본 연구는 폭염 시 어린이공원 내 포장 및 차양의 유형에 따른 온열환경을 규명하고자 하였다. 이를 위해 진주기상대에서 측정한 일 최고기온이 $35.9{\sim}36.8^{\circ}C$를 나타낸 2016년 8월 11일부터 8월 13일까지 3일간 진주시내 어린이공원 2곳(칠암어린이공원: $N\;35^{\circ}11^{\prime}1.4{^{\prime}^{\prim}}$, $E\;128^{\circ}531.7{^{\prime}^{\prime}}$, 표고: 38m; 가호제12어린이공원: $N\;35^{\circ}09^{\prime}56.8{^{\prime}^{\prime}}$, $E\;128^{\circ}6^{\prime}41.1{^{\prime}^{\prime}}$, 표고: 24m)의 모래밭, 고무칩포장지, 쉘터, 녹음지를 대상으로 미기상을 측정하였다. 미기상환경으로서 지상 60cm 높이에서 기온, 흑구온도, 상대습도, 풍속, 6방향의 장파 및 단파 복사를 측정하였고, 이를 바탕으로 열스트레스 지수인 WBGT와 UTCI를 산정 및 분석하였다. 또한 열화상카메라로 포장면과 놀이시설의 표면온도를 측정하였으며, 이를 바탕으로 단시간 피부접촉시 화상의 위험을 평가하였다. 연구결과는 다음과 같다. 어린이공원의 3일 시간 평균 최고 기온은 $36.6{\sim}39.4^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $2.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $1.0^{\circ}C$ 및 $2.3^{\circ}C$ 낮게 나타났다. 시간 평균 최저 습도는 44~50%였으며, 모래밭이나 고무칩포장지에 비해 녹음에서 6%, 쉘터에서 4% 및 6% 높게 나타났다. 열사병위험지수 WBGT 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 열사병 위험도는 높은 또는 극심한 정도로 나타났다. 3일 30분 평균 최고 WBGT 값은 $31.2{\sim}33.6^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $2.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $2.3^{\circ}C$ 및 $1.0^{\circ}C$ 낮게 나타났으나, 차양에 의해서도 열사병 위험을 피할 수는 없었다. 체감더위지수 UTCI 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 온열 스트레스의 범주는 매우 강한 또는 극심한 정도로 나타났다. 3일 30분 평균 최고 UTCI 값은 $39.9{\sim}48.1^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $7.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $8.2^{\circ}C$ 및 $4.1^{\circ}C$ 낮게 나타났으나, 차양에 의해서도 극심한 또는 매우 강한 온열 스트레스를 강한 또는 적정한 온열 스트레스로 낮출 수는 없었다. 단시간 피부접촉에 의한 화상 온도 기준에 따르면, 놀이시설 및 포장면의 최고 표면온도가 스텐레스 스틸($70.8^{\circ}C$)은 무도장 철재 3초 $60^{\circ}C$, 고무칩포장($76.5^{\circ}C$)은 플라스틱 5초 $74^{\circ}C$, 청색 플라스틱 미끄럼판($68.5^{\circ}C$)과 앉음판($71.0^{\circ}C$)은 플라스틱 1분 $60^{\circ}C$ 기준을 초과한 것으로 나타났다. 하지만 그늘이 진 놀이시설의 표면온도는 햇빛에 노출된 놀이시설의 표면온도에 비해 $20^{\circ}C$ 내외로 낮게 나타나, 차양에 의해 화상의 위험을 현저하게 개선할 수 있을 것으로 판단된다. 폭염 시에는 어린이공원의 온열환경은 어린이들에게 높거나 극심한 열사병 위험에 빠지게 하고, 매우 강한 또는 극심한 온열 스트레스를 주기 때문에 보호자나 관리자가 어린이들의 어린이공원 이용을 제한해야 한다. 그리고 폭염시에는 어린이공원의 포장면 또는 놀이시설에 의한 화상의 위험이 매우 높으므로 이용 시 주의를 해야 하며, 화상의 예방을 위해서는 차양시설을 적극적으로 도입해야 한다.
본 연구는 폭염 시 어린이공원 내 포장 및 차양의 유형에 따른 온열환경을 규명하고자 하였다. 이를 위해 진주기상대에서 측정한 일 최고기온이 $35.9{\sim}36.8^{\circ}C$를 나타낸 2016년 8월 11일부터 8월 13일까지 3일간 진주시내 어린이공원 2곳(칠암어린이공원: $N\;35^{\circ}11^{\prime}1.4{^{\prime}^{\prim}}$, $E\;128^{\circ}531.7{^{\prime}^{\prime}}$, 표고: 38m; 가호제12어린이공원: $N\;35^{\circ}09^{\prime}56.8{^{\prime}^{\prime}}$, $E\;128^{\circ}6^{\prime}41.1{^{\prime}^{\prime}}$, 표고: 24m)의 모래밭, 고무칩포장지, 쉘터, 녹음지를 대상으로 미기상을 측정하였다. 미기상환경으로서 지상 60cm 높이에서 기온, 흑구온도, 상대습도, 풍속, 6방향의 장파 및 단파 복사를 측정하였고, 이를 바탕으로 열스트레스 지수인 WBGT와 UTCI를 산정 및 분석하였다. 또한 열화상카메라로 포장면과 놀이시설의 표면온도를 측정하였으며, 이를 바탕으로 단시간 피부접촉시 화상의 위험을 평가하였다. 연구결과는 다음과 같다. 어린이공원의 3일 시간 평균 최고 기온은 $36.6{\sim}39.4^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $2.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $1.0^{\circ}C$ 및 $2.3^{\circ}C$ 낮게 나타났다. 시간 평균 최저 습도는 44~50%였으며, 모래밭이나 고무칩포장지에 비해 녹음에서 6%, 쉘터에서 4% 및 6% 높게 나타났다. 열사병위험지수 WBGT 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 열사병 위험도는 높은 또는 극심한 정도로 나타났다. 3일 30분 평균 최고 WBGT 값은 $31.2{\sim}33.6^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $2.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $2.3^{\circ}C$ 및 $1.0^{\circ}C$ 낮게 나타났으나, 차양에 의해서도 열사병 위험을 피할 수는 없었다. 체감더위지수 UTCI 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 온열 스트레스의 범주는 매우 강한 또는 극심한 정도로 나타났다. 3일 30분 평균 최고 UTCI 값은 $39.9{\sim}48.1^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $7.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $8.2^{\circ}C$ 및 $4.1^{\circ}C$ 낮게 나타났으나, 차양에 의해서도 극심한 또는 매우 강한 온열 스트레스를 강한 또는 적정한 온열 스트레스로 낮출 수는 없었다. 단시간 피부접촉에 의한 화상 온도 기준에 따르면, 놀이시설 및 포장면의 최고 표면온도가 스텐레스 스틸($70.8^{\circ}C$)은 무도장 철재 3초 $60^{\circ}C$, 고무칩포장($76.5^{\circ}C$)은 플라스틱 5초 $74^{\circ}C$, 청색 플라스틱 미끄럼판($68.5^{\circ}C$)과 앉음판($71.0^{\circ}C$)은 플라스틱 1분 $60^{\circ}C$ 기준을 초과한 것으로 나타났다. 하지만 그늘이 진 놀이시설의 표면온도는 햇빛에 노출된 놀이시설의 표면온도에 비해 $20^{\circ}C$ 내외로 낮게 나타나, 차양에 의해 화상의 위험을 현저하게 개선할 수 있을 것으로 판단된다. 폭염 시에는 어린이공원의 온열환경은 어린이들에게 높거나 극심한 열사병 위험에 빠지게 하고, 매우 강한 또는 극심한 온열 스트레스를 주기 때문에 보호자나 관리자가 어린이들의 어린이공원 이용을 제한해야 한다. 그리고 폭염시에는 어린이공원의 포장면 또는 놀이시설에 의한 화상의 위험이 매우 높으므로 이용 시 주의를 해야 하며, 화상의 예방을 위해서는 차양시설을 적극적으로 도입해야 한다.
This study was to investigate the user's thermal environments of the children's parks according to pavements and sunscreen types during periods of heat waves. The measurements were conducted at the sand pits, rubber chip pavement, shelters, and green shade ground of the two children's parks located ...
This study was to investigate the user's thermal environments of the children's parks according to pavements and sunscreen types during periods of heat waves. The measurements were conducted at the sand pits, rubber chip pavement, shelters, and green shade ground of the two children's parks located in Jinju, Korea(Chilam: $N\;35^{\circ}11^{\prime}1.4{^{\prime}^{\prim}}$, $E\;128^{\circ}5^{\prime}31.7{^{\prime}^{\prime}}$, elevation 38m, Gaho: $N\;35^{\circ}09^{\prime}56.8{^{\prime}^{\prime}}$, $E\;128^{\circ}6^{\prime}41.1{^{\prime}^{\prime}}$, elevation 24m) over three days during 11-13, August, 2016. The highest ambient air temperatures at the Jinju Meteorological Office during the three measurement days were $35.9{\sim}36.8^{\circ}C$, which corresponded with the extremely hot weather. A series of experiments measured air temperature, relative humidity, wind velocity, black globe temperature, and long-wave and short-wave radiation of the six directions 0.6 m above ground level. The wet bulb globe temperature(WBGT) and the universal thermal climatic index(UTCI) were used to evaluate thermal stress. Surface temperature images of the play equipment were also taken using infrared thermography. Surface temperatures of the play equipment and grounds were used to evaluate burn risk through contact with playground materials. The results showed the following. The maximum air temperatures averaged over 1-hour period for three days were $36.6{\sim}39.4^{\circ}C$. The sun shades reduced those temperatures by up to $2.8^{\circ}C$(green shade) and $1.0^{\circ}C/2.3^{\circ}C$(shelters). The minimum relative humidity values averaged over 1-hour period for three days were 44~50%. The sun shades increased those humidity values by up to 6%(green shade) and 4%/6%(shelters). The risk of heat related illness at the measurement sites of the children's parks were extreme and high in the daytime hours. The maximum WBGT values averaged over a 30-minute period for three days were $31.2{\sim}33.6^{\circ}C$. The sun shades reduced those WBGT values by up to $2.4^{\circ}C$(green shade) and $0.5^{\circ}C/2.1^{\circ}C$(shelters) compared to sandpits, but would not block the risk of heat related illness in the daytime hours. The category of heat stress at the measurement sites of the children's parks were extreme and very strong in the daytime hours. The maximum UTCI values averaged over a 30-minute period for three days were $39.9{\sim}48.1^{\circ}C$. The sun shades reduced those UTCI values by up to $7.8^{\circ}C$(green shade) and $4.1^{\circ}C/8.2^{\circ}C$(shelters) compared to sandpits, but could not lower heat stress category from extreme and very strong to strong and moderate in the daytime hours. According to the burn threshold criteria when skin was in contact with playground materials, the maximum surface temperature of the stainless steels($70.8^{\circ}C$) surpassed three seconds $60^{\circ}C$ threshold for uncoated steel, that of the rubber chip($76.5^{\circ}C$) surpassed five seconds $74^{\circ}C$ threshold for the plastic, that of the plastic slide($68.5^{\circ}C$) and seats($71.0^{\circ}C$) surpassed the one min $60^{\circ}C$ threshold for plastic, respectively. The surface temperatures of shaded play equipment were lower approximately $20^{\circ}C$ than those of play equipment exposed to the sun. Therefore, sun shades can block the risk of burns in daytime hours. Because of the extreme and high risk of heat related illness and extreme and high heat stress at the children's parks during periods of heat waves, parents and administrators must protect children from the use of playgrounds. The risk of burn when contact with play equipments and grounds at the children's parks during periods of heat waves, was
This study was to investigate the user's thermal environments of the children's parks according to pavements and sunscreen types during periods of heat waves. The measurements were conducted at the sand pits, rubber chip pavement, shelters, and green shade ground of the two children's parks located in Jinju, Korea(Chilam: $N\;35^{\circ}11^{\prime}1.4{^{\prime}^{\prim}}$, $E\;128^{\circ}5^{\prime}31.7{^{\prime}^{\prime}}$, elevation 38m, Gaho: $N\;35^{\circ}09^{\prime}56.8{^{\prime}^{\prime}}$, $E\;128^{\circ}6^{\prime}41.1{^{\prime}^{\prime}}$, elevation 24m) over three days during 11-13, August, 2016. The highest ambient air temperatures at the Jinju Meteorological Office during the three measurement days were $35.9{\sim}36.8^{\circ}C$, which corresponded with the extremely hot weather. A series of experiments measured air temperature, relative humidity, wind velocity, black globe temperature, and long-wave and short-wave radiation of the six directions 0.6 m above ground level. The wet bulb globe temperature(WBGT) and the universal thermal climatic index(UTCI) were used to evaluate thermal stress. Surface temperature images of the play equipment were also taken using infrared thermography. Surface temperatures of the play equipment and grounds were used to evaluate burn risk through contact with playground materials. The results showed the following. The maximum air temperatures averaged over 1-hour period for three days were $36.6{\sim}39.4^{\circ}C$. The sun shades reduced those temperatures by up to $2.8^{\circ}C$(green shade) and $1.0^{\circ}C/2.3^{\circ}C$(shelters). The minimum relative humidity values averaged over 1-hour period for three days were 44~50%. The sun shades increased those humidity values by up to 6%(green shade) and 4%/6%(shelters). The risk of heat related illness at the measurement sites of the children's parks were extreme and high in the daytime hours. The maximum WBGT values averaged over a 30-minute period for three days were $31.2{\sim}33.6^{\circ}C$. The sun shades reduced those WBGT values by up to $2.4^{\circ}C$(green shade) and $0.5^{\circ}C/2.1^{\circ}C$(shelters) compared to sandpits, but would not block the risk of heat related illness in the daytime hours. The category of heat stress at the measurement sites of the children's parks were extreme and very strong in the daytime hours. The maximum UTCI values averaged over a 30-minute period for three days were $39.9{\sim}48.1^{\circ}C$. The sun shades reduced those UTCI values by up to $7.8^{\circ}C$(green shade) and $4.1^{\circ}C/8.2^{\circ}C$(shelters) compared to sandpits, but could not lower heat stress category from extreme and very strong to strong and moderate in the daytime hours. According to the burn threshold criteria when skin was in contact with playground materials, the maximum surface temperature of the stainless steels($70.8^{\circ}C$) surpassed three seconds $60^{\circ}C$ threshold for uncoated steel, that of the rubber chip($76.5^{\circ}C$) surpassed five seconds $74^{\circ}C$ threshold for the plastic, that of the plastic slide($68.5^{\circ}C$) and seats($71.0^{\circ}C$) surpassed the one min $60^{\circ}C$ threshold for plastic, respectively. The surface temperatures of shaded play equipment were lower approximately $20^{\circ}C$ than those of play equipment exposed to the sun. Therefore, sun shades can block the risk of burns in daytime hours. Because of the extreme and high risk of heat related illness and extreme and high heat stress at the children's parks during periods of heat waves, parents and administrators must protect children from the use of playgrounds. The risk of burn when contact with play equipments and grounds at the children's parks during periods of heat waves, was
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문제 정의
본 연구는 어린이공원을 대상으로 폭염 시 온열환경인 기온, 상대습도, 풍속, 열사병위험지수 WBGT나 체감더위지수 UTCI를 정량적으로 규명하였다. 또한 어린이들이 포장면과 놀이시설의 이용 시 화상에 대한 위험을 평가하였다.
본 연구는 진주시 내 어린이공원 중 녹음량이 대비되는 칠암 어린이공원(이하 칠암공원이라 한다)과 가호12어린이공원(이하 가호공원이라 한다)을 대상으로 포장 및 차양 유형에 따른 온열환경을 평가하였다. 칠암공원(N35°10'59.
이에 본 연구는 어린이놀이터를 대상으로 미기상환경 및 흑구온도 그리고 6방향의 복사환경을 측정하고, 이를 바탕으로 어린이놀이터의 기온, 상대습도, 풍속, 습구흑구온도지수(Wet-bulb Globe Temperature: WBGT 이하 WBGT라 한다)나 온열스트레스지수인 범용 온열기후지수(Universal Thermal Climate Index: UTCI 이하 UTCI라 한다)를 정량적으로 규명하고자 하였다. 또한 포장과 놀이시설의 표면온도를 측정하고, 표면온도를 근거로 포장과 놀이시설의 단시간 피부접촉에 의한 어린이들의 화상 위험을 평가하였다.
제안 방법
본 연구에서는 VDI 3787를 원용하여 순복사계(CNR4) 1조로 천공 및 지면 복사량, 동서 복사량, 남북 복사량을 각각 1일 24시간 총 3일 72시간 동안 연속 측정하였다. 기온, 상대습도, 풍속은 Micro Weather Station으로 1분 간격으로 측정하여 Micro Weather Station 내에 장착된 메모리에 입력하였다. 측정 장비의 사양을 Table 3에 나타냈다.
본 연구는 어린이공원을 대상으로 폭염 시 온열환경인 기온, 상대습도, 풍속, 열사병위험지수 WBGT나 체감더위지수 UTCI를 정량적으로 규명하였다. 또한 어린이들이 포장면과 놀이시설의 이용 시 화상에 대한 위험을 평가하였다. 연구의 결론은 아래와 같다.
이에 본 연구는 어린이놀이터를 대상으로 미기상환경 및 흑구온도 그리고 6방향의 복사환경을 측정하고, 이를 바탕으로 어린이놀이터의 기온, 상대습도, 풍속, 습구흑구온도지수(Wet-bulb Globe Temperature: WBGT 이하 WBGT라 한다)나 온열스트레스지수인 범용 온열기후지수(Universal Thermal Climate Index: UTCI 이하 UTCI라 한다)를 정량적으로 규명하고자 하였다. 또한 포장과 놀이시설의 표면온도를 측정하고, 표면온도를 근거로 포장과 놀이시설의 단시간 피부접촉에 의한 어린이들의 화상 위험을 평가하였다. 본 연구는 폭염 시의 온열환경을 측정하였기 때문에, 온열스트레스지수라는 용어를 알기 쉽게 전달하기 위해 이후 필요에 따라서 온열스트레스지수인 WBGT를 열사병위험지수, UTCI를 체감더위지수라는 용어로 바꾸어 사용하기로 한다.
또한 포장과 놀이시설의 표면온도를 측정하고, 표면온도를 근거로 포장과 놀이시설의 단시간 피부접촉에 의한 어린이들의 화상 위험을 평가하였다. 본 연구는 폭염 시의 온열환경을 측정하였기 때문에, 온열스트레스지수라는 용어를 알기 쉽게 전달하기 위해 이후 필요에 따라서 온열스트레스지수인 WBGT를 열사병위험지수, UTCI를 체감더위지수라는 용어로 바꾸어 사용하기로 한다.
복사환경은 순복사계로 1분 간격으로 측정하여 Campbell사의 Data Logger CR1000에 입력하였다. 본 연구에서는 VDI 3787를 원용하여 순복사계(CNR4) 1조로 천공 및 지면 복사량, 동서 복사량, 남북 복사량을 각각 1일 24시간 총 3일 72시간 동안 연속 측정하였다. 기온, 상대습도, 풍속은 Micro Weather Station으로 1분 간격으로 측정하여 Micro Weather Station 내에 장착된 메모리에 입력하였다.
본 연구에서는 WBGT 값을 50mm 흑구에서 측정한 흑구 온도 값을 식 1에 의해 150mm 흑구로 측정한 흑구온도 값으로 보정을 한 후 산정하였다(d'Ambrosio Alfano et al., 2014).
어린이공원의 포장면과 놀이시설의 표면온도는 열화상카메라(Flir T420)를 사용하여 측정하였으며, 방사율은 0.95, 반사 온도는 지상 0,6m 높이에서 측정한 기온, 보정거리는 촬영거리로 하였다. 놀이시설의 색상은 색차계(Minlota CR 300)로 3회 측정한 값을 평균하였다.
열사병위험지수 WBGT 산정을 위한 건구온도는 직접 측정을 하였으며, 습구온도는 측정한 건구온도와 상대습도를 근거로 식 2와 같은 근사식을 통해 산정하였다(Stull, 2011).
진주기상대에서 측정한 일 최고기온이 35℃ 이상인 상태가 2일 이상 지속되는 폭염기인 2016년 8월 11일 06시부터 8월 14일 06시까지 총 3일 72시간 동안 칠암공원과 가호공원의 모래밭, 고무칩포장지, 녹음지, 쉘터를 대상으로 흑구온도를 포함한 기상환경을 측정하였다. 흑구온도는 검정색 도장을 한 직경 50mm 황동구에 HOBO사의 온도 센서(U23-002)를 삽입하여 측정하였다.
어린이공원 내 포장 및 차양의 유형에 따른 온열환경의 평가는 다음과 같이 3단계로 구분하여 수행하였다. 첫째, 기상장비를 활용한 미기상 및 복사 환경의 측정, 그리고 열화상 카메라를 활용한 표면온도의 측정, 둘째, 측정한 기온, 상대습도, 흑구 온도를 바탕으로 한 WBGT 산정 그리고 측정한 기온, 상대습도, 풍속, 평균복사온도(Mean Radiant Temperature: MRT 이하 MRT라 한다)를 바탕으로 UTCI Calculator(http://www. utci.org/)를 이용한 체감더위지수 UTCI의 산정, 셋째, 포장 및 차양의 유형에 따른 온열환경의 분석 및 평가 그리고 포장면과 놀이시설의 피부접촉 시 화상 위험도 평가를 하였다.
진주기상대에서 측정한 일 최고기온이 35℃ 이상인 상태가 2일 이상 지속되는 폭염기인 2016년 8월 11일 06시부터 8월 14일 06시까지 총 3일 72시간 동안 칠암공원과 가호공원의 모래밭, 고무칩포장지, 녹음지, 쉘터를 대상으로 흑구온도를 포함한 기상환경을 측정하였다. 흑구온도는 검정색 도장을 한 직경 50mm 황동구에 HOBO사의 온도 센서(U23-002)를 삽입하여 측정하였다.
대상 데이터
인체 온열쾌적성에 영향을 미치는 MRT, 기온, 상대습도, 풍속을 측정하기 위해 Kipp & Zonen사의 순복사계(CNR4)와 HOBO사의 Micro Weather Station을 설치하였다.
또한 쉘터 지붕재의 구성과 열특성을 Table 2에 나타냈다. 칠암공원 쉘터의 지붕재는 합판(THK 12mm), 아스팔트 루핑(THK 2mm), 아스팔트 슁글(THK 4.5mm)로, 가호공원 쉘터의 지붕재는 PVDF 코팅 막재(THK 1.0mm) 구성되어 있다. 쉘터 지붕재의 열관류율(U-value)은 가호공원이 칠암공원에 비해 25배 정도 높게 나타났다.
데이터처리
95, 반사 온도는 지상 0,6m 높이에서 측정한 기온, 보정거리는 촬영거리로 하였다. 놀이시설의 색상은 색차계(Minlota CR 300)로 3회 측정한 값을 평균하였다.
통계처리는 SPSS PC 12.0 for windows를 이용하였는데, 사전검증은 일원변량분석(one-way ANOVA)을, 사후검증은 등 분산일 경우 Duncan, 이분산일 경우 Dunnett's T3 방법을 이용하여 어린이공원 내 포장 및 차양의 유형에 따른 WBGT, UTCI를 분석하였다.
성능/효과
Table 7에 제시된 WBGT 값에 따른 열사병 위험도에 근거해서 폭염 시 어린이공원에서 30분 평균 열사병위험지수 WBGT의 3일 평균값을 보면 햇빛에 노출된 가호공원의 고무칩포장지와 모래밭에서는 07:30~08:00와 18:30~23:00에는 높은 위험도를, 08:30~18:00에는 극심한 위험도를 나타냈다. 칠암공원의 모래밭 또한 07:30~08:30와 18:30~24:00에는 높은 위험도를, 09:00~18:00에는 극심한 위험도를 나타냈다.
최고기온을 나타낸 시각은 모래밭과 고무칩 포장지는 13시 또는 14시임에 비해 쉘터나 녹음지는 15시로 나타났는데, 이는 차양에 의해 지표면이 상대적으로 늦게 가열되었기 때문이라 생각된다. 그리고 칠암공원 모래밭의 최고기온은 쉘터와 녹음지에 비해 각각 2.3℃와 2.8℃ 높게 나타났으며, 가호공원 모래밭과 고무칩 포장지의 최고기온은 쉘터에 비해 1.0℃ 높게 나타났다. 이는 차양이 최고 기온을 1.
9℃ 낮게 나타났다(Figure 11 참조). 따라서 차양시설의 도입을 통해 놀이시설의 피부접촉 시 화상 위험도를 현저하게 낮출 수 있을 것으로 판단된다.
어린이를 대상으로 한 체감더위지수인 UTCI의 기준이 없어서, 국제생명기상학회에서 제시한 일반적 기준에 근거해서 폭염 시 어린이공원에서 인체가 흡수한 매 30분 평균 UTCI의 3일 평균값을 보면 햇빛에 노출된 가호공원의 고무칩포장지에서는 07:00~07:30와 17:30~21:00에는 매우 강한 열 스트레스를, 08:00~17:00에는 극심한 열 스트레스를 받는 것으로 나타났다. 가호공원의 모래밭에서는 07:30~08:00와 18:00~20:30에는 매우 강한 열 스트레스를, 08:30~17:30에는 극심한 열 스트레스를 받는 것으로 나타났다.
열사병위험지수 WBGT 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 열사병 위험도는 높은 또는 극심한 정도로 나타났으며, 녹음수나 차양시설로 도입으로 열사병 위험도를 어느 정도 낮출 수는 있으나 열사병 위험을 피할 수는 없었다.
또한 칠암공원의 쉘터에서는 08:30~12:00와 16:30~ 22:30에는 매우 강한 열 스트레스를, 12:30~16:00에는 극심한 열 스트레스를 받는 것으로 나타났다. 종합적으로 보면 폭염 시 어린이공원을 주간에 이용할 경우, 어린이들이 매우 강하거나 극심한 열스트레스를 받으므로 어린이들의 이용을 막는 것이 중요하며, 차양시설이나 녹음수의 도입으로 열 스트레스를 다소 완화할 수는 있으나, 열 스트레스를 피할 수는 없다고 판단된다.
종합적으로 보면 폭염 시 어린이공원의 온열환경은 어린이들에게 높거나 극심한 열사병 위험을 주며, 매우 강하거나 극심한 온열 스트레스를 주기 때문에 보호자나 관리자가 어린이들의 어린이공원 이용을 막아야 한다. 그리고 폭염 시에는 포장면 또는 놀이시설에 의한 화상의 위험이 매우 높으므로 이용 시 주의를 하여야 하며, 화상의 예방을 위해서는 차양시설의 적극적 도입을 고려하여야 한다.
또한 칠암공원의 쉘터에서는 08:00~10:00와 18:30~01:00에는 높은 위험도를, 10:30~18:00에는 극심한 위험도를 나타냈다. 종합적으로 보면 폭염시 어린이공원을 주간에 이용할 경우, 어린이들이 높거나 극심한 열사병 위험에 빠지므로 어린이들의 이용을 막는 것이 중요하며, 차양시설이나 녹음수의 도입으로 열사병 위험을 어느 정도 낮출 수는 있으나, 열사병 위험을 피할 수는 없다고 판단된다.
지상 60cm 높이에서 측정한 어린이공원의 시간 평균 최고기온은 차양의 유형에 따라 녹음은 2.8℃, 쉘터는 1.0℃ 및 2.3℃ 저감시켰으며, 시간 평균 최저 습도는 모래밭이나 고무칩 포장지에 비해 녹음 및 쉘터는 4~5% 높았다.
체감더위지수 UTCI 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 온열 스트레스의 정도는 매우 강한 또는 극심한 정도로 나타났으며, 녹음수나 차양시설로 도입으로 온열 스트레스를 어느 정도 낮출 수는 있으나 온열 스트레스를 피할 수는 없었다.
칠암공원의 1시간 평균 최저 및 최고 습도의 3일 평균값은 모래밭에서 44%(14시)와 91%(06시), 쉘터에서 50%(15시)와 90%(06시), 녹음지에서 50%(14시)와 93%(06시)를 나타냈으며, 가호공원의 1시간 평균 최고 및 최저 습도의 3일 평균값은 모래밭에서 45%(14시)와 93%(06시), 고무칩 포장지에서 44% (15시)와 93%(06시), 쉘터에서 48%(15시)와 91%(06시)를 나타냈다. 햇빛에 노출된 모래밭이나 고무칩 포장지의 상대습도가 쉘터나 녹음지에 비해 4~6% 낮게 나타났는데, 이는 모래밭이나 고무칩 포장지의 기온이 쉘터나 녹음지에 비해 상대적으로 높았기 때문이다.
포장 및 놀이시설의 표면온도에 근거하면 폭염 시 스텐레스 스틸은 3초, 고무칩포장은 5초, 플라스틱 앉음판과 미끄럼판은 1분 이상 피부접촉 시 화상을 입을 수 있는 것으로 나타났으나, 차양에 의해 화상의 위험을 현저하게 개선할 수 있을 것으로 판단된다.
후속연구
본 연구의 결과는 어린이공원의 온열 스트레스 정도를 평가한 체감더위지수 UTCI 값을 성인 기준으로 하였다는 점에서 한계를 가진다. 향후 어린이 기준의 온열 스트레스 레벨 값에 의한 재평가가 요구되며, 숲 속 등 다양한 유형의 어린이공원을 대상으로 한 계절별 온열환경을 조사 분석함으로써 어린이공원의 쾌적한 온열환경을 구축할 수 있는 방안을 제시할 필요가 있다.
본 연구의 결과는 어린이공원의 온열 스트레스 정도를 평가한 체감더위지수 UTCI 값을 성인 기준으로 하였다는 점에서 한계를 가진다. 향후 어린이 기준의 온열 스트레스 레벨 값에 의한 재평가가 요구되며, 숲 속 등 다양한 유형의 어린이공원을 대상으로 한 계절별 온열환경을 조사 분석함으로써 어린이공원의 쾌적한 온열환경을 구축할 수 있는 방안을 제시할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대표적인 온열환경지수는 어떤 것이 있는가?
즉, 어린이공원의 온열환경의 실측 및 분석을 통해 온열환경 측면에서 어린이놀이터의 안전성을 파악하고, 이에 대한 대책을 강구할 필요가 있다. 대표적인 온열환경지수로서는 국제생명기상학회와 유럽연합(COST Action 730)이 개발하고, 세계기상기구(WMO)가 지지하고 있는 Universal Thermal Climate Index(UTCI)가 있다. 아직 국내에서는 WBGT 지수도 정착되지 않았지만, 이들 새로운 지수를 도입할 필요성은 향후 커질 것이다(KOSHA, 2015).
어린이공원 내 포장 및 차양의 유형에 따른 온열환경의 평가는 어떤 단계로 진행하였는가?
어린이공원 내 포장 및 차양의 유형에 따른 온열환경의 평가는 다음과 같이 3단계로 구분하여 수행하였다. 첫째, 기상장비를 활용한 미기상 및 복사 환경의 측정, 그리고 열화상 카메라를 활용한 표면온도의 측정, 둘째, 측정한 기온, 상대습도, 흑구 온도를 바탕으로 한 WBGT 산정 그리고 측정한 기온, 상대습도, 풍속, 평균복사온도(Mean Radiant Temperature: MRT 이하 MRT라 한다)를 바탕으로 UTCI Calculator(http://www. utci.org/)를 이용한 체감더위지수 UTCI의 산정, 셋째, 포장 및 차양의 유형에 따른 온열환경의 분석 및 평가 그리고 포장면과 놀이시설의 피부접촉 시 화상 위험도 평가를 하였다.
옥외공간에서 놀이는 아이들에게 어떤 영향을 미치는가?
실내환경의 놀이에 비해 옥외환경에서의 놀이는 아이들 성장의 모든 측면을 더 자극한다(Moore and Wong, 1997; Zamani, 2012: 162재인용). 특히 옥외공간에서의 놀이는 아이들에게 의사소통이나 감정의 표현을 북돋우고, 그들 주위의 세상을 탐색하고 발견하게 하며, 자연과의 접촉은 어린이들의 주의력 향상, 스트레스 감소, 비만 감소에 긍정적인 영향을 준다(Olsen, 2013). 따라서 옥외환경에서의 놀이가 주로 이루어지는 어린이공원의 활성화는 아이들의 성장이나 교육적 측면에서 매우 중요하다.
참고문헌 (20)
American Academy of Pediatrics(2006) Climatic heat stress and the exercising child and adolescent. Pediatrics 106(1): 158-159.
Binkley, H. M., J. Beckett, D. J. Casa, D. M. Kleiner and P. M. Plummer(2002) National athletic trainers' association position statement: Exertional heat illnesses. J Athletic Training 37(3): 329-343.
Blanchard, S.(2013) Improving thermal comfort in Windsor, ON; Assessing urban parks and playgrounds. Report Prepared for the City of Windsor. pp. 20-24.
Blazejczyk, K., G. Jendritzky, P. Brode, D. Fiala, G. Havenith, Y. Epstein, A. Psikuta and B. Kampmann(2013) An introduction to the Universal Thermal Climate Index(UTCI). Geographia Polonica 86(1): 5-10.
BS EN ISO 7726(2001) Ergonomics of thermal environments - Instruments for measuring physical quantities.
D'Ambrosio Alfano, F. R., J. Malchaire, B. I. Palella and G. Riccio (2014). WBGT index revisited after 60 years of use. Ann. Occup. Hyg. 58(8): 955-970.
KATS(2010) The report of the anthropometry survey. KATS Report. pp. 97-326. [in Korean]
KOSHA(2015) Occupational health protection strategies for outdoor workers exposed to heat, cold, and fine particles. KOSHA Report. p. 31. [in Korean]
Membrane Structures Association of Japan(2011) Development of environment-friendly techniques for the membrane structure. MSAJ Report. pp. 147-154. [in Japanese]
Moore, R. and H. Wong(1997). Natural learning: The life history of an environmental schoolyard: creating environments for rediscovering nature's way of teaching: MIG Communications.
Olsen, H.(2013) Creating and enriching quality and safe outdoor environments. Dimensions of Early Childhood 41(3): 11-17.
Park, S. J. and C. J. Lee(2013) A study on the current status of building envelope in detached houses of near local cities. Journal of the KIEAE 13(2): 53-60. [in Korean]
Ryu, N. H. and C. S. Lee(2013) Pergola's shading effects on the thermal comfort index in the summer middays. Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture 41(6): 52-61. [in Korean]
Thorsson, S., F. Lindberg and B. Holmer(2007) Different methods for estimating the mean radiant temperature in an outdoor urban setting. Int. J. Climatol. 27: 1983-1993.
Vanos, J. K., A. Middel, G. R. McKercher, E. R. Kuras and B. L. Ruddell(2016). Hot playgrounds and children's health: A multiscale analysis of surface temperatures in Arizona, USA. Landscape and Urban Planning 146: 29-42.
Watanabe, S. and T. Horikoshi(2012) Calculation of mean radiant temperature in outdoors based on measurements. Japanese J. Biometeorology 49(2): 49-59. [in Japanese]
Zamani, Z.(2012) The comparison of cognitive play affordances within natural and manufactured preschool settings. Proceedings of the 44th Annual Conference of the Environmental Design Research Association: 162-167.
Zhang, Y., D. Mahemuty, S. Jiang and X. Zhang(2009) Numerical simulation and heat transfer in sand therapy in Uyghur medicine. Journal of Central South University(Medical Sciences) 34(12): 1176-1181. [in Chinese]
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