대규모 평지형 공원 내 거리별 공기이온 평가 - 서울시 송파구 올림픽공원을 사례로 - Evaluation of Air Ion According to the Distance in Large Flat Park - Focused on Olympic Park in Songpa-gu, Seoul -원문보기
불투수포장면적의 증가는 도심지 내 열환경 악화, 물순환체계 단절 등의 문제점과 더불어 인간의 여러 가지 신체적·정신적 질병에 원인이 되기도 한다. 이에 도시공원 내 거리에 따른 공기이온 실태와 거리별 기상요소 및 공기이온과의 상관성을 분석하여, 향후 도심지 내 대규모 도시공원 조성 혹은 리모델링에 있어서 기후적 측면의 건강성을 고려한 도시공원 조성의 기초자료로 제시하고자 하였다. 연구대상지는 서울시 송파구 올림픽공원을 대상으로 거리에 따라 4개 유형으로 구분한 뒤, 구간을 A, B로 분류하였다. 측정지점은 80지점을 선정한 후 토지피복 및 식생현황을 조사한 후 기상요소, 공기이온을 측정하였다. 첫째, 구간별 녹지율은 A구간 Center(90%) > Inner(70%) > Outer-inner(10%) = Outer(10%), B구간 Center(100%) > Inner(60%) > Outer-inner(30%) > Outer(0%) 순이었다. 둘째, 기상요소의 경우 기온의 경우 Outer(24.18℃) > Outer-inner(22.90℃) > Inner(22.43℃) > Center(21.719℃)으로 분석되었으며, 상대습도의 경우 Center(46.49%) > Inner(43.36%) > Outer-inner(42.41%) > Outer(38.53%)으로 분석되었다. 셋째, 공기이온 중 양이온의 경우 Outer(435.71ea/㎤) > Outer-inner(415.16ea/㎤) > Inner(389.46ea/㎤) > Center(352.64ea/㎤)의 순이었으며, 음이온의 경우 Center(569.72ea/㎤) > Inner(499.83ea/㎤) > Outer-inner(410.58ea/㎤) > Outer(292.02ea/㎤) 순으로 Center로 갈수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 도로와 가까워질수록 감소하는 것으로 분석되었다. 이온지수의 경우 Center(1.67) > Inner(1.31) > Outer-inner(1.08) > Outer(0.71)으로 분석되었다. 넷째, 상관성 분석결과 정(+)의 상관인 것은 음이온, 이온지수로 도로로부터 공원 Center로 갈수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 부(-)의 상관인 것은 기온, 일사량, 양이온으로 도로와 가까워질수록 증가하는 것으로 분석되었다.
불투수포장면적의 증가는 도심지 내 열환경 악화, 물순환체계 단절 등의 문제점과 더불어 인간의 여러 가지 신체적·정신적 질병에 원인이 되기도 한다. 이에 도시공원 내 거리에 따른 공기이온 실태와 거리별 기상요소 및 공기이온과의 상관성을 분석하여, 향후 도심지 내 대규모 도시공원 조성 혹은 리모델링에 있어서 기후적 측면의 건강성을 고려한 도시공원 조성의 기초자료로 제시하고자 하였다. 연구대상지는 서울시 송파구 올림픽공원을 대상으로 거리에 따라 4개 유형으로 구분한 뒤, 구간을 A, B로 분류하였다. 측정지점은 80지점을 선정한 후 토지피복 및 식생현황을 조사한 후 기상요소, 공기이온을 측정하였다. 첫째, 구간별 녹지율은 A구간 Center(90%) > Inner(70%) > Outer-inner(10%) = Outer(10%), B구간 Center(100%) > Inner(60%) > Outer-inner(30%) > Outer(0%) 순이었다. 둘째, 기상요소의 경우 기온의 경우 Outer(24.18℃) > Outer-inner(22.90℃) > Inner(22.43℃) > Center(21.719℃)으로 분석되었으며, 상대습도의 경우 Center(46.49%) > Inner(43.36%) > Outer-inner(42.41%) > Outer(38.53%)으로 분석되었다. 셋째, 공기이온 중 양이온의 경우 Outer(435.71ea/㎤) > Outer-inner(415.16ea/㎤) > Inner(389.46ea/㎤) > Center(352.64ea/㎤)의 순이었으며, 음이온의 경우 Center(569.72ea/㎤) > Inner(499.83ea/㎤) > Outer-inner(410.58ea/㎤) > Outer(292.02ea/㎤) 순으로 Center로 갈수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 도로와 가까워질수록 감소하는 것으로 분석되었다. 이온지수의 경우 Center(1.67) > Inner(1.31) > Outer-inner(1.08) > Outer(0.71)으로 분석되었다. 넷째, 상관성 분석결과 정(+)의 상관인 것은 음이온, 이온지수로 도로로부터 공원 Center로 갈수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 부(-)의 상관인 것은 기온, 일사량, 양이온으로 도로와 가까워질수록 증가하는 것으로 분석되었다.
Increasing impervious surfaces can cause various physical and mental illnesses as well as further problems like deterioration of the thermal environment and disconnection of the water circulation system in the downtown area. This study is intended to suggest baseline data for the future creation or ...
Increasing impervious surfaces can cause various physical and mental illnesses as well as further problems like deterioration of the thermal environment and disconnection of the water circulation system in the downtown area. This study is intended to suggest baseline data for the future creation or remodelation of large-scaled urban parks in consideration of human health on the aspect of climate by analyzing air ions condition and correlation analysis between air ions and meteorological elements depending on distances from the center in the urban park. The study site was divided into four types by distances from the center of Olympic Park in Songpa-gu, Seoul, then classified as A and B. After selecting 80 points to record, land coverage and vegetation status were investigated, and then meteorological elements and air ions were measured. First, the green space rate by section is A section Center (90%)> Inner (70%)> Outer-inner (10%) = Outer (10%), B section Center (100%)> Inner (60%)> Outer- In order of inner (30%)> Outer (0%). Second, for weather factors, the temperature was analyzed by Outer (24.18℃) > Outer-inner (22.90℃) > Inner (22.43℃) > Center (21.719℃). For relative humidity, center (46.49%) > Inner (43.36%) > Outer-inner (42.41%) > Outer (38.53%) was analyzed. Third, In the case of cations in the air ions, Outer(435.71ea/㎤) > Outer-inner(415.16ea/㎤) > Inner (389.46ea/㎤) > Center (352.64ea/㎤). In the case of negative ions, Center (569.72ea/㎤) > Inner (499.83ea/㎤) > Outer-inner(410.58ea/㎤) > Outer (292.02ea/㎤). It was analyzed to increase toward Center, and analyzed to decrease with increasing distance from road. For the Air ion index, it was analyzed as Center (1.67) > Inner (1.31) > Outer-inner (1.08) > Outer (0.71). Negative irons was analyzed to increase when its measuring points close to the center and decrease with shortening distance to the road. Fourth, as a result of correlation analysis, positive(+) correlation is negative ions and ion index. These were measured to increase as the recording points closing to the center of the park from the road. The negative(-) correlation is temperature, solar radiation, and positive ions. These increased as getting closer to the road.
Increasing impervious surfaces can cause various physical and mental illnesses as well as further problems like deterioration of the thermal environment and disconnection of the water circulation system in the downtown area. This study is intended to suggest baseline data for the future creation or remodelation of large-scaled urban parks in consideration of human health on the aspect of climate by analyzing air ions condition and correlation analysis between air ions and meteorological elements depending on distances from the center in the urban park. The study site was divided into four types by distances from the center of Olympic Park in Songpa-gu, Seoul, then classified as A and B. After selecting 80 points to record, land coverage and vegetation status were investigated, and then meteorological elements and air ions were measured. First, the green space rate by section is A section Center (90%)> Inner (70%)> Outer-inner (10%) = Outer (10%), B section Center (100%)> Inner (60%)> Outer- In order of inner (30%)> Outer (0%). Second, for weather factors, the temperature was analyzed by Outer (24.18℃) > Outer-inner (22.90℃) > Inner (22.43℃) > Center (21.719℃). For relative humidity, center (46.49%) > Inner (43.36%) > Outer-inner (42.41%) > Outer (38.53%) was analyzed. Third, In the case of cations in the air ions, Outer(435.71ea/㎤) > Outer-inner(415.16ea/㎤) > Inner (389.46ea/㎤) > Center (352.64ea/㎤). In the case of negative ions, Center (569.72ea/㎤) > Inner (499.83ea/㎤) > Outer-inner(410.58ea/㎤) > Outer (292.02ea/㎤). It was analyzed to increase toward Center, and analyzed to decrease with increasing distance from road. For the Air ion index, it was analyzed as Center (1.67) > Inner (1.31) > Outer-inner (1.08) > Outer (0.71). Negative irons was analyzed to increase when its measuring points close to the center and decrease with shortening distance to the road. Fourth, as a result of correlation analysis, positive(+) correlation is negative ions and ion index. These were measured to increase as the recording points closing to the center of the park from the road. The negative(-) correlation is temperature, solar radiation, and positive ions. These increased as getting closer to the road.
도심지 내 이온지수 연구(Kim et al, 2019; Yoon et al, 2019)는 토지피복 유형, 지형구조, 해발고, 기상요소 등 다양한 연구가 진행되었으나, 도심지 내 공원 내부 거리에 따른 공기이온 및 기상요소에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 대규모 평지형 도시공원 내 거리에 따른 공기이온 실태와 거리별 기상요소 및 공기이온과의 상관성을 분석하여, 향후 도심지 내 대규모 도시공원 조성 혹은 리모델링에 있어서 기후적 측면의 건강성을 고려한 도시공원 조성의 기초자료로 제시하고자 하였다.
가설 설정
거리별 기상요소 및 공기이온의 경우 모든 항목에서 유의확률이 0.05보다 작은 것으로 분석되어 거리 차이에 따른 측정값의 차이가 있다는 대립가설을 채택하게 되었다. 이는 측정된 기상요소의 값이 거리가 달라짐에 따라 그 값의 차이가 유의한 것으로 분석되었다.
제안 방법
기상요소 및 공기이온 측정시 관측지점에 영향을 미칠 수 있는 범위(Yoon et al, 2007)를 고찰하여 평지형 대규모 도시공원 내 거리에 따른 요소 및 공기이온을 파악하고자 40m 간격으로 80지점을 선정하여 토지피복과 식생현황을 조사하였다. 유형화한 결과, 총 4개 유형으로 Center(0~160m), Inner(200~360m), Outer-inner(400~560m), Outer(600~760m)으로 구분하였다.
5m 높이에서, 바람에 따라 쉽게 변화는 음이온의 수치를 최소화하기 위해 Jo(2009)의 측정방법에 따라 흡입구를 바람에 등지고 측정하였다. 또한 이온지수와 기상요소의 상관성을 파악하기 위해 기상요소의 측정은 공기이온 측정과 동시에 실시하였다. 기상요소와 공기이온 측정에 있어 가장 짧은 간격인 1분 간격으로 기상요소를 측정하여 자동기록하였으며, 측정 지점당 3반복으로 3분간 진행되었다.
대상 데이터
첫째, 고밀화된 토지이용강도를 지닌 곳이며, 둘째, 동일한 속성의 피복이 75%에 이르는 곳이어야 했으며, 셋째, 사방이 동일한 특성을 지닌 곳이어야 했다. 이 3가지 조건을 만족하는 곳으로 사방이 8차선 도로로 조성되어 동일한 특성을 지니며, 지형의 변화가 적고 동일한 속성의 피복으로, 대규모 녹지가 분포하고 있는 서울특별시 송파구 올림픽공원을 연구대상지로 선정하였다[Figure 1].
측정지점은 도시 기상에 녹지의 영향 범위는 봄철 약 70~80m라는 선행연구(Yoon et al, 2007)를 고찰한 뒤, 전체 공원의 거리를 산정하여, 공원 중심을 기준으로 약 40m 간격으로 760m 지점까지 선정하였다. 이를 토대로 사방위로 총 80개의 측정지점을 4개 유형으로 Center(0~160m), Inner(200~360m), Outer-inner(400~560m), Outer(600~760m)으로 분류하였으며, 수면지역이 포함된 지역을 고려하여, A, B 구간으로 구분하였다[Figure 2].
데이터처리
기상요소와 공기이온과의 관계를 분석하기 위해서 기상 측정 데이터와 이온 측정데이터를 토대로 통계분석을 실시하였다. 통계분석은 SPSS Statistics Ver 25.
기상요소와 공기이온과의 관계를 분석하기 위해서 기상 측정 데이터와 이온 측정데이터를 토대로 통계분석을 실시하였다. 통계분석은 SPSS Statistics Ver 25.0을 이용하여 기술통계, 일원배치 분산분석을 실시하였으며, 사후분석으로 던컨의 다중 검정(Duncan`s multiple range tset)을 이용하여 집단 간의 차이를 분석하였다. 항목별 관련성 분석은 상관성 분석을 실시하였으며, 상관성이 도출 된 항목을 통해 거리에 따른 공기이온의 모델링을 제시하고자 회귀분석을 통해 예측식을 도출하였다.
0을 이용하여 기술통계, 일원배치 분산분석을 실시하였으며, 사후분석으로 던컨의 다중 검정(Duncan`s multiple range tset)을 이용하여 집단 간의 차이를 분석하였다. 항목별 관련성 분석은 상관성 분석을 실시하였으며, 상관성이 도출 된 항목을 통해 거리에 따른 공기이온의 모델링을 제시하고자 회귀분석을 통해 예측식을 도출하였다.
이론/모형
거리에 따른 공기이온 특성을 파악하기 위하여 양이온과 음이온 발생량 측정은 선행연구(Kim et al, 2018; Lee, 2019)를 고찰하여 COM-3600(ComSystem, Japan) 장비를 측정 전 15분간 일반대기에 노출시켜 측정기를 안정화 시킨 후 진행하였다. 측정의 경우 이동측정을 통해 진행하였으며, 시간에 따른 오차를 보정하기 위하여 이온지수로 환산하여 분석을 실시하였다.
대기와 지표 사이의 전위차 영향을 최소화 하기 위해 지표면에서 1.5m 높이에서, 바람에 따라 쉽게 변화는 음이온의 수치를 최소화하기 위해 Jo(2009)의 측정방법에 따라 흡입구를 바람에 등지고 측정하였다. 또한 이온지수와 기상요소의 상관성을 파악하기 위해 기상요소의 측정은 공기이온 측정과 동시에 실시하였다.
성능/효과
공기이온 중 양이온의 경우 Outer(435.71ea/㎤) > Outer-inner(415.16ea/㎤) > Inner(389.46ea/㎤) > Center(352.64ea/㎤)의 순으로 도로와 가까워질수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 선행연구(Ling et al, 2010)에서 도로와 가까워질수록 양이온 발생량이 많아지는 결과와 유사한 경향을 보였다. 이는 대기중 미세먼지, 도로에서 발생하는 질소화합물 등에 의한 것으로 사료되었다(Chee, 2009).
기상요소 중 기온의 경우 Outer(24.18℃) > Outer-inner (22.90℃) > Inner(22.43℃) > Center(21.71℃)의 순으로 온도 차이는 크지 않지만 도로와 가까워질수록, 녹지 면적이 적을수록 기온이 높게 측정되었다. 이는 도로 지역에서 넓게 분포하고 있는 불투수포장이 일사에 의해 뜨거워지는 특성, 인공구조물에 의한 기류정체, 자동차에 의한 배열 등으로 인해 도로와 가까워질수록 기온이 상승한 것으로 사료되었다.
연구대상지 내 거리별 음이온의 경우 Center(569.72ea/㎤)> Inner(499.83ea/㎤) > Outer-inner(410.58ea/㎤) > Outer(292.02ea/㎤) 순으로 Center로 갈수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 도로와 가까워질수록 감소하는 것으로 분석되었다. 선행연구(Lee et al, 2018)에서 도로와 가까워질수록 음이온 발생량이 감소하는 결과와 유사한 경향을 보였다.
후속연구
도로와 가까워질수록 양이온 발생량이 높아진다는 선행연구(Ling et al, 2010)와 유사한 경향이었다. 본 연구에서는 기상특성과 공기이온에 주안점을 두어 분석하였기 때문에 추후 대기 중 오염물질(PM10, PM2.5 등) 농도에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
도시화는 어떤 문제점을 야기시키는가?
도시화는 녹지의 감소, 도로 포장률의 증가, 도시 하천의 복개 등 지표면의 피복상태를 변화시키고 도시구조물을 증가시켰다. 도시화로 인한 불투수포장면적의 증가는 도심지 내 열환경 악화(Yoon et al, 2007), 물순환체계 단절(Kim, 2012) 등의 문제점과 더불어 인간의 여러 가지 신체적･정신적 질병에 원인이 되기도 한다(Kim et al, 2015).
도시화 문제를 해결하기 위해서 어떤 방법을 사용하는가?
이를 해결하기 위해 도심지 내 위치한 대규모 공원 및 녹지는 도시 기온 저감, 대기오염의 완화, 증발을 통한 습도조절 등 환경 위해성을 완화시키는 중요한 공간으로써 도시환경의 질을 개선시키고 있다(Kim et al, 2015). 또한 녹지는 건강성 증진의 대표적 지표인 피톤치드와 음이온과 같은 물질을 생성하는 공간으로써, 인공구조물이 밀집된 도시공간에서 대규모 녹지가 조성된 도시공원은 이러한 건강증진효과를 받을 수 있는 공간으로 여겨지고 있다(Kim et al, 2015).
도시화는 어떤 변화를 불러일으켰는가?
급격한 도시화는 생활의 발전을 가져오는 긍정적인 측면과 더불어 거대해진 도시로 여러 가지 문제점이 발생하고 있다. 도시화는 녹지의 감소, 도로 포장률의 증가, 도시 하천의 복개 등 지표면의 피복상태를 변화시키고 도시구조물을 증가시켰다. 도시화로 인한 불투수포장면적의 증가는 도심지 내 열환경 악화(Yoon et al, 2007), 물순환체계 단절(Kim, 2012) 등의 문제점과 더불어 인간의 여러 가지 신체적･정신적 질병에 원인이 되기도 한다(Kim et al, 2015).
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