여름철 계룡산국립공원 탐방로의 열쾌적성 및 어메니티 관리 연구
안시옥1
⋅
송도윤1⋅
정다워2⋅
박범진2*⋅
심규원3⋅
박준효31충남대학교 대학원 산림자원학과, 2충남대학교 산림환경자원학과, 3국립공원공단 국립공원연구원
A Study on the Thermal Comfort and Amenity Management of Gyeryongsan National Park Trail in Summer
Siok An
1, Doyun Song
1, Dawou Joung
2, Bum-Jin Park
2*, Kyu-Won Sim
3and Jun-Hyo Park
31Department of Forest Resources, Graduate School, Chungnam National University, Daejeon, 34134, Korea 2Department of Environment and Forest Resources, Chungnam National University, Deajeon 34134, Korea
2Korea National Park Research Institute, Korea National Park Service, Wonju 26441, Korea
요약: 본 연구는 산악환경의 기상 특징과 계룡산국립공원 탐방로의 열쾌적성을 파악하고 열쾌적성이 높은 활동 시간 정보, 활동 공간 정보, 활동량 정보를 제공하기 위해 시행되었다. 탐방로의 열쾌적성 분석을 위해 여름철 도심 기온, 국립공원 방재기상관측장비(AWS, Automatic Weather System), 탐방로인 숲길의 평균 기온을 비교하였다. 또한, 계룡산 국립공원의 주요 탐방로 4개 구간의 미기후 요소와 수관울폐도 측정을 위해 총 240개 지점을 조사 후 열쾌적성을 파악 하였다. 도심과 국립공원AWS, 탐방로의 평균 기온을 비교하였을 때, 도심, 갑사AWS, 동학사AWS, 갑사 탐방로, 동학사 탐방로 순으로 평균 기온이 높게 나타났다. 이 결과, 탐방객이 직접 체감하는 탐방로의 열쾌적성을 고려해야 함을 의미한다. 주요 탐방로 4개 구간 조사 결과, 평균 수관울폐도는 동학사~남매탑 구간, 동학사~관음봉 구간, 갑사~연천봉 구간, 갑사~금잔 디고개 구간 순으로 높았다. PMV(예상평균온열감)는 활동량이 2.8MET 일 때, 갑사~금잔디고개 구간, 갑사~연천봉 구간, 동학사~남매탑, 동학사~관음봉구간 순으로 높았다. 조사를 통하여, 열쾌적성이 높은 시간 정보, 공간 정보, 활동량 정보를 제시할 수 있었다. 탐방로의 열쾌적 성 특성을 파악하여, 탐방로의 어메니티를 높일 수 있는 숲길 관리 방안의 기초를 마련하고자 한다.
주요어: 예상평균온열감, 온열환경, 활동량, 열쾌적지수, 산악기상
Abstract: This study was conducted to understand the weather characteristics of the mountain environment and the thermal com- fort of Gyeryongsan National Park trail and to provide information on activity time, activity space, and activity amount. For the analysis of the thermal comfort of the trail, the temperature of the city center in summer, the average temperature of the National Park Disaster Prevention Weather System (AWS), and the trail. Also, Microclimate elements and canopy closure were also measured in four major trails in Gyeryongsan National Park. After investigating a total of 240 points, thermal comfort was identified. When com- paring the average temperature of the city center, National Park AWS, and trail, the average temperature was higher in the order of the city center, Gabsa AWS, Donghaksa AWS, Gabsa Trail, and Donghaksa Trail. As a result, it means that the thermal pleasure expe- rienced by visitors should be considered. According to a survey of four major trails, the average canopy closure is Donghaksa~nam- maetop route was high in the order of Donghaksa~Gwaneumbong route, Gabsa~Yeoncheonbong route and Gabsa~Geumjandigogae route. When PMV(Predicted Mean Vote) is 2.8MET, The PMV was highter in the order of Gabsa~Geumjandigogae route, Gabsa~
Yeoncheonbong route, Donghaksa~nammaetop route, Donghaksa~Gwaneumbong route. Through the survey, time information, spatial information, and activity information with high thermal comfort could be presented. By grasping the thermal comfort charac- teristics of the trail, we intend to lay the foundation for forest trail management measures that can increase the amenity of the trail.
Key words PMV, Thermal Comfort, MET, Thermal Comfort Index, Mountain Weather
Received 12 July 2022; Revised 26 August 2022; Accepted 2 September 2022
*Corresponding to 박범진(Bum-Jin Park) E-mail. [email protected]
서론
최근 지구 온난화로 인해 여름철 폭염주의보가 빈번 하게 발생하기 때문에 안전하고 쾌적하게 여름철 야외활 동을 할 수 있는 공간에 대한 욕구가 증가하고 있다. 쾌 적성의 주요인 중 하나인 온열환경은 휴식과 보행을 위 한 도시민의 활동에 중요한 조건이 된다. 온열환경을 구 성하는 주요 요소는 토지이용의 형태, 건폐율, 토지 피복 요소, 건물의 높이, 녹지, 하천 등이 있다. 특히 토지이용, 녹지, 지형 등이 온열환경에 영향을 주는 것으로 알려져 있다(Oh and Hong, 2005).
온열환경에 대한 인간의 열쾌적성을 수치화하는 것은 인간이 인지할 수 있는 도시 미기후의 특성을 이해하는 데 필수적인 요소이며 이러한 특성을 활용하여 지속 가능 한 도시 개발을 위한 설계 및 계획에 대해 더욱 전체론적 인 관점을 가질 수 있다. 이때 ‘쾌적(comfort)’은 온열환경 에 대해 스트레스를 받지 않는 환경을 의미하며, 인간의 열쾌적성은 ‘온열환경에 대한 만족을 느끼는 마음의 상 태’로 정의될 수 있다(ASHRAE, 2010)
열쾌적성과 열 스트레스를 정량화하기 위한 기존의 모 델들은 실내와 실외환경에 적용할 수 있는 모델로 세분 될 수 있다. 실내환경에 대한 열쾌적성 연구는 지난 수십 년 동안 진행됐으며, 실내환경이 가지고 있는 온도, 습도, 방사선, 공기 흐름 등에 대한 조절의 상대적 안정성과 인 간의 활동 요구에 따라 기계적으로 쉽게 환경을 조절할 수 있는 특성 때문에 평가에 대한 정량화가 잘 확립되어 있다. 반면, 실외환경에 대한 열쾌적성 평가는 태양 노출 및 풍속 등 실외환경이 가지고 있는 기후에 대한 변동성
(variability)을 가지고 있고 평가에 대한 방법 및 범위가
다양하기 때문에 실외환경의 쾌적성을 정량적으로 묘사 하는 것에 주의를 기울여야 한다.실외환경에서 열쾌적성은 기본적으로 다음과 같은 세 가지 적응의 영향을 받는다. 신체적 적응(physical adap-
tation)이란 의복상태나 인간의
활동에 따른 신체적 변화가 신진대사를 통한 열의 생성에 영향을 미치는 것을 의 미한다. 생리적 적응(physiological adaptation)이란 어떤 자극에 대한 생리적 반응의 변화를 의미하며 이는 특정 한 온열환경에 반복적으로 노출되는 것과 관련이 있다.
마지막으로 심리적 적응(psychological adaptation)은 온 열환경에 대한 기후, 기대, 경험, 노출시간, 공간에 있는 이유 및 환경 자극과 관련이 있다. 특히, 생리적 적응에 서 사람의 몸이 안정적인 열 흐름을 가지고 있을 때(체 온이 36.5~37.5°C 일 경우) 편안하다고 느끼며 공기온도, 풍속, 상대습도, 태양 복사량(solar radiation), 지구 복사 량(terrestrial radiation), 인간의 활동, 의복상태 등의 매개 변수들이 열적쾌적성에 영향을 미친다(ASHRAE, 1981).
특히, 외부활동에 있어 열환경은 시민들의 건강과 직 결되기 때문에 매우 중요한 요소이나 공원 조성시 열환경 을 고려하여 계획에 적용하는 사례는 거의 찾아볼 수 없 다. 열환경이 열악한 공원의 경우 이용자의 심리적인 상태 에 영향을 주어 공원에 대한 만족도를 떨어뜨려 이용성 을 감소시키는 원인이 될 수 있다(Lim et al., 2012; Son
et al., 2012). 아울러 산림환경의 온열환경은 인간의 쾌
적성에 중요한 영향 관계가 있으며 열쾌적성은 치유효 과를 발생시키는 출발점이며, 이와 관련하여 기상조건 과 산림치유활동의 수행 근거 확보의 필요성이 강조되고 있다(Park et al., 2021; Lee et al., 2017).
이와 관련하여 인체의 열쾌적성에 관한 연구로
Moon
et al.(2015)은 여름철 도시 녹지공간과의 환경적 편익과
도시민들의 정신적 육체적 건강증진을 위한 공간을 활용 할 것을 제시하였고, Park et al.(2017)은 겨울철 온대중 부 혼효림의 열쾌적성을 평가하였다. 열쾌적성이 높을수 록 주관적 쾌적성이 높아지고 자율신경계 활동 중 부교 감신경 활동이 향상된다는 결과를 Park et al.(2011)은 제 시하고 있다. 산림환경 및 녹지공간에 대한 열쾌적성 연 구는 연구가 많이 진행되어 왔지만, 실질적으로 이용객 의 빈도가 높은 탐방로 및 숲길의 열쾌적성 연구는 미비 한 실정이다.
따라서, 다양한 인체 활동이 이루어지는 숲길 및 탐방 로와 같은 공간에 대한 열쾌적성을 조사하여 정보를 제 공할 필요가 있다.
따라서 본 연구는 산악환경의 기상 특징과 탐방로의 기상 및 열환경을 파악하여, 여름철 계룡산국립공원 탐방 로의 열쾌적성이 높은 활동 시간 정보, 활동 공간 정보, 활동량 정보를 제공하고 어메니티를 높일 수 있는 탐방 로 관리 방안의 기초를 마련하고자 한다.
재료 및 방법
1. 연구대상지
연구 대상지인 계룡산국립공원은 행정구역상 서⋅북쪽 면은 공주시, 남쪽면은 논산시에 동쪽의 일부는 대전광역 시에 속하나 대부분의 지역이 공주시의 계룡면과 반포면 에 걸쳐 있다. 지리적으로는 북위 36°18'02"~36°23'38", 동 경 127°11'60"~127°17'86"에 위치하며, 총 면적은 61.148㎢
로 국유지 40.76%, 공유지
6.02%,
사유지43.21% 및 사찰10.00%로
각각 구성되어 있으며, 지리산(1967년)에 이어1968년 국립공원 2호로 지정된 명산이다(Korea National Park Service, 2021).
계룡산국립공원은 크게 동학사 지구, 갑사지구, 신원 사지구, 수통골지구로 구분되어 있으며, 계룡산 국립공원 을 이용하는데 있어서의 정보제공을 하고 있는 탐방지원 센터는 동학사, 천정, 상신, 갑사, 신원사, 수통골 등
6개
로 탐방 주입구 진입로에 위치해 있다.계룡산국립공원을 이용하는 탐방객은 등산과 휴식을 주 목적으로 이용하는 것으로, 동학사와 갑사를 중심으로 이용하고 있으며, 재방문 비율이 높은 공원이다(Min and
OH, 2013).
본 연구에서는 이용 빈도가 비교적 높은 탐방로의 울
폐도, 미기후 조사 및 이용자의 운동량에 따른 열쾌적성 분석을 위해 국립공원공단 홈페이지에서 제공하고 있는 탐방로 9개 구간 중 동학사~남매탑, 동학사~관음봉, 갑 사~금잔디고개, 갑사~연천봉 총
4코스를 대상으로 총
6km를 대상으로 하였다(Fig. 1).
탐방로별로 25m 일정한간격으로 총
240개 지점을 이동하면서 측정하였다.
조사 시기는 2021년 7월 14일, 7월 15일 양일 동안, 09~17시 에 현장조사를 실시하였다.또한, 도심 기온, 산림 기온, 숲길 기온의 비교 및 분석 을 하기 위해 계룡산국립공원 내 방재기상관측장비(AWS) 가 설치된 동학사(고도 152m, 36°21'33.2"N 127°14'34.4"E), 갑사분소(고도
141m, 36°22'10.1"N 127°10'55.6"E)에서
인접한 숲길에서 미기상 요소인 기온을 측정하였다. 조 사 시기는 2021년8월 16일 09~18시에 현장조사를 실시
하였다.2. 측정지표 및 측정방법
1) 도심의 기온 및 산림의 기온
도심지역의 기온과 산림의 기온, 수관하부에 해당하 는 숲길의 기온을 비교하기 위해 대전광역시의 기상청 방 재기상관측장비(Automatic Weather Station, AWS)의 관 측 자료를 이용하였다. 기상관측이 이루어지는 타워 주
Fig. 1. The location of surveyed routes in this study
변 약 10-50m는 잔디로 피복되어 있으나, 그 바깥 주변 은 콘크리트 및 아스팔트와 같은 인공 재료로 피복되어 있어 도시지역의 특성을 반영하고 있다. 대전AWS에서 관측된 기온 데이터는 기상청 기상자료개방포털(2021)로 부터 제공받았으며, 본 자료를 도심지역을 대표하는 값 으로 가정하여 연구를 진행하였다. 산림의 기온 데이터는 계룡산국립공원 내 갑사분소, 동학사에 각각 설치된 방 재기상관측장비(AWS)의 관측 자료를 이용하였다. 수관 하부에 해당하는 숲길의 기온은 Heat Stress Tracker(Kestrel
5400, USA)를 이용하여 갑사분소 AWS,
동학사 AWS와10m
내외로 인접한 숲길에서 측정을 실시하였다.2) 열환경과 열쾌적성
열환경은 기온, 습도, 풍속, 복사 등과 같은 기후적 요 인과, 표고, 지표면, 건물과 같은 지형학적 요인에 의해 형성된다. 열환경 상승과 관련해서는 도시화에 따른 대 기환경의 변화를 많은 기후 요소별로 다양하게 접근하 고 있고 그 중 기온 요소는 가장 열환경의 변화를 민감 하게 보여 줄 수 있는 요소 중 하나로 다양한 연구가 진 행되고 있다. 인체가 체감하는 열환경은 공간에서의 에 너지 평형과 다르지 않다. Lim et al.(2013)은
“인체는
환경의 변화에 따라 체내 발생열량과 체외 방출열량이 평형을 유지하여 체온을 일정하게 유지한다.”고 하였으 며 도시 환경 내에서 물리적인 요소와 인체의 활동 상태 에 따라 신진대사에 기초하여 열을 방출하며 이 열은 의 복의 상태나 기온과 습도와 같은 기상학적 요인에 따라 변화한다. 이를 보여주는 에너지 평형식은 식 (1)로 쉽게 확인할 수 있다.에너지 평형= 신진대사량+태양복사+지구복사
-증발열량-대류열량-방사열량 (1)
에너지 평형이
0일
때는 는 인간의 평균 체온인36.
5℃를 유지하는 쾌적한 상태를 의미하며 0보다
크면 체온이 상승한, 즉 더운 상태이고 0보다 작을 때는 체온이 강하하는 추운 상태에 있음을 의미한다. 이때 도시 공간 에서의 열환경과 마찬가지로 인체와 이를 둘러싼 환경 이 열평형을 이루지 못하면 인체는 열적 스트레스를 느
끼게 되며 더위와 추위에 따라 생리적 조절 기능을 하게 된다(Kim, 2004).
3) 열쾌적지수
앞서 언급한 요소들 중 어떤 요소를 사용하여 평가하 는가 또는 같은 요소라도 어떻게 측정하는가 등에 따라 각기 다른 열쾌적성 지수가 사용된다. 흔히 알려진 열쾌 적성 지수로는 예상온열감(predicted mean vote; PMV), 유효온도(effective temperature: ET), 표준유효온도(stan-
dard effective temperature: SET),
옥외공간 표준유효온 도(outdoor standard effective temperature: OUT_SET), 생리적 등가온도(physiologically equivalent temperature:PET),
유니버셜 온열기후지수(universal thermal climateindex: UTCI)
등이 있고 이 외의 여러 지수에서 실내 또는 실외 공간에서 체감하는 온열쾌적성에 평가에 적용 되고 있다(Ryu and Lee, 2014).
본 연구에서는 이러한 지표 중 PMV를 사용하여 계룡 산국립공원 탐방로 4코스를 대상으로 온열환경의 쾌적 성을 평가하고자 하였다. PMV란 예상온열감을 의미한 다. 울폐한 산림으로 조성된 탐방로가 울폐도
0%와 비
교 및 분석하고 시간대별 활동량별 열쾌적성에 대한 실 험을 진행했다. PMV와 PPD를 산출하기 위해 노출된 사 람의 대사량, 착의량과 대기 중의 기온, 복사열, 풍속, 상 대습도를 측정하였다. Heat Stress Tracker(Kestrel 5400,USA)를 이용하여 미기상요소를 측정하였다.
또한 수관울폐도 분석을 위해 각 지점 마다 어안렌즈를 이용하여, 전천 사진을 촬영하였고, 모든 측정은 지표면으로부터 받는 영향을 고려하여
1.2m
높이에서 측정을 하였다.열쾌적지수인 PMV, PPD 산출은 CBE Thermal Comfort
Tool(Tartarini
et al., 2020)를 이용하였다. 수관울폐도와 열쾌적지수의 상관관계 정도를 분석하기 위해 피어슨 상 관계수(Pearson’s Correlation Coefficient)를 이용하였다.모집단은 전체 구간의 수관울폐도, PMV, PPD의 평균 데 이터이다. 분석을 통한 상관관계에 대한 적절성은 ±1.0에 근접할수록 선형 특성을 가지며, 양수일 경우에는 비례 관계, 음수일 경우에는 반비례 관계로 분석한다. 통계적 분석은
SPSS Statistics 26.0(IBM Corp., Armonk, NY,
USA)를 이용하였으며,
유의 수준은 p<0.05로 하였다.결과
1. 도심기온, 국립공원 AWS 기온, 탐방로 기온 비교
연구 기간 동안 산림 지역인 계룡산국립공원 동학사
AWS,
갑사분소AWS와 수관하부에 해당하는 숲길, 도시지역인 대전AWS의 기온을 비교분석하였다(Fig. 2). 평 균 기온의 경우, 도심의 기온이 동학사AWS, 동학사숲길, 갑사숲길 구역과 비교하였을 때 31.4℃로 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 갑사분소AWS에서는 유의한차가 없 었다. 계룡산국립공원 내에서는 갑사AWS, 동학사AWS, 갑사숲길, 동학사숲길 순으로 기온이 높았으며, 네 지점 간의 유의한 차이를 보였다. 갑사분소, 동학사 두 지구
모두 AWS와 숲길을 비교하였을 때 기온이 유의하게 낮 았다. 데이터 분석 결과, 여름철 산림은 도심과 비교하였 을 때, 대체적으로 기온이 낮고, 열적으로 쾌적한 환경이라 할 수 있다. 이 결과를 토대로, 수관 아래에 해당하는 탐 방로의 미기후 요소 조사가 필요하다는 것을 알 수 있다.
2. 탐방로의 미기상 요소 측정
계룡산국립공원의 전체 코스의 평균 수관 울폐도는
68.8%이며,
울폐도 변화폭은 대체적으로 완만하였다. 울폐한 산림으로 조성된 탐방로의 미기상 요소를 각각 울 폐도가 0%인 고정 지점과 비교해보았을 때, 동학사~남매 탑 구간의 경우 기온과 복사온도는 각각 2.1℃, 8.2℃ 감 소하였으며, 풍속과 습도는
0.4m/s, 4.0%
증가하였다. 동 학사~관음봉 구간의 경우 기온과 복사온도는 각각 2.3℃,4℃ 감소하였으며,
풍속과 습도는 각각 -0.3m/s, 8.3%의 차이를 나타내었다. 갑사~금잔디고개 구간의 경우 기온 과 복사온도는 각각 5.2℃, 17.1℃ 감소하였으며, 풍속과 습도는 0.2m/s, 18.8%의 차이를 나타내었다. 갑사~연천 봉 구간의 경우, 기온, 복사온도는 각각 4℃, 12.8℃ 감소 하였으며 풍속과 습도의 경우 각각 0.3m/s, 8.7%의 차이 를 나타내었다. 조사된 모든 탐방로구간이 울폐도 0%인 고정지점과 비교하였을 때 온도와 복사온도가 낮다는 결 과를 나타내었다(Table 1). 이는 여름철 울폐한 산림이 기 온 저감 효과를 보여준다고 할 수 있다.The factors Canopy Closure
(%) Air temperature
(℃) Globe
temperature(℃) Wind speed
(m/s) Humidity
Division (%)
Donghaksa~ Nammaetop 76.9 27.0 28.5 0.6 80.6
Bare land 0 29.2 36.7 0.2 76.6
Decrease rate -2.1 -8.2 +0.4 +4.0
Donghaksa~ Gwan eunbong 67.9 26.0 26.7 0.4 86.8
Bare land 0 28.3 30.7 0.7 78.4
Decrease rate -2.3 -4.0 -0.3 +8.3
Gabsa~ GeumjandiGogae 63.9 27.7 29.5 0.2 78.8
Bare land 0 32.8 46.6 0.5 60.0
Decrease rate -5.2 -17.1 -0.2 +18.8
Gabsa~ Yeoncheonbong 66.8 28.3 29.2 0.7 73.7
Bare land 0 32.2 42.1 0.4 65.1
Decrease rate -4.0 -12.8 +0.3 +8.7
Table 1. The microclimate factors of canopy closure in the bare land and Gyeryongsan national trail course Fig. 2. Comparison of temperature among Daejeon AWS and
Gyeryongsan National Park AWS and trail (N=10, Anova, *p<0.05
**p<0.01)
3. 수관울폐도와 열쾌적지수의 상관관계
온열환경의 요소는 열환경에 대한 인체의 반응에 미 치는 요소를 말한다. 그에 따른 변수는 개인적 변수인 활 동량과 착의량, 물리적 변수인 온도, 습도, 풍속, 복사온 도가 해당한다. 활동량과 착의량의 경우는 앉아서 쉬고 있는 자세인
1.0met, 4km/h로 걷고 있는 자세인 2.8met,
착의량은0.7clo로
설정하여 온열쾌적지수를 산출했다.산출한 온열쾌적지수를 활용하여, 각 지점별로 수관 울 폐도와의 상관관계를 분석하였다.
전체 분석 결과, 울폐한 산림으로 조성된 탐방로의 온 열쾌적지수를 나지와 비교하였을 때, 평균 PMV(1.0met,
2.8met)는
울폐도와 음의 상관관계를 형성하였다(Fig.3).
계룡산국립공원의 탐방로는 나지와 비교하였을 때 상대적으로 쾌적성 유지가 우수하다는 것을 알 수 있다.온열환경쾌적성 평가 요소인 PMV, PPD는 울폐도가 높 아질수록 일사의 차단으로 인한 차양효과로 수치가 낮 아진 것으로 사료된다.
4. 활동량에 따른 PMV 예측
PMV는
온도, 상대습도, 복사온도, 풍속, 착의량, 활동량을 모두 종합하여 쾌적성 지표로 환산하는 값으로, 본 열쾌적성을 알기 위해 진행된 이 연구에서 가장 중요한 위치를 차지하고 있다. 활동량(Metabolic rate) 1.0, 1.6,
1.9, 2.4, 2.8, 3.4에 따른 PMV를 평균 내어 비교하였다 (Table 3, Fig. 4).
동학사~남매탑, 동학사~관음봉, 갑사~The factors Canopy
Closure(%) PMV
(MET1.0) PMV
(MET1.6) PMV
(MET1.9) PMV
(MET2.4) PMV
(MET2.8) PMV
(MET3.4) Division
Donghaksa - Nammaetop 76.9 0.1 0.5 0.7 0.9 1.1 1.4
Bare land 0 2. 5 2. 0 1. 9 1. 9 2. 1 2. 5
Decrease rate 2.4 1.5 1.2 1.0 1.0 1.2
Donghaksa - Gwaneunbong 67.9 -0.1 0.4 0.6 0.8 1.0 1.3
Bare land 0 0. 6 0. 9 1. 0 1. 2 1. 4 1. 7
Decrease rate 0.7 0.4 0.4 0.4 0.3 0.4
Gabsa - Geumjandi Gogae 63.9 0.9 1.1 1.1 1.3 1.4 1.8
Bare land 0 4. 1 2. 9 2. 7 2. 8 3. 0 3. 4
Decrease rate 3.2 1.8 1.5 1.5 1.6 1.6
Gabsa - Yeoncheonbong 66.8 0.3 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5
Bare land 0 3. 4 2. 6 2. 4 2. 5 2. 7 3. 1
Decrease rate 3.1 2.0 1.6 1.5 1.6 1.6
Table 3. The microclimate factors of canopy closure in the bare land and Gyeryongsan national trail course Fig. 3. Correlation analysis graph between canopy closure and thermal comfort index
Analysis Data PPD(%)
(MET1.0) PPD(%) (MET2.8) Canopy
Closure(%)
Pearson's Correlation Coefficient -.418** -.421**
P-value(two-tailed) 0.000 0.000
N 240 240
Table 2. Correlation analysis between canopy closure and thermal comfort index
금잔디고개, 갑사~연천봉 구간 모두 울폐도가 0%인 나 지와 비교하였을 때, PPD 및 PMV 수치가 감소하였고, 사람이 불쾌감을 느끼는 정도가 낮다는 것을 확인 할 수 있다. 동학사~남매탑 구간의 경우, 조사한 탐방로 중 가 장 울폐도가 높아서 다른 구간과 비교하였을 때, 감소의 차이가 가장 큰 것을 볼 수 있다. 반면에 갑사~금잔디고 개 구간의 경우, 동학사 지구보다 상대적으로 울폐도가 낮기 때문에 감소 차이가 많이 크지 않다는 것을 볼 수 있다. 열적으로 쾌적한 구간은 동학사~남매탑 구간, 동 학사~관음봉 구간, 갑사~연천봉 구간, 갑사~금잔디고개 구간 순으로 나타났다. 갑사 지구의 경우 동학사 지구와 비교해보았을 때 열적으로 많이 노출된 구간이 많은 것 으로 보인다. 탐방객의 쾌적한 환경 제공을 위해 갑사 지 구에는 여름철 열적으로 쾌적하기 위해서는 수관에 의해 울폐하지 않은 구간이나 입목밀도가 적은 구간에 쉼터나 차양 시설을 설치할 필요성이 있다고 판단된다.
5. 동학사, 갑사 탐방로의 활동량에 따른 시간대별 열 쾌적성
탐방객이 체감하는 적정 활동량의 범위를 제공하기 위 하여 동학사 지구와 갑사 지구의 탐방로로 구분하여 활 동량에 따른 시간대별 PMV를 제시하고자 한다(Table 4).
동학사 지구의 경우 갑사 지구보다 비교적 열적으로 쾌 적하다는 결과가 도출되었다. 이는 갑사 지구보다 동학 사 지구의 울폐도가 높아 차양의 효과가 있는 것으로 사 료된다. 동학사 지구의 경우 오전 시간대에는 1.0~1.9met 로 활동할 때 비교적 열적으로 편안하다고 느낄 수 있다.
13시~15시 사이에는 더운 여름철 4km/h이상으로 보행
시 온열감이 높아질 것으로 예상된다. 동학사 지구의 탐 방로 이용시
11시~12시 방문을 권장하고자 한다.
갑사 지구의 경우 더운 여름철 열적으로 편안한 환경을 느끼려면
15시 이후의 방문을 권하고자 한다.
울폐도 조사결과 갑사~금잔디고개의 울폐도가 다른 조사 구간에 비 해 울폐도가 낮은 편이고, 상대적으로 열적으로 취약한 구간으로 판단할 수 있다. 따라서 여름철 탐방로 이용시 적정 활동량을 선정 후 열에 취약한 시간대를 피해서 방 문하는 것을 권하고자 한다.
Fig. 4. Comparison of PMV in the trail and canopy closure 0%(bare land)
고찰
본 연구는 여름철 국립공원 탐방로에서 이용자가 체 감하는 열쾌적성을 예측하고 열쾌적성이 높은 시간정 보, 공간정보, 활동량 정보를 제공하고 어메니티를 높일 수 있는 탐방로 관리 방안의 기초를 마련하고자 하였다.
탐방로 및 숲길 조성 시 이용자를 고려한 쾌적한 환경 을 열쾌적성을 알아보고 이용객에게 쾌적한 온열환경을 제공하기 위한 방안을 모색하고자 도심과 산림의 미기 상 비교를 위해 방재기상관측장비 인근에서 미기상 요 소를 측정하고, 도심기온, 산림기온, 수관하부에 해당하 는 숲길 기온을 이용하여 분석하였다. 이를 바탕으로 여 름철 산림의 기온 저감 효과를 정량적으로 규명하였다.
나아가 계룡산국립공원 주요 탐방로 4개 구간인 동학 사~남매탑 구간, 동학사~관음봉 구간, 갑사~금잔디고개 구간, 갑사~연천봉 구간의 수관 울폐도, 미기상 및 열쾌 적성을 조사함으로써 이용객이 체감하는 더위를 고려한 적정 활동량의 범위를 제시하고자 하였다.
제시한 결과를 토대로 여름철 폭염 및 이상기온에 대 비해 보다 쾌적한 국립공원의 열환경 개선을 위한 방안 을 제안할 수 있었다. 국립공원 탐방객에게 쾌적한 어메
니티를 제공하기 위해서는 인체가 체감하는 온열환경을 종합적으로 나타내는
PMV를 기준으로 방안을 제시할
수 있었다.더운 여름철에는 오전 시간대 또는
15시 이후에 탐방
로를 이용하는 것이 적합한 것으로 판단된다. 또한 열적 으로 쾌적하지 않은 탐방로의 경우, 휴게공간을 설치하거 나, 울폐 정도를 조절하여 열쾌적성을 높여 탐방객의 이 용만족도를 높일 수 있을 것으로 기대한다. 지속적으로 탐 방로의 열쾌적성을 파악하여, 국립공원 탐방로의 체계적 이고 안정적인 어메니티 관리가 가능할 것으로 판단된다.이상의 결과를 통하여 탐방로의 울폐한 수관과 이용객 의 활동량은 열쾌적성에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 국립공원탐방로의 열환경 및 열쾌적성은 이용적 측면에 있어서 탐방로 내 휴식공간 등의 시설 부분의 열 환경 개선을 통해 이용자들이 공간을 쾌적하게 이용하는 데 기여할 수 있을 것이다. 그리고 시간대별 활동량별 열 쾌적성 예측은 탐방 환경 개선 시 주 이용공간을 파악하 여 해당 공간유형의 열쾌적성을 증진시켜 공원의 이용 활 성화 및 만족도 향상에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
한편, 본 연구에서는 열쾌적성 예측에 있어 특정 날짜 에 국한된 점과 국립공원 한 곳을 대상으로 연구를 진행 하였다는 점이 연구의 한계로 작용한다. 그러나 이는 국
Time
haksaDong
MET 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00
1.0 0.42 0.15 -0.28 -0.49 0.75 0.79 0.36 0.15 -0.86 0.29
1.6 0.75 0.57 0.32 -0.14 0.88 0.90 0.71 0.57 -0.03 0.75
1.9 0.86 0.71 0.48 0.08 1.46 0.99 0.85 0.70 0.17 0.83
2.4 1.08 0.92 0.74 0.51 1.35 1.32 1.09 0.94 0.46 1.02
2.8 1.28 1.15 0.95 0.61 1.54 1.45 1.28 1.15 0.69 1.18
3.4 1.51 1.38 1.21 1.00 1.87 1.98 1.54 1.33 0.96 1.46
Gabsa
MET 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00
1.0 1.16 1.08 0.59 0.40 1.44 1.57 -0.58 -1.12 -1.18 -1.25
1.6 1.28 1.18 0.91 0.77 1.32 1.40 0.12 -0.21 -0.67 -1.08
1.9 1.27 1.22 0.97 0.87 1.36 1.42 0.32 0.02 0.15 -0.59
2.4 1.41 1.39 1.13 1.06 1.53 1.55 0.60 0.32 0.22 0.18
2.8 1.46 1.45 1.33 1.22 1.61 1.66 0.84 0.56 0.38 0.31
3.4 1.90 1.90 1.62 1.54 2.08 2.08 1.06 0.87 0.88 0.98
Color Meaning
hot warm slightly warm neutral slightly cool cool cold
<3.0 1.0 to 2.0 0.5 to 1.0 -0.5 to 0.5 -0.5 to 1.0 -1.0 to -2.0 <-3.0 Table 4. Thermal comfort by time according to metabolic rate of Donghaksa and Gapsa trail
립공원의 열환경과 관련된 연구가 아직 초기단계이고 어 메니티를 개선하기 위해 더 구체적이고 정량적으로 제안 하기 위해 연구의 범위를 축소한 것이다. 따라서 향후 국 립공원 탐방로에 대한 추가적인 연구가 진행 된다면 비 교연구를 통해 더 객관적인 방향으로 어메니티를 향상시 킬 수 있도록 단계적으로 확대해 나아가야 할 것이다.
사사
본 연구는
2021년 국립공원 자연자원조사 특정연구
사업(계룡산국립공원 어메니티 자원조사)에 의해 수행 되었습니다.참고문헌
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