홍태훈 교수팀, 고층 건물·녹지 통합 개발이 도시 열섬현상 완화에 미치는 효과 밝혀

건축 및 도시환경 분야 최상위 저널 게재

CFD 분석으로 녹지 개발의 도시 열섬현상 완화 효과 정량 평가 

[사진 1. (왼쪽부터) 홍태훈 교수, 염승근 박사과정생, 김주의 학부생]

건축공학과 홍태훈 교수 연구팀이 폭염 상황에서 녹지와 고층 건물을 통합 개발하는 방식이 도시의 열환경을 효과적으로 개선할 수 있음을 밝혔다.

폭염 시, 도시는 열섬현상으로 인해 주변 지역보다 극심한 온도 상승과  피해가 발생한다. 이를 완화하기 위한 대안으로 도심 녹지 개발이 주목 받아 왔지만, 녹지와 건물의 통합 설계·개발이 실제 열섬현상 완화에 미치는 효과에 대한 연구는 드물었다.

홍태훈 교수 연구팀은 서울 중구 광희동 재개발 예정지를 대상으로 녹지 개발 시나리오를 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 기법을 활용해 분석했다. 그 결과, 단순 녹지 개발보다 고층 건물과 녹지를 통합 개발했을 때 낮 시간대의 냉각 효과가 더 크다는 것을 확인했다.

또한, 동일한 연면적일 때 건물의 높이가 높을수록 열섬현상 완화 효과가 더욱 커지는 것으로 나타났다. 이는 폭염 상황에서 녹지의 냉각 효과보다 고층 건물의 그림자로 인한 일사 차단 효과가 도시 열환경 개선에 더 효과적일 수 있음을 시사한다.

이번 연구는 도시 개발로 인한 열환경 변화를 예측할 수 있는 새로운 프레임워크를 제시했다는 점에서 의의가 크다. 연구 결과는 도시 계획 및 설계 초기 단계에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

특히 이번 연구는 학부생이 논문 제1저자로 참여해 주목을 받았다. 제1저자인 김주의 학생은 “학부 연구생으로 연구에 참여하고 논문을 발표할 수 있었던 것은 매우 뜻 깊은 경험이었다.”며 “아낌없는 지도와 지원을 해 주신 홍태훈 교수님께 깊은 감사를 드린다.”고 소감을 전했다.

한편, 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며 연구 결과는 건축 및 도시 환경 분야의 저명한 학술지 ‘Sustainable Cities and Socities (JCR 상위 3%, IF 10.5)’에 12월 26일 게재됐다. 

논문정보

● 논문 제목: Analyzing the cooling effect, thermal comfort, and energy consumption of integrated arrangement of high-rise buildings and green spaces on urban heat island

● 논문 주소: https://doi.org/10.1016/j.scs.2024.106105