도시의 물리적 환경이 시간대별 대기온도에 미치는 영향 분석 : 천공개폐율을 중심으로

Abstract

도시의 성장과 공간적 확장은 불투수면의 증가와 오픈스페이스의 감소를 가져왔고 개발밀도가 높은 도시지역이 주변지역보다 대기온도가 상승하는 도시열섬현상을 야기하였다. 도시의 열섬저감과 열환경 개선을 위해 입체적인 도시공간 특성인 천공개폐율(Sky View Factor)개념이 분석에 활용되고 있으며, 고층·고밀 개발로 조성된 도시공간의 미기후를 설명하는 중요한 요소로 주목받고 있다. 그러나 천공개폐율과 대기온도간의 관계는 분석지역 및 시점에 따라 다르게 나타나고 있어 천공개폐율이 대기온도에 미치는 영향에 대한 확증적인 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 천공개폐율 개념에 집중하여 도시의 물리적인 환경 및 미기후 특성이 주간‧야간시간대 대기온도에 미치는 영향을 살펴보았다. 이와 함께 용적률에 따라 분석대상지를 유형화하여, 유형별로 천공개폐율 특성이 대기온도에 미치는 영향이 어떠한 차이를 보이는지에 대해 파악하였다. 전체유형을 대상으로 한 분석의 경우, 천공개폐율은 주간 및 야간시간대의 대기온도 저감에 기여하는 것으로 파악되었다. 그러나 유형별로 각각 분석을 시행한 결과, 용적률 및 시간대에 따라 천공개폐율이 대기온도에 미치는 영향이 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 도시지역의 용적률, 천공개폐율, 바람속도가 종합적으로 대기온도에 영향을 미친다는 점에서 설명될 수 있다. 본 연구의 결과는 용적률에 따른 천공개폐율의 대기온도에 대한 영향을 파악하고, 이를 통해 건축물 규제 또는 도시계획 및 설계 지침마련에 있어 그 활용가능성이 높다는 점에서 의의를 가진다. During the past several decades, metropolitan areas in Korea have experienced significant urbanization and industrialization, which increased impervious surfaces and decreased green space. The results of substantial urbanization and high-density development have caused the urban heat island(UHI) effect which increases urban air temperature compared to surrounding areas. The city of Seoul, which has high-density built environment, has shown UHI effect during the summer. Therefore, many researchers are interested in the determinant factors of UHI. Recently, sky view factor(SVF) which indicates the built environmental properties including the characteristics of buildings and open space, is taken on notice as an important three dimensional urban factor that may influence urban thermal environments. However, the relationship between SVF and air temperature has not clearly addressed in the previous literature. The previous studies show inconsistent results by its study area and time period. This study examines the relationship between SVF and air temperature considering built environments such as floor area ratio(FAR), elevation, humidity, and wind speed using the data from “SK Weather Planet API”. The SK Weather Planet data includes the meteorological observation from the 277 Automatic Weather Stations(AWS) located in Seoul. The results of this study indicate that SVF has a negative effect on air temperature, both in day and night time. In other words, as SVF increases, air temperature decreases. However, the results of the analysis for the each type of urban area classified by FAR showed that SVF can both increase and decrease air temperature depending on the level of FAR. This study has verified different spatial and temporal effects of SVF on air temperature. This study suggests policy implications to improve the urban thermal environment regarding development density and SVF in urban design practices.