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문제 정의
- 녹지조성형태는 녹지 내의 다양한 바람통로 형태를 현실적으로 모두 고려할 수 없기 때문에 대표성을 가진 형태를 우선적으로 검증하고자 하였다. 바람 통로 없이녹지외곽에 수목이 식재된 형태(Type A), 녹지 내부에직선형 바람통로 조성형태(Type B), 녹지 내부에 커브(Curve)형 바람통로 조성 형태(Type C) 등 3가지의 형태로 구분하였다.
- 본 연구는 녹지의 조성형태 차이가 녹지 내 음이온 발생량 변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수행하였다. 이에 녹지 내부 바람통로 조성 형태를 외곽에 수목이 식재되어 바람이 형성될 수 없는 녹지(Type A), 중앙에 바람통로가 형성된 녹지(Type B), 바람통로가 있더라도 굽어진(Curve) 형태의 녹지(Type C)로 구분하였다.
- 이에 녹지 내부의 바람길은 기상요소를 조절할 수 있는 요소로 작용할 것으로 예상되었다. 이에 본 연구에서는 녹지 내 바람통로를 조성하여 녹지 내 형성되어 있는 기상요소변화를 관측하고, 더 나아가 음이온 발생량 변화에 미치는 영향을 규명하고자 수행되었다.
가설 설정
- 통계분석 적용에 앞서 데이터 탐색을 통하여 각 측정항목별 평균, 표준편차, 왜도와 첨도를 분석하였으며, 이를 통하여 정규성을 확보하였다. 또한, 정규성이 가정되지 않은 항목에 대해서 중심극한정리에 의하여 표본이 30개를 초과하는 경우 정규분포를 가정하고 분석을 실시하였다.
제안 방법
- 기상요소 변화에 따른 음이온 발생량을 분석하기 위하여 종속변수로는 음이온을 설정하였으며, 실측을 통하여 데이터를 구득하고 분석에 활용하였다. 또한 음이온발생량과 기상요소의 상관관계를 분석하기 위하여 기상요소, 녹지조성형태 특성, 시간대를 독립변수로 설정하였다.
- 또한 음이온발생량과 기상요소의 상관관계를 분석하기 위하여 기상요소, 녹지조성형태 특성, 시간대를 독립변수로 설정하였다. 독립변수 중 기상요소의 경우 기온, 상대습도, 풍속, 일사량, 절대습도를 측정항목으로 설정하였으며, 절대습도를 제외한 나머지 기상요소의 경우 AWS를 통한실측으로 분석에 활용하였다. 한편 절대습도는 측정된기온과 상대습도를 활용하여 환산하였으며, 녹지조성형태 특성으로 녹지조성형태를 가변수로 설정하였다(Rafer to Table 2).
- 또한 1분 간격으로 계산된 음이온 발생량은 시간대 별로 11:00(10:30∼11:29), 12:00(11:30∼12:29), 13:00(12:30∼13:29), 14:00(13:3014:29), 15:00(14:30∼15:29) 등 총 5개 수준의 시간 대로 구분하여 분석에 활용하였다.
- 기상요소 변화에 따른 음이온 발생량을 분석하기 위하여 종속변수로는 음이온을 설정하였으며, 실측을 통하여 데이터를 구득하고 분석에 활용하였다. 또한 음이온발생량과 기상요소의 상관관계를 분석하기 위하여 기상요소, 녹지조성형태 특성, 시간대를 독립변수로 설정하였다. 독립변수 중 기상요소의 경우 기온, 상대습도, 풍속, 일사량, 절대습도를 측정항목으로 설정하였으며, 절대습도를 제외한 나머지 기상요소의 경우 AWS를 통한실측으로 분석에 활용하였다.
- 5 m 이격시켜 설치를 진행하였다. 또한 측정 시 바람이 음이온 발생량에 미치는영향을 파악하기 위하여 주 풍향으로 측정기의 입구를 설치하였다.
- 측정항목으로는 기온, 상대습도, 풍속, 일사량을 측정하였다. 또한 측정된 데이터는 음이온 발생량과 비교를 실시하기 위하여 시간대 별로 음이온 발생량 구분 시간대와 동일하게 5개 수준으로 구분하여 분석에 활용하였다.
- 기상요소 측정에 활용된 측정기는 AWS(Watch Dog, USA)를 활용하였다. 미시적인 기상요소 변화와 음이온발생량의 상관관계를 파악하기 위해서 1분 간격으로 자동 기록하였으며, 음이온 발생량 측정과 동시에 진행하였다. 측정항목으로는 기온, 상대습도, 풍속, 일사량을 측정하였다.
- 녹지조성형태는 녹지 내의 다양한 바람통로 형태를 현실적으로 모두 고려할 수 없기 때문에 대표성을 가진 형태를 우선적으로 검증하고자 하였다. 바람 통로 없이녹지외곽에 수목이 식재된 형태(Type A), 녹지 내부에직선형 바람통로 조성형태(Type B), 녹지 내부에 커브(Curve)형 바람통로 조성 형태(Type C) 등 3가지의 형태로 구분하였다. 또한 식물 수종의 차이에 따라 음이온 발생량의 차이가 있다(Lee 2003; Yoon et al.
- 바람통로 조성형태에 따른 풍속의 차이를 검증하기 위하여 Type A 를 대조구로 설정하고 Type B Type C의 풍속과 비교ㆍ분석을 실로 실시하였다. Type A와의 측정시간 평균 풍속은 0.
- 05를 적용하여 분석된 모형에 대하여 검증을 실시하였다. 분석에 활용한 데이터는 Type A와Type C의 경우 풍속 및 음이온 발생량 분석결과 차이가 없는 것으로 나타나 대조구인 Type A를 제외하고, Type B와 Type C의 데이터를 활용하여 바람통로 조성형태차이에 따른 기상요소 변화와 음이온 발생량에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 연구모형의 신뢰성 확보를 위해 상관분석 결과를 토대로 일사량 및 절대습도는 분석항목에서 제외하였다.
- , 2012)는 선행연구들을 검토하여 수종의 차이에 따른 음이온 발생량의 차이를 최소화하기 위하여 식재수종으로는 무궁화(Hibiscus syriacus)로 통일하여 식재하였다. 뿐만 아니라 녹지용적계수(녹적량, GVZ)의 차이에 따른 음이온 발생량에 대한 선행연구 결과(AHN et al., 2008; Kim et al., 2015)를 참고하여 동일한 규격으로 전정을 실시하여 녹지용적계수의 차이를 최소화 하였다(Rafer to Table 1).
- 음이온 측정 방식은 측정자의 주관을 배제하기 위하여 자동기록방식을 채택하였으며, 실시간 측정 및 기록을 통하여 음이온 발생량의 미세한 변동을 수치화하였다. 실시간 측정에 소요되는 시간은 약 4초로 1분간 약 15회의 음이온 발생량을 기록하였으며, 음이온 발생량은 주간에 더 많이 발생한다는 결과(Shin et al., 2012)를 참고하여 음이온 발생량이 가장 많은 시간일 것으로 예상되는 10시 부터 16시까지 6시간 동안 연속측정을 실시하였다.
- 음이온 측정 방식은 측정자의 주관을 배제하기 위하여 자동기록방식을 채택하였으며, 실시간 측정 및 기록을 통하여 음이온 발생량의 미세한 변동을 수치화하였다. 실시간 측정에 소요되는 시간은 약 4초로 1분간 약 15회의 음이온 발생량을 기록하였으며, 음이온 발생량은 주간에 더 많이 발생한다는 결과(Shin et al.
- 음이온 측정기(Com3600pro, Nico; Japan)의 설치는 녹지조성형태에 따라 녹지의 중앙부에 설치하였으며, 설치 높이는 지전장(地電場)에 의해서도 음이온이 발생한다는 보고(Jin, 2005)를 참고하여 지전장의 영향을 최소화하기 위하여 지상으로부터 1.5 m 이격시켜 설치를 진행하였다. 또한 측정 시 바람이 음이온 발생량에 미치는영향을 파악하기 위하여 주 풍향으로 측정기의 입구를 설치하였다.
- 이상의 결과들을 종합하여 바람통로 조성형태의 차이가 풍속의 변화에 미치는 영향과 기상요소 변화 및 음이온 발생량 변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 AMOS 18을 활용하여 구조방정식 모형을 구축하고 그모형의 적합도를 평가하였다.
- 본 연구는 녹지의 조성형태 차이가 녹지 내 음이온 발생량 변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수행하였다. 이에 녹지 내부 바람통로 조성 형태를 외곽에 수목이 식재되어 바람이 형성될 수 없는 녹지(Type A), 중앙에 바람통로가 형성된 녹지(Type B), 바람통로가 있더라도 굽어진(Curve) 형태의 녹지(Type C)로 구분하였다. 이후 각 유형별 기상요소의 변화를 관측하고 음이온 발생량 차이를 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 아래와 같다.
- 기온의 결과를 살펴보았을 때 모든 유형에서 기온이 모두 다른 것으로 나타나 상대습도의 비교 분석만으로는 ‘모든 측정지점의 공기중 수증기량은 모두 다르다’라는 가설을 충족하는데에 한계가 있다. 이에 모든 상대습도 측정값을 해당 시간별 기온을 반영하여 절대습도로 변환하여 비교 분석을 실시하였다.
- 이에 녹지 내부 바람통로 조성 형태를 외곽에 수목이 식재되어 바람이 형성될 수 없는 녹지(Type A), 중앙에 바람통로가 형성된 녹지(Type B), 바람통로가 있더라도 굽어진(Curve) 형태의 녹지(Type C)로 구분하였다. 이후 각 유형별 기상요소의 변화를 관측하고 음이온 발생량 차이를 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 아래와 같다.
- 이후 측정된 음이온은 분석에 측정기기의 안정화에 소요된 시간 30분(10:00∼10:29)과 마지막 시간대의 30분(15:30∼16:00)의 데이터를 제외하고 1분 간격 평균음이온 발생량을 계산하였다.
- 미시적인 기상요소 변화와 음이온발생량의 상관관계를 파악하기 위해서 1분 간격으로 자동 기록하였으며, 음이온 발생량 측정과 동시에 진행하였다. 측정항목으로는 기온, 상대습도, 풍속, 일사량을 측정하였다. 또한 측정된 데이터는 음이온 발생량과 비교를 실시하기 위하여 시간대 별로 음이온 발생량 구분 시간대와 동일하게 5개 수준으로 구분하여 분석에 활용하였다.
- 독립변수 중 기상요소의 경우 기온, 상대습도, 풍속, 일사량, 절대습도를 측정항목으로 설정하였으며, 절대습도를 제외한 나머지 기상요소의 경우 AWS를 통한실측으로 분석에 활용하였다. 한편 절대습도는 측정된기온과 상대습도를 활용하여 환산하였으며, 녹지조성형태 특성으로 녹지조성형태를 가변수로 설정하였다(Rafer to Table 2).
대상 데이터
- 본 연구의 시간적 범위로는 여름철인 2016년 7월부터 8월까지 약 1개월 동안 측정을 진행하였으며, 공간적 범위는 충청북도 충주시에 위치한 건국대학교 글로컬캠퍼스 녹색환경시스템전공 실습장에서 실시하여 공간적 차이에 따른 결과의 오류를 최소화고자 하였다.
데이터처리
- 검정바람통로 조성형태에 따른 풍속 차이의 통계적인 분석을 위하여 일원배치 분산분석을 실시하였으며, 분석결과에 따라 수치적인 차이를 통계적으로 확인하기 위하여 사후검정으로 Duncan’s multiple range test를 실시하였다.
- 바람통로 조성형태가 기상요소에서 음이온 발생량에 미치는 영향을 파악하기 위해 AMOS 18을 활용하여 구조방정식을 활용한 경로분석을 실시하였다. 분석에 있어 전체효과에 대한 유의성을 검정하기 위하여 사후검정으로 Bootstrap을 실시하였으며, 200회 무작위 추출을 통하여 유의수준 .
- 바람통로 조성형태가 기상요소에서 음이온 발생량에 미치는 영향을 파악하기 위해 AMOS 18을 활용하여 구조방정식을 활용한 경로분석을 실시하였다. 분석에 있어 전체효과에 대한 유의성을 검정하기 위하여 사후검정으로 Bootstrap을 실시하였으며, 200회 무작위 추출을 통하여 유의수준 .05를 적용하여 분석된 모형에 대하여 검증을 실시하였다. 분석에 활용한 데이터는 Type A와Type C의 경우 풍속 및 음이온 발생량 분석결과 차이가 없는 것으로 나타나 대조구인 Type A를 제외하고, Type B와 Type C의 데이터를 활용하여 바람통로 조성형태차이에 따른 기상요소 변화와 음이온 발생량에 미치는 영향을 분석하였다.
- 통계분석 적용에 앞서 데이터 탐색을 통하여 각 측정항목별 평균, 표준편차, 왜도와 첨도를 분석하였으며, 이를 통하여 정규성을 확보하였다. 또한, 정규성이 가정되지 않은 항목에 대해서 중심극한정리에 의하여 표본이 30개를 초과하는 경우 정규분포를 가정하고 분석을 실시하였다.
- 통계분석은 일원배치 분산분석(ANOVA), 반복측정분산분석(Repeated measures ANOVA) 상관분석, 더미회귀분석을 실시하였으며, 일원배치 분산분석과 반복측정 분산분석을 통해 통계적으로 유의성이 있는 것으로 분석된 자료는 Duncan’s multiple range test를 사후분석으로 적용하였다. 통계분석에 적용한 유의확률은 자연과학에 일반적으로 인정되는 5%의 수준을 적용하였으며, 최종적으로 바람통로 조성형태가 기상요소변화와 음이온 발생량 변화에 미치는 직접효과와 간접효과를 검정하기 위하여 AMOS 18.을 통한 경로분석을 실시하였다.
- 통계분석은 일원배치 분산분석(ANOVA), 반복측정분산분석(Repeated measures ANOVA) 상관분석, 더미회귀분석을 실시하였으며, 일원배치 분산분석과 반복측정 분산분석을 통해 통계적으로 유의성이 있는 것으로 분석된 자료는 Duncan’s multiple range test를 사후분석으로 적용하였다.
- 풍속과 음이온 발생량, 기상요소와의 상관관계를 분석하기 위하여 상관분석을 실시하였다(Rafer to Table 3).
이론/모형
- 기상요소 측정에 활용된 측정기는 AWS(Watch Dog, USA)를 활용하였다. 미시적인 기상요소 변화와 음이온발생량의 상관관계를 파악하기 위해서 1분 간격으로 자동 기록하였으며, 음이온 발생량 측정과 동시에 진행하였다.
성능/효과
- 그 결과, 내부에 수목이 식재되지 않은 Type A의 측정 시간 전체에 대한 평균 절대습도는 19.70 g/m3인 것으로분석되었으며, 15:00(20.00 g/m3) > 13:00(19.62 g/m3) > 12:00(19.58 g/m3) > 11:00(19.50 g/m3) > 14:00 (19.46 g/m3)의 순으로 측정되었다.
- 셋째, 조성형태 차이에 따라 기상요소에서 뚜렷하게 나타났다. 기온과 일사량의 경우 대상지의 물리적 구조(향)에 영향을 많이 받은 것으로 예상되었으며, 상대습도의 경우 유형차이에 따라 차이 값이 큰 것으로 나타났으나, 절대습도로 변환하여 비교할 경우 그 차이가 현저하게 줄어들었다. 향후, 외부환경에서 음이온 발생량을 측정 분석할 경우 이와 같은 특성에 대한 충분한 고려가 필요할 것으로 판단되었다.
- 넷째, Type B와 Type C의 데이터를 기반으로 구조방정식을 통한 경로분석을 통하여 녹지의 바람통로 조성형태가 기상요소에 영향을 미치고(직접효과), 풍속의 변화로 기상요소가 음이온 발생량에 영향을 미치고 있음을 수치적으로 확인하였다(간접효과).
- 녹지배치 형태 차이별 음이온 발생량을 일원배치 분산분석으로 조성형태별 차이가 있는지 검정하고 사후검정을 실시한 결과를 살펴보면(Rafer to Fig. 2b), 검정통계량 F=63.926으로 바람통로 조성유무, 형태의 차이에따라 음이온 발생량의 차이가 유의한 것으로 분석되었다. 이에 따라 음이온 발생량의 차이는 바람통로가 직성형태인 Type B에서 통계적으로 유의하게 가장 높고, 바람통로가 없는 형태인 Type A와 바람통로가 커브형태인 Type C는 통계적으로 차이가 없는 것으로 분석되어 바람통로 조성형태에 따른 음이온 발생량과의 관계 분석결과와 일치하는 경향이었다.
- 녹지조성형태별 풍속의 차이를 검정한 일원배치 분산분석 결과, 통계량 F=18.231(p<.001)인 것으로 분석되어 집단 내 변동보다 집단 간 변동이 더 큰 것으로 분석되어 ‘조성형태의 차이에 다른 풍속의 차이는 없다’라는 귀무가설을 기각하게 되었으며, ‘조성형태의 차이에 따른풍속의 차이는 적어도 한 집단에는 있다’라는 대립가설을 채택하게 되었다.
- 둘째, 음이온 발생량의 경우 Type B > Type A = Type C(p>0.05)의 순으로, 평균풍속 차이와 동일한 경향인 것으로 나타났다.
- 절대습도를 살펴보았을 때 , 바람통로 조성형태 차이에 따라 Type C > Type A > Type B의 순으로 나타나, 상대습도의 결과와 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한 그 차이를 살펴보면 상대습도의 경우 최대 약 20%의 차이로 상대적으로 큰 차이를 나타내었던 것에 비하여, 절대습도는 최대 약 2 g/m3의 차이를 나타내어 상대적으로 미미한 차이를 나타내었다.
- 이상의 분석결과를 종합하면 바람통로형태는 풍속조절을 통해 음이온 발생량에 대하여 직접영향을 미치며, 녹지 내 풍속의 변화가 기상요소 하위요인(기온, 상대습도)을 변화시키고 음이온 발생량 또한 달라지는 간접영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 효과의 크기로 비교할 경우 바람통로 조성형태로 인한 풍속변화가 음이온 발생량 변화에 미치는 영향에 비하여 기상요소 하위요인을 변화시켜 영향을 미치는 것이 더 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다(Rafer to Fig. 4).
- 바람이 상대적으로 원활하게 형성될 수 없는 커브형 바람통로인 Type C의 측정시간 평균 풍속은 0.20 m/s인 것으로 분석되었으며, 시간대별 풍속을 비교한 결과 11:00(0.25 m/s) > 15:00(0.20 m/s) = 13:00(0.20 m/s) > 12:00(0.19 m/s) > 14:00(0.18 m/s)의 순으로 측정되었다(Rafer to Fig. 1a).
- 분석결과, 바람통로의 조성형태는 풍속에 –0.1의 영향을 미치는 것으로 분석되었다.
- 상기결과를 종합하면 녹지내부 바람통로 조성은 풍속조절을 통하여 기상요소를 변화시킬 뿐만 아니라 음이온발생량에도 직접효과와 간접효과를 모두 미치는 것으로 정리할 수 있다. 이러한 결과는 미세먼지 저감을 위한 도시 내 녹지 조성 및 관리에 대한 기초자료로 활용 할 수 있을 것이다.
- 상대습도의 경우 바람통로 조성형태 차이에 따라 Type C > Type B > Type A의 순으로 그 값이 상이한것으로 나타났으나, 상대습도는 기온의 변화에 따라 같은 수증기량이라도 다르게 나타나므로 단순 그 수치만 비교하는 것에는 오류를 야기할 수 있을 것으로 판단되었다.
- 셋째, 조성형태 차이에 따라 기상요소에서 뚜렷하게 나타났다. 기온과 일사량의 경우 대상지의 물리적 구조(향)에 영향을 많이 받은 것으로 예상되었으며, 상대습도의 경우 유형차이에 따라 차이 값이 큰 것으로 나타났으나, 절대습도로 변환하여 비교할 경우 그 차이가 현저하게 줄어들었다.
- 시간대별 음이온 발생량을 비교한 결과, 내부에 수목이 식재되지 않은 Type A의 측정시간 평균 음이온 발생량은 895 ea/㎤로 분석되었다. 또한 시간 변화에 따른 음이온 발생량의 경우 13:00(1,035 ea/cm3) > 14:00(966 ea/cm3) > 12:00(940 ea/cm3) > 15:00(846 ea/cm3) > 11:00(687 ea/cm3)의 순으로 측정되었다.
- 반면 Type C의 경우 커브 형태의 바람통로로 Type B에비하여 바람이 원활하게 통과할 수 없었기 때문에 Type A와 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 미루어 보았을 때, 바람통로 조성에 있어그 형태를 충분히 고려하지 않는다면 바람통로 조성을 통한 풍속증가 효과는 매우 미미할 것으로 보인다.
- , 2006)에서는 녹지 내에서 높은 풍속과 온도의 차이는 공기층의 수직혼합을 일으키고 낮은 풍속과 온도 차이는 수직혼합을 감소시킴에 따라 음이온 발생량의 차이를 나타냄을 보고하였다. 이러한 보고로 미루어보아 본 연구의 결과는 높은 풍속이 나타난 Type B에서 주변으로부터 발생한 음이온의 유입이 활발하고, 녹지내부의 수관부와 수간부의 공기층 간 수직혼합이 원활하여 Type A, C에 비하여 음이온 발생량이 높았던 것으로 판단된다. 그러나본 연구에서 대부분의 풍속은 1 m/s 미만으로 측정되어 일반화에는 한계로 작용하였다.
- 이상의 분석결과를 종합하면 바람통로형태는 풍속조절을 통해 음이온 발생량에 대하여 직접영향을 미치며, 녹지 내 풍속의 변화가 기상요소 하위요인(기온, 상대습도)을 변화시키고 음이온 발생량 또한 달라지는 간접영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 효과의 크기로 비교할 경우 바람통로 조성형태로 인한 풍속변화가 음이온 발생량 변화에 미치는 영향에 비하여 기상요소 하위요인을 변화시켜 영향을 미치는 것이 더 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다(Rafer to Fig.
- 001)인 것으로 분석되어 집단 내 변동보다 집단 간 변동이 더 큰 것으로 분석되어 ‘조성형태의 차이에 다른 풍속의 차이는 없다’라는 귀무가설을 기각하게 되었으며, ‘조성형태의 차이에 따른풍속의 차이는 적어도 한 집단에는 있다’라는 대립가설을 채택하게 되었다. 이에 따라 실시된 사후검정 결과를살펴보면 총 2개의 부집단으로 구분되었으며, 풍속값은Type B에서 통계적으로 유의하게 가장 높은 것으로 분석되었다. 반면 Type A와 Type C의 경우 통계적으로유의한 차이가 나타나지 않았다.
- 926으로 바람통로 조성유무, 형태의 차이에따라 음이온 발생량의 차이가 유의한 것으로 분석되었다. 이에 따라 음이온 발생량의 차이는 바람통로가 직성형태인 Type B에서 통계적으로 유의하게 가장 높고, 바람통로가 없는 형태인 Type A와 바람통로가 커브형태인 Type C는 통계적으로 차이가 없는 것으로 분석되어 바람통로 조성형태에 따른 음이온 발생량과의 관계 분석결과와 일치하는 경향이었다.
- 바람 통로 조성 형태별 평균 기온은 Type A > Type B > Type C 의 순인 것으로 분석되었는데, 녹지의 바람통로의 향이 남쪽에서 북쪽으로 형성되어 있어 측정지점에 직접 닿게 되는 일사량이 Type C에서 가장 낮았기 때문인 것으로 예상되었다. 이에 시간대별 일사량을 살펴보면 Type C에서 측정 시간 전체에 걸쳐 일사량이 가장 낮은 것으로 나타나 이를 방증하였다.
- 절대습도를 살펴보았을 때 , 바람통로 조성형태 차이에 따라 Type C > Type A > Type B의 순으로 나타나, 상대습도의 결과와 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 직선형 바람통로로 조성된 Type B의 측정시간 평균 일사량은 458.87 W/m2인 것으로 분석되었으며, 시간대별 일사량의 값은 13:00(641.41 W/m2) > 12:00(583.21 W/m2) > 15:00(355.11 W/m2) > 14:00(325.77 W/m2) > 11:00(325.23 W/m2)의 순으로 측정되었다.
- 직선형 바람통로인 Type B의 측정시간 평균 상대습도의 경우 52.73%인 것으로 분석되었으며, 시간대별 상대습도의 변화는 11:00(64.71%) > 12:00(54.07%) > 14:00(49.83%) > 15:00(48.63%) > 13:00(45.42%)의 순으로 측정되었다.
- 첫째, 바람통로의 조성형태 차이에 따라 평균 풍속은 Type B > Type A = Type C(p>0.05)인 것으로 분석되어 조성형태 차이에 따라 바람의 형성도의 차이가 있는 것으로 분석되었다.
- 커브형 바람통로인 Type C의 측정시간 평균 음이온발생량은 870 ea/cm3인 것으로 분석되었으며, 시간대별음이온 발생량을 비교한 결과 13:00(1,037 ea/cm3) > 12:00(990 ea/cm3) > 11:00(938 ea/cm3) > 14:00(761 ea/cm3) > 15:00 (662 ea/cm3)의 순인 것으로 나타났다.
- 풍속의 분석결과를 살펴보면 풍속과 음이온 발생량은 .372(p<.05)의 정의 상관관계인 것으로 분석되어 결과적으로 풍속과 음이온 발생량은 비례관계인 것으로 나타났으며, 기온, 상대습도, 일사와상관관계가 나타났다.
- 07의 영향을 미치는것으로 분석되었다. 풍속의 영향을 받아 변화한 기온과상대습도는 다시 음이온 발생량에 각각 163.46, 25.71의영향을 미치는 것으로 분석되었다(Rafer to Table 4).
- 풍속측정 결과 각 조성형태별 평균 풍속은 Type A 0.18 m/s, Type B 0.25 m/s, Type C 0.20 m/s인 것으로측정되었다. 풍속은 직선형 바람통로가 조성된 Type B에서 가장 높은 것으로 나타났으며, 이후 Type C, Type A의 순 이었다.
후속연구
- 녹지조성형태별 일사량 변화 특성은 앞서 기술한 바와 같이 실험구의 물리적인 조성형태 차이와 바람통로의 향 차이에 따라 상이한 것으로 판단되었으며, 차후 후속연구의 진행시 이와 같은 내용이 보완되어야 할 것으로 판단되었다.
- 특히, 식물의 광합성으로 발생하는 음이온에 대한 메커니즘에 대한 이해와 분석이 이루어진다면, 미세먼지 저감에 대한 적극적인 대응방안이 될 수 있을 것이다. 더 나아가, 기존 녹지가 가진 효용을 포함하여 활용될 수 있기 때문에 도시 전체의 환경을 개선하는데 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 하지만 본 연구에서 관측된 풍속은 대부분1 m/s 미만으로 낮은 풍속이었으며, 이에 따라 풍속변화가 다른 기상요소를 적극적으로 변화시켰다고 일반화하기에는 한계가 있었다. 또한 바람통로의 조성 방향 등 물리적 요인에 의하여 측정지점에 대한 일사량 차이 등의변화가 나타나, 이에 대한 보완과 추가적인 바람통로 형태의 도입 및 검증이 필요할 것으로 사료되었다.
- 각 유형별 풍속의 경우 대부분 1 m/s 미만으로 매우 약한 것으로 측정되었는데, 이는 실험구 조성에 있어 녹지 외곽에 식재된 수목에 의한 방풍효과가 지속적으로 나타났기 때문인 것으로 예상되었다. 또한 측정기기 특성상 녹지 내에서 형성되는 모든 순간의 풍속들을 모두 관측하고 기록하는데 한계가 있어 나타난 결과로 판단되었다. 향후 외부환경 풍속 측정 시, 이러한특성을 고려하여 적산풍속등 모든 변화를 포함할 있는 변수를 추가적으로 도입해야 할 것으로 사료되었다.
- 상기결과를 종합하면 녹지내부 바람통로 조성은 풍속조절을 통하여 기상요소를 변화시킬 뿐만 아니라 음이온발생량에도 직접효과와 간접효과를 모두 미치는 것으로 정리할 수 있다. 이러한 결과는 미세먼지 저감을 위한 도시 내 녹지 조성 및 관리에 대한 기초자료로 활용 할 수 있을 것이다. 하지만 본 연구에서 관측된 풍속은 대부분1 m/s 미만으로 낮은 풍속이었으며, 이에 따라 풍속변화가 다른 기상요소를 적극적으로 변화시켰다고 일반화하기에는 한계가 있었다.
- 이러한 음이온의 특징은 현재 우리나라가 겪고 있는 가장 큰 환경문제 중 하나인 미세먼지에 대한 대응책으로 적절히 활용될 수 있을 것이다. 대기 중 음이온은 다양한 원인에 의하여 발생하는 것으로 알려져 있는데, 대표적으로 태양의 자외선, 지전장, 코로나 방전효과, 방사성물질, 식물의 광합성 등에 의해 발생되는 것으로 보고되었다(Jin, 2005).
- 하지만, 공기 중 음이온은 미세먼지 저감에 효과가 있다는 다수의 연구를 바탕으로, 우리가 음이온 발생을 위한 에너지원만 적절하게 활용한다면, 근래의 우리나라 대기환경문제를 개선하고 대응책으로 활용하는 데에 적절한 수단이 될 수 있을 것이다. 특히, 식물의 광합성으로 발생하는 음이온에 대한 메커니즘에 대한 이해와 분석이 이루어진다면, 미세먼지 저감에 대한 적극적인 대응방안이 될 수 있을 것이다. 더 나아가, 기존 녹지가 가진 효용을 포함하여 활용될 수 있기 때문에 도시 전체의 환경을 개선하는데 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 이러한 결과는 미세먼지 저감을 위한 도시 내 녹지 조성 및 관리에 대한 기초자료로 활용 할 수 있을 것이다. 하지만 본 연구에서 관측된 풍속은 대부분1 m/s 미만으로 낮은 풍속이었으며, 이에 따라 풍속변화가 다른 기상요소를 적극적으로 변화시켰다고 일반화하기에는 한계가 있었다. 또한 바람통로의 조성 방향 등 물리적 요인에 의하여 측정지점에 대한 일사량 차이 등의변화가 나타나, 이에 대한 보완과 추가적인 바람통로 형태의 도입 및 검증이 필요할 것으로 사료되었다.
- 이러한 사건들로 인하여 공기 중 음이온에 대한 부정적인 인식이 형성되었다. 하지만, 공기 중 음이온은 미세먼지 저감에 효과가 있다는 다수의 연구를 바탕으로, 우리가 음이온 발생을 위한 에너지원만 적절하게 활용한다면, 근래의 우리나라 대기환경문제를 개선하고 대응책으로 활용하는 데에 적절한 수단이 될 수 있을 것이다. 특히, 식물의 광합성으로 발생하는 음이온에 대한 메커니즘에 대한 이해와 분석이 이루어진다면, 미세먼지 저감에 대한 적극적인 대응방안이 될 수 있을 것이다.
- 또한 측정기기 특성상 녹지 내에서 형성되는 모든 순간의 풍속들을 모두 관측하고 기록하는데 한계가 있어 나타난 결과로 판단되었다. 향후 외부환경 풍속 측정 시, 이러한특성을 고려하여 적산풍속등 모든 변화를 포함할 있는 변수를 추가적으로 도입해야 할 것으로 사료되었다.
- 그러나본 연구에서 대부분의 풍속은 1 m/s 미만으로 측정되어 일반화에는 한계로 작용하였다. 향후 풍속과 음이온 발생량과의 심도 있는 논의와 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 기온과 일사량의 경우 대상지의 물리적 구조(향)에 영향을 많이 받은 것으로 예상되었으며, 상대습도의 경우 유형차이에 따라 차이 값이 큰 것으로 나타났으나, 절대습도로 변환하여 비교할 경우 그 차이가 현저하게 줄어들었다. 향후, 외부환경에서 음이온 발생량을 측정 분석할 경우 이와 같은 특성에 대한 충분한 고려가 필요할 것으로 판단되었다.
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