「이 광장은 여름에 앉아 있을 수 있는 곳인가」는 대지분석에서 점점 자주 묻는 질문인데, 답하는 도구는 SOLWEIG·ENVI-met 같은 전문 소프트웨어였습니다. sitedia의 04 열쾌적 시트는 그 질문에 조기설계 수준으로 답합니다. 재료의 대부분은 다른 시트가 이미 만든 것이고, 새로 받아오는 데이터는 없습니다.
이 글은 그 지도가 무엇을 계산하는지, 그리고 어느 방향으로 틀릴 수 있는지에 대한 설명입니다. 후반부의 편향 항목은 건너뛰지 마세요 — 열쾌적은 「여기 앉아도 되나」를 말하는 지표라 오독의 값이 바람보다 큽니다.
UTCI(Universal Thermal Climate Index, 범용 열기후지수)는 기온·습도·풍속·복사를 합쳐 사람이 느끼는 온도 하나로 만든 지표입니다. 「기준 환경(무풍·그늘·습도 50%) 에서 같은 생리 반응을 일으키는 기온」으로 정의되고, 단위는 ℃입니다. 국제 공동연구 (COST Action 730)에서 만들어져 도시 열환경 연구에 널리 쓰입니다.
등급은 정의된 이름을 그대로 씁니다.
| UTCI | 등급 |
|---|---|
| 9 ~ 26℃ | 쾌적 (열 스트레스 없음) |
| 26 ~ 32℃ | 보통 더위 |
| 32 ~ 38℃ | 강한 더위 |
| 38 ~ 46℃ | 매우 강한 더위 |
| 46℃ 이상 | 극한 더위 |
한랭 쪽(0~9℃ 약한 한랭, 그 아래 보통·강한·매우 강한·극한 한랭)도 같은 방식으로 정의돼 있고 겨울 계산에 쓰입니다.
| 입력 | 어디서 |
|---|---|
| 기온·습도·일사 | EPW 기상 파일. 바람장미가 쓰는 그 파일에 8,760시간의 건구온도·습도·일사·운량이 전부 들어 있습니다. 월×시각으로 접어 씁니다. |
| 풍속 | 03 바람 시트의 시뮬레이션 결과. 같은 대지·같은 기간을 이미 계산했으면 그대로 재사용합니다. |
| 그늘·하늘열림 | 바람이 쓰는 건물 높이맵에 태양 위치로 그림자를 쏘고, 하늘이 얼마나 열려 있는지(SVF)를 잽니다. 여기에 수목 검출을 얹습니다. |
| 지표면 | 공원녹지 폴리곤 ∪ 항공영상 식생 검출. 잔디는 아스팔트보다 덜 뜨겁습니다(알베도 0.20 vs 0.12). |
이 넷으로 지점마다 평균복사온도(MRT)를 구하고, 기온·습도·풍속과 합쳐 UTCI를 냅니다. UTCI 공식은 6차 다항식 210항이라 손으로 옮기면 반드시 틀립니다. 검증된 공개 구현에서 스크립트로 추출해 그대로 넣고, 공개 검증표 9케이스를 코드에 박아 매번 확인합니다(허용 오차 0.1℃).
시각은 10·14·18시, 기간은 봄·여름·가을·겨울·연간에서 고릅니다. 바람 결과가 있으면 계산은 몇 초입니다. 없으면 바람 시뮬레이션이 먼저 돌아야 하고, 그건 반경에 따라 30초에서 3분입니다.
처음 만든 지도는 공원을 시가지와 같은 색으로 칠했습니다. 남산 남측 반경 300m는 녹지가 69%인데 그늘이 4.3%로 나왔습니다. 건물이 없어 그림자가 없고, 나무의 그늘을 안 만들었기 때문입니다.
이건 작은 오차가 아닙니다. 녹지의 지표면 효과(잔디가 덜 뜨겁다)는 UTCI로 약 1.8℃인데, 수관 그늘 효과는 8~15℃입니다. 공원의 시원함은 대부분 그늘에서 옵니다. 그래서 항공영상에서 검출한 나무에 높이 8m를 가정하고 건물과 같은 방식으로 그림자를 드리우게 했습니다. 나무 그늘은 완전하지 않아서 직달 일사의 15%가 통과한다고 보고(투과율 0.15), 수관 아래 하늘열림은 0.30을 상한으로 잡았습니다.
| 여름 14시 | 그늘 (나무 전) | 그늘 (나무 후) | 그중 나무 |
|---|---|---|---|
| 명동 300m | 27.1% | 33.8% | 8.6% |
| 남산 남측 | 4.3% | 57.8% | 53.9% |
8m는 가정값입니다. 항공사진은 나무의 위치는 알려주지만 키는 알려주지 않습니다. 실제 나무가 더 크면 이 지도보다 시원하고, 어리면 더 덥습니다. 그래서 화면 경고문에 「수고는 알 수 없어 8m로 가정」이 상설로 붙어 있습니다.
기술적으로 하나 짚어둡니다. 수관을 장애물 높이에 넣는 순간 나무 밑에 선 사람의 눈높이가 8m가 되어 「햇볕」으로 판정되는 문제가 생깁니다. 관측 높이를 지면으로 따로 넘겨 이걸 갈랐습니다. 이 처리를 안 하면 나무를 넣고도 아무 효과가 없습니다.
화면 경고문에 적은 그대로입니다 — 숫자를 인용하지 말고 자리끼리 비교하세요. 「이 지점 UTCI 35.1℃」는 이 도구가 보증할 수 있는 값이 아닙니다. 반면 「이 골목은 그늘이라 초록이고 저 광장은 볕이 들어 붉다」「가로수 열이 끊긴 구간에서 색이 바뀐다」는 형태에서 나오는 판단이고, 그건 충분히 읽힙니다.
기간과 시각을 바꿔 보는 게 핵심입니다. 같은 명동이 여름 14시(태양고도 66°)에는 그늘 27%로 붉고, 18시(태양고도 20°)에는 그늘 83%로 초록입니다. 광장을 설계한다면 「하루 중 언제 사람이 머물 것인가」와 겹쳐 보게 됩니다.
배치 대안 비교에도 씁니다. 매스가 놓이면 그늘이 어디로 떨어지고 그 자리의 등급이 어떻게 바뀌는지가 보이니, 옥외 공간을 어느 쪽에 두어야 하는지 근거가 생깁니다.
열환경 평가서가 아닙니다. 실제 평가는 검증된 모델로 여러 날·여러 시각을 돌려 통계로 판정하고, 수목은 수종·수고 실측으로 넣습니다. 여기서 하는 것은 그 앞단, 초기 설계에서 옥외 공간의 열환경 구조를 읽는 도구입니다. 결과 이미지 안에 「수목 그늘은 수고 8m 가정 · 지형 미포함 · 표면 물성은 문헌 대표값 · 숫자를 인용하지 말고 자리끼리 비교하세요」가 늘 박혀 나가는 이유입니다.