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 분석폭염기 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 비교분석연구 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 감소효과첫째, 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 모델링보행자 레벨의 환경만을 분석했다는 점과 대상지 모델링 과정에서 프로그램의 성능 및 컴퓨터 처리용량의 한계로 대상지를 일부 단순화해 모델링했다는 한계가 있다또한 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 필요재건축사업 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)

여름철의 폭염과 계절에 상관없이 나타나는 미세먼지는 최근 우리나라의 환경정책의 주요 현안 이슈다. 특히 폭염 등 열환경 문제와 대기 풍속의 악화가 상호작용하면서 대기오염이 심각해지고 있다.이번 회에서는 'CFD 시뮬레이션을 통한 저층주거지 도시재생뉴딜사업 마중물사업의 시행에 따른 온도 및 미세먼지(PM2.5) 감소효과 분석 연구'라는 주제의 논문을 소개하고자 한다.이 논문은 2022년 1월 한국산학기술학회, Vol.23 No.1에 게재됐다. 중앙대 일반대학원 도시공학과 박진철이 완성했다.폭염과 미세먼지로 시민들의 건강이 위협받고 있으며 상대적으로 열악한 주거환경인 노후 저층 주거지는 취약성이 더 높기때문에 본 연구는 좋은 주제라고 생각한다. 주요 내용을 간략히 소개한다.◇ 연구의 목적... 마중물사업의 시행 전·후의 온도 및 미세먼지 변화를 CFD 시뮬레이션을 통해 분석기존 재개발·재건축사업을 통해 물리적인 주거환경의 개선이 이뤄졌으나 당해 지역의 이상기후 대응 및 쾌적한 주거지 조성 등의 개선효과에 대해서는 주요 관심이 아니었다.이에 따라 당해 지역 주민의 거주환경 측면에서 폭염, 미세먼지 등 이상기후 대응효과 확인을 위한 연구가 필요하다고 판단했다.또한 마중물 사업은 도시재생뉴딜사업지역을 대상으로 사업간 연계를 유도하고 민간의 투자를 유치하기 위해 전략적으로 추진된다.마중물사업의 시행 전·후의 온도 및 미세먼지 변화를 CFD시뮬레이션을 통해 구체적으로 분석해 향후 바람직한 재생사업 추진을 위한 시사점을 제공할 필요가 있다.▲ 분석의 틀◇ 연구의 방법... CFD 시뮬레이션을 수행해 마중물사업 시행 전·후의 기온 및 미세먼지를 높이별로 분석본 연구는 “본동 도시재생뉴딜사업지역”(서울시 동작구 본동 10-32번지 일대)을 대상으로 한다. 시뮬레이션 기상경계조건은 2020년 기온이 가장 높게 기록된 6월22일의 오후2시 온도와 평균 미세먼지(PM2.5) 농도를 사용한다.이를 위해 최신 여름철 공개 데이터인 지역별 상세관측자료(온도) 및 한국환경공단(미세먼지) 포탈을 활용해 진행한다.내용적으로는 CFD 시뮬레이션을 수행해 도시재생뉴딜사업(안)에 제시된 마중물사업 시행 전·후의 기온 및 미세먼지를 높이별로 분석한다.즉 기초현황 시뮬레이션을 통해 도시재생 뉴딜사업 대상지에서의 온도 및 미세먼지를 추출하고 도시재생뉴딜사업의 설계요소가 반영된 모델을 시뮬레이션을 통해 온도 및 미세먼지를 추출한다.시뮬레이션 결과에 대한 분석은 마중물사업 시행 전·후 및 인접(마중물사업 부지 도로에 직접 면하는)·근접(마중물사업 부지와 이격하여 다른 골목길에 접하는) 골목길 부분의 4가지 데이터를 비교분석했다.분석된 결과를 기초로 도시재생 뉴딜사업의 도시 환경적 측면에서 비교 분석한다.◇ 주요 연구결과... 마중물사업부지와 인접한 골목은 온도․미세먼지 감소효과가 집중적으로 나타남첫째, 마중물사업부지와 인접한 골목은 온도․미세먼지 감소효과가 집중적으로 나타났고 분포되지 않은 골목은 감소효과가 미미하게 나타났다.둘째, 마중물사업 부지 인접 골목 중 물리적 환경변화가 이뤄지지 않은 부분에서 온도는 하락했지만 미세먼지 감소는 나타나지 않았다.셋째, 마중물사업부지와 이격된 근접 골목은 마중물사업에 의해 녹지생성이 이뤄진 부지와 가까운 일부에서만 보행자 높이에서 온도가 내려갔다. 미세먼지는 이보다 높은 높이 10미터(m) 이상에서 나타났다.넷째, 마중물사업으로 조성된 녹지는 온도와 미세먼지 감소를 동시에 유발했였으나 도로폭원 증가와 건물 신축은 온도에는 영향은 없았다. 바람길 확산으로 인한 미세먼지 감소에 영향이 있는 것으로 판단된다.◇ 연구성과의 한계... 시각각 변하는 기상환경과 교통, 유동인구 등 다양한 변수를 고려하지 못함시뮬레이션의 한계상 단일 대상지역에 해서 분석해 일반화에 어려움이 있다. 시시각각 변하는 기상환경과 교통, 유동인구 등 다양한 변수를 고려할 수 없었다는 것이 한계점이다.또한 전산 모델링하는 과정에 있어 컴퓨터 구현의 기술적 한계로 실제 환경을 가능한 범위에서 단순화해 적용한 것과 세부적인 여러 대안을 가지고 검토하지 못한 것도 극복해야 한다다.◇ 향후 연구과제... 도시재생뉴딜사업의 환경적 문제개선에 적용할 수 있는 기초자료로 활용본 연구를 바탕으로 마중물사업으로 생성되는 물리적 환경요소별로 추가 시뮬레이션을 시행하여 도시환경에 대한 영향을 구체적으로 분석할 필요가 있다.또한 본 연구에서 마중물사업의 세부 물리적 변화항목별로 온도 및 미세먼지의 감소량을 도출해 뉴딜사업의 도시환경적 영향을 확인했다는 점에서 향후 도시재생뉴딜사업의 환경적 문제개선에 적용할 수 있는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. ▲ 배웅규 전문위원 (중앙대학교 교수)