도로포장체의 온도저감 적용방법에 따른 도시열섬현상 완화효과 분석 :Analysis of the mitigation effect on urban heat island phenomena applying the method of temperature reduction in road pavement

정성훈

자료유형: 학위논문

저자정보: 정성훈 (건국대학교, 건국대학교 대학원)

지도교수: 원종필

발행연도: 2021

저작권: 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수238

초록· 키워드

본 연구에서는 도로포장체에 적용할 수 있는 도시열섬현상을 저감하는 방법 중 포장의 알베도를 상승시키는 방법과 노면살수를 통한 온도저감효과를 평가하였다. 포장의 알베도를 상승시키는 방법은 기존 포장에 차열도료를 적용하는 방법과 시멘트 대체제인 플라이 애시 및 고로슬래그미분말을 치환한 포장에 대하여 평가하였으며 태양반사지수를 통해 비교하였다. 태양반사지수를 실험한 결과 고로슬래그미분말을 치환한 포장이 가장 우수한 반사성능이 있는 것으로 평가되었다. 노면살수실험는 단일살수하는 방법과 분할하여살수하는 경우를 평가하였다. 실험결과 분할하여 살수 할 경우 간헐적인 살수로 인하여 포장의 온도가 낮게 유지되어 노면살수 방법중 온도저감효과가 가장 우수하였다. 실제 환경에서의 효과를 알아보기 위하여 ENVI-met 모델링을 통하여 도심지 내 아파트단지, 주택단지, 주차장 및 상가지역에 대하여 모델링하였다. 모델링 결과 또한 고로슬래그 미분말을 치환한 포장에서 가장 높은 온도저감효과를 보였으며 단일살수보다는 분할하여 살수한 경우 높은 온도저감효과를 보였다. 또한 포장의 변화 및 노면살수를 복합적으로 적용하였을 경우 더 높은 온도저감효과를 보였다. 간선도로의 경우 주행성 및 유지보수성을 고려할 때 아스팔트 포장이 불가피 하므로 노면살수를 통하여 온도를 저감하고 지선도로의 경우 고로슬래그를 치환한 포장을 통하여 도로 및 주변의 온도를 낮추는 방법을 통하여 도시열섬현상을 저감할 수 있을것으로 판단된다.

This study is the urban heat island phenomenon reducing method that applied to road pavements. The method of increasing the albedo of the pavement and the effect of reducing the temperature through water spraying were evaluated. The method of increasing albedo in the pavement was evaluated on the applying the heat blocking paint and the pavement replaced with the supplementary cementitious materials(SCM) which are fly ash and ground granulated blast furnace slag(GGBS), and compared with the solar reflection index (SRI). As a result of calculating the SRI, it was evaluated that the pavement in which the replacing GGBS was evaluated pavements had the best reflective performance. The water spraying test was evaluated on the the single water spraying method and the split swater spraying method. As a result of the test, in the case of split spraying, the temperature of the pavement was kept low due to intermittent spraying, so the temperature reduction effect was the best among water spraying methods. In order to evaluate the effect in the actual environment, an apartment complex, a housing complex, a parking lot, and a shopping area in the downtown area were modeled through the ENVI-met modeling program. The modeling results also showed the highest temperature reduction effect in replacing GGBS, and the higher temperature reduction effect in case of split water spray rather than single water spray. In addition, the combination of changes in packaging and water spray showed higher temperature reduction effects.
In conclusion, in the case of arterial roads, asphalt pavement is inevitable in consideration of drivability and maintainability, so the temperature must be reduced through spraying the road surface. Also, in the case of branch roads, the urban heat island phenomenon can be reduced by lowering the temperature of the road and surroundings through the pavement replacing GGBS pavement.

#고반사포장 #노면살수 #도시열섬현상 #시멘트 대체제 #쿨페이브먼트 #ENVI-met

제1장 서론 1
제1절 연구배경 및 필요성 1
제2절 연구내용 2
제3절 논문의 구성 3
제2장 도시열섬현상 저감 및 평가방법 조사 4
제1절 개요 4
제2절 도시열섬 저감 방법 5
1. 차열성 포장 5
2. 불투수성면 개선 12
3. 노면살수 13
4. 그늘 16
5. 도시녹화 18
제3절 도로포장체의 온도저감성능 평가방법 22
1. 램프조사 실험을 통한 표면온도 측정 22
2. 태양반사지수 평가 24
3. 열전도율 평가 25
4. 기타 국내?외 평가방법 26
제3장 도로포장체의 차열성능 평가 29
제1절 개요 29
제2절 열섬저감 방법 29
1. 차열성 도료 29
2. 노면 살수 30
제3절 열섬저감 방법 적용 도로포장체 31
1. 아스팔트 포장 31
2. 콘크리트 포장 32
제4절 실험방법 37
1. 표면온도측정 37
2. 태양반사지수 평가 39
3. 열전도율 평가 39
4. 노면살수 평가 40
제5절 열섬저감 방법 적용에 따른 효과 40
1. 차열도료를 적용한 도로포장의 성능 비교 40
2. 노면살수에 의한 열섬현상 저감효과 43
3. 시멘트 대체재를 치환한 콘크리트의 차열성능 평가 51
4. 태양반사지수 평가를 통한 열섬현상 저감효과 비교 52
제6절 결론 54
제4장 도시열섬현상 모델링 57
제1절 개요 57
제2절 도로포장체에 적용되는 재료 물성 61
제3절 대상지 선정 64
제4절 선정 대상지의 열환경 분석 72
제5절 도로포장체 변경에 따른 도시열섬저감효과 83
제6절 노면살수에 따른 온도저감효과 94
제7절 복합지역의 온도저감 방법 적용 109
제8절 결론 116
제5장 결론 118
참고문헌 121
국문초록 126

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