디지털트윈 및 전산유체역학(CFD)을 활용한 도시열섬 기후적응 소재의 효과 검토 연구: 경기도 과천시를 대상으로

• 영문명: A Study on the Effectiveness of Climate Adaptation Materials for Urban Heat Islands using Digital Twin and Computational Fluid Dynamics
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김재경(Jaekyoung Kim) 이정민(Jung Min Lee) 전환돈(Hwandon Jun)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』24권 5호, 9~17쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.10.31

국문 초록

본 연구는 디지털트윈 가시화 및 전산유체역학 기술을 활용하여 도시열섬 현상 완화에 기후변화 적응 소재가 미치는 영향을 분석하였다. 불투수 면적 증가로 인한 도시열섬의 영향은 더욱 증가하고 있으며, 이를 해결하기 위한 기술로 기후변화 적응소재가 주목받고 있다. 이에 본 연구는 유한체적법 기반의 전산유체역학 프로그램인 STAR-CCM+를 활용하여, 기후변화적응 소재가 도시열섬 완화에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 대상 지역은 과천시 별양동으로 선정하였으며, 아스팔트 및 콘크리트 소재의 방사율 값에 따라 4가지의 시뮬레이션 시나리오가 형성되었다. 연구 결과, 기후변화 적응 소재를 적용한 경우 표면 온도는 6.3 ℃, 지면으로부터 1.5 m 대기 온도는 0.8 ℃ 감소하였다. 본 연구에서는 기후변화 적응 소재가 도시열섬 완화에 유의미한 효과를 나타낼 수 있음을 시사하고 있다.

영문 초록

This study analyzed the impact of climate adaptation materials on the mitigation of urban heat islands (UHI) using digital twin visualization and computational fluid dynamics (CFD) technology. The effects of UHI due to increased impervious surfaces have become more pronounced, and climate-adaptation materials are gaining attention as potential solutions. In this study, the impact of climate adaptation materials on UHI mitigation was analyzed using the CFD program STAR-CCM+ based on the finite volume method (FVM). The selected research site was Byeoryang-dong, Gwacheon City, and four simulation scenarios were created based on the emissivity values of the asphalt and concrete materials. The results showed that application of climate adaptation materials decreased the surface and aboveground (1.5 m) temperatures by 6.3 and 0.8 °C, respectively. This study suggests that climate adaptation materials can significantly mitigate UHI.

목차

1. 서 론

2. 연구방법 및 내용

3. 연구결과

4. 토 의

5. 결 론

감사의 글

References

키워드

도시열섬 기후 적응 소재 디지털트윈 전산유체역학 도시냉각 전략 Urban Heat Island (UHI) Climate Adaptation Materials Digital Twin Computational Fluid Dynamics Urban Cooling Strategies