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부경대학교 주변 지역의 지리정보시스템 자료를 이용한 3차원 일조 환경 평가
Assessment of 3-Dimensional Sunshine Environment Using Geographical Information System Data around Pukyong National University 원문보기

한국지리정보학회지 = Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, v.17 no.3, 2014년, pp.116 - 131  

김은령 (부경대학교 환경대기과학과) ,  박수진 (부경대학교 환경대기과학과) ,  김재진 (부경대학교 환경대기과학과) ,  남경엽 (국립기상연구소 응용기상연구과)

초록
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본 연구에서는 3차원 지형 지물의 일조 차단 효과를 반영한 일조 모델을 이용하여 도시 지역의 일조 환경을 분석하였다. 기존의 일조 모델은 격자셀 단위로 일조 차단 유무를 판별하기 때문에, 건물이나 지형물 모서리 부분의 일조 유무를 판단 할 때에는 오차가 유발될 수 있었다. 본 연구에서는 기존의 격자셀 단위의 일조 판별 알고리즘을 격자셀의 면 단위로 개선하였다. 개선된 일조 모델과 부산광역시 대연동 일부 지역에 대한 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 자료를 이용하여 계절별 시간별 일조 환경을 분석하였다. 3차원 지형 자료에 대한 계절별 일조 환경을 분석한 결과, 대상 지역 내에 위치한 아파트 단지, 고층 건물, 지형 등의 영향으로 일조량 변화가 발생하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, sunshine environment in an urban area is analyzed using a numerical model which considers sunshine-duration blocking by topography and buildings. The numerical model used in this study has an improvement in the algorithm detecting sunshine duration in the model domain. The main improv...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 3차원 공간에 대한 일조 환경을 평가할 수 있는 일조 모델을 개선하고, 부산광역시 대연동 일대를 중심으로 일조 환경을 분석하였다. 이를 위해 격자셀 중심점을 기준으로 기존에 수행하였던 일조 유무 판별 과정을 격자셀의 면 단위로 수행하도록 개선하였다.
  • 본 연구에서는 GIS 자료를 이용하여, 지형과 건물에 대한 3차원 지표 경계 입력 자료를 구축하였다. 2009년에 제작된 1:5000 축적의 수치지도(version 2.
  • 이 모델은 관측한 일조 시간과 모델이 계산한 일조 시간 비교를 목적으로 한 것으로 수치 도면 내에 위치한 특정한 일조 관측점에 대한 일조 시간만을 예측할 수 있는 한계를 갖고 있다. 본 연구에서는 Park and Kim(2014)의 모델을 확장하여 수치 도면 내의 모든 3차원 공간에 대한 일조 환경을 평가할 수 있도록 개선하였다. 또한 격자셀 중심점을 이용한 일조 유무를 격자셀 면을 기준으로 판별함으로써 건물이나 지형의 모서리 부분에서 발생할 수 있는 오차를 제거하도록 개선하였다.
  • , 2013; Park and Kim, 2014). 본 연구에서는 개선된 일조 모델을 이용하여 대상 지역의 전체적인 일조 환경 및 고층 아파트 단지의 일조 환경을 분석하였다.
  • 본 연구에서는 부산광역시 부경대학교 내에 위치한 대연 AWS를 중심으로 설정한 대상 지역에서 일조 차단 영역을 중심으로 일조 환경 특성을 분석하였다. 그림 7은 각 계절별로 일주일 동안, 대상 지역 내의 일조 차단 영역 비율을 나타낸다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
일조 시간이 지역에 따라 다양하게 나타나는 이유는? 운량과 날씨에 대한 지표로 사용되는 일조 시간은 천문학적 요인, 기상학적 요인, 지형적요인 등의 영향을 받기 때문에 지역에 따라 다양하다. 공전궤도 상의 지구 위치, 위도, 경도에 의해 결정되는 태양 고도각과 방위각은 천문학적 요인으로 일조 시간에 대해 주기적으로 영향을 미친다.
지형과 건물에 의한 일조 차폐에 대한 분석기법으로, 어떤 것들이 있는가? 지형과 건물에 의한 일조 차폐에 대한 분석기법으로는 태양의 방위각과 고도각과 수평 일영도를 이용한 일조권 분석 기법(Ku et al., 1997), 라이다(light detection and ranging, LIDAR) 자료와 수치지도를 이용한 지형자료 구축과 태양의 방위각과 고도각을 이용하여 그림자 영역을 계산하는 기법(Yun, 2005; Sin and Kim, 2009) 등이 있다. 대부분의 선행 연구들은 상용화된 프로그램을 이용하였는데, 주로 건물의 형태와 배치에 따른 일조 환경을 분석하였다(Kim and Kim, 2006; Hwang and Lee, 2006; Park and Kang, 2007).
본 연구에서 사용한 일조 모델은, 줄리안데이와 태양의 위치를 어떻게 계산하는가? 본 연구에서 사용한 일조 모델은 Schlyter(2010)가 제안한 계산 방법에 의해 태양 방위각과 고도각을 계산한다. 대상 지점(위도와 경도)과 대상일을 기준으로 줄리안데이(Julian day)를 계산하고, 황도 경사각, 원일점, 근일점, 평균 근점이각, 승교점 경도 등의 태양궤도 요소 값을 계산하여 지구를 중심으로 황도면에서 회전하는 태양의 위치를 계산한다. 이심률과 이심 근점각을 사용하여 태양과 지구의 거리를 계산하고, 태양의 적경과 적위를 이용하여 태양고도각과 방위각을 계산한다.
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참고문헌 (25)

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