*†최동호(교신저자):대구가톨릭대학교 건축학부 E-mail:dhchoi2@cu.ac.kr,Tel:053-850-2733
**이부용 :대구가톨릭학교 환경과학과
***정형세 :대구가톨릭대학교 대학원 건축학과
*†Choi Dong-Ho(corresponding author) : Department of Architecture, Catholic University of Daegu.
E-mail : [email protected], Tel : 053-850-2733
**Lee Bu-Yong : Department of Environmental Science, Catholic University of Daegu.
***Jeong Hyeong-Se : Department of Architecture, Graduate School, Catholic University of Daegu.
로 한 줄 띄어주세요]
하절기 도심과밀지역과 인근 교외지역의 단파복사 일변화 메커니즘에 대한 해석
Anal ysi sonDai l yVari at i onMechani sm ofShort -waveRadi at i on bet weenDownt ownandSuburbanAreaduri ngSummerSeason
최동호*†․이부용**․정형세***
ChoiDong-Ho*†,LeeBu-Yong**andJeongHyeong-Se***
(Submitdate:2014.7.18.,Judgmentdate:2013.7.21.,Publicationdecidedate:2014.8.28.)
Abstract :
Thepurposeofthisstudyistounderstanddailyvariationofshort-waveradiationtrendsaccording tothestateofsurfaceandobservationofatmosphereconditionsindowntownandsuburbanobservationarea.Thefollowingsaremainresultsfrom thisstudy. 1)Wefoundoutdailyairtemperaturevariationofdowntown islessthanthatofsuburbanareabecauseofbiggerheatcapacityofartificialelementssuchasmassivebuildings andpavements.2)Itismoreeffectivetoestimateofairconditionbywatervaporpressurethanrelativehumidity intheatmosphere.3)Thedifferenceofsolarradiationratio betweendowntownandsuburbanareaisdependant ondifferentatmosphereconditionsattwoobservationstations.
Key Words : 단파복사(Short-waveradiation),장파복사(Long-waveradiation),도시복사환경(Urbanradiationenvironment), 상관도분석(Correlationanalysis),수증기압(Watervaporpressure)
기 호 설 명
Es :Sat ur at i onvaporpr e s s ur e( hPa) T :Ai rt e mpe r at ur e( ° C)
1.서 론
도시 열환경 관련 관측연구는 기존 연구의 경 우 기온관측 중심의 해석사례가 주류를 이루었고,
[논문] 한국태양에너지학회 논문집 Journal of the Korean Solar Energy Society
Vol. 34, No. 4, 2014 IS S N 1 5 9 8 - 6 4 1 1 http://dx.doi.org/10.7836/kses.2014.34.4.111
이러한 기온중심의 관측 연구만으로는 도시화의 정도를 평가하고 해석하는 데에는 한계가 있다.
이러한 한계점을 극복하기 위해 외국에서는 다양 한 복사요소들을 관측하고 분석한 연구
1)가 발표 되었다.그리고 최근 우리나라의 도시 열환경 관 측연구도 도시 기온의 주요 영향인자인 단파복사 현상을 중심으로 한 연구
2),3)가 발표되고 있다.
본 연구는 이러한 복사관련의 후속연구로써 기존 연구를 통해 시각에 따른 두 지역( 도심 과밀지역과 교외지역)간의 복사의 분포특성 을 파악하고 이러한 복사분포가 나타낸 대기 환경 요소에 대한 원인적 분석을 통해 도시과 밀지역과 교외지역의 복사( 단파복사)일변화 특성 메커니즘에 대해 해석하였다.
특히 대기 중의 수증기량은 지표면 상태에 따라 달라질 수 있으며 그에 따른 대기 중의 수증기량은 기온과 함께 대기의 불안정을 야 기하여 일사를 차폐할 수 있는 구름 형성에 영향을 줄 수 있어 본 연구에서는 두 지역의 지표면 상태의 정량적 분석 그리고 일사,기 온과 습도 등의 대기환경 관측과 분석을 통해 이러한 메커니즘에 대해 해석하고자 한다.
이러한 연구는 태양에너지 자원 조사( 신재 생에너지) 등 모든 연구의 기초자료로써 활용 될 것이며,수치해석에 의한 예측 데이터가 아닌 지역별 관측을 통한 실측 정밀분석데이 터가 제공될 수 있을 것이다.
2.관측 개요
2. 1관측장소와 관측환경
관측대상지역은 기존의 연구
2)와 동일하게 대구광역시 수성구의 도심과밀지역( 황금초등 학교) 과 이곳에서 약 2 0km 동쪽의 교외지역 ( 경북 경산시 소재 대구가톨릭대학교) 을 관측 장소로 선정하였다( Fi g.1 ) .선택된 두 관측지점
의 환경조건은 Ta bl e1 과 같이 도심과밀지역은 대부분 주거전용지역으로 지정되어 저층의 건 축물이 밀집한 전형적인 인공적 환경특성을 강 하게 띠고 있으며,교외지역은 도심과밀지역과 상이하게 그 주변은 논과 밭,하천,산 등의 자 연적인 환경의 영향이 우세한 지역으로 환경에 따른 대기상태와 복사환경의 특징이 잘 나타나 효과적으로 두 지역을 비교할 수 있게 하였다.
Fig.1Locationofobservationsites
항 목 도심과밀지역 교외지역
위 치 대구 수성구 황금동 황금초등학교
경북 경산시 하양읍 대구가톨릭대학교 공간녹지
분포율 0% 40%
항공사진 에서의 녹지면적
관측지점 전경 (항공사진)
※ 공간녹지분포율은 각 관측지점을 중심으로 반경 500m 이내의 영역에 있는 녹지면적의 비율로 정의
Table1.Distributionofthegreenspacearound observationsites
도심과밀지역 교외지역
영역반 경
지면 상태
도심과 밀지역(
%)
교외 지역 (%) 0.5
km 이내
녹지 0 40
수변 0 0
인공 100 60
1km 이내
녹지 8.7 34.6 수변 0.8 17.1 인공 90.5 48.3
2km 이내
녹지 16.0 50.0 수변 16.2 23.8 녹지:야산 및 공원 등 수목으로 구성된 녹지면
수변:하천 및 저수지,논,밭으로 조성된 영역 인공:녹지∙수변 이외의 영역
인공 67.8 26.2
3km 이내
녹지 29.3 44.1 수변 2.2 45.6 인공 68.5 10.3
※ 관측지에서 반경 3km로 설정하여 분석한 영상자료임.
Table2.Distributionofthesurfacestatearoundobservationsites
두 지역 간의 환경특성을 보다 상세히 살펴 보면 Tabl e2 에서와 같이 반경 0. 5 ∼3. 0 km까 지 영역별로 녹지,수변,인공물 3 가지 종류로 구분하여 그 각각의 면적분포를 나타내었다.
범위가 넓어질수록 교외지역의 경우 인공 환 경의 비중이 도심과밀지역에 비해 상대적으 로 줄어드는 특징이 있다.이들 두 지역에서 전체 영역에 대한 인공 피복면이 차지하는 비율은 그 반경에 따라 도심과밀지역 68. 4∼
100%,교외지역 10. 3∼60%로 나타나 도심과 밀지역의 인공화가 현저히 높은 것을 확인할 수 있다.
2. 2관측요소와 관측장비 구성
본 연구의 관측요소는 기온,상대습도,장·
단파복사,산란복사,자외복사( UV) 로 하였으 며 복사관측은 상공에서 지면으로 향하는 하 향성분 위주로 관측하였다.그러나 산란복사 와 자외복사( UV) 는 본 연구의 분석에서는 제 외하였다.관측장비의 구성은 Tabl e3 과 같으
며,기온과 상대습도는 대기의 물리적 상태를 파악하기 위한 것이다.단파영역 복사로는 수 평면일사,산란복사,자외복사를 관측하였으며 그리고 상층대기로부터의 하향의 장파복사성 분을 관측하기 위해 장파복사계를 이용하였다.
두 관측지점에서는 Fi g.2와 같이 각각의 센서 를 구성하였다.
2. 3복사관측자료 분석방법요]
관측은 1 년 중 태양의 고도가 가장 높은 하지 를 전후한 2 0 1 2 년 5 월 1 7 일부터 동년 8 월 1 4 일 까지 9 0 일간 수행되었다.이들 관측기간 동안 도심과밀지역에서의 기상은 맑은 날 7 2 일,강수 일 1 8 일,교외지역은 맑은 날 7 4 일,강수일 1 6 일 로 파악되었다.강수일의 기준은 기존 연구
2)에서 와 같은 기준( 강우량 4 . 5 mm/ d a y) 으로 설정하였다.
일사량은 시간에 따른 태양의 고도에 직접적인
영향을 받는 요소로 우리나라의 표준시각 기준경
도가 동경 1 3 5 °로 우리나라의 동쪽에 위치하여
본 연구 관측지점( 도심과밀지역:위도 3 5 °5 0 '3 6 "
경도 1 2 8 °3 7 '0 5 " ,교외지역:위도 3 5 °5 4 '4 0 "경 도 1 2 8 °4 8 '2 8 " ) 에서의 남중시각은 이보다 2 4 분 이 늦은 1 2 시 2 4 분에 남중한다.
따라서 오전과 오후에 대한 구분은 1 2시 2 4 분을기준으로 정의하였다.또한 하루 값의 데 이터를 합산하거나 평균형태로 나타낸 이전의 연구들
4),5)과는 달리,본 논문에서는 하루 동안 의 데이터를 매 시각별 그리고 오전과 오후 데이터로 비교,분석함으로써 두 지역 간의 환 경특성의 차이를 명확히 분석하고자 하였다.
Fig2.Installationview ofobservationinstruments 0
항목 모델명 /제조사
파장 범위 기온·상대습도 HMP45C– L34/VAISALA
단파복사
CMP6/Kipp& Zonen CampbellScientific 파장범위:285∼ 2,800nm
산란복사
CMP6/Kipp& Zonen Shadow Ring/자체제작 파장범위:285∼ 2,800nm 장파복사 CGR3/Kipp& Zonen 파장범위:4,500∼ 42,000nm 자외선 복사 CUV5/Kipp& Zonen
파장범위:280∼ 400nm 기록장치 DataLogger:CR1000
CampbellScientific Table3.Compositionofobservationinstruments
본 연구에서는 기존의 연구
6)에서 그 유효성 이 확인된 바 있는 순위별 분석기법 ( Ana l ys i s me t hodofr ankdat a) 을 적용하여 관측데이터 를 해석하였다.이 연구
6)에서 단파복사의 지 역 간 상관도 분석에서 순위별 분석기법을 채 택함으로써 순위별 분석기법 R
2=0. 967 ,동시 분석기법R
2=0. 494 로 두 지역 간의 관계를 명 확하게 확인할 수 있었다.
3.측정결과 및 고찰
3. 1기온과 수증기압 ( 1 )시계열 기온 분포
두 지역의 일평균 기온분포를 Fi g.3 에 나타내 었다.도심과밀지역의 경우 최고 기온은 2 9 . 0 ℃ ( 1 5 : 0 0 시) 로 나타났으며,최저 기온은 2 1 . 2 ℃( 6 : 0 0 시) 로 일교차는 7 . 8 ℃로 확인되었다.반면,교외지역 은 최고 기온은 2 8 . 4 ℃( 1 5 : 0 0 시) ,최저 기온은 1 9 . 7 ℃( 6 : 0 0 시) ,일교차는 8 . 7 ℃가 되어 교외지역 이 도심과밀지역에 비하여 일교차가 0 . 9 ℃ 높게 나타났으며,두 지역 간 기온의 차이는 최저 0 . 1 ℃( 1 2 : 0 0 시) 에서 최고 1 . 6 ℃( 2 0 : 0 0 시) 로 도심과 밀지역의 기온이 항상 높게 나타났다.이것으로 부터 도심과밀지역의 환경이 교외지역보다 기 온의 일변화 변동을 억제하는 환경임을 확인할 수 있다.또한 도심과밀지역에서의 높은 기온상 태가 교외지역에 비해 오래 동안 지속되고 야 간에도 기온은 교외지역보다 상대적으로 적게 떨어지는 결과가 나타나 도시지역의 전형적인 기온변화의 특성이 이번 연구를 통해서도 확인 할 수 있었다.
7)( 2 )상대습도와 수증기압의 시계열 분포
대기 중의 수증기량을 수증기압으로 변환하기
위해 두 지역에서 관측된 시각별 기온( Fi g.3 )데
이터를 식( 1 )Te t e ns ' sFo r mul a ( 수식표현) 에 대
입하여 주어진 기온에서의 포화 수증기압을 을 구하였다.그리고 그 값에 상대습도 값( Fi g.4 ) 을 곱하여 현재 대기 중의 수증기압을 산출하여
×
( 1 )
Fig.3Timeseriesofairtemperatureandthe differencebetweentwosites
Fig.4Timeseriesofdailyrelativehumidityandthe differencebetweentwosites.
Fig.5Timeseriesofwatervaporpressureandthe differencebetweentwosites.
Fi g.5 에 나타내었다.Fi g.4 에 나타낸 상대습도 분포는 도심과밀지역보다 교외지역이 항상 높게 분석되었다.반면 Fi g.5 의 수증기압의 분석 자료 에서는 0 7 : 0 0 시 부터 2 3 : 0 0 시 사이에만 교외지역이 높게 분석되었고 그 외의 시간은 거의 같은 값을 나타내어 기존의 상대습도 분석에서는 볼 수 없었 던 두 지역 간의 수증기압 분포특성을 새롭게 볼 수 있었다.대기가 안정된 야간에는 시간에 따른 수증기압의 변화가 적은 반면 대기의 연직운동이 활발하여 대기의 불안정도가 심한 낮 시간대에는 그 변화가 크게 분석되었다.특히 기온이 가장 높 아 대기 불안정도가 심할 것으로 예상되는 1 5 : 0 0 시 에 도심과밀지역의 최저 수증기압은 1 8 . 5 hPa ,교 외지역의 최저 수증기압은 1 9 . 6 hPa 로 나타났다.
이렇게 낮 시간 동안에 낮게 나타난 현상은 하층의 수증기가 상층으로 빠르게 확산함으로써 수증기압 이 일시적으로 낮아지고 대기가 안정되는 야간시 간에는 다시 회복되는 것으로 해석할 수 있다.
( 3)기온과 수증기압
주변 환경 조건이 다른 두 지역의 기온과 수증기
압에 대해 동시비교분석을 할 경우에는 국지적 기
상현상으로 인하여 지역 간 분석에서 다소 상이
한 결과를 나타내어 순위별 분석기법이 유효하
다는 기존의 연구
6)와 동일한 분석기법을 채택하
였다.Ta bl e4 는 지역별 일평균 기온과 지역별 일
평균 수증기압을 순위별로 나타낸 것으로 총 관
측일 9 0 일 중 상위 2 0 위까지의 데이터와 총 관측
기간 9 0 일의 평균값을 나타내었다.각 지역은 태양
의 일주운동에서 남중시각( 1 2 시2 4 분) 을 중심으로
태양복사에 의해 대기의 온도에 영향을 줄 수 있는
0 6 : 2 5 시부터 1 8 : 2 4 시까지의 총 1 2 시간 평균값을 나
타내었다.먼저 지역별 일평균 기온의 경우 최고일
은 도심과밀지역 3 4 . 0 4 ℃,교외지역 3 3 . 2 1 ℃로 관측
되었다.이 때 2 0 일간의 두 지역의 평균 기온비
율( 도심과밀지역/ 교외지역) 은 1 . 0 2 로 도심과밀
지역이 조금 높게 나타난 것으로 분석되었으며 전체 9 0일간의 평균 기온비율도 1 . 0 2 로 나타나 두 지역간에는 그 지역 고유의 환경특성이 존재하고
순위
기온 [단위:℃] 수증기압 [단위:hPa] 도심
과밀 지역
교외
지역 비율
도심 과밀 지역
교외
지역 비율
1 34.04 33.21 1.03 29.15 29.87 0.98 2 33.34 32.84 1.02 27.89 28.35 0.98 3 33.33 32.64 1.02 26.76 28.21 0.95 4 32.87 32.63 1.01 26.70 27.99 0.95 5 32.67 32.52 1.00 26.28 27.89 0.94 6 32.56 32.41 1.00 26.23 27.83 0.94 7 32.42 31.85 1.02 26.11 27.21 0.96 8 32.38 31.79 1.02 25.99 26.81 0.97 9 31.84 31.44 1.01 25.83 26.80 0.96 10 31.57 31.22 1.01 25.76 26.62 0.97 11 31.54 30.80 1.02 25.55 26.61 0.96 12 31.22 30.55 1.02 25.49 26.46 0.96 13 30.99 30.44 1.02 25.49 26.41 0.97 14 30.83 30.22 1.02 25.43 26.34 0.97 15 30.82 30.06 1.03 25.25 26.23 0.96 16 30.48 29.81 1.02 24.97 26.21 0.95 17 30.35 29.79 1.02 24.93 26.12 0.95 18 30.20 29.64 1.02 24.93 26.12 0.95 19 30.00 29.63 1.01 24.83 26.03 0.95 20 29.98 29.45 1.02 24.72 25.93 0.95 평균 31.67 31.15 1.02 25.91 27.00 0.96
21 90᛬
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁ 평균 26.53 25.95 1.02 20.06 20.53 0.98
Table4.Dailyairtemperatureandwatervapor pressureByregion(Analysismethodofrankdata)
있음을 확인할 수 있었다.한편 지역별 일평균 수증기압에서 수증기압의 최고일은 도심과밀 지역 29. 15 hPa,교외지역 29. 87 hPa로 계산되 었다.이 때 2 0일간의 두 지역의 수증기압 비 율은 0. 96으로 도심과밀지역이 상대적으로 낮 게 나타난 것으로 분석되었으며 90 일간의 수 증기압의 분석 자료에서도 0 . 9 8로 전 기간에 걸쳐 교외지역의 수증기압이 도심과밀지역보
다 항상 높게 나타나는 것은 관측지 주변의 환경영향으로 해석된다.
( 4 )오전과 오후의 기온과 수증기압 비교 Ta bl e5 는 지역별 기온을 태양 남중 시각인 1 2 시 2 4 분을 기준으로 오전( 0 6 시 2 5 분부터 1 2 시 2 4 분까지) ,오후( 1 2 시 2 5 부부터 1 8 시 2 4 분까지) 로 나누어 분석하였다.도심과밀지역의 오전 평균 기온( 순위별 상위 2 0 일) 은 2 9 . 6 8 ℃, 오후 3 3 . 8 2 ℃ 로 두 값에 대한 비율( 오전/ 오후) 은 0 . 8 8 로 분석 되어 총 관측기간인 9 0 일까지의 평균 기온 비율
순위 도심과밀지역 [단위:℃] 교외지역 [단위:℃]
오전 오후 비율 오전 오후 비율
1 31.83 36.26 0.88 30.91 35.50 0.87 2 30.97 35.71 0.87 30.36 35.40 0.86 3 30.96 35.71 0.87 30.27 35.09 0.86 4 30.63 35.11 0.87 30.26 35.00 0.86 5 30.52 34.95 0.87 30.19 34.93 0.86 6 30.27 34.88 0.87 29.90 34.68 0.86 7 30.24 34.82 0.87 29.89 34.19 0.87 8 30.14 34.49 0.87 29.59 34.00 0.87 9 29.89 34.12 0.88 29.53 33.85 0.87 10 29.60 33.60 0.88 29.51 32.83 0.90 11 29.51 33.55 0.88 29.19 32.71 0.89 12 29.48 33.29 0.89 29.07 32.59 0.89 13 29.11 33.29 0.87 29.03 32.55 0.89 14 29.02 32.92 0.88 28.73 32.39 0.89 15 28.96 32.76 0.88 28.69 32.07 0.89 16 28.89 32.54 0.89 28.65 31.90 0.90 17 28.67 32.38 0.89 28.29 31.79 0.89 18 28.64 32.23 0.89 28.16 31.67 0.89 19 28.33 31.96 0.89 27.83 31.63 0.88 20 27.94 31.86 0.88 27.73 30.99 0.89 평균 29.68 33.82 0.88 29.29 33.29 0.88
21 90᛬
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁ 평균 24.65 28.41 0.87 24.10 27.81 0.87 Table5.Distributionofairtemperatureinmorningand
afternoonbyregion(Analysismethodofrankdata)
에서도 0 . 8 7 로써 거의 유사한 값을 나타내었다.
한편 교외지역 오전 평균 기온( 순위별 상위 2 0
일) 은 2 9 . 2 9 ℃,오후 3 3 . 2 9 ℃로 두 값에 대한 비율 ( 오전/ 오후) 은 0 . 8 8 로 분석되었고 총 관측기간인 9 0 일까지의 평균 기온 비율에서도 0 . 8 7 로써 도심 과밀지역과 동일한 비율을 나타내었다.도심과밀 지역과 교외지역에서 기온 비율( 오전/ 오후) 에 대 한 분석에서는 오후가 높게 나타났으며 기온의 순 위별 분석 자료에서도 지역에 상관없이 오전,오 후 간의 일정한 비율이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.Ta bl e6 은 도심과밀지역의 수증기압( 순 위별 상위 2 0 일) 을 오전,오후로 나누어 나타낸
순위 도심과밀지역 [단위:hPa] 교외지역 [단위:hPa]
오전 오후 비율 오전 오후 비율
1 29.59 29.02 1.02 30.05 29.38 1.02 2 27.34 28.88 0.95 28.92 29.37 0.98 3 27.30 27.09 1.01 28.58 28.56 1.00 4 26.83 26.85 1.00 28.43 28.11 1.01 5 26.75 26.57 1.01 28.28 28.04 1.01 6 26.71 26.45 1.01 27.87 27.47 1.01 7 26.68 26.35 1.01 27.83 27.37 1.02 8 26.51 26.32 1.01 27.67 26.88 1.03 9 26.41 26.27 1.01 27.51 26.75 1.03 10 26.37 26.22 1.01 27.47 26.56 1.03 11 26.13 26.08 1.00 27.25 26.54 1.03 12 26.13 25.79 1.01 27.10 26.54 1.02 13 25.98 25.60 1.01 27.04 26.30 1.03 14 25.93 25.15 1.03 26.95 26.21 1.03 15 25.92 25.00 1.04 26.71 26.11 1.02 16 25.90 24.86 1.04 26.50 26.05 1.02 17 25.71 24.51 1.05 26.47 25.85 1.02 18 25.71 24.18 1.06 26.44 25.76 1.03 19 25.61 24.02 1.07 26.39 25.62 1.03 20 25.35 24.00 1.06 26.36 25.49 1.03 평균 26.44 25.96 1.02 27.49 26.95 1.02
21 90᛬
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁ 평균 20.15 18.91 1.09 20.82 19.84 1.07 Table6.DistributionofWatervaporinmorningand
afternoonbyregion(Analysismethodofrankdata)
것으로 평균 수증기압은 오전 2 6 . 4 4 hPa ,오후 2 5 . 9 6 hPa 로 계산되었다.이 지역의 수증기압 비율 ( 오전/ 오후) 은 1 . 0 2 로 나타났으며,총 9 0 일간의 평
균 수증기압 비율은 상위 2 0 일까지의 비율인 1 . 0 2 보다 0 . 0 7 이 큰 1 . 0 9 로 나타나 기온과는 다른 특성 이 있는 것으로 확인되었다.또한 교외지역 평균 수증기압( 순위별 상위 2 0 일) 은 오전 2 7 . 4 9 hPa ,오 후 2 6 . 9 5 hPa 로 도심과밀지역에 비해 각각 1 . 0 5 , 0 . 9 9 hPa높게 나타났다.그리고 그 비율 1 . 0 2 는 도 심과밀지역과 동일하고 총 9 0 일평균 비율의 경우 1 . 0 7 로 도심과밀지역 보다는 낮게 나타났다.전체 9 0 일간의 경우 도심과밀지역에서의 오전과 오후 에 대한 수증기압의 비율은 1 . 0 9 이고 교외지역은 1 . 0 7 로 분석되어 도심과밀지역에 비해 교외지역 은 일중 수증기량의 변화가 적은 것으로 확인이 되었다.이것은 교외지역의 환경이 수분공급이 용이한 지표 상태임을 확인할 수 있는 분석결 과이다.
3. 2단파복사
( 1)시계열 단파복사
한 줄Fi g.6 은 시계열 일평균 단파복사를 나타낸 것으로 그 단위는 순간 값( W/ m
2) 으로 나타내 었다.두 지역 간의 특징은 도심과밀지역은 교 외지역에 비해 14 : 0 0이후에는 지속적으로 높 은 복사 값을 나타내어 오후에는 도심과밀지 역이 더 많은 단파복사를 받는 것으로 확인할 수 있었다.즉 도심과밀지역이 교외지역보다 오후에 더 많은 복사량이 관측된 것은 논,밭 등의 충분한 수분공급이 가능한 환경적 영향 으로 교외지역은 구름생성이 보다 용이하여 구름에 의한 일사차폐에 따른 현상으로 해석 할 수 있다.
( 2 )단파복사
Tabl e7은 지역별 단파복사를 순위별로 나
타낸 것으로 최고일의 그 값은 도심과밀지역
28. 03 Mj ,교외지역 27 . 8 3Mj 로 관측되었으며,
이 때 순위별 상위 2 0일까지의 두 지역 간 단
파복사 비율( 도심과밀지역/ 교외지역) 의 평균 은 1 . 0 0 로 두 지역에 거의 같은 단파복사 값이 관측되었다.이후의 평균 9 0 일간의 단파복사량 의 분석 자료에서는1 . 0 3 의 비율로 나타나 도심 과밀지역에서의 단파복사량이 교외지역보다 많음을 확인 할 수 있었다.이것은 본 연구자의 기존 연구
4)와는 다소 상이한 결과로,일사에 대한 연구에서는 장기간에 걸쳐 지속적인 관측 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.
Fig.6Timeseriesofshort-waveradiationand thedifferencebetweentwosites
순위 도심 과밀 지역
교외
지역 비율 순위 도심 과밀 지역
교외
지역 비율
1 28.03 27.83 1.01 14 24.97 25.43 0.98 2 27.82 27.65 1.01 15 24.72 25.29 0.98 3 27.57 27.58 1.00 16 24.24 24.95 0.97 4 27.37 27.43 1.00 17 24.18 24.54 0.99 5 27.25 27.21 1.00 18 23.87 24.22 0.99 6 27.23 26.90 1.01 19 23.86 24.16 0.99 7 27.17 26.75 1.02 20 23.84 24.06 0.99 8 26.77 26.71 1.00 소계 518.2 519.8 1.00 9 26.73 26.12 1.02
21
᛬ 90
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁ 10 26.60 25.97 1.02 ⦁
11 25.70 25.87 0.99 12 25.22 25.69 0.98
총계 1638 1595 1.03 13 25.09 25.46 0.99
Table7.Short-waveradiationbyRegion (Analysismethodofrankdata) [단위:Mj]
순위 도심과밀지역 [단위:Mj] 교외지역 [단위:Mj]
오전 오후 비율 오전 오후 비율
1 14.18 14.61 0.97 14.45 13.81 1.05 2 14.15 14.40 0.98 14.18 13.69 1.04 3 13.87 14.32 0.97 14.18 13.65 1.04 4 13.75 14.16 0.97 14.18 13.62 1.04 5 13.74 14.14 0.97 14.06 13.58 1.04 6 13.57 13.93 0.97 13.99 13.52 1.03 7 13.36 13.88 0.96 13.69 13.47 1.02 8 13.35 13.67 0.98 13.45 13.44 1.00 9 13.03 13.61 0.96 13.22 13.40 0.99 10 12.93 13.41 0.96 13.21 13.32 0.99 11 12.75 13.39 0.95 12.94 13.23 0.98 12 12.43 13.22 0.94 12.90 13.11 0.98 13 12.41 13.16 0.94 12.90 12.96 1.00 14 12.30 12.95 0.95 12.79 12.80 1.00 15 12.28 12.86 0.95 12.66 12.76 0.99 16 12.00 12.82 0.94 12.57 12.73 0.99 17 11.99 12.82 0.94 12.41 12.68 0.98 18 11.88 12.65 0.94 12.40 12.58 0.99 19 11.62 12.62 0.92 12.35 12.52 0.99 20 11.54 12.57 0.92 12.21 12.43 0.98 소계 257.1 269.1 0.96 264.7 263.2 1.01
21᛬ 90
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁ 총계 788.8 849.5 0.93 788.9 806.4 0.98 Table8.DistributionofShort-waveradiationinmorning
andafternoonbyregion(Analysismethodofrankdata)
[
( 3 )오전,오후 단파복사 비교
지역별 오전,오후 단파복사량을 Ta bl e8 에
나타내었다.단파복사량이 많은 맑은 날( 상위
2 0 위까지)도심과밀지역은 오전 2 5 7 . 1 Mj ,교외
지역 오전 2 6 4 . 7 Mj 로 7 . 6 Mj 이 적게 나타났으나
오후에는 2 6 9 . 1 Mj 로 교외지역 2 6 3 . 2 Mj 보다 5 . 9 Mj
더 많이 관측되었다.이 경우에 도심 과밀지역에서
는 단파복사량의 비율( 오전/ 오후) 이 0 . 9 6 ,교외
지역에서는 1 . 0 1 로 도심과밀지역에서는 오전보
다 오후가 맑아 일사량이 많고 그에 비해 교외
지역에서는 오전과 오후는 도심과밀지역에 비
해 그 차이가 적게 나타났다. 맑은 날( 상위 2 0 위
까지)오전 일사량은 교외지역( 2 6 4 . 7 Mj ) 이 도심
a)07:00 b)08:00 c)09:00 d)10:00
e)11:00 f)12:00 g)13:00 h)14:00
i)15:00 j)16:00 k)17:00 l)18:00
Fig7.Correlationofthetwositesbyshortwaveradiation(Analysismethodofrankdata)
과밀지역( 2 5 7 . 1 Mj ) 에 비해 많은 것은 교외지역의 대기 투과도가 높기 때문으로 풀이되며,반면 오 후 교외지역( 2 6 3 . 2 Mj )의 일사량이 도심과밀지 역( 2 6 9 . 1 Mj ) 에 비해 적은 것은 교외지역의 대기 투과도가 상대적으로 낮기 떄문으로 해석된다.
또한 관측기간 9 0 일 동안의 도심과밀지역과 교 외지역에서의 일사의 총합계는 각각 7 8 8 . 8 Mj 과 7 8 8 . 9 Mj 로 거의 같은 값을 나타내었으나 오후 의 경우에는 도심과밀지역이 8 4 9 . 5 Mj ,교외지역 8 0 6 . 4 Mj 로 도심과밀지역이 4 3 . 1 Mj더 관측되었 다.즉 이것은 오전과 오후의 대기투과도( 대기
의 상태) 가 지역에 따라 다르기 때문에 이 같은 결과가 도출된 것으로 사료된다.
( 4 )시각대별 단파복사의 상관도 분석 시각대별 두 지역 간 상관성을 파악하기 위 한분석결과를 Fi g.7,Tabl e9에 나타내었다.
두 지역 간의 일사의 분포특성을 보다 면밀히
분석하기 위하여 시각별로 세분하여 상관도
를 작성하였다.이렇게 작성된 상관도 그래프
에서는 모든 시각대에서 상관도 값이 0 . 9 7 이상이
나타나 두 지역 간에는 매우 높은 상관성을 보였다.
구분 상관도 기울기 07:00 0.99 1.0598 08:00 0.99 0.9723 09:00 0.97 0.9553 10:00 0.97 1.0035 11:00 0.98 1.0200 12:00 0.99 0.9846 13:00 0.99 0.9719 14:00 0.98 1.0173 15:00 0.97 1.0511 16:00 0.98 1.0566 17:00 0.99 1.0597 18:00 0.98 1.0822 Table9.Comparisonofthecorrelationandslopeby onehourbetweentwositesbyshort-waveradiation
Fig10.Distributionofthedailylong-waveradiation andthedifferencebetweentwosites 줄
08 : 00,0 9: 00 ,12: 0 0,13 : 00시의 도심과밀지역의 기울기 값은 교외지역에 비해 상대적으로 낮 게 나타났으며 이것은 도심과밀지역이 교외지 역에 비해 그 시각대에서는 일사량이 적은 것 으로 확인할 수 있다.이들 시각 중 0 9: 00 시의 기울기가 가장 작은 0 . 9 553 으로 나타나 교외 지역에 비해 도심과밀지역에서의
[일사량이 최 소화 되는 시각으로 확인할 수 있다.한편, 14 : 00시 이후 오후 시간대에서는 기울기 값이 1. 01 73을 초과하여 교외지역에 비해 도심과밀 지역에서의 일사량이 높게 나타난 것으로 해
석될 수 있다.이렇게 시각대에 따라서 일사값 의 비율이 달라지는 것은 시각에 따라 두 지 역 간에 나타나는 대기의 현상이 서로 다른 것으로 해석된다.또한 지역에 따라 어느 한쪽 이 우월적으로 높거나 낮지 않았다.따라서 추 후 연구에서 시각에 따른 일사성분의 분포경 향에 대해 구체적으로 분석하고 접근하는 연 구가 필요할 것으로 사료된다.
6순위 도심 과밀 지역
교외
지역 비율 순위 도심 과밀 지역
교외
지역 비율
1 19.56 19.72 0.99 14 19.17 19.30 0.99 2 19.49 19.56 1.00 15 19.16 19.27 0.99 3 19.38 19.51 0.99 16 19.13 19.23 0.99 4 19.37 19.49 0.99 17 19.05 19.20 0.99 5 19.34 19.46 0.99 18 19.01 19.07 1.00 6 19.34 19.40 1.00 19 18.95 19.05 0.99 7 19.31 19.39 1.00 20 18.93 19.05 0.99 8 19.29 19.39 0.99 소계 384.7 386.7 0.99 9 19.28 19.34 1.00
21
᛬ 90
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁
⦁ 10 19.28 19.33 1.00 ⦁
11 19.27 19.31 1.00 12 19.21 19.31 0.99
총계 1592 1613 0.99 13 19.20 19.31 0.99
Table10.Long-waveradiationbyRegion (Analysismethodofrankdata) [단위:Mj]
![Tabl e7.Shor t -wav er adi at i onbyRegi on ( Anal y s i smet hodofr ankdat a) [ 단위:Mj ]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dokinfo/5327275.389409/8.892.459.759.243.719/tabl-shor-onbyregi-anal-smet-hodofr-ankdat-단위.webp)
![Tabl e10 .Long-wav er adi at i onbyRegi on ( Anal y s i smet hodofr ankdat a) [ 단위:Mj ]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dokinfo/5327275.389409/10.892.132.428.246.490/tabl-long-onbyregi-anal-smet-hodofr-ankdat-단위.webp)
