에 따른 온도변화모형 연구

국문 초록 (Abstract)

국 문 초 록
도시 미기후 측면에서 중요한 냉섬 역할을 하고 있는 논경작지는 1970년대 이후 급격하게 진행된 도시화로 인해 대규모 시가화지역으로 변하면서 급격한 온도상승이 있었을 것으로 예상되었다. 본 연구에서는 논경작지의 대규모 택지개발로 인한 도시기온변화량를 파악하고자 하였다. 그리고 도시외곽지역 논경작지 보존과 향후 논경작지 택지개발시 온도상승을 줄일 수 있는 방안의 기초자료로 활용하는데 목적이 있다.
연구대상지는 인천광역시 부평구와 부천시 전체를 대상으로 하였으며 기존 논경작지를 중심으로 개발전·후 위성영상자료(1989∼2000년)를 이용하여 토지피복변화유형별 지표면 온도 변화량을 분석하였다. 도시기온변화 영향요인으로 건폐율, 녹지율, 불투수포장율, 용적율을 선정하였으며 온도변화량과의 상관분석 및 회귀분석을 통해 논경작지 토지피복변화에 따른 온도변화량 예측모형을 구축하였다.
부평구와 부천시를 대상으로 개발 전·후 위성영상을 산림, 초지 및 식재지, 논경작지, 나지, 시가화지역으로 구분한 결과 기존 부평구와 부천시 중앙에 넓게 분포하고 있던 논경작지 대부분이 신도시 건설로 인해 시가화지역과 개발 중인 나지로 변한 것으로 분석되었다. 1989년 5월 17일과 2000년 5월 7일 위성영상의 지표면 온도를 산출하여 그 차를 분석한 결과 지표면 온도가 높아진 주요 변화유형은 논경작지에서 나지 및 시가화지역으로 변화된 유형이었다.
한강을 대조구로 하여 논경작지 변화지역을 중심으로 블록별 평균 지표면 온도차(1989∼2000년)를 분석하였다. 분석결과 토지이용변화에 따른 지표면 온도변화량은 근린공원: +1.6697℃, 공동주택지: +2.5503℃, 공공용도지: +2.9479℃, 상업업무시설지: +3.0385℃, 교육시설지: +3.1803℃ 순으로 나타났다. 블록별 건폐율, 녹지율, 불투수포장율, 용적율을 산출하여 지표면 온도변화량과 상관분석을 실시한 결과 녹지율은 강한 음의 상관관계를 보였으며 건폐율, 불투수포장율, 용적율은 통계적 유의성이 인정되지 않았다.
논경작지 토지이용변화에 따른 지표면 온도변화모형을 구축하기 위해 도시기온변화영향요인을 독립변수로 하고 지표면 온도변화량을 종속변수로 한 회귀분석 결과 녹지율과 불투수포장율이 독립변수로 선정되었다. 본 회귀식에 의하면 기존 논경작지에서 시가화지역으로 변화할 경우 녹지율 및 불투수포장율이 0%라 가정할 때 +2.840℃의 온도상승이 예상되며 녹지율이 10%증가할 때마다 +2.840℃에서 -0.45℃만큼 온도저감효과가 있고 불투수포장율이 10% 증가할 때마다 0.29℃의 온도상승효과가 있는 것으로 분석되었다.
따라서 본 연구결과를 종합하면 기존 논경작지에서 시가화지역으로 개발할 때 65% 이상의 녹지율을 확보해야만 +1℃ 이하로 온도 상승을 최소화 할 수 있으며 시가화지역 내 불투수포장비율 증가에 따른 도시기온 상승을 고려하여 그에 상응하는 녹지의 확보가 필요한 것으로 판단되었다.

주요어 : 도시미기후, 녹지율, 도시열섬현상, 냉섬, 위성영상

목차 (Table of Contents)

• <차 례>
• 제 1 장 연구배경 및 목적 1
• 제 2 장 연구의 이론적 고찰 3
• 제 1 절 도시에서 논과 수공간의 미기후조절 기능에 관한 연구 3
• 제 2 절 토지이용변화에 따른 도시기온변화와 영향요인 연구 5
• 제 3 절 위성영상을 이용한 토지피복과 도시기온분석에 관한 연구 8
• 제 3 장 연구내용 및 수행체계 11
• 제 1 절 연구내용 11
• 제 2 절 연구수행체계 13
• 제 4 장 연구방법 15
• 제 1 절 연구대상지 15
• 제 2 절 조사 및 분석 방법 19
• 1. 위성영상을 이용한 토지이용변화분석 19
• 2. 위성영상을 이용한 지표면 온도산출 23
• 3. 토지피복변화 유형별 지표면 온도변화 비교분석 25
• 4. 도시기온변화 영향요인 및 도시기온예측 모형 구축 26
• 제 5 장 결과 및 고찰 29
• 제 1 절 위성영상자료의 수집 29
• 제 2 절 토지피복변화에 따른 도시기온변화 31
• 1. 토지피복변화 31
• 2. 도시기온변화 37
• 제 3 절 논경작지 토지이용변화에 따른 도시기온변화 영향요인 51
• 1. 세부연구대상지 선정 51
• 2. 도시기온변화 영향요인 상관분석 55
• 제 4 절 논경작지 토지이용변화에 따른 도시기온 변화모형 68
• 1. 회귀모형 68
• 2. 회귀모형에 의한 지표면 온도 변화량 71
• 제 6 장 결론 73
• 제 1 절 결론 73
• 제 2 절 연구의 한계 75
• 인 용 문 헌 77
• <부록> 토지피복변화유형별 Duncan의 사후검정 결과 86