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Research Projects Detailed Information

지역기후기능을 고려한 주거단지계획기법에 관한 연구
  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Program 박사후연수과정지원 [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
Project Number 2005-037-B00121
Year(selected) 2005 Year
Research period 1 Year (2005년 11월 01일 ~ 2006년 10월 31일)
chief of research 김대욱
Executing Organization 계명대학교
the present condition of Project 종료
Research Summary
  • Goal
  • - 주거환경에 영향을 미치는 국지적 미기후 요소 선별
    주민의 안락하고 건강한 일상생활 영위에 기여하고 대기환경 개선을 도모하기 위해서는 최적의 기후조건을 창출하여야만 한다. 이에 본 연구에서는 우선적으로 쾌적한 주거환경에 미칠 수 있는 중요한 미기후요소를 선별하는 것을 최우선 목표로 삼고자 한다.

    - 주거단지개발시 도시미기후 고려의 당위성을 제시
    개발대상지 주변의 국지적 기후가 주거단지개발에 어떠한 영향을 미치고, 자연조건을 고려하지 못한 개발이 어떠한 문제점을 가지고 있는지, 독일 기상청에서 개발한 도시미기후모델(MUKLIMO_3)을 이용한 컴퓨터시뮬레이션을 통해 3차원적으로 가시화하여 도시미기후 고려의 당위성을 제시하고자 한다.

    - 바람길을 고려한 친환경적 주거단지계획기법 도출
    앞의 당위성을 근거로 하여, 거시적인 차원에서는, 도시지역의 상이한 토지이용으로 인해 유발될 수 있는 바람형성기능 저하의 원인을 제거하고, 미시적인 차원에서는 주거지역의 기후부담 저감을 위한 바람길 분석과 바람길 예측모델링을 수행하여, 주거단지 계획시 국지적 미기후를 저해하지 않는 친환경적인 단지계획기법을 제시하고자 하는 것이 본 연구의 최종목표이다.
    이를 통하여 향후 주거지역의 새로운 개발이나 기존 단지의 재개발시 바람에 대한 영향평가가 가능하며, 기후개선을 위한 계획기법을 지구단위계획이나 단지계획시 충분히 반영시킬 수 있으리라 예상된다.
  • Expectation Effectiveness
  • - 쾌적한 주거환경 창출
    주변 기후기능, 특히 지역의 바람길분석을 통해 신선한 공기가 생산되는 위치와 토지를 파악할 수 있으므로, 이를 Air Corridor로 적극 활용한다면 주거지내 대기질을 향상시킬 수 있음과 동시에 쾌적한 주거환경을 창출할 수 있을 것이다.

    - 친환경적 주거단지계획을 위한 구체적 기법 제시 가능
    기후기능분석을 통해 신선한 공기의 생성지역과 통로지역 등 다양한 정보가 담겨있는 지도, 즉 기후지도나 기후톱지도를 작성하고 이를 계획시 적극 이용한다면, 향후 주거단지계획시 친환경적인 구체적 설계기법, 즉 대기오염의 자연정화나 해소를 위한 기법 등이 제시·가능하리라 본다.

    - 환경친화적 도시계획으로의 발전된 도약
    보다 넓은 차원에서 본다면, 즉 지역이 아닌 도시 전체에서의 신선한 공기, 즉 도시의 바람길분석을 통해 바람의 생성지역과 통로지역 등이 파악되면, 도시계획시 이를 고려하여 이에 상응하는 지역지구를 지정할 수 있으며, 이를 통해 바람길을 방해하지 않게 하고, 동시에 녹지를 연계시킴으로써 도시녹지를 위한 친환경적인 녹지네트워크화가 이루어질 수 있는 한층 발전된 도시계획으로서의 도약이 가능하다.
  • Summary
  • - 기후분석의 필요성과 그 내용에 따른 대상지의 조사분석
    기후분석이란 도시지역에서의 지형의 변화 및 토지이용에 의한 대기상태의 변화와 이에 의해 새롭게 형성된 도시기후의 특징을 도시계획 및 설계시 고려하기 위해, 장기간의 기상자료의 수집과 해석을 통해 유형화시킨 분석자료를 의미하는 것으로, 도시계획적 차원에서 기후분석이 왜 필요한지 그리고 그 분석내용에는 어떠한 것들이 있는지에 대한 언급과 함께 대상지의 실제적인 내용을 조사․분석하고자 한다.
    여기에는 다양한 분석내용이 있으나, 대표적인 것으로는 지표면의 온도, 습도 그리고 지표면에서의 바람의 속도 등이 있으며 이를 도시계획과정에서 효과적으로 활용하기 위한 기후분석주제도인 기후기능도(Climate Function)가 여기에 포함된다.

    - 지리정보시스템을 이용한 대상지 주변의 바람길형성기능 분석
    앞의 조사분석을 통해 취득한 자료를 데이터베이스화하고 또한 자료의 정확성을 더욱 높이기 위해 위성영상자료와 지리정보시스템(GIS : Geographic Information System)을 이용, 대상지 주변의 바람길형성기능을 파악하고 분석하여 그 흐름을 대상지 개발계획에 반영하고자 한다.

    - 대상지내 대기환경의 실측
    대상지내에 자동기상관측장비(AWS : Automatic Weather Station)를 설치하여 대상지의 국지적 기상을 관측한다. 이를 통해 대상지 내의 실제적인 자료, 즉 풍향과 풍속에 관련된 자료를 취득하고자 한다. 이렇게 취득된 자료는 차후의 모의실험을 위한 실험값의 초기값으로 설정되어 다양한 계획기법에 따른 바람길의 변화를 예측하는데 사용되어 진다.

    - 도시미기후모델(MUKLIMO_3)을 이용한 대상지내 바람길모의실험
    본 연구의 바람길시뮬레이션을 위해서는 외국 및 국내의 몇몇 사례에서 적용된 바 있는 독일기상청에서 개발한 도시미기후모델 프로그램인 MUKLIMO_3를 활용하여, 건물의 높이, 배치형태, 인동간격 등 다양한 계획요소에 따른 바람길형성과 그 변화 및 예측을 위한 모의실험을 수행하고자 한다.

    - 모의실험 비교분석을 통한 친환경적 주거단지계획기법의 방향제시
    모의실험을 통해 나타난 결과를 선별된 계획요소와 그 요소별 바람길의 변화 및 예측치를 비교분석하여 대상지 주변의 바람길을 최대로 대상지내로 유입할 수 있고, 단지내 최적의 바람길형성 및 대기순환을 유도할 수 있는 계획요소들과 그 기법들을 도출해 내어 본 연구의 목적인 지역기후기능을 고려한 친환경적 주거단지계획기법의 방향을 제시하고자 한다.
  • Korean Keyword
  • 도시미기후모델,지리정보시스템,도시미기후,계획기법,주거단지,바람길모의실험,친환경,바람길
  • English Keyword
  • Simmulation for Air Corridor,MUKLIMO_3,GIS,Air Corridor,Local Climate,Microscale Climate,Method of Planning,Residential
Research Summary
  • Korean
  • 본 연구는 대구시 도원동을 사례로 하여 그 주변지역의 기후기능을 고려한 환경친화적 주거단지계획을 위한 계획기법 도출을 목적으로 수행되어졌다. 연구방법으로는 도시미기후모델을 이용하여 다양한 변수를 고려한 모의실험을 통한 결과를 비교분석하였다.
    이상을 통해 나타난 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
    사례대상지 주변의 기후기능을 우선적으로 분석한 결과, 남풍과 동풍이 주풍향으로 분석되었으며, 평균풍속은 1m/s인 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 주거단지 내의 단지배치계획을 중심으로 도시미기후모델을 활용한 모의실험 결과를 보면 아래와 같다.
    1) 모의실험 1 - 개발 전후 사례대상지 모의실험
    개발에 따른 바람의 변화가 현격히 나타났다. 즉 기존 저층 단독주택위주의 부지의 원활한 바람흐름이 고층 공동주택의 개발로 인해 바람이 차단되는 것으로 나탔다.
    2) 모의실험 2 - 단지배치계획 수정에 따른 모의실험
    개발을 피할 수 없다면, 단지배치계획을 어떻게 하면 조금이나마 단지 내 바람을 원활하게 유입할 수 있을 것인가에 대한 모의실험으로서, 단지 내 주동의 일부분을 주풍향의 방향으로 변경한 후, 단지 내 바람의 흐름이 그렇지 않은 주동배치보다 원활하게 흐르는 것으로 나타나, 주동배치가 단지 내 바람흐름에 상당한 영향을 끼치는 것으로 나타났다.
    3) 모의실험 3 - 바람모의실험 2 + 필로티
    주동배치의 변화외에 건축적 측면에서의 단지내 대기질 개선을 위한 방법으로 필로티 설치 유무에 따른 변화를 살펴보았는데, 그 결과 각 주동에 필로티를 설치한 경우, 단지 내 바람의 흐름이 상당한 것으로 나타나 필로티 설치에 대한 당위성을 제시하고 있다.

    이러한 연구결과는 향후 각종 개발계획 시 도시기후 관련사항을 지침으로 규정하여 활용할 수 있는 근거를 제시하는데 아주 큰 역할을 하리라 사료된다. 즉 도시재개발 또는 도시계혹 및 설계 시 대기오염 방지와 대기환경의 질 개선을 위해 도시미기후와 바람길을 고려한 사항을 계획지침으로 규정하여 활용할 수 있는 기초적 연구로써 활용될 수 있다는 것이다.
    또한 도시계획법상의 용도지역지구제의 세분화에 대한 명분을 제시하고 있다. 도시 또는 주거지역의 원활한 통풍과 환기 그리고 쾌적한 주거환경을 조성하기 위한 활용방안의 하나로, 도시계획법상의 용도지역지구제를 세분화, 즉 기존의 용도지역지구제에 신선한 공기의 생성을 위한 바람생성지역과 바람의 유입을 위한 바람통로유입지역 등을 추가하여 도시나 주거지역의 대기환경을 개선 또는 유지할 수 있다는 것이다.
    마지막으로 도시기후와 바람길 등을 사전환경성검토 항목에 추가할 경우, 개발에 따른 대기오염물질의 잠재력 분석과 생태적 위험성 분석이 가능하며, 도시의 대기오염을 원천적으로 차단할 수 있는 실질적 규제의 근거로 활용할 수 있으리라 기대된다.
  • English
  • This research has been implemented based on the area of #369 Dowon-dong, Dalseo-gu, Dae-gu which is considered as a place with satisfactory characteristics for the flow of fresh air into the city. Simulations of the target area both prior to the development plan and after apartment complex blocking were analyzed in regard to blocking planning and pilotis based on the main direction of wind, 90° (east wind) and 180° (south wind). In addition, congested wind corridor flow in the target place was identified through a pollution spread simulation according to the wind corridor. Therefore, the flow of wind in the one area is affected by the blocking of the complex and the main direction of the wind. Also blocking, in regard of pilotis, provides a better flow of wind. This study was implemented based on wind formation by apartment complex planning, so further study on the other factors affecting the flow of a wind corridor along with block planning and pilotis need to be carried out. Sustainable environmental factors through analysis of the environmental factors have to be analyzed. Moreover, building and complementing fundamental resources and systematic devices should be supported.
Research result report
  • Abstract
  • 본 연구는 대구시 도원동을 사례로 하여 그 주변지역의 기후기능을 고려한 환경친화적 주거단지계획을 위한 계획기법 도출을 목적으로 수행되어졌다.
    연구방법으로는 도시미기후모델을 이용하여 다양한 변수를 고려한 모의실험을 통한 결과를 비교분석하였다.
    이상을 통해 나타난 연구결과를 요약하면, 우선, 토지이용적 측면에서는 기상조건에 부응하는 토지이용계획의 수립이 필요한 것으로 사료되고 또한 환경부하가 적은 토지조성기법을 적용하여야 하며 녹화에 의한 미기후 조정이 가능한 충분한 녹지를 확보하는 것이 급선무인 것으로 나타났다.
    건축적 측면에서 보면, 주거단지 주변지역의 주풍향을 고려한 주동배치계획에 대해 고려하고 주거단지 내 쾌적성유지를 위한 건축물의 필로티계획에 대한 기법을 유도하여야 하는 것으로 나타났다. 생태적 측면에서는 단지 주변과의 생태환경의 연계성과 생태계 순환을 위한 네트워크 조성에 대한 기법을 고려하여야 할 것이다. 마지막으로 제도운영적 측면에서는 계획수립단계에서부터 지역기후기능에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.
    도시미기후는 파괴되면 돌이킬 수 없는 불가역성의 특성을 지니고 있다. 따라서 향후 주거단지계획에 있어서는 반드시 개발계획 이전에, 즉 계획수립단계에서부터 계획대상지와 그 주변지역과의 미기후에 대한 고려가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
    끝으로 본 연구가 환경친화적 계획기법에 대한 연구임에도 불구하고 최종적으로 계획유형 및 방법에 대한 다양한 대안과 분석에 대한 언급이 부족했다. 이론적 배경이 부족한 상태에서 지역기후기능이란 개념을 이해하고 이에 따른 검증된 유형을 제시하기엔 시간적, 기술적으로 많은 제약이 있었던 것이 사실이다. 따라서 차후 연구에서는 좀 더 환경친화적 계획기법 도출을 위해 직접적으로 도움이 될 수 있는 여러 가지 대안적 유형을 제시함으로써 지역의 기후기능을 고려한 친환경적 주거단지계획이 될 수 있는 현실적 연구와 기법이 도출되리라 기대한다.
  • Research result and Utilization method
  • 본 연구에서의 국내외 이론적 고찰을 통해 도시미기후 중 특히 바람이 친환경적 주거단지를 위해 아주 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 대구시 도원동을 사례대상지로 한 모의실험을 통해 다음과 같은 결과를 도출해 내었다.
    사례대상지 주변의 기후기능을 우선적으로 분석한 결과, 남풍과 동풍이 주풍향으로 분석되었으며, 평균풍속은 1m/s인 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 주거단지 내의 단지배치계획을 중심으로 도시미기후모델을 활용한 모의실험 결과를 보면 아래와 같다.
    1) 모의실험 1 - 개발 전후 사례대상지 모의실험
    개발에 따른 바람의 변화가 현격히 나타났다. 즉 기존 저층 단독주택위주의 부지의 원활한 바람흐름이 고층 공동주택의 개발로 인해 바람이 차단되는 것으로 나탔다.
    2) 모의실험 2 - 단지배치계획 수정에 따른 모의실험
    개발을 피할 수 없다면, 단지배치계획을 어떻게 하면 조금이나마 단지 내 바람을 원활하게 유입할 수 있을 것인가에 대한 모의실험으로서, 단지 내 주동의 일부분을 주풍향의 방향으로 변경한 후, 단지 내 바람의 흐름이 그렇지 않은 주동배치보다 원활하게 흐르는 것으로 나타나, 주동배치가 단지 내 바람흐름에 상당한 영향을 끼치는 것으로 나타났다.
    3) 모의실험 3 - 바람모의실험 2 + 필로티
    주동배치의 변화외에 건축적 측면에서의 단지내 대기질 개선을 위한 방법으로 필로티 설치 유무에 따른 변화를 살펴보았는데, 그 결과 각 주동에 필로티를 설치한 경우, 단지 내 바람의 흐름이 상당한 것으로 나타나 필로티 설치에 대한 당위성을 제시하고 있다.

    이러한 연구결과는 향후 각종 개발계획 시 도시기후 관련사항을 지침으로 규정하여 활용할 수 있는 근거를 제시하는데 아주 큰 역할을 하리라 사료된다. 즉 도시재개발 또는 도시계혹 및 설계 시 대기오염 방지와 대기환경의 질 개선을 위해 도시미기후와 바람길을 고려한 사항을 계획지침으로 규정하여 활용할 수 있는 기초적 연구로써 활용될 수 있다는 것이다.
    또한 도시계획법상의 용도지역지구제의 세분화에 대한 명분을 제시하고 있다. 도시 또는 주거지역의 원활한 통풍과 환기 그리고 쾌적한 주거환경을 조성하기 위한 활용방안의 하나로, 도시계획법상의 용도지역지구제를 세분화, 즉 기존의 용도지역지구제에 신선한 공기의 생성을 위한 바람생성지역과 바람의 유입을 위한 바람통로유입지역 등을 추가하여 도시나 주거지역의 대기환경을 개선 또는 유지할 수 있다는 것이다.
    마지막으로 도시기후와 바람길 등을 사전환경성검토 항목에 추가할 경우, 개발에 따른 대기오염물질의 잠재력 분석과 생태적 위험성 분석이 가능하며, 도시의 대기오염을 원천적으로 차단할 수 있는 실질적 규제의 근거로 활용할 수 있으리라 기대된다.
  • Index terms
  • 지역기후기능, 도시미기후, 도시미기후모델, 환경친화적 주거단지계획
  • Research Achievements List
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