[논문]도시열환경개선을 위한 대구 클린 로드 시스템의 확대 운영방안에 관한 연구

정응호; 노백호; 김해동

doi:10.5322/jesi.2016.25.11.1589

도시열환경개선을 위한 대구 클린 로드 시스템의 확대 운영방안에 관한 연구
Managerial Plan of Extended Operation of the Clean-Road System for the Improvement of the Urban Thermal Environment in Daegu 원문보기

Journal of environmental science international = 한국환경과학회지, v.25 no.11, 2016년, pp.1589 - 1595

정응호 (계명대학교 환경학부) , 노백호 (계명대학교 환경학부) , 김해동 (계명대학교 환경학부)

Abstract ▼ AI-Helper

From December 2014 to November 2015, an automatic weather system (AWS) was installed over a wide road of Daegu to continuously measure meteorological factors and surface temperature. We investigated the effective operating period of the clean-road system using the daily maximum and minimum air and asphalt surface temperatures, with the aim of creating an optimum thermal environment. The clean-road system was installed over a part of the broad way of Dalgubul(Dalgubul-Daero) by Daegu Metropolitan City in 2011. Until now, the clean-road system has been operated from the middle of April to the end of September. We assumed that it was desirable that the clean-road system could be operated when the discomfort index was above 55. In conformity with the conditions, we concluded that the optimum operation period of the clean-road system is from the end of March to about the middle of October.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이러한 배경에서, 이 연구에서는 도로결빙과 보행자에게 저온 영향을 최소화하면서 클린 로드 시스템을 운영할 수 있는 기간을 평가해 보고자 한다.

가설 설정

대구의 상대습도 기후치인 65.2% (National Institute of Meteorological Research, 2011)를 가정하고, 1년간 관측한 도로 상의 일 최고 기온을 사용하여 불쾌지수를 계산하였다. 모든 사람들이 추위를 느낀다는 불쾌지수 55 이상이 되는 온도가 유지되는 기간을 클린 로드 시스템의 운영 가능기간으로 상정하였다(Hujibe, 2012).
2% (National Institute of Meteorological Research, 2011)를 가정하고, 1년간 관측한 도로 상의 일 최고 기온을 사용하여 불쾌지수를 계산하였다. 모든 사람들이 추위를 느낀다는 불쾌지수 55 이상이 되는 온도가 유지되는 기간을 클린 로드 시스템의 운영 가능기간으로 상정하였다(Hujibe, 2012). 여기서 사용한 불쾌지수(discomfort index, DI)는 다음의 공식을 이용하였다(Nakamura and Kitamura, 1987).
, 2001). 이러한 지적에 따라서 이 연구에서는 한낮에 불쾌지수 값이 55 이하가 되면 사람들이 추위를 느끼게 되므로, 도로에 살수를 하는 것은 바람직하지 않은 것으로 상정하기로 하였다.

제안 방법

대구의 계절별 기온의 시간변화를 알아보기 위해 대구의 지난 1년간(2014년 12월~2015년 11월) 햇빛에 충분히 노출되는 교내의 주차장에 온도로거를 설치하여 도로 표면온도를 연속적으로 관측하였다. 관측은 온도로거에 열전대를 2개 접속시켜 도로 표면온도를 동시에 관측하여 2개 온도자료가 일치하는 지 여부를 평가하는 방식으로 자료의 품질을 평가하였다. 아울러 관측 장치를 연구실에서 지근거리에 설치하여 매일 자료를 수거하고 수시로 센서가 도로 표면에 제대로 부착되어 있는 지를 확인하였다.
대구의 계절별 기온의 시간변화를 알아보기 위해 대구의 지난 1년간(2014년 12월~2015년 11월) 햇빛에 충분히 노출되는 교내의 주차장에 온도로거를 설치하여 도로 표면온도를 연속적으로 관측하였다. 관측은 온도로거에 열전대를 2개 접속시켜 도로 표면온도를 동시에 관측하여 2개 온도자료가 일치하는 지 여부를 평가하는 방식으로 자료의 품질을 평가하였다.
서울시에서는 2007년에 국내 최초로 세종로, 올림픽대로에서 도로에 물을 살수하여 도로 청소를 수행하였다. 사업 대상의 도로 길이는 연장 1 km(각 500m)로 1일 수회씩(1회에 100 톤) 5분간 노면 전체에 살수하는 방식이었다. 하지만 이 시스템은 2010년 10월부터 서울시 신청사 공사, 차선변경 등의 사유로 중지되었다.
클린 로드 시스템으로 살수가 이루어진 2015년 5일에 모두 4차례(4:30, 10:00, 14:00, 19:00)에 걸쳐서 각각 30분씩 살수가 이루어졌다. 살수 직전부터 살수 후 1시간동안 10분 간격으로 도로의 표면 온도를 관측하였다. 첫 번째 살수는 4시 30분에 이루어졌다.
관측은 온도로거에 열전대를 2개 접속시켜 도로 표면온도를 동시에 관측하여 2개 온도자료가 일치하는 지 여부를 평가하는 방식으로 자료의 품질을 평가하였다. 아울러 관측 장치를 연구실에서 지근거리에 설치하여 매일 자료를 수거하고 수시로 센서가 도로 표면에 제대로 부착되어 있는 지를 확인하였다. 아울러 학교 부근의 달구벌대로 상에 AWS를 설치하여 도로 상의 온습도와 바람을 관측하였다.
아울러 관측 장치를 연구실에서 지근거리에 설치하여 매일 자료를 수거하고 수시로 센서가 도로 표면에 제대로 부착되어 있는 지를 확인하였다. 아울러 학교 부근의 달구벌대로 상에 AWS를 설치하여 도로 상의 온습도와 바람을 관측하였다. Fig.
이러한 가동 기간의 타당성과 시스템의 확대 운영 가능성을 조사해 보기 위하여 아스팔트 도로 상에서 기상요소와 도로 표면 온도를 1년간 관측하였다. 이 자료를 이용하여, 불쾌지수 55(추위를 감지하는 수준)보다 높은 열 환경 하에서 도로 비산먼지 제거를 위하여 클린 로드 시스템을 가동할 수 있는 대략적인 기간을 평가해 보았다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
대구의 클린 로드 시스템은 도로의 비산먼지 제거와 여름철 도로 상의 열 환경 개선을 목적으로 매년 4월 15일부터 9월 30일 사이에 가동되고 있다. 이러한 가동 기간의 타당성과 시스템의 확대 운영 가능성을 조사해 보기 위하여 아스팔트 도로 상에서 기상요소와 도로 표면 온도를 1년간 관측하였다. 이 자료를 이용하여, 불쾌지수 55(추위를 감지하는 수준)보다 높은 열 환경 하에서 도로 비산먼지 제거를 위하여 클린 로드 시스템을 가동할 수 있는 대략적인 기간을 평가해 보았다.
최근 1년간(2014년 12월 ~ 2015년 11월) 관측한 아스팔트 포장 면 위의 일최고기온과 일최저기온을 Fig. 1 ~ 4에 계절별로 나누어 제시하였다. Fig.
7에 클린 로드 시스템 운영에 따른 도로 표면 온도 변화 사례를 나타내었다. 클린 로드 시스템으로 살수가 이루어진 2015년 5일에 모두 4차례(4:30, 10:00, 14:00, 19:00)에 걸쳐서 각각 30분씩 살수가 이루어졌다. 살수 직전부터 살수 후 1시간동안 10분 간격으로 도로의 표면 온도를 관측하였다.

대상 데이터

포항시는 국내 기초지자체로서는 최초로 2009년에 클린 로드 시스템을 도입하여 운영하고 있다. 대상 도로는 육거리-남빈사거리-오거리에 걸친 약 800 m 구간이고, 대구와 마찬가지로 도로 중앙에 분사 노즐을 3 m 간격으로 200여개를 설치하였고 1회에 5분씩 가동하고 있다. 봄과 가을에는 새벽 시간대에 1회 살수하고 여름에는 낮에 한차례 더 추가로 살수하고 있다(Baek, 2011).

이론/모형

모든 사람들이 추위를 느낀다는 불쾌지수 55 이상이 되는 온도가 유지되는 기간을 클린 로드 시스템의 운영 가능기간으로 상정하였다(Hujibe, 2012). 여기서 사용한 불쾌지수(discomfort index, DI)는 다음의 공식을 이용하였다(Nakamura and Kitamura, 1987).

성능/효과

둘째, 클린로드 시스템의 가동으로 여름철 한낮에 도로에 살수를 하면 높은 일사량에 의해 단 시간에 도로가 건조되고 도로의 온도가 원상회복이 되었다. 반면에 일몰 이후에 클린 로드 시스템을 가동하여 도로 온도를 낮추어 주면 도로 표면 온도의 하강 효과가 지속되었다.
둘째, 클린로드 시스템의 가동으로 여름철 한낮에 도로에 살수를 하면 높은 일사량에 의해 단 시간에 도로가 건조되고 도로의 온도가 원상회복이 되었다. 반면에 일몰 이후에 클린 로드 시스템을 가동하여 도로 온도를 낮추어 주면 도로 표면 온도의 하강 효과가 지속되었다. 그 결과로 도로에서 방출되는 현열과 장파 복사에너지가 줄어 여름철 야간의 열대야 해소에 도움이 되고, 도로 상에서 발생하는 열적 난류를 줄여 도로 상의 미세먼지 재 비산을 줄이는 데에도 기여할 것으로 판단되었다.
첫째, 한낮의 도로 열 환경이 불쾌지수 55 이상이 되고, 야간 도로결빙의 위험성이 없어서 고농도 미세먼지 발생 시기에 클린 로드 시스템을 가동할 수 있는 기간은 대략 3월 20일부터 10월 20일 사이로 평가되었다.

후속연구

반면에 일몰 이후에 클린 로드 시스템을 가동하여 도로 온도를 낮추어 주면 도로 표면 온도의 하강 효과가 지속되었다. 그 결과로 도로에서 방출되는 현열과 장파 복사에너지가 줄어 여름철 야간의 열대야 해소에 도움이 되고, 도로 상에서 발생하는 열적 난류를 줄여 도로 상의 미세먼지 재 비산을 줄이는 데에도 기여할 것으로 판단되었다.
셋째, 클린 로드 시스템을 지하철 이외로 또는 지하철 구간이라고 하더라도 폭염 대응을 위해 운영 시간을 대폭 확대하고자 한다면 이에 필요한 물의 확보를 위해 빗물 재활용의 비중을 높이는 등의 대안 마련을 하여야할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	대구의 클린 로드 시스템의 목적은 무엇인가?	대구의 클린 로드 시스템은 도로의 비산먼지 제거와 여름철 도로 상의 열 환경 개선을 목적으로 매년 4월 15일부터 9월 30일 사이에 가동되고 있다. 이러한 가동 기간의 타당성과 시스템의 확대 운영 가능성을 조사해 보기 위하여 아스팔트 도로 상에서 기상요소와 도로 표면 온도를 1년간 관측하였다.
	클린 로드 시스템을 도입한 지역에서 이 시스템을 난후기 중심으로 운영하는 이유는?	클린 로드 시스템이 여름철 도로 변의 고온 경감대책으로 주목받고 있지만, 한후기(cold climate season)에 고농도 미세먼지 발생 시에 클린 로드 시스템을 가동하여 도로변의 비산먼지를 제거할 필요성도 높아지고 있다. 하지만 동계에 클린 로드 시스템을 가동하면 도로 결빙과 도로 이용자들에게 저온 피해를 유발할 우려가 있다. 이러한 이유로 클린 로드 시스템을 도입한 지역에서도 이 시스템을 난후기(warm climate season) 중심으로 운영하고 있다.
	한후기에 클린 로드 시스템을 작동해야 할 필요는 언제 발생하는가?	클린 로드 시스템이 여름철 도로 변의 고온 경감대책으로 주목받고 있지만, 한후기(cold climate season)에 고농도 미세먼지 발생 시에 클린 로드 시스템을 가동하여 도로변의 비산먼지를 제거할 필요성도 높아지고 있다. 하지만 동계에 클린 로드 시스템을 가동하면 도로 결빙과 도로 이용자들에게 저온 피해를 유발할 우려가 있다.

참고문헌 (6)

Baek, S. O., 2011, Assessment of air quality at a heavy-traffic site in Daegu City with respect to the operation of clean-road system, Daegu Regional Environmental Technology Development Center, 1-7.
Hujibe, H., 2012, Urban climate change and abnormal weather phenomenon, Asakusa Press, Tokyo, 161.
Nakamura, S., Kitamura, K., 1987, Meteorological data manual, Maruzen Press, Tokyo, 204.
Kim, H. D., Kim, S. B., 2001, On the property of climatological environment with discomfort index in Korea, J. Environ. Sci., 10, 129-133.
Kim, S. R., Jung, E. H., Kim, H. D., 2015a, Observational study to investigate thermal environment and effect of clean-road system over a broad way of Daegu in summer, J. Environ. Sci. Int., 24, 969-980.

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Kim, H. D., Kim, S. R., Kim, B. J., 2015b, Observational study for the thermal environment evaluation of summertime over the asphalt pavement-Case study in Daegu 2014-, J. Environ. Sci. Int., 24, 1265-1272.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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