[1] 송도국제도시 열섬 및 계절별 열환경 시뮬레이션 개요

『송도국제도시 열섬 및 계절별 열환경 시뮬레이션』
– 도시 구조와 기후 특성이 공간에 미치는 영향을 정량적으로 분석하다 –

1. 프로젝트 개요

• 프로젝트명: 송도국제도시 열섬 및 계절별 열환경 시뮬레이션
• 목표: 도시 구조가 열섬 현상 및 계절별 기후 체감에 미치는 영향을 분석하고, 개선 가능성을 시뮬레이션으로 제시
• 대상지역: 인천 송도국제도시

2. 배경 및 문제의식

송도는 해안 간척지를 기반으로 조성된 계획도시로, 자연 지형 없이 평탄한 지면 위에 고층 건물군이 밀집되어 있습니다. 이로 인해 녹지율은 낮고, 공기 흐름을 막는 구조가 형성되어 여름철에는 열섬 효과, 겨울철에는 강한 해풍으로 인한 불쾌감 등이 발생합니다.

이에 따라 도시 구조가 기후 체감에 미치는 공간적 영향을 시뮬레이션을 통해 정량적으로 분석하고, 기후 적응형 도시 구조의 가능성을 탐색하고자 합니다.

3. 데이터 수집 및 전처리

구분	수집 내용	출처
기후 데이터	평균 기온, 풍속, 일사량 등	기상청 기후데이터포털
건축물 정보	건물 위치, 높이, 밀도	OpenStreetMap, 공공데이터포털
녹지 및 공원	공원 위치 및 면적	국토부 도시계획 WMS
용도지역	주거/상업/공업지역 구분	인천시 도시계획 자료

4. 분석 지표 및 변수 설계

• 열부하 지수 = 건물 밀도 × 일사량 – 녹지율
• 바람 차단 지수 = 고층 건물의 바람 통로 차단 정도

→ 위 지표를 통해 열이 축적되기 쉬운 지역, 바람 유입이 어려운 구조, 녹지 부족으로 인한 열저감 미흡 지역을 도출합니다.

5. 시뮬레이션 시나리오 설계

시나리오	조정 내용	기대 효과
S1: 공원 확장	공원 면적 20% 확장	도시 열저감 → 열섬 효과 완화
S2: 물류센터 재배치	고층 물류시설을 후방(외곽)으로 이동	해풍 흐름 개선 → 겨울철 바람흐름 안정화
S3: 고층단지 분산	고층 건물의 공간적 분산 배치	바람길 확보 → 체감온도 개선

6. 결과 시각화 및 분석

• 공간 시각화: folium, geopandas를 활용하여 열지수 및 바람 차단 지수 분포를 지도상에 시각화
• Before vs After 분석: 시나리오별 지표 변화를 시각적으로 비교
• 클러스터 단위 비교: 고온 지역 또는 바람 막힘 지역의 구조적 특성 비교

7. 기대 효과 및 활용 방안

• 도시열섬 완화 및 바람길 확보를 위한 설계 가이드라인 제공
• 도시 기후 적응계획 및 정비사업 우선순위 설정 자료로 활용
• 스마트시티 및 저탄소 도시 설계에 활용 가능한 구조 분석 프레임 제공

📍 Reference

1. 김인무 외, 에너지 상대가격 변화에 따른 에너지 수요 예측
2. 여인애 외, 도시계획단계의 에너지 수요예측 방안
3. 유기정, 바람길 계획을 통한 도시열섬현상 완화에 관한 연구
4. 전범석 외, 3차원 도시공간정보를 활용한 도시열섬 분석
5. 정종철, 도시열섬효과의 공간 요인 분석
6. 주현수 외, 도시 바람길과 대기질의 관계 연구

🚢 다음 항해를 준비하며

도시는 단순한 구조물이 아니라 기후와 상호작용하는 거대한 유기체입니다.
이제 우리는 도시 속 열의 흐름과 바람의 경로를 해석하며, 데이터가 말하는 도시의 숨결을 쫓는 항해를 시작합니다.