공동주택의 노후화에 따라 안전과 기능 저하 등으로 노후 공동주택은 재건축의 대상이 되고 있다. 그러나 고층 고밀화로 바람길 저해와 불투수층 면적 증가, 열흡수원 감소 등으로 폭염, 도시열섬과 같은 이상기후 현상에 부정적 영향을 미치고 있다.

이번 회에서는 '공동주택단지 재건축사업 전⋅후의 외부공간 온도 및 온열 쾌적성 비교 연구 - 서울 서초구 반포 주공 1, 2, 4주구를 대상으로'라는 주제의 논문을 소개하고자 한다.

이 논문은 2021년 12월 한국경관학회, Vol.13 No.2 (통권25호)에 게재됐다. 중앙대 일반대학원 도시공학과 박진철이 완성했다.

기존에는 재건축사업의 개발밀도, 세대수, 주거만족도 등에 대한 연구가 주를 이루고 있으나 재건축사업 대상지의 환경적인 측면 연구가 거의 없기 때문에 본 연구는 좋은 주제라고 생각한다. 주요 내용을 간략히 소개한다.

◇ 연구의 목적... 재건축 전⋅후의 온도와 온열쾌적성(PET)의 변화를 CFD 시뮬레이션을 통해 분석

폭염기 동안 공동주택단지의 재건축 전⋅후의 온도와 온열쾌적성(PET)의 변화를 CFD시뮬레이션을 통해 확인해 미기후 열환경 변화를 정략적으로 비교분석하는 것을 목적으로 한다.

▲ 분석의 틀
◇ 연구의 방법... 재건축 전⋅후 시뮬레이션을 통해 온도⋅PET를 추출로 재건축의 온열 쾌적성 비교분석

연구 대상지의 재건축 전후 시뮬레이션을 통해 온도·PET를 추출로 재건축의 온열 쾌적성을 비교분석했다. 연구 방법은 다음과 같다.

첫째, 대상지 기초현황(입지현황, 물리적현황, 기상현황 등)을 분석하고 물리적 현황은 현장조사와 기초자료를 통해 조사한다.

둘째, CFD시뮬레이션을 위한 경계조건 수립은 기상데이터 포탈과 현장실측을 활용해 정립한다.

셋째, 재건축 전의 현황모델과 주택재건축 정비사업 계획(안)을 반영한 재건축 후의 모델을 만들어 현황 CFD시뮬레이션 및 신뢰성 분석을 진행한다.

넷째, 재건축 전⋅후 시뮬레이션을 통해 온도⋅PET를 추출하고 재건축의 온열 쾌적성을 비교분석한다.

◇ 주요 연구결과... 보행자 레벨의 PET감소는 주동과 주동 사이 및 필로티 공간에서 감소효과

첫째, 일부 시간대에서 보행자 레벨의 PET감소는 주동과 주동 사이, 필로티 공간에서 감소효과가 뛰어났다. 또한 필로티 조성으로 인한 보행자 레벨에서의 풍속 증가를 확인했다.

둘째, 대상지 내외부 공간의 재질은 재건축 전에는 아스팔트, 보행도로에서 재건축 후에는 녹지 및 수공간과 보행도로로 변했다. 이를 통해 온도는 상승할지라도 PET 감소효과가 있는 것으로 나타났다.

셋째, 재건축 단지 외부공간에서 PET감소가 확인됐으며 대상지 외부 공간의 덮개공원 생성은 온도 감소효과는 없으나 PET 감소에 긍정적인 영향을 미쳤다.

넷째, 단지 주변 학교에서 PET감소가 확인됐으며 풍향에 따라 차이가 있다. 단지에서 불어오는 풍향에서는 PET가 감소했지만 재건축이 진행되지 않은 부분에서 불어오는 풍향에서는 PET가 감소하지 않았다.

◇ 연구성과의 한계... 프로그램의 성능 및 컴퓨터 처리용량의 한계로 대상지를 일부 단순화해 모델링

보행자 레벨의 환경만을 분석했다는 점과 대상지 모델링 과정에서 프로그램의 성능 및 컴퓨터 처리용량의 한계로 대상지를 일부 단순화해 모델링했다는 한계가 있다

또한 시뮬레이션 프로그램 특성상 시시각각 변화하는 기상환경, 차량, 유동인구 등 다양한 변수를 고려하지 못해 연구 결과을 일반화하기는 어렵다.

◇ 향후 연구 과제... 보다 쾌적한 주거환경 조성을 위해 단지의 외부 공간조성 방안 필요

재건축사업 추진시 현재 용적률이나 층수 등 물리적 환경 중심으로 다뤄지는 상황에서 단지의 미기후 환경을 고려함으로서 보다 쾌적한 주거환경 조성을 위해 단지의 외부 공간조성 방안을 필요로 한다.

▲ 배웅규 전문위원 (중앙대학교 교수)