본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재후보

연립방정식을 이용한 도시온도와 건물에너지 소비의 상호영향관계 실증 분석 - 서울시를 중심으로 -

Empirical Analysis of Mutual Influential Relationship between Urban Temperature and Building Energy Consumption Using Simultaneous Equation - Focused on Seoul, Korea -

김기중|이승일|이수진
서울연구원 (The Seoul Institute)|2019.03|서울도시연구 (Seoul Studies)|제20권 제1호|pp. 33-44|DOI 10.23129/seouls.20.1.201903.33

0

조회

0

다운로드

4

인용

0

참고문헌

키워드

연립방정식건물에너지Building energy도시온도상호영향관계Urban temperatureMutual influential relationshipSimultaneous equations
주제분류국제/지역개발

초록

이 연구의 목적은 연립방정식을 이용하여 도시온도와 건물에너지 소비의 상호영향관계를 실증분석하는 것이다. 최근 도시열섬과 에너지 소비가 도시문제로 대두되고 있다. 기존 연구에서는 도시온도와 에너지 소비를 각각의 영역에서 연구를 진행하였다. 그러나 도시온도와 에너지 소비문제를 해결하려면 상호 관계를 규명할 필요가 있다. 이 연구의 공간적 범위는 서울시이고, 시간적 범위는 2016년 여름(8월)이다. 연립방정식 모형을 수립하고 이를 2단계 최소자승법(2SLS)을 사용해 분석하였다. 연구 결과, 도시온도와 건물에너지 소비 간 양의 상호영향관계로 분석됐다. 이는 도시열섬으로 인한 온도 상승이 건물의 냉방에너지 소비량을 늘리는 것으로 볼 수 있다. 즉, 도시온도와 에너지 사이의 악순환 현상을 나타내며 이와 관련된 정책이 필요하다. 이 연구는 악순환을 해결하려면 건물에너지 소비 절감이 핵심 역할을 해야한다고 시사한다.

Abstract

This study analyzed the mutual influential relationship between urban temperature and building energy consumption using a simultaneous equation. In most relevant studies, the demonstration of urban heat island and energy consumption has been being separated in each field. However, it is necessary to investigate the interrelationship in order to solve urban temperature and energy consumption problem. The spatial range of this study is the city of Seoul, and the temporal range is in the summer of 2016 (August). A simultaneous equation model of urban temperature and building energy consumption was established and applied using 2 Stage Least Square (2SLS). As the result of this study, there is a mutually positive influence between urban temperature and building energy consumption. That means that the cooling energy consumption in buildings will increase as the temperature rises due to urban heat island in summer. Based on the findings of this study, it could be suggested that the building energy saving policies are the most important in order to cut the vicious circle phenomenon between urban temperature and energy, which has not been considered in many studied until now.

참고문헌 (43)

  1. 강창덕, "공간계량모형에 의한 서울시 에너지 소비 분석과 정책과제: 전력과 도시가스 소비를 중심으로", 서울도시연구, 12(4), pp.1~22 (2011), 서울연구원[DOI]
  2. 강철희, "기부 및 자원봉사와 신뢰의 관계에 관한 연구 : Simultaneous Equation Model을 이용한 분석", 한국사회복지학, 59(3), pp.5~32 (2007), 한국사회복지학회[DOI]
  3. 2016년 이상기후 보고서, "기상청", 기상청, ~ (2017)
  4. 김경태, "청계천 복원사업이 도시열섬현상에 미치는 영향", 국토계획, 50(4), pp.139~154 (2015), 대한국토·도시계획학회
  5. 김기중, "도시구성요소가 도시열과 에너지소비에 미치는 직‧간접적인 영향관계 규명 연구", 서울도시연구, 17(1), pp.125~145 (2016), 서울연구원[DOI]
  6. 김기중, "소득격차를 고려한 조건에서 건물과 도시계획 요소가건물에너지 소비에 미치는 영향요인 분석- 서울시 8월 전기사용량을 중심으로 -", 국토계획, 52(5), pp.253~267 (2017), 대한국토·도시계획학회[DOI]
  7. 김선희, "에너지절약적 도시개발과 과제", 국토, pp.17~32 (2006), 국토연구원
  8. 김유진, "기상 조건에 따른 서울의 열섬 강도 특성에 관한 연구", 국토지리학회지, 46(1), pp.1~19 (2012), 국토지리학회[DOI]
  9. 남진, "도시성장단계평가를 통한 도시재생의 타당성 분석 - 차별적 도시화 모델과 순환적 도시화 모델 적용", 국토계획, 50(3), pp.153~177 (2015), 대한국토·도시계획학회
  10. 민인식, "Stata에서 도구변수 추정법", 한국STATA 학회, 1(2), pp.58~50 (2008)
  11. 박관규, "재난안전시스템의 악순환 속성 및 정책방향 연구", 地域政策硏究(충북연), 28(2), pp.73~98 (2017), 충북연구원
  12. 박기용, "그린네트워크 구축을 통한 공동주택단지 내 열섬현상 저감효과 분석: 대전시 노은지구 열매마을아파트를 중심으로", 환경정책, 20(3), pp.27~50 (2012), 한국환경정책학회
  13. 서울특별시, "서울시 기후환경에너지 지도 제작-4차년도" (2016)
  14. 서홍석, "미기상 수치 모델을 이용한 고층아파트 입지에 따른 바람장 및 기온 변화 연구", 대한환경공학회지, 33(5), pp.340~352 (2011), 대한환경공학회
  15. 안순일, "한반도 기후변화의 추세와 원인 고찰", 한국기후변화학회지, 2(4), pp.237~251 (2011)[DOI]
  16. 에너지경제연구원, "2017 에너지통계연보" (2018), 에너지경제연구원
  17. 이건원, "근린단위의 도시열섬관리를 위한 국지온도와 도시환경의 관계", 한국산학기술학회논문지, 18(10), pp.806~816 (2017), 한국산학기술학회[DOI]
  18. 이창로, "상업용 토지 가격의 베이지안 추정: 주관적 사전지식과 크리깅 기법의 활용을 중심으로", 대한지리학회지, 49(5), pp.761~778 (2014), 대한지리학회
  19. 임진섭, "청소년비행과 공격성의 관계에 대한 연구 -2SLS(2 Stage Least Square Method)을 이용한 분석-", 사회복지연구, 40(4), pp.101~126 (2009), 한국사회복지연구회[DOI]
  20. 정재원, "서울시 행정동별 가구의 에너지 소비량에 영향을 미치는 요인의 통합적 분석", 국토계획, 50(8), pp.75~94 (2015), 대한국토·도시계획학회
  21. 조희선, "도시공간특성이 열섬현상에 미치는 영향", 환경정책, 22(2), pp.27~43 (2014), 한국환경정책학회[DOI]
  22. 주영선, "경제조사에서의 이상치 탐지와 처리방법", 한국데이터정보과학회지, 27(1), pp.131~142 (2016), 한국데이터정보과학회[DOI]
  23. 최민정, "중고령 여성의 사회적 자본과 경제적 자본의 관계에 관한 연구: 연령대별 비교", 보건사회연구, 35(2), pp.124~163 (2015), 한국보건사회연구원[DOI]
  24. 최열, "2SLS를 이용한 지역재정 및 예산과 성장잠재력간의 상관 분석", 국토계획, 43(4), pp.65~77 (2008), 대한국토·도시계획학회
  25. 한국은행, "국민계정", 한국은행, ~ (2016)
  26. Ohashi, Y, "Influence of Air-Conditioning Waste Heat on Air Temperature in Tokyo during Summer:Numerical Experiments Using an Urban Canopy Model Coupled with a Building Energy Model", American Meteorological Society, 46, pp.66~81 (2007)
  27. Bayraktar, H, "A Krigingbased approach for locating a sampling site—in the assessment of air quality", Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 19, pp.301~305 (2005)
  28. Casandra, "What is the Heat Island Effect" (2016), Green Ribbon
  29. Central Intelligence Agency, "Country Comparison:Electricity-Installed Generating Capacity" (2016), CIA
  30. Chaosu, L, "Urban form and household electricity consumption: A multilevel study", Energy and Buildings, 158(2018), pp.181~193 (2018)
  31. Estiri, H, "A structural equation model of energy consumption in the United States:Untangling the complexity of per-capita residential energy use", Energy Research &Social Science, 6, pp.109~120 (2015)
  32. Ewing, R, "The impact of urban form on U.S. residential energy use", Housing Policy Debate, 19(1), pp.1~30 (2008)
  33. Gugliermetti, F, "Climate models for the assessment of office buildings energy performance", Building and environment, 39(1), pp.39~50 (2004)
  34. Howard, B, "Spatial distribution of urban building energy consumption by end use", Energy and Buildings, 45, pp.141~151 (2012)
  35. Jusuf, S. K, "The indirect role of households in shaping US residential energy demand patterns", Habitat International, 31(2), pp.232~242 (2007)
  36. Kondo, H, "Development of a Multi-Layer Urban Canopy Model for the Analysis of Energy Consumption in a Big City: Structure of the Urban Canopy Model and Its Basic Performance", Boundary-Layer Meteorology, 116, pp.395~421 (2005)
  37. Neto, A, H, "Comparison between detailed model simulation and artificial neural network for forecasting building energy consumption", Energy and buildings, 40(12), pp.2169~2176 (2008)
  38. Qin, B, "Planning parameters and Household Carbon Emission: Evidence from High-and Low-carbon Neighborhoods in Beijing", Habitat International, 37, pp.52~60 (2013)
  39. Radhi, H, "Quantifying the domestic electricity consumption for airconditioning due to urban heat island in hot arid regions", Applied Energy, 112, pp.371~380 (2013)
  40. Radhi, H, "Impacts of urbanisation on the thermal behaviour of new built up environments: A scoping study of the urban heat island in Bahrain", Landscape and Urban planning, 113, pp.47~61 (2013)
  41. Rosenfeld, A. H, "Mitigation of urban heat islands: materials, utility programs, updates", Energy and Building, 22(3), pp.255~265 (1995)
  42. Voogt, J, A, "Urban heat island: hotter cities" (2004), American Institute of Biological Sciences
  43. "Spatial interpolation of temperature in the United States using residual kriging" (2013)[URL]

관련 논문AI추천

도시구성요소가 도시열과 에너지소비에 미치는 직‧간접적인 영향관계 규명 연구김기중, 안영수, 이승일서울연구원 · 서울도시연구2016 · 제17권 제1호기온변화가 전력소비에 미친 효과의 추정 - 서울시의 경우 -정준호, 허인혜기후연구소 · 기후연구2015 · 제10권 제2호지구온난화가 가정부문 에너지 소비량에 미치는 영향 분석: 전력수요를 중심으로원두환, 임현진, 정수관재단법인 에너지경제연구원 · 에너지경제연구2013 · 제12권 제2호건물용도별 냉방에너지 소비량 차이에 관한 연구김기중, 이창효서울연구원 · 서울도시연구2019 · 제20권 제2호GCAM을 이용한 건물부문 실내온도 규제의 효과 분석김수덕, 백민호, 오재익, ZULFIKAR YURNAIDI한국자원공학회 · 한국자원공학회지2016 · 제53권 제1호공동주택단지의 공간 특성이 단지내 전기소비량에 미치는 영향 - 서울시 1,122개 공동주택 단지를 대상으로강명구, 임재빈, 허익수서울연구원 · 서울도시연구2019 · 제20권 제3호

이 간행물의 다른 논문 (8건)

마을활동가의 직업적 특성 분석 - 서울시 1기 마을활동가의 직업분류와 활동 지속여부를 중심으로 -정석, 김동민pp. 1-1716개 광역지자체 온실가스배출 효율성에 대한 글로벌맘퀴스트 분석 - 녹색생산성을 중심으로 -서형준, 이형석pp. 19-32근린지역을 중심으로 한 전업주부들의 자가용-비통근 통행특성박영준, 박소현pp. 45-59호텔과 ‘조국 근대화’ - 1960-70년대 서울을 중심으로 -김미영pp. 61-79소셜 네트워크 데이터를 활용한 서울방문 관광객의 선호 관광지 시공간 특성 분석이주윤, 강영옥, 박예림, 김나연, 김동은pp. 81-96
원문 보기