본 연구는 정확한 열환경 평가를 위해 옥외 공간에서 체감하는 열쾌적성과 미기후 모델링을 통해 산출된 열쾌적지수의 차이점을 확인하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 대구광역시에 위치한 대학 캠퍼스 두 곳을 대상으로 하여 열쾌적성을 평가하는 두 가지 방법론을 적용하고 분석 결과를 비교하였다. 첫 번째 방법은 현장 설문조사를 기반으로 하여 시민들의 열쾌적성 정보를 수집하는 것이며, 두 번째 방법은 미기후 모델인 ENVI-met을 활용하여 열쾌적지수(PMV)를 수집하는 것이다. 또한, 열쾌적성에 영향을 미치는 요인을 파악하고자 그늘의 특성과 토지피복 특성을 기준으로 캠퍼스 내 상세 대상지를 선정하고 이러한 요인이 열쾌적성에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과, 두 대학의 분석 일시와 장소가 달랐으나 방법론별 유사한 양상이 나타났다. 먼저, 설문조사 결과 그늘의 양이 증가할수록 쾌적한 것으로 나타났으며, 토지피복의 종류별 특성과는 다른 결과가 나타났다. 다음으로 모델링 결과 전반적으로 설문조사 결과와 비슷한 양상이 나타나지만 동일한 그늘의 특성을 가지는 세부 대상지에서 토지피복이 열환경에 부정적인 영향을 미치는 피복일 경우 열쾌적지수가 더 높게 나타났다. 결론적으로 설문조사 결과와 미기후 모델링 결과 간에 차이가 존재하며, 정책 반영을 위한 열쾌적성 정보의 수집 시 현장 기반의 체감 더위 정보의 수집을 통해 정확한 정보를 활용할 필요가 있을 것으로 판단된다.

자동차 고급화 추세에 따라 소비자의 차량 실내 환경에 대한 관심이 증가함에 따라 자동차의 기본적 성능뿐만 아니라 실내 쾌적성 향상에 관심이 증대되고 있다. 또한 자동차 실내 쾌적성에 대한 연구는 운전자에게 만족을 제공하 는데 그치지 않고, 운전자의 불쾌지수 및 스트레스를 낮추어서 교통사고의 위험을 줄이는데 기여할 수 있기 때문에 매우 중요한 연구 주제이다. 따라서 본 연구에서는 운전자의 뇌파측정을 통해 통풍시트의 온도변화에 따른 쾌적감 변화와 쾌적온도를 알아보고, 온도변화에 따른 남녀간 쾌적감에 대한 차이를 탐색하고자 하였다. 연구결과 첫째 통풍시 트의 온도가 22℃, 25℃, 28℃에서 각각의 실험군을 비교한 결과 28℃보다 25℃에서 통계적으로 유의하게 쾌적감이 더 높게 나타났다. 둘째 통풍시트 온도 변화에 따른 남녀간 쾌적감에 대한 실험결과 남성과 여성이 온도에 따라 느끼는 쾌적감은 통계적으로 유의한 차가 없는 것으로 나타났다. 향후 자동차의 실내온도와 통풍시트의 온도 변화에 따른 운전자의 쾌적감 변화를 파악하여 상관관계를 분석한다면, 운전자의 쾌적성을 확보하여 휴먼에러로 인한 교통사고를 낮출수 있을 뿐만 아니라 자동차의 전기에너지의 사용량을 줄일 수 있을 것이다.

The healing environment in hospitals is very important. Three factors must be satisfied to create a healing environment in the hospital. First, chemical elements such as pathogens and pollutants must be controlled. Second, physical factors such as temperature, humidity and airflow must be satisfied. Third, psychological factors must be satisfied. The purpose of this study was to evaluate the indoor thermal environment by conducting a questionnaire (Thermal Sensation Vote, TSV) and a Predicted Mean Vote (PMV) measurement. The questionnaires were distributed to 20 medical staff (nurse), 84 inpatients and 113 outpatients. Temperature, humidity, air quality and comfort were evaluated. Measurements were conducted in the waiting room and lobby of the first and second floors of the outpatient area as well as wards on 10th floor. Both south and north-facing wards were divided to analyze the PMV difference by the orientations. The survey results showed high satisfaction values in the outpatient department for temperature satisfaction and comfort. In the inpatient department, air quality satisfaction showed good values. Moreover, the humidity satisfaction level in the nurse station was high. The PMV measurement results showed that the PMV was lower in the ward than in the outpatient area. Comparison of the questionnaire and measurement results showed that the questionnaire results were lower than those of the measurement in the outpatient area. As a result, it is necessary to reduce the gap between questionnaire and measurement results It is also important to create an indoor environment that matches the thermal preferences of the occupant by operating the air handling unit (AHU).

Since the expectations and demand for higher ride comfort of the customers (driver and passengers) have been dramatically increased, new vehicle model launched on the market have not only better performance and design-wise appealing, but also ride comfort has to be increasingly better than its predecessor. Automotive manufactures have focused on the increasing human thermal comfort. To achieve a high thermal comfort, most manufacturers provide a system for their cars to ensure ventilation, heating and cooling air in the passenger compartment. As results, the influence of the seats and situations in the thermal human comfort are considered. And, the temperature distribution pattern on the human face is acquired at natural condition, both warm condition on which seat is managed around 30℃ and hot condition on which seat is managed around 50℃.

In this paper, it is intended to investigate the condensation characteristics of a supply vent cap, which is designed and developed for natural ventilation systems for ondol heating spaces. Numerical simulations are conducted using a CFD package to analyze airflow and thermal conditions around the vent cap. Temperature and humidity distributions are obtained to predict condensation on the surface, depending on the material properties. As the thermal conductivity decreases, decreased is the condensation surface area. The thermal conductivity of the vent cap is found to be less than 1 W/mK in order to prevent condensation under the winter design condition of Seoul. An experimental technique is introduced to visualize condensation on surfaces using water-absorbing mud film. Analytical results are in good agreement with experimental observations. Discussion are also included for the thermal comfort and flow characteristics around the vent cap observed by the flow visualization and temperature visualization studies.

Experiment on the thermal response of college-age Korean was conducted in a thermal environmental chamber during winter season. Eight environmental conditions composed of five air temperatures (18∼26℃) and two relative humidities (40, 60%) were selected. To investigate the uniformity of thermal environments, the spatial distributions and the temporal variations of thermal parameters were examined in the test chamber. Subjects of 7 females or 7 males were questioned in the chamber for three hours, where thermal and comfort sensations were surveyed every fifteen minutes. The repeatability and temporal variation of thermal response were discussed. The thermal sensation votes of subjects were compared with the predicted mean votes calculated from the thermal parameters and human parameters. The correlation between thermal sensation votes and comfort sensation votes of subjects were discussed.

Numerical simulation using computational fluid dynamics (CFD) was performed to calculate the predicted mean vote (PMV) based on velocity and temperature profiles of air in a partitioned office building. The office building (W:14.65 m, D:7.57 m, and H:2.63 m) was divided by partitions of 1.5 m height and shared by 7 office workers. Each person uses a personal computer and printer on a desk. One stand-type air conditioner was installed in the corner of the room and operated at the variable flow rate of 35 ㎥/min. In the case study, we assumed that the initial temperature of the room was 303 K and it was cooled down by operating air-conditioner. The outside temperature was fixed at 303 K and the heat flux through the windows was included in the calculation. Heat sources of personal computers, human bodies, fluorescent lamps, and refrigerator were considered. The temperature and PMV values were also calculated to asses the thermal comfort of each person by operating time of air conditioner. It was found that the thermal comfort could be improved by changing the angle of diffuser grill of air conditioner.

Thermal response of Korean college students was investigated in a thermal environmental chamber during summer season. Eight thermal conditions combined with four air temperatures (24, 26, 28, 30℃) and three relative humidities (40, 60, 80%) were selected. Subjects of seven females and seven males were questioned in the chamber for three hours, where thermal and comfort sensations were surveyed every fifteen minutes. During the period of thermal response experiment, four thermal parameters of air temperature, relative humidity, air velocity, and globe temperature were monitored in the test chamber. The repeatability and temporal variation of thermal response were discussed. The thermal sensation vote (TSV) of females is in good agreement with the predicted mean vote (PMV) calculated from the thermal parameters and human parameters. However, the TSV of male shows a slight discrepancy with the PMV. The neutral points of both female and male are very close to 0.18 of PMV, indicating that college-age Korean like to a slight warm environment compared with Western people. The thermal sensation vote of subjects is well correlated with the comfort sensation vote.

We performed numerical analyses on the optimal discharge angle of a 4-way cassette air conditioner, which is mounted on the ceiling of the classroom, by using thermal comfort and ventilation indices. We analyzed the effective draft temperature, the local mean age and the local mean residual life time with respect to the variation of the air discharge angle of the air conditioner in all occupied zone. Air diffusion performance index, local supply effectiveness and local exhaust effectiveness were used to investigate the optimal value of air discharge angle. From the results, we found out that the optimal discharge angle of the air conditioner is about 40 degrees in the present model.

인간 감성변화의 기본인 피부온도 및 피복내 온습도 측정을 위한 시스템과 감성공학적 해석을 위한 보다 정밀하고 안정성이 있는 센서의 응답성 및 회로의 선형화에 대한 연구를 수행하고, 의복내 환경평가 및 실내 온습도 측정등의 다양한 감성공학적 해석을 위한 소프트웨어의 개발이 본 연구의 목적이다. 본 연구에는 손쉬운 온습도 변환장치와 풍부한 저장능력 등 다양한 분야에서 활용이 가능한 온습도 측정기와 이에 필요한 센서를 개발하고 측정기의 선형화특성을 평가하였다.

문명의 발달과 함께 수면부족으로 인한 여러 가지 스트레스와 질환이 증가하게 되어 최근 수면연구에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 다양한 온열환경 조건에서의 쾌적한 수면을 위한 온열환경을 제시하기 위해, 5명의 여성 피험자를 대상으로 22℃, 26℃, 30℃의 일정온도 조건과 25℃에서 1시간 후와 2시간 후에 각각 1, 2℃를 상승시켜주는 변동온도 조건하에서 수면생리신호를 측정하였다. 그리고, 수면단계 평가를 이용하여 총 수면시간, 깊은 수면의 비율, 그리고 최초 수면시작 시간에서 최초의 서파 수면이 나타나기까지의 지연시간 등의 수면효율을 평가하였다. 그 결과, 일정온도 조건에서는 26℃에서 총 수면시간(466.7±10.25분)과 깊은 수면의 비율(33.1±4.95%)은 타 조건에 비해 높게 나타났고, 최초 서파수면까지의 지연시간(9.8±3.33분)은 타 조건에 비해 낮게 나타나 쾌적한 수면을 위한 가장 적절한 온열조건임을 관찰할 수 있었다. 그리고 변동온도 조건에서는 4가지 온열조건간에는 큰 차이가 나타나지 않았지만, 모든 조건에서 일정온도 조건보다는 좋은 결과를 나타내었다. 또한 수면 중 신체 움직임과 설문 분석에서도 동일한 결과를 보였다. 본 연구를 통해, 수면생리신호를 이용한 수면 쾌적성 분석은 수면의 질적인 상태를 관찰하는데 매우 적합한 파라메터를 도출할 수 있으며, 여러 가지 수면환경 조건을 평가하는데 매우 유용한 지표가 될 수 있음을 보였다.

본 연구에서는 기존의 공조방식 및 본 연구에 제안된 개별환경제어시스템(PEM)으로부터 재실자가 거주하여 사용하고 있는 컴퓨터룸(CR)에 대해 기하학적으로 3차원 시뮬레이션을 수행하여 CR의 열취득과 재실자 온열 쾌적감을 감성공학적 측면에서 분석하였다. 본 연구로부터 바닥으로부터 공기를 유입하여 천정으로 유출하는 바닥취출공조(TAM)방식이 실내 환경 개선에 유리하고 디퓨저만을 통하여 공기가 유입되어 천정과 바닥으로 공가가 유출되는 개별공조(PEM) 방식은 열적 냉각 성능은 좋으나 컴퓨터와 재실자 주변에 강력한 재순환 유동을 유인하여 실내 환경의 쾌적감 측면에서는 불리하다. 그러나 PEM과 TAM방식의 결합이 감성공학적 온열특성 분포로부터 CR의 재실자 주변온도 분포에 최적임을 알 수 있다.

온열쾌적감에 영향을 주는 중요한 요인들로는 온도, 습도, 기류 등의 물리적 요인과 성별이나 체질 등 뿐만 아니라 온열환경에서 느끼는 인간의 감성적인 측면도 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 여러 가지 온열 환경 중에서 실내의 상하온도차와 기류방식의 제어에 따른 생체반응의 변화, 및 감성의 변화를 관찰하여 온열환경에 따른 인간의 온열쾌적감을 평가하기 위해 생리신호를 측정, 분석하였다. 인간에게 가장 쾌적함을 주는 최적의 실내 상하온도차와 기류제어방식을 구현하기 위한 평가방법으로 MST(mean skin temperature)분석 및 HRV(heart rate variability) 분석과 EEG 주파수 스펙트럼 분석을 시행하였다. 그 결과 실내의 상하온도차는 23℃의 머리부위 온도에서 발 부위와의 온도차가 -3℃일 때 가장 쾌적한 조건으로 나타났고, 기류제어방식은 감성기류조건에서 가장 쾌적함을 보였다. 본 연구를 통해 실내의 상하온도차와 기류방식에 대한 온열환경의 쾌적조건을 설정하였고, HRV 분석과 EEG의 주파수 분석이 주판신소설문평가와 유의한 결과를 나타내어 이러한 생리신호의 분석이 인간의 감성적 측면을 고려한 온열쾌적성을 펑가하는데 보다 객관적이고 신뢰성 있는 평가지표로 이용될 수 있음을 제시하였다.

본 연구는 여름철에 수행된 체감실험 결과이다. 연구의 목적은 함국인을 대상으로 여름철 체감실험을 통해 SET*(PMV)와 상관관계를 규명하고, ASHRAE Standard 55-74의 쾌적영역과 한국인의 쾌적영역을 비교 검토한는 것이다. 따라서 한국인에 대하여 생리 및 심리적인 접근방법을 통해 냉방시 온열쾌적감을 분석하여, 온열환경지표(PMV, SET*)의 적용가능성을 검토하였다. 또한 청년 및 고령자에 대하여 각각 쾌적영역을 제시하였다. 냉방시 체감실험결과는 다음과 같다. 1. 청년층의 중립 SET*(TSV=0)는 26.4℃이었지만, 고령자의 경우는 26.9℃ 이었다. 2. 청년과 고령자의 발한은 평균피부온도 34℃ 근처에서 급격하게 상승하였다. 3. 청년층의 온열적 중립영역은 SET* 25.4~27.5℃(0.20〈PMV〈0.85)이지만, 고령자의 중립영역은 SET* 25.8~28.0℃(0.43〈PMV〈1.07) 이었다.

본 연구의 목적은 한국인을 대상으로 겨울철 체감실험을 통해 SET*(PMV)와 상관관계를 규명하고, ASHRAE Standard 55-74의 쾌적영역과 한국인의 쾌적영역을 비교 검토하는 것이다. 실험에 참가한 각 피험자는 동일한 유니폼을 착용한 체 의자에 앉아 환경시험실에서 2시간 체재하였다. 피험자의 평균피부온도는 신체 3군데에서 측정한 피부온도 값을 이용하였고, 전신온냉감 및 쾌불쾌감 신고는 매 15분 간격으로 측정하였다. 전신온냉감 신고 스케일은 -3= cold, -2=cool, -1=slight cool, o=neutral, +1= Slightly warm, +2=warm, +3=hot 이며, 쾌불쾌감 신고스케일은 0=comfortable, +1=slightly comfortable, +2=uncomfortable, +3=very uncomfortable이다. 겨울철 체감실험을 통해 아래의 결론을 얻었다. 1)전신온냉감이 중립이 될때 청년층의 SET*는 25.5℃이며, 고령자의 중립온도는 27℃이었다. 고령자는 청년에 비해 1.5℃(SET*) 정도 고온을 선호하였다. 2)청년층의 쾌적영역은 24.2-26.8℃(SET*)이며, 고령자의 쾌적영역은 25.7-28.2℃이었다. 이러한 쾌적영역은 ASHRAE의 쾌적영역보다 고온지향적임을 알 수 있었다.

Global climate change caused by industrialization has caused abnormal weather conditions such as urban temperatures and tropical nights, urban heat waves, heat waves, and heavy rains. Therefore, the study tried to analyze climate conditions and weather conditions in the streets and analyze climate factors and meteorological factors that lead to inconvenience to citizens. In the case of trees, the overall temperature, surface temperature, solar irradiance, and net radiation were measured low, and the temperature was lower in the Pedestrian road than in roads. The dry bulb temperature, the black bulb temperature, and the wet bulb temperature for the thermal evaluation showed the same tendency. In the case of thermal evaluation, there was a similar tendency to temperature in WBGT, MRT, and UTCI, and varied differences between types. Although the correlation between the meteorological environment and the thermal environment showed a statistically significant significance, the difference between the measured items was not significant. The study found that the trees were generally pleasant to weather and thermal climate in the form of trees, and the differences were mostly documented.

To analyze human thermal environments in protected horticultural houses (plastic houses), human thermal sensations estimated using measured microclimatic data (air temperature, humidity, wind speed, and solar and terrestrial radiation) were compared between an outdoor area and two indoor plastic houses, a polyethylene (PE) house and a polycarbonate (PC) house. Measurements were carried out during the daytime in autumn, a transient season that exhibits human thermal environments ranging from neutral to very hot. The mean air temperature and absolute humidity of the houses were 14.6-16.8℃ (max. 22. 3℃) and 7.0-12.0 g∙m-3 higher than those of the outdoor area, respectively. Solar (K) and terrestrial (L) radiation were compared directionally from the sky hemisphere (↓) and the ground hemisphere (↑). The mean K↓ and K↑ values for the houses were respectively 232.5-367.8 W∙m-2 and 44.9-55.7 W∙m-2 lower than those in the outdoor area; the mean L↓ and L↑ values were respectively 150.4-182.3 W∙m-2 and 30.5-33.9 W∙m-2 higher than those in the outdoor area. Thus, L was revealed to be more influential on the greenhouse effect in the houses than K. Consequently, mean radiant temperature in the houses was higher than the outdoor area during the daytime from 10:45 to 14:15. As a result, mean human thermal sensation values in the PMV, PET, and UTCI of the houses were respectively 3.2-3.4℃ (max. 4.7℃), 15.2-16.4℃ (max. 23.7℃) and 13.6-15.4℃ (max. 22.3℃) higher than those in the outdoor area. The heat stress levels that were influenced by human thermal sensation were much higher in the houses (between hot and very hot) than in the outdoor (between neutral and warm). Further, the microclimatic component that most affected the human thermal sensation in the houses was air temperature that was primarily influenced by L↓. Therefore, workers in the plastic houses could experience strong heat stresses, equal to hot or higher, when air temperature rose over 22℃ on clear autumn days.

본 연구는 여름철 인체 실험을 통해 온냉감, 쾌적감, 기류감 등을 측정하여 토지피복현황에 따라 인간이 느끼는 온열쾌적감에 대해서 검토하였다. 본 연구의 연구결과를 정리하면 다음과 같다. 1. 토지피복현황에 따라 기상요소를 분석한 결과 기온의 경우 식재지가 최저온을, 포장지가 최고온을 형성하였다. 최고온역인 포장지와 최저온역인 식재지의 온도 차이는 3.9～4.1℃로 나타났다. 풍속의 경우 나지, 수면, 건폐지의 풍속이 1m/s 이상을 보였고 식재지, 초지, 포장지는 1m/s 이하의 풍속이 관측되었다.2. 풍속에 따른 기류감 및 기류평가에서 풍속이 증가함에 따라 기류감이 증가하는 것으로 나타났다. 즉, 풍속이 0.3m/s일 경우부터, 기류감을 느끼기 시작하고 풍속이 1.5m/s일 경우 거의 모든 피험자가 보통이상으로 느끼며 1.9m/s일 경우 기류가 강하다고 느끼는 것으로 나타났다． 또한 같은 기류일 경우 식재지의 기류가 포장지의 기류보다 더 큰 만족을 주는 것으로 나타났다. 3. 온열 중성점은 25.6℃에서 나타났고 온냉감의 수치로 -0.5～+0.5를 쾌적범위로 할 경우 쾌적범위는 24.7～26.6℃로 나타났다.4. 기상요소와 쾌적감에 미치는 효과의 상관분석결과, 기상요소가 쾌적감에 미치는 효과는 일사량, 풍속, 기온, 습도의 순으로 나타났다. 5. 토지피복현황에 따른 기온과 쾌적감 비교 결과 식재지는 다른 지역에 비해 쾌적감이 현저히 높았으며, 실외의 경우 기상요소인 기온, 일사, 풍속, 습도의 조합에 따라 쾌적감이 달라지기 때문 단순한 기온 및 습도의 조합으로 쾌적감을 나타낼 수 없는 것으로 나타나 이에 대한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것이다.