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도시 내 열환경 분석에서 무인항공기의 활용가능성
Applicability of UAV in Urban Thermal Environment Analysis 원문보기

한국조경학회지 = Journal of Korean institute of landscape architecture, v.46 no.2, 2018년, pp.52 - 61  

강다인 (국립생태원 생태연구본부) ,  문호경 (국립생태원 생태연구본부) ,  성선용 (국립생태원 생태조사평가본부) ,  차재규 (국립생태원 생태연구본부)

초록
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도시는 콘크리트, 아스팔트 등 인공적인 피복과 고층 건물의 증가로 인해 열섬현상이 발생되고 있다. 이와 관련하여 인공위성 열적외 영상을 활용한 도시의 열환경 분석에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 복잡한 토지피복을 가진 도시의 열환경 특성을 분석하기에는 위성영상의 공간해상도는 한계를 가지고 있다. 무인항공기(UAV)는 높은 해상도의 영상을 취득할 수 있어 이러한 한계점을 보완하기에 적절하며, 최근 폭넓게 활용되고 있다. 이에 본 연구는 무인항공기 열적외 영상의 정확성 검증과 Landsat 8 열적외 영상과의 해상도 비교를 통한 도시 내 열환경 분석에서 활용가능성에 대해 검토하였다. 정확성 검증 결과, 온도 값의 상관성은 0.95로 높은 양의 상관관계를 보였고, 두 집단의 통계적 차이가 없었다. 해상도 비교를 위한 두 영상의 지표온도의 차이 분석 결과, 시가화 지역이 $4.63^{\circ}C$로 가장 높은 차이를 보였으며, 셀 단위가 작은 무인항공기영상이 다양한 지표온도를 반영하였다. 온도 그래프 비교 결과, 도시의 지표온도를 낮출 수 있는 습지, 가로녹지 등의 세부적인 공간의 지표온도 분석이 가능하였고, 가로수 그림자의 지표온도저감 효과 분석 결과, 약 $4{\sim}6^{\circ}C$ 가량 낮추는 것으로 나타났다. 무인항공기는 세부적인 공간의 분석이 가능하였고, 단시간에 일정 면적의 지표온도를 취득하기 용이하였다. 따라서 무인항공기는 피복을 고려한 공원의 조성이나 관리, 소규모 녹지의 효과 분석 등 도시 내 열환경 분석 전반에 걸쳐 높은 활용성을 가질 것이라 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Urban heat islands occur due to increases in the extent of artificial surfaces such as concrete, asphalt and high-rise buildings. In this regard, research into the use of satellite thermal infrared images for thermal environment analysis of urban areas is being carried out. However, such analysis of...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 도시 내 녹지를 대상으로 열환경분석을 위한 무인항공기 활용연구는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 무인항공기 열적외 영상의 정확성을 확인하고, Landsat 8 영상과의 해상도 비교를 통해, 도시 내 소규모 녹지의 열환경 분석 시 활용성을 검토하고자 한다.
  • 본 연구는 도시 내 녹지를 대상으로 열환경 분석에서 무인항공기의 활용 가능성을 보았다. 그러나 일정 지역만을 대상으로 분석하여 도시 내 다양한 녹지의 유형에 대한 고려가 미흡하였다.
  • 해상도 비교를 위해 무인항공기와 Landsat 8 열적외 영상에서 산출된 지표온도를 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 도시 내 열 환경 분석의 적용 가능성을 검토하고자 가로녹지를 대상으로 그림자 효과를 분석하였다.

가설 설정

  • 3: Difference between shadow and non shadow temperature.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
도시열섬현상이란? 많은 도시들이 성장하는 과정에서 다수의 지표면피복이 콘크리트, 아스팔트 등 인공적인 피복과 고층 건물들로 변화하였고, 인공피복은 열용량이 작기 때문에 지표온도를 올려 도시지역이 교외지역보다 온도가 높은 도시열섬현상(Urban Heat Island: UHI)이 발생하였다(Liu and Zhang, 2011; Milŏsevićet al., 2017).
인공위성에서 지표면의 피복과 지표온도간의 상관관계를 규명하는데 사용되는 영상은? , 2017). 인공위성의 열적외영상을 활용하여 지표면의 피복과 지표온도간의 상관관계를 규명하였고(Park et al., 2008; Lee et al.
무인항공기의 장점은? 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)는 이러한 단점을 보완하기에 적절한 수단으로써 이용 가능하다. cm 단위의 고해상도의 열적외 영상을 얻을 수 있어 피복별 특성을 고려한 분석에 적합하며, 단시간에 지표온도를 취득할 수 있어 효율적이다. 위성영상보다 낮은 고도에서 촬영하기 때문에 구름이나 대기의 영향을 적게 받으며, 원하는 시간에 촬영이 가능하다. 또한 비교적 저렴한 가격과 운용의 용이함 때문에 최근농․어업분야, 기상관측분야와 통신분야 등 다양한 분야에서 사용되고 있다(Kim et al., 2014).
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참고문헌 (20)

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  18. Soltani, A. and E. Sharifi(2017) Daily variation of urban heat island effect and its correlations to urban greenery: A case study of Adelaide. Frontiers of Architectural Research. 6: 529-538. 

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  20. Wang, Y. and H. Akbari(2016) The effects of street tree planting on Urban Heat Island mitigation in Montreal. Sustainable Cities and Society 27: 122-128. 

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