본 연구는 KLAM_21을 활용한 바람형성기능 평가분석에 관한 연구로서 대구시를 사례대상지로 실제 도시공간상에서 지형조건과 토지이용에 따라 어떻게 바람이 유동하고 있는지를 살펴보았다. 먼저, 신천상류 가창골 일대의 계곡과 주변산지 경사면에서 형성된 찬공기는 신천상류를 따라 북쪽으로 유동되어 확장되고 있었으며, 시간이 경과함에 따라 찬공기의 양과 높이 그리고 유속 및 방향 등에 있어서도 점점 증가하는 추세를 보이고 있었다. 이는 이 지역의 공간적 특성이 찬공기가 생성되고 유동하는데 있어서 매우 양호한 조건을 가지고 있음을 알 수 있다. 한편, 앞산공원지역에서는 앞산공원일대를 가로지르는 고가도로와 바람의 유동을 방해하는 대규모의 아파트단지 밀집, 그리고 공원내의 건축물 등의 도시개발의 행위로 인하여 찬공기의 생성 및 유동이 크게 방해를 받고 있는 것으로 나타났으며, 찬공기의 양과 높이에 있어서도 미약하게 나타나고 있다. 결국, 바람길의 공간적 효과를 극대화시키기 위해서는 바람길생성의 기본 형태인 찬공기 형성 및 유동, 그리고 찬공기 축적 및 유지지역이 공간적으로 연계되어야 하며, 이러한 공간적 연계는 지역의 공간적 특성과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있다.
본 연구는 KLAM_21을 활용한 바람형성기능 평가분석에 관한 연구로서 대구시를 사례대상지로 실제 도시공간상에서 지형조건과 토지이용에 따라 어떻게 바람이 유동하고 있는지를 살펴보았다. 먼저, 신천상류 가창골 일대의 계곡과 주변산지 경사면에서 형성된 찬공기는 신천상류를 따라 북쪽으로 유동되어 확장되고 있었으며, 시간이 경과함에 따라 찬공기의 양과 높이 그리고 유속 및 방향 등에 있어서도 점점 증가하는 추세를 보이고 있었다. 이는 이 지역의 공간적 특성이 찬공기가 생성되고 유동하는데 있어서 매우 양호한 조건을 가지고 있음을 알 수 있다. 한편, 앞산공원지역에서는 앞산공원일대를 가로지르는 고가도로와 바람의 유동을 방해하는 대규모의 아파트단지 밀집, 그리고 공원내의 건축물 등의 도시개발의 행위로 인하여 찬공기의 생성 및 유동이 크게 방해를 받고 있는 것으로 나타났으며, 찬공기의 양과 높이에 있어서도 미약하게 나타나고 있다. 결국, 바람길의 공간적 효과를 극대화시키기 위해서는 바람길생성의 기본 형태인 찬공기 형성 및 유동, 그리고 찬공기 축적 및 유지지역이 공간적으로 연계되어야 하며, 이러한 공간적 연계는 지역의 공간적 특성과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있다.
This study, the one concerning the evaluation analysis of the function of the wind generation using KLAM_21, has examined closely how the wind really flows on the space of the city, working with the object of case location. In the first place, the cold air formed at upper stream of Sincheon river, a...
This study, the one concerning the evaluation analysis of the function of the wind generation using KLAM_21, has examined closely how the wind really flows on the space of the city, working with the object of case location. In the first place, the cold air formed at upper stream of Sincheon river, a ravine of whole area of Gachang gully and an inclined plane of neighboring mountainous district, flows to the north and expands itself along the upper stream of the Sincheon river, and as the time passes, it is tending upwards in the change of the volume and height as well as of the velocity and direction, of the cold air. It was learned that this phenomenon has made it clear that the spatial features of this area give rise to very good condition in generating and flowing the cold air. Meanwhile, it has been shown that in the area of park in the Ap-mountain, the generation and flow of the cold air are much interrupted because of the overpass traversing the whole area of the park of Ap-mountain, the congested area of large-scaled apartments and the urban development activities constructing the building in the park, and the volume and height of the cold air has been grown very small. In conclusion, It has been learned that for maximization of the spatial effect of the wind corridor, the areas where the cold air is generated, flowed, accumulated, and maintained, have to be connected spatially, and this spatial connection has a close relation with spatial features of the area.
This study, the one concerning the evaluation analysis of the function of the wind generation using KLAM_21, has examined closely how the wind really flows on the space of the city, working with the object of case location. In the first place, the cold air formed at upper stream of Sincheon river, a ravine of whole area of Gachang gully and an inclined plane of neighboring mountainous district, flows to the north and expands itself along the upper stream of the Sincheon river, and as the time passes, it is tending upwards in the change of the volume and height as well as of the velocity and direction, of the cold air. It was learned that this phenomenon has made it clear that the spatial features of this area give rise to very good condition in generating and flowing the cold air. Meanwhile, it has been shown that in the area of park in the Ap-mountain, the generation and flow of the cold air are much interrupted because of the overpass traversing the whole area of the park of Ap-mountain, the congested area of large-scaled apartments and the urban development activities constructing the building in the park, and the volume and height of the cold air has been grown very small. In conclusion, It has been learned that for maximization of the spatial effect of the wind corridor, the areas where the cold air is generated, flowed, accumulated, and maintained, have to be connected spatially, and this spatial connection has a close relation with spatial features of the area.
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문제 정의
이에 바람길을 활용한 연구의 경우는 도시 주변의 산지, 계곡, 녹지대 등에서 자연발생적으로 발생하는 차고 신선한 공기를 도시 내로 유입될 수 있는 길을 만들어 대기 및 기후 환경개선을 도모하는 것으로 도시공간의 기후생태적 기능에 대한 개념이해에 바탕을 두고 있다. 이러한 개념을 바탕으로 본 연구에서는 전술한 선행연구에서 제시한 바람생성요소별 종합분석결과를 기반으로 도시미기후분석 프로그램인 KLAM_21을 활용하여 지역별 바람생성기능이 지역의 세부적인 공간 지형적 요소에 의해서 어떻게 영향을 받고 있으며, 실제 도시 공간상에서 이들 요소에 의해서 구체적으로 어떻게 구현되고 있는가에 대해 분석하고자한다.
또한 지역별 바람생성기능이 지역의 세부적인 공간지형적 요소에 의해서 어떻게 영향을 받고 있으며, 그리고 실제 도시공간상에서이들 요소에 의해서 구체적으로 어떻게 작동하고 있는지에 대해서 검증이 필요하다. 이에본 연구에서는 대구시를 대상으로 찬공기유동분석모델인 KLAM_21을 활용하여 바람우세지역으로 선정된 지역을 중심으로 도시공간상에서 공간적 특성(토지이용 및 지형조건)어〕따라어떻게 바람이 유동하고 있는지를 평가하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다.
그러나 최근 2005년부터 대구지역환경기술개발센터에서 수행한 연구에서는 비교적 체계적이고 공간적개념에 기초한 종합적인 바람길도입방안에 대하여 연구가 수행되고 있는 것으로 평가된다. 최근 수행된 연구의 내용을 살펴보면 먼저, 바람길 구축을 통해 도시열섬현상완화와 바람길의 중요한 통로가 되는 생태 축에 대해 연구를진행하여 향후 진행되는 바람길 연구에 기초적인 자료를 제공하였으며(김수봉, 2005), 이의연구결과들을 바탕으로 지역의 공간적 특성에따른 바람길 형성조건과 기능성을 평가하고이를 도시계획적 수단으로 활용하기 위한 실제적 방안을 모색하였다. 특히 여기에서는 바람길을 생성하는 지역의 공간적 특성(지형, 식생, 토지이용 등)을 기반으로 바람생성요소를제시하였고 이를 활용한 바람길 평가방법을다루었다(정응호, 2006).
제안 방법
두 실험 모두 유의미한 변화를 보이고있는 시간대인 60분, 180분, 360분, 600분 등의 4단계로 구분하여 결과를 평가하였다. 실험시간을 600분으로 실험한 이유는 바람길의 핵심적 특성인 찬 공기의 생성은 주로 일몰 후에서시작하여 일출 전까지 이루어지며, 특히 일출직전인 새벽 4〜6시경이 가장 활발하게 형성된다(Innenministerium des Landes Baden -Wurttemberg, 1996).
이를 기준으로 하여 앞서 언급한 바와 같이 기본적인 데이터가 반드시 입력되어야만 효율적인 모의실험이 가능하기 때문이다. 따라서 본 연구에 있어서는 대상지를 10mx10m Grid 를 기준으로 하여 가로 500 Grid, 세로 500 Grid로 세분화 하였다. 데이터의 입력에 있어서는 기본적으로 그리드별 지형데이터를 입력함과 동시에 그리드별 토지피복데이터를 입력하였다.
저장간격 등을 지정하였다. 이러한 전 과정을 거친 후 마지막으로 KLAM_21의 운용을 통해 찬바람형성 모의실험 결과를 도출하였으며, 이를 근거로 대상지의 찬 공기 높이와 유동 범위 그리고 찬 공기 유속 및 방향을 분석하였다(그림 1 참조).
이상의 그리드화 과정과 데이터 입력과정을 끝낸 후 본 연구에서는 최종적으로 원활한 모의실험을 위한 스크립트를 작성하였으며, 여기에 따라 모의실험 결과의 유형, 분석 및 결과의 저장간격 등을 지정하였다. 이러한 전 과정을 거친 후 마지막으로 KLAM_21의 운용을 통해 찬바람형성 모의실험 결과를 도출하였으며, 이를 근거로 대상지의 찬 공기 높이와 유동 범위 그리고 찬 공기 유속 및 방향을 분석하였다(그림 1 참조).
한편, 바람생성기능 평가분석은 바람이 형성되는 찬공기의 높이와 유동 범위, 그리고 찬공기유속 및 방향에 대한 시간대별 실험을 수행하였다. 두 실험 모두 유의미한 변화를 보이고있는 시간대인 60분, 180분, 360분, 600분 등의 4단계로 구분하여 결과를 평가하였다.
대상 데이터
유동하며, 산지에서는 경사면을 따라 하강하여 유입지역에 쌓이게 되고 지형 조건을 따라 유동한다. 따라서 본 연구에서의 실험 시간은 오후 8 시에서 오전 6시를 대상으로 실험을 실시하였다.
이러한 선행연구의 결과를 바탕으로 바람생성기능이 우세하게 나타난 지역은 대부분 시외곽지역으로 이 가운데 국지적인 지형조건과주변지역의 토지이용상황 등을 감안하여 바람형성기능의 실제 공간적인 영향 관계(바람생성과 유동 경로 및 주변 건축물에 의한 유동장애) 를 가장 잘 파악할 수 있는 신천상류 가창 골 일대와 앞산지역을 대상으로 모의실험을 실행하였다.
성능/효과
180분이 경과된 상태에서는 가창골 일부 지역에서 찬공기의 양이 더욱 증가하여 찬공기층의 높이가 40~59m 정도에 이르는 것을 확인할 수 있으며, 신천을 따라 유동하는 찬 공기가 더욱 확산되어 신천상류 우측 주거지역(파동, 상동 및 두산동 일대)의 찬공기층 높이가 점점 높아지고(30~39m) 있는 것으로 나타나고 있다. 또한 수성못 일대와 지산동일대까지 찬 공기의 유동이 이루어지기 시작하고 있음을 알 수 있다.
이는 수치프로그램의 특성에 의한 현상으로 찬공기의 유속 및 방향에 대한 실험의 기본원리는 유체역학적 이론에 기초하기 때문에 폐쇄된 조건을 갖는 실험대상 공간에서의 유동되는 찬공기는 단절되어 정체되는 것으로 인식되므로 유속과 방향성에 영향을 받게 된다. 따라서 실험 시간 180분 이후부터 600분까지의 결과는 그림 4에서와같이 찬 공기 형성지역인 신천상류 가창 골 일대와 앞산공원의 계곡 상류 일대에서의 유속과 방향은 일정한 패턴을 보이고 있으나, 북측지역에서는 찬 공기의 유속과 방향이 점차적으로 낮아지고 방향성이 흐려지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 찬 공기의 형성기능이 높게 나타난 신천상류 가창 골 일대와 앞산공원지역에서 지속적으로 찬 공기가 형성되고 공급되고 있음을 보여주는 것이라 하겠다.
먼저, 신천상류 가 창골 일대의 계곡과 주변산지 경사면에서 형성된 찬공기는 신천상류를따라 북쪽으로 유동되어 확장되고 있었으며, 시간이 경과함에 따라 찬 공기의 양과 높이 그리고 유속 및 방향 등에 있어서도 점점 증가하는 추세를 보이고 있었다. 무엇보다도 지속적으로 형성되고 유동되는 찬공기에 의해서유동범위가 매우 넓게 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다.
추세를 보이고 있었다. 무엇보다도 지속적으로 형성되고 유동되는 찬공기에 의해서유동범위가 매우 넓게 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 이는 이 지역의 공간적 특성이찬공기가 생성되고 유동하는데 있어서 매우양호한 조건을 가지고 있음을 알 수 있다.
바람생성기능이 높게 나타난 신천상류 가창골일대와 앞산공원지역에서 형성되는 찬공기의 높이와 유동 범위에 대한 실험 결과(그림 3 참조), 60분경과시 주변산지경사면에서 형성된찬공기가 계곡의 지형 조건에 의해 유동하면서범위가 확장되고 있으며, 찬 공기의 높이가 2 0~29m 이상의 지역이 점점 신천의 상류를 따라 북쪽으로 유동되어 확장되고 있음을 확인할 수 있다. 그러나 앞산공원지역에서는 계곡에서 형성된 찬 공기가 유동되지 못하여 단절되고 오히려 녹지가 많은 미군부대지역일대에서 찬공기의 높이가 형성되는 것으로 나타나고 있다.
있다. 특히 상동교 주변부터 북측으로는 40〜59m에 달하는 찬공기층의 유동이 확대되고 있고 있는 것으로 나타나고 있으며, 지산동일대로의 찬공기 유입도 더욱 늘어나고 있는것으로 나타났는데, 이 일대 찬공기층의 높이는 20〜29m에 이르고 있음을 확인할 수 있다. 마지막으로 찬공기형성이 시작된 600분 경과시 가창골일대 찬 공기의 형성이 지속적으로활동하고 있으며, 이들 찬 공기들이 신천을 따라 유동하여 그 범위가 매우 확장되어 영향을미치고 있음을 볼 수 있다.
한편, 앞산 공원지 역에서는 앞산공원 일대를 가로지르는 고가도로와 바람의 유동을 방해하는 대규모의 아파트단지 밀집, 그리고 공원 내의 건축물 등의 도시개발의 행위로 인하여 찬 공기의 생성 및 유동이 크게 방해를 받고 있는 것으로 나타났으며, 찬 공기의 양과 높이에 있어서도 미약하게 나타나고 있다.
후속연구
예측하고 이를 바탕으로 도시개발이나 지역개발계획시 미기후변화에 대한 충분한 고려가 있어야 할 것이다. 또한 본 논문에서 사용된 KLAM_21 모델의 실효성 검증을 위하여 AWS(자동기상관측장비)를 이용한 실제 관측결과와의 상관관계에 관한 연구가 진행되어야할 것으로 사료된다.
또한 지역별 바람생성기능이 지역의 세부적인 공간지형적 요소에 의해서 어떻게 영향을 받고 있으며, 그리고 실제 도시공간상에서이들 요소에 의해서 구체적으로 어떻게 작동하고 있는지에 대해서 검증이 필요하다. 이에본 연구에서는 대구시를 대상으로 찬공기유동분석모델인 KLAM_21을 활용하여 바람우세지역으로 선정된 지역을 중심으로 도시공간상에서 공간적 특성(토지이용 및 지형조건)어〕따라어떻게 바람이 유동하고 있는지를 평가하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다.
. 예측하고 이를 바탕으로 도시개발이나 지역개발계획시 미기후변화에 대한 충분한 고려가 있어야 할 것이다. 또한 본 논문에서 사용된 KLAM_21 모델의 실효성 검증을 위하여 AWS(자동기상관측장비)를 이용한 실제 관측결과와의 상관관계에 관한 연구가 진행되어야할 것으로 사료된다.
향후 지속적인 바람길의 확보를 위해서는주변지역의 공간적 특성(지형조건과 토지이용) 을 근거로 하여 찬바람의 흐름과 생성을 분석 . 예측하고 이를 바탕으로 도시개발이나 지역개발계획시 미기후변화에 대한 충분한 고려가 있어야 할 것이다.
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