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표제지

목차

ABSTRACT 11

I. 서언 14

II. 연구사 21

1. 식물선정에 관한 연구 21

2. 온열환경 개선효과에 관한 연구 23

III. 재료 및 방법 28

1. 실험구 조성 28

2. 식물생육 32

3. 온열환경 및 열수지 33

3-1. 온열환경 33

3-2. 복사수지 및 알베도 37

3-3. 열수지 38

IV. 결과 및 고찰 40

1. 식물생육 40

2. 온열환경 47

2-1. 기상환경 47

2-2. 온도저감 49

4. 열수지 64

3-1. 복사수지 64

3-2. 증발산량 69

3-3. 열수지 73

적요 77

인용문헌 80

표목차

Table 1. Chemical compositions of each growing medium used in this study. 31

Table 2. Weather condition from May to September 2012. 41

Table 3. Growth characteristics of Sedum sarmentosum and Zoysia japonica on extensive modular green roof on August... 46

Table 4. Temperature in each observation point at the hottest time (3 P.M.) on... 51

Table 5. Temperature comparison among the experimental plots on August 2,2012. 55

Table 6. Results of ANOVA testing the effects of species, volumetric water content... 63

Table 7. Heat budget on the green roof and control plots between 9 A.M. and 6 P.M. on August 2 and 3, 2012. 75

그림목차

Fig. 1. Simplified surface energy balance diagram for a green roof illustrating the... 16

Fig. 2. Setup of the experimental plots. 30

Fig. 3. Measurement of heat budget and temperature reduction in experimental... 35

Fig. 4. Observation points of the experimental setup for this study. 36

Fig. 5. Plant height and green coverage of Sedum sarmentosum planted on... 44

Fig. 6. Plant height and green coverage of Zoysia japonica planted on extensive... 45

Fig. 7. The weather conditions from August 2 to 3, 2012. A, air temperature;... 48

Fig. 8. Infrared images of experimental plots on September 10, 2012. A, control; B,... 52

Fig. 9. Change in temperature at each point in experimental plots. A, Sedum... 57

Fig. 10. Change in Heat flow at each point in experimental plots. 58

Fig. 11. Cooling at the green roof surface (green roof surface temperature -... 61

Fig. 12. Cooling at the green roof surface temperature (green roof surface... 62

Fig. 13. Variation of long and short wave radiation in experimental plots. A, short... 66

Fig. 14. Net radiation (A) and albedo (B) of green roof and control surface. 68

Fig. 15. Evapotranspiration of green roof planted with Sedum sarmentosum (A)... 71

Fig. 16. Linear regression between evapotranspiration and air temperature (A),... 72

Fig. 17. Schematic diagram of heat budget of experimental plots at 1 P.M. August... 76

초록보기

본 연구는 돌나물과 한국잔디를 식재한 경량 모듈형 옥상녹화시스템을 이용하여 식물재료에 따른 온열환경 개선효과와 열수지 정량화를 통하여 향후 도시 열환경 개선에 효과적인 옥상녹화시스템에 대한 기초자료를 제시하고자 수행하였다. 식물생육은 초장, 피복율, 엽록소함량, 엽면적, 생체중, 건물중을 측정하였다. 콘크리트 표면과 옥상녹화 표면, 토양 속, 토양 하부에 열전대와 열류계를 설치하여 온도저감효과를 측정하였으며, 장·단파복사, 순복사, 증발산량을 측정하여 열수지 해석을 실시하였다. 표면온도는 콘크리트가 가장 높았으며 돌나물, 한국잔디의 순으로 조사되어 옥상녹화 조성에 의한 온도저감효과가 검증되었다. 토양 하부의 온도저감은 콘크리트가 가장 높았으며, 돌나물과 한국잔디는 차이가 적은 것으로 나타났다. 콘크리트 표면과 비교하여 옥상녹화 온도의 최고점은 약 2시간 정도 지연되는 것으로 나타났다. 각 측정위치별 온도는 표면 〉 토양 하부 〉 토양 속의 순으로 높게 나타났다. 표면은 식물종, 기온, 토양수분이 영향을 미쳤으며, 토양 하부의 온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 옥상녹화 조성에 따른 복사수지 분석 결과, 하향 단파복사량(S↓)은 모든 실험구에서 유사한 경향이 나타난 반면, 상향 단파복사량(S↑)은 콘크리트 표면이 가장 높았으며 돌나물, 한국잔디의 순이었다. 하향 장파복사량(L↓)은 모든 실험구에서 차이가 나타나지 않았으며, 상향 장파복사량(L↑)은 콘크리트 표면이 높았으며, 한국잔디, 돌나물의 순이었다. 순복사량은 옥상녹화 조성 시 높게 나타났으며, 알베도는 콘크리트 표면과 비교하여 옥상녹화 조성 시 낮아지는 것으로 나타났다. 증발산량은 한국잔디가 돌나물보다 높았으며, 기상조건과의 회귀분석결과 기온이 높을수록 한국잔디의 증발산량의 증가량이 돌나물의 증발산량보다 높았다. 이러한 결과는 상대습도와의 비교에서도 비슷한 경향을 보인 반면, 풍속은 증발산에 미치는 영향이 작은 것으로 나타났다. 한국잔디는 포차가 높을수록 증발산량이 많았으나, 돌나물의 증발산량은 포차와는 관계가 적었다. 열수지 분석결과, 현열 발생량은 콘크리트 표면이 높았으며, 옥상녹화 시 감소하였다. 잠열의 발생량은 한국잔디가 돌나물보다 높았으며, 이로 인한 건축물 내 전도열이 감소하는 것으로 나타났다.

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