드론을 활용한 지표온도와 흡수일사 간 공간적 상관관계 분석 - 쿨루프 효과 분석을 중심으로 - (Analysis of Spatial Correlation between Surface Temperature and Absorbed Solar Radiation Using Drone – Focusing on Cool Roof Performance –)

서지정보

· 발행기관 : 대한원격탐사학회
· 수록지 정보 : 대한원격탐사학회지 / 38권 / 6호 / 1607 ~ 1622페이지
· 저자명 : 조영일, 윤동현, 이명진

초록

본 연구의 목적은 도시폭염 저감을 위한 기법인 쿨루프를 연구지역에 적용하여 토지피복 객체 간 지표온도와 흡수일사 간 공간적 상관관계 분석으로 실질적 효과 파악을 목적으로 한다. 이를 위해 실제 쿨루프가적용된 경상남도 김해시 장유무계동 인근을 연구지역으로 선정하였으며, 드론 DJI Matrice 300 RTK에 열적외영역센서 FLIR Vue Pro R, 가시광선 영역센서 H20T와 다중분광영역 센서인 Micasense Red-Edge를 활용하여계측하였다. 계측 일정은 2021년 7월 27일 아침 7시 15분부터 약 1시간 30분 간격으로 총 9장의 열지도와 동일시간대의 흡수일사 분포도, 쿨루프(113개) 및 일반옥상(367개) 지붕 객체를 추출하였다. 흡수일사 분포도는ArcGIS의 3D 분석 기능인 Solar Radiation Analysis Tool을 통해 산출한 전천일사 분포도에 Micasense Red Edge를 통해 촬영한 Blue, Green Red, Near Infrared, Red Edge Range 영역대 센서의 조합을 통해 구축한 연구 지역의알베도 값을 반영하여 구축한다. 전술된 자료를 기반으로 일반옥상과 쿨루프 지붕 객체별 지표온도와 흡수일사 간 Pearson 상관계수를 산출하였다. 분석 결과 일 평균 기준 일반옥상 0.550, 쿨루프 0.387의 상관계수 값을나타내고 있었다. 하지만, 시간대별 상관성의 변화를 파악한 결과 분석일 기준 태양고도가 높은 시기인 11시30분과 13시의 경우 일반옥상과 쿨루프 간 상관계수의 차이는 0.022, 0.024 값을 보여 유사한 상관성을 보이고있다. 그 외 시간대는 일반옥상의 상관계수 값이 쿨루프 보다 약 0.1 이상 높은 값을 보이고 있다. 본 연구는 드론을 통해 취득한 고해상도 영상을 활용하여 쿨루프의 실질적 일사차단 영향의 가능성을 대조군이 되는 일반옥상과의 상관성 비교를 통해 파악한 사례 연구이다. 향후 본 연구 결과를 기반으로 효율적인 도시열섬 저감기법 적용이 가능할 것으로 사료된다.

영어초록

The purpose of this study is to determine the actual performance of cool roof in preventingabsorbed solar radiation. The spatial correlation between surface temperature and absorbed solar radiationis the method by which the performance of a cool roof can be understood and evaluated. The researcharea of this study is the vicinity of Jangyu Mugye-dong, Gimhae-si, Gyeongsangnam-do, where an actualcool roof is applied. FLIR Vue Pro R thermal infrared sensor, Micasense Red-Edge multi-spectral sensorand DJI H20T visible spectral sensor was used for aerial photography, with attached to the drone DJIMatrice 300 RTK. To perform the spatial correlation analysis, thermal infrared orthomosaics, absorbedsolar radiation distribution maps were constructed, and land cover features of roof were extracted basedon the drone aerial photographs. The temporal scope of this research ranged over 9 points of time atintervals of about 1 hour and 30 minutes from 7:15 to 19:15 on July 27, 2021. The correlation coefficientvalues of 0.550 for the normal roof and 0.387 for the cool roof were obtained on a daily average basis.
However, at 11:30 and 13:00, when the Solar altitude was high on the date of analysis, the difference incorrelation coefficient values between the normal roof and the cool roof was 0.022, 0.024, showingsimilar correlations. In other time series, the values of the correlation coefficient of the normal roof areabout 0.1 higher than that of the cool roof. This study assessed and evaluated the potential of an actualcool roof to prevent solar radiation heating a rooftop through correlation comparison with a normal roof, which serves as a control group, by using high-resolution drone images. The results of this research canbe used as reference data when local governments or communities seek to adopt strategies to eliminatethe phenomenon of urban heat islands.

참고자료

· 없음