본 연구는 폭염 및 미세먼지 저감을 위한 계획요소인 바람길의 활용 가능성을 논의해보고자, 전주시를 대상으로 바람길의 특성을 분석하고, 바람길 활용을 위한 방안을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 호남정맥에 위치하는 전주지역 일대의 찬공기 흐름 및 찬공기 층 높이 등 찬공기 특성을 분석하였고, 전주시의 주요한 바람길을 특정하였다. 또한, 이를 바탕으로 전주시 일대의 산림관리 및 도시계획 활용방안을 제안하였다. 찬공기 특성 분석을 위해 독일에서 개발된 모형인 KALM(Kaltluftabflussmodell)을 이용하여 야간 6시간 동안 생성되는 찬공기 흐름 및 찬공기층 높이를 파악하였다. 분석 결과, 시간이 경과함에 따라 전주시 외곽 북동쪽 및 동쪽에 위치한 산림에서 생성된 찬공기의 흐름이 뚜렷해지고, 계곡지역과 농경지 일대에서 찬공기층의 높이가 증가하였다. 특히, 전주시의 찬공기 흐름은 북동쪽과 동쪽에서 생성된 찬공기가 전주시 중심 시가지로 유입되어 남쪽으로 흘러나가는 형태를 가지고 있어, 이상적인 바람길의 구조를 보여주는 사례였다. 찬공기 분석 결과를 바탕으로, 찬공기 생성이 활발한 산림지역 일대를 '찬공기 보전지역'으로 지정하고, 원활한 찬공기 흐름을 위해 관리가 필요한 지역을 '찬공기 관리지역'으로 지정하여, 찬공기 흐름을 유지 및 확대할 수 있는 방안을 제안하였다. 본 연구의 결과는 전주시의 기후변화 적응 정책, 바람길숲 조성 사업 등 폭염과 미세먼지 해결을 위한 정책 수립과 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구는 폭염 및 미세먼지 저감을 위한 계획요소인 바람길의 활용 가능성을 논의해보고자, 전주시를 대상으로 바람길의 특성을 분석하고, 바람길 활용을 위한 방안을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 호남정맥에 위치하는 전주지역 일대의 찬공기 흐름 및 찬공기 층 높이 등 찬공기 특성을 분석하였고, 전주시의 주요한 바람길을 특정하였다. 또한, 이를 바탕으로 전주시 일대의 산림관리 및 도시계획 활용방안을 제안하였다. 찬공기 특성 분석을 위해 독일에서 개발된 모형인 KALM(Kaltluftabflussmodell)을 이용하여 야간 6시간 동안 생성되는 찬공기 흐름 및 찬공기층 높이를 파악하였다. 분석 결과, 시간이 경과함에 따라 전주시 외곽 북동쪽 및 동쪽에 위치한 산림에서 생성된 찬공기의 흐름이 뚜렷해지고, 계곡지역과 농경지 일대에서 찬공기층의 높이가 증가하였다. 특히, 전주시의 찬공기 흐름은 북동쪽과 동쪽에서 생성된 찬공기가 전주시 중심 시가지로 유입되어 남쪽으로 흘러나가는 형태를 가지고 있어, 이상적인 바람길의 구조를 보여주는 사례였다. 찬공기 분석 결과를 바탕으로, 찬공기 생성이 활발한 산림지역 일대를 '찬공기 보전지역'으로 지정하고, 원활한 찬공기 흐름을 위해 관리가 필요한 지역을 '찬공기 관리지역'으로 지정하여, 찬공기 흐름을 유지 및 확대할 수 있는 방안을 제안하였다. 본 연구의 결과는 전주시의 기후변화 적응 정책, 바람길숲 조성 사업 등 폭염과 미세먼지 해결을 위한 정책 수립과 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
This study aims to analyze the characteristics of ventilation corridor and propose its utilization strategies in Jeonju city in order to discuss how to utilize urban ventilation corridors as a planning factor for reducing heat wave impact and fine particle pollution. For these purposes, cold air cha...
This study aims to analyze the characteristics of ventilation corridor and propose its utilization strategies in Jeonju city in order to discuss how to utilize urban ventilation corridors as a planning factor for reducing heat wave impact and fine particle pollution. For these purposes, cold air characteristics such as cold air flow and height of cold air in Jeonju area located in the Honam Jeongmaek were analyzed and major ventilation corridors were specified. Based on them, we proposed mountain management strategies for securing and utilizing ventilation corridors. We used KALM (Kaltluftabflussmodell), a cold air simulation model developed in Germany and identified both the cold air flow and the height of cold air layer generated during 6 hours at night. As a result, the cold air flow generated in the forests located in the northeast and east sides of the Jeonju city became clear and the height of cold air layer increased in the valley terrain and farmland areas with time. In particular, Jeonju City has an ideal structure of urban ventilation corridor. Based on the results, the area where the cold air generation is active was designated as the 'cold air conservation area', and the area requiring the management for the good cold air flow was as the 'cold air management area'. This study is expected to be used as basic data of policy making and research for reducing heat wave impact and fine particle pollution such as climate change adaptation policy and urban forest plans for ventilation corridor composition.
This study aims to analyze the characteristics of ventilation corridor and propose its utilization strategies in Jeonju city in order to discuss how to utilize urban ventilation corridors as a planning factor for reducing heat wave impact and fine particle pollution. For these purposes, cold air characteristics such as cold air flow and height of cold air in Jeonju area located in the Honam Jeongmaek were analyzed and major ventilation corridors were specified. Based on them, we proposed mountain management strategies for securing and utilizing ventilation corridors. We used KALM (Kaltluftabflussmodell), a cold air simulation model developed in Germany and identified both the cold air flow and the height of cold air layer generated during 6 hours at night. As a result, the cold air flow generated in the forests located in the northeast and east sides of the Jeonju city became clear and the height of cold air layer increased in the valley terrain and farmland areas with time. In particular, Jeonju City has an ideal structure of urban ventilation corridor. Based on the results, the area where the cold air generation is active was designated as the 'cold air conservation area', and the area requiring the management for the good cold air flow was as the 'cold air management area'. This study is expected to be used as basic data of policy making and research for reducing heat wave impact and fine particle pollution such as climate change adaptation policy and urban forest plans for ventilation corridor composition.
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문제 정의
이에 본 연구는 올해 바람길숲 설계 대상도시로 선정된 전주시를 대상으로, 전주시의 바람길 특성을 조사하고 이를 바탕으로 바람길 활용을 위한 관리방안을 제안하고자 한다. 이를 위해, 전주시와 주변 산림을 포함하도록 분석 범위를 정하고, 찬공기 흐름 및 찬공기 층 높이 등 찬공기 특성을 분석한 후 전주시의 주요 바람길을 제시하고자 한다.
제안 방법
본 연구에서는 KALM 모형을 활용하여 전주지역의 찬공기 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 산림관리 및 도시계획 분야에서의 바람길 활용방안을 제안하였다. 하지만, 이러한 연구 결과를 실제 바람길 계획에 사용하기 위해서는 추가적인 조사 및 분석이 필요하다.
이에 본 연구는 올해 바람길숲 설계 대상도시로 선정된 전주시를 대상으로, 전주시의 바람길 특성을 조사하고 이를 바탕으로 바람길 활용을 위한 관리방안을 제안하고자 한다. 이를 위해, 전주시와 주변 산림을 포함하도록 분석 범위를 정하고, 찬공기 흐름 및 찬공기 층 높이 등 찬공기 특성을 분석한 후 전주시의 주요 바람길을 제시하고자 한다. 또한, 이를 바탕으로 전주시 일대의 산지관리 및 도시계획 방안을 제안하고자 한다.
전주지역 일대의 찬공기 특성을 바탕으로 이 지역의 산림관리방안을 산림과 지형 보전을 통해 찬공기 생성지역을 확보하는 ‘온도조절 기능 보전지역’과 생성된 찬공기가 도심까지 확산될 수 있도록 도시계획적 전략이 필요한 ‘온도조절 기능 확대지역’으로 구분하여 제안하였다(Figure 7). 우선 차고 신선한 공기의 생성이 활발한 원등산, 만덕산, 경각산 일대를‘온도조절 기능 보전지역’으로 지정하여 보전해야 한다.
일반적인 찬공기 분석 시간은 찬공기 생성이 이루어지는 야간시간(일몰 후~일출 전)인데, KALM 모형에서는 야간 6시간 동안을 시뮬레이션하며, 시간별(60분, 120분, 180분, 240분, 300분, 360분) 찬공기 흐름 및 찬공기층 높이를 산출한다. 찬공기 흐름 및 찬공기층 높이는 주요 입력자료로는 토지피복 및 지형자료가 활용되는데, 토지피복은 환경부에서 제공하는 중분류 토지피복지도(2013년 제작, 축척 1:25,000)의 22개 유형을 모형 적용에 맞게 7개의 유형 (Suburb, Forest, Open land, City center, Water, Traffic area, Industrial area)으로 구분해서 활용하였다. 또한, 지형 자료는 환경부에서 제공하는 수치지도(2013년 제작, 축척 1:25,000)를 사용하였다(Eum, 2019).
대상 데이터
찬공기 흐름 및 찬공기층 높이는 주요 입력자료로는 토지피복 및 지형자료가 활용되는데, 토지피복은 환경부에서 제공하는 중분류 토지피복지도(2013년 제작, 축척 1:25,000)의 22개 유형을 모형 적용에 맞게 7개의 유형 (Suburb, Forest, Open land, City center, Water, Traffic area, Industrial area)으로 구분해서 활용하였다. 또한, 지형 자료는 환경부에서 제공하는 수치지도(2013년 제작, 축척 1:25,000)를 사용하였다(Eum, 2019).
전주시의 전반적인 바람길 체계를 분석하고자, 전주시 외곽 산지에 위치하며 전북의 동부산지 및 인위적 간섭이 심한 서부 도심지와의 전이지역 산지인 만덕산(해발고도 763m), 원등산(713m)을 포함하는 지역을 분석지역으로 선정하였다. 분석영역은 총 900㎢(30㎞*30㎞)의 면적을 가지며, 분석해상도는 100m로 설정하였다(좌상단 198000, 269400; 우상단 228000, 269400; 좌하단 198000, 239400;우하단 228000, 239400).
분석영역은 총 900㎢(30㎞*30㎞)의 면적을 가지며, 분석해상도는 100m로 설정하였다(좌상단 198000, 269400; 우상단 228000, 269400; 좌하단 198000, 239400;우하단 228000, 239400). 호남정맥에 위치해 있는 만덕산 및 원등산 일대에서 생성되는 찬공기가 주변 지역에 미치는 영향을 알아보고자 전주시 주변의 6개 지자체(완주군, 김제시, 임실군, 익산시, 정읍시, 진안군)의 일부분을 포함하였다. 남동쪽에 산림지역이 위치해 있고, 북서쪽 평지에 농업 지역이 위치해 있으며, 전주시의 많은 부분은 시가화지역이다(Figure 1).
이론/모형
KALM은 바람이 불지 않는 맑은 야간의 찬공기 흐름과 찬공기층의 높이를 산정하는 모형(Schädler and Lohmeyer, 1994)으로, 일반적인 기상모형과 달리 토지피복 및 지형 특성에 의해 야간에 생성되고 흐르는 찬공기, 즉 nocturnal drainage flow의 특성을 분석하는 것에 특화되었다(Eum, 2019). 바람이 불지 않는 정온상태에서 토지피복과 지형적 특성이 찬공기 형성에 미치는 영향을 파악하기 위해 활용되었는데, 복잡한 지형에서의 찬공기 특성을 분석하는데 유용하기 때문에 분지지형인 독일의 Stuttgart(Ministerium fuer Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Wuerttemberg, 2012)의 바람길 계획을 수립하는데 사용되었으며, 한국의 도시를 대상으로한 바람길 연구(Eum and Son, 2016; Eum, 2019)에도 활용되었다.
본 연구를 위해 독일에서 개발된 찬공기 분석 모형인 KALM(Kaltluftabflussmodell)을 활용하였다. KALM은 바람이 불지 않는 맑은 야간의 찬공기 흐름과 찬공기층의 높이를 산정하는 모형(Schädler and Lohmeyer, 1994)으로, 일반적인 기상모형과 달리 토지피복 및 지형 특성에 의해 야간에 생성되고 흐르는 찬공기, 즉 nocturnal drainage flow의 특성을 분석하는 것에 특화되었다(Eum, 2019).
한편, KALM 모형에서는 기온과 풍속 등 실측자료를 활용하지 않고, 토지이용 유형별로 찬공기 생성과 흐름에 영향을 미치는 4개의 매개변수(기온차, 찬공기 생성률, 거칠기 길이, 영변위 높이)가 활용된다. 본 연구에서는 기온차 및 영변위 높이는 KALM에서 제공하는 값을 동일하게 적용하였으며, 지표면 거칠기 길이와 찬공기 생성률의 값은 한국의 도시구조적 특성을 고려한 Eum(2008) 및 Eum et al.(2011)에서 제공하는 값을 활용하였다(Eum, 2019). Table 2는 본 연구에서 적용한 토지이용별 변수값을 정리한 것이다.
성능/효과
05㎧로 최대값을 나타내었다. 구역별로 보았을 때, 경원동(경원동1가 및 2가 2.05㎧, 경원동3가 1.4㎧), 풍남동(풍남동1가 1.61㎧, 풍남동2가 1.11㎧, 풍남동3가 2.03㎧), 중앙동(중앙동1가 1.02㎧, 중앙동2가 1.37㎧, 중앙동3가 1.76㎧), 고사동(1.59㎧), 전동(1.49㎧) 등 전주시의 시가지 지역에서 찬공기의 평균 흐름이 양호한 것으로 나타났다. 반면, 주거・상업지역이 형성되어 있는 완산동 일대(서완산동1가 0.
후속연구
우선, ‘A지역’은 전주시로 유입되는 찬공기의 가장 중요한 통로지역으로써, 이 지역에 위치해있는 농업 지역이 찬공기의 이동을 막는 개발행위로 변경되는 것을 전면 차단해야 한다. ‘B지역’은 전주한옥마을과 전주시청이 위치한 전주 도심에 가까운 지역으로써, 도심 안쪽의 공기순환 정체를 더 악화시키지 않도록 동서학동 및 우아2동에 있는 계곡지역에서의 추가 개발을 피해야 한다. 또한, 풍남동, 노송동, 인후동 등 산지에 인접한 지역에 대한 장기적인 재정비가 필요하다.
우선, 추가적인 관측 및 기존 관측결과와의 비교를 통해 찬공기 분석 결과의 검증이 필요하다. 그리고, 산림유형 및 특성에 따라 찬공기 생성 정도를 등급화하여 차등적인 산림보전 계획을 수립하기 위한 추가적인 연구가 요구된다. 또한, 도시계획에서의 활용을 위해서는 개발계획을 통한 바람길의 변화를 파악하여 개발이 도시의 바람길 특성을 어떻게 변화시키는지에 대한 비교 연구가 필요하다.
그리고, 산림유형 및 특성에 따라 찬공기 생성 정도를 등급화하여 차등적인 산림보전 계획을 수립하기 위한 추가적인 연구가 요구된다. 또한, 도시계획에서의 활용을 위해서는 개발계획을 통한 바람길의 변화를 파악하여 개발이 도시의 바람길 특성을 어떻게 변화시키는지에 대한 비교 연구가 필요하다.
49㎧) 등 전주시의 시가지 지역에서 찬공기의 평균 흐름이 양호한 것으로 나타났다. 반면, 주거・상업지역이 형성되어 있는 완산동 일대(서완산동1가 0.28㎧, 서완산동2가 0.33㎧) 및 평화동 일대(평화동1가 0.33㎧)가 찬공기 흐름이 비교적 약한 지역으로 분석되어, 찬공기 흐름을 개선할 수 있는 방안이 필요할 것으로 판단된다.
또한, 이를 바탕으로 전주시 일대의 산지관리 및 도시계획 방안을 제안하고자 한다. 본 연구는 바람길숲 조성을 위한 기본계획 수립의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
하지만, 이러한 연구 결과를 실제 바람길 계획에 사용하기 위해서는 추가적인 조사 및 분석이 필요하다. 우선, 추가적인 관측 및 기존 관측결과와의 비교를 통해 찬공기 분석 결과의 검증이 필요하다. 그리고, 산림유형 및 특성에 따라 찬공기 생성 정도를 등급화하여 차등적인 산림보전 계획을 수립하기 위한 추가적인 연구가 요구된다.
이를 위해, 자투리 공간 녹화, 옥상녹화, 가로수 조성 등을 통해 도심내 충분한 녹지가 확충되어야 한다. 하지만, 가장 중요한 것은 남고산 일대 계곡지형에서의 추가적인 개발을 반드시 피해야 한다. 현재 15층의 높은 아파트 단지가 산지접경지역까지 들어서고 있음에 따라 생성된 찬공기가 흘러내려오지 못하고 있다 (Figure 8②).
본 연구에서는 KALM 모형을 활용하여 전주지역의 찬공기 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 산림관리 및 도시계획 분야에서의 바람길 활용방안을 제안하였다. 하지만, 이러한 연구 결과를 실제 바람길 계획에 사용하기 위해서는 추가적인 조사 및 분석이 필요하다. 우선, 추가적인 관측 및 기존 관측결과와의 비교를 통해 찬공기 분석 결과의 검증이 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
폭염 및 미세먼지 저감을 위한 계획요소인 바람길의 활용 가능성을 논의해보고자, 전주시를 대상으로 바람길의 특성을 분석하고, 바람길 활용을 위한 방안을 제안하는 것을 목적으로 한 본 연구의 분석 결과는 무엇이며, 무엇을 제안하였는가?
찬공기 특성 분석을 위해 독일에서 개발된 모형인 KALM(Kaltluftabflussmodell)을 이용하여 야간 6시간 동안 생성되는 찬공기 흐름 및 찬공기층 높이를 파악하였다. 분석 결과, 시간이 경과함에 따라 전주시 외곽 북동쪽 및 동쪽에 위치한 산림에서 생성된 찬공기의 흐름이 뚜렷해지고, 계곡지역과 농경지 일대에서 찬공기층의 높이가 증가하였다. 특히, 전주시의 찬공기 흐름은 북동쪽과 동쪽에서 생성된 찬공기가 전주시 중심 시가지로 유입되어 남쪽으로 흘러나가는 형태를 가지고 있어, 이상적인 바람길의 구조를 보여주는 사례였다. 찬공기 분석 결과를 바탕으로, 찬공기 생성이 활발한 산림지역 일대를 '찬공기 보전지역'으로 지정하고, 원활한 찬공기 흐름을 위해 관리가 필요한 지역을 '찬공기 관리지역'으로 지정하여, 찬공기 흐름을 유지 및 확대할 수 있는 방안을 제안하였다. 본 연구의 결과는 전주시의 기후변화 적응 정책, 바람길숲 조성 사업 등 폭염과 미세먼지 해결을 위한 정책 수립과 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
바람길 계획에서 가장 선행되어야 하는 것은?
바람길 계획은 일반적으로 차고 신선한 공기가 발생하는 지역에서부터 열환경이 취약한 개발지역까지 찬공기가 이동할 수 있는 환경을 조성하는 것이다. 이 때, 가장 선행되어야 하는 것은 차고 신선한 공기, 즉 찬공기(Kaltluft)가 생성되는 지역을 파악하고 이를 보전하는 것이다. 찬공기는 지표면에서 일어나는 에너지 전환(복사 냉각)에 의해 생성되는 상층보다 낮은 온도의 공기를 의미(Verein Deutscher Ingenieure, 2003)하는데, 일반적으로 구름이 없는 맑은 야간 시간, 즉 일몰 후부터 일출 전까지 발생한다.
바람길 계획은 일반적으로 무엇을 조성하는 것을 말하는가?
바람길 계획은 일반적으로 차고 신선한 공기가 발생하는 지역에서부터 열환경이 취약한 개발지역까지 찬공기가 이동할 수 있는 환경을 조성하는 것이다. 이 때, 가장 선행되어야 하는 것은 차고 신선한 공기, 즉 찬공기(Kaltluft)가 생성되는 지역을 파악하고 이를 보전하는 것이다.
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