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Comparison of Surface and Air Temperature depending on Cover Materials in Playground
Comparison of Surface and Air Temperature depending on Cover Materials in Playground
Weed & Turfgrass Science. 2015. Mar, 4(1): 71-75
Copyright © 2015, The Korean Society of Weed Science and The Turfgrass Society of Korea
This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
  • Received : February 16, 2015
  • Accepted : March 09, 2015
  • Published : March 31, 2015
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Hak Hyeong Lee
Oh Gyung Kwon
Jin He Shin
Kabir Md. Faisal
Kang Su Lee
Sungpil Ryu
Dong Woon Lee
whitegrub@knu.ac.kr

Abstract
운동장은 체육활동 공간으로 학생은 물론 일반인들도 자주 이용하는 시설로서 다양한 피복소재들을 사용하고 있다. 본 연구에서는 동일한 운동장에 다양한 피복소재들이 적용되어 있는 경북대학교 상주캠퍼스의 대운동장에서 피복 소재별(나지, 들잔디 식재지, 우레탄 트랙, 콘크리트 바닥면, 에폭시 바닥 처리, 인조잔디)에 따른 표면온도를 비교하고자 수행하였다. 조사는 한국잔디의 녹화시기를 고려하여 5월부터 10월까지 지표면 온도와 지상부 1 m높이의 온도를 측정하였는데 각각 9시, 12시, 15시, 18시에 측정하였다. 지표면 온도는 피복소재 별과 조사 시간대별로 차이를 보였는데 나지와 천연잔디에서는 전체 조사 시간대에서 가장 낮은 온도를 나타내었다. 온도가 높은 지역은 조사시간대별에 따라 차이를 보여 우레탄 트랙과 인조잔디에서는 12시와 15시 조사에서 온도가 가장 높았고, 콘크리트와 에폭시 바닥면에서는 18시 조사에서 가장 높은 온도를 보였다. 지상 1 m 높이의 온도는 조사지역별 온도의 차이는 지표면에 비하여 현저히 적었으나 18시 조사를 제외하고, 모든 조사 시간대에서 인조잔디 지역의 온도가 가장 높게 나타났다. 따라서 운동장에 들잔디와 같은 난지형 천연잔디도 지표면과 지상부 온도 상승 억제 효과가 있어 운동 경기자의 경기력 향상에 기여할 것으로 생각된다.
Keywords
운동장 피복소재 유형에 따른 지표면과 지상 온도
조사는 2014년 5월부터 10월까지 경북 상주시 가장동에 위치하고 있는 경북대학교 상주캠퍼스 대운동장에서 수행하였다( Fig. 1 ). 온도 측정은 표면의 경우 비접촉 적외선 온도계(MT4, Rayteck, China)를 이용하였고, 지상부 조사는 초등학생들의 활동을 고려하여 1 m 높이에서 디지털온도계(O-230, DRETEC, Japan)를 이용하여 측정하였다. 측정구역은 대운동장 내 인조잔디가 깔려있는 축구장( Fig. 1 A)과 흙과 모래로 노출되어 있는 트랙( Fig. 1 B), 트랙과 축구장 사이 콘크리트( Fig. 1 C), 콘크리트 바닥에 에폭시 수지를 도포한 다용도 경기장( Fig. 1 D), 2년전에 들잔디( Zoysia japonica )를 이식 한 트랙 주변( Fig. 1 E), 우레탄으로 시공한 트랙( Fig. 1 F)에서 측정하였는데 오전 9시, 12시, 오후 3시, 6시에 각 구역별로 2 m 간격을 두고 4회 측정하였다. 측정은 바람이 없는 맑은 날을 택하여 하였는데 일기변화가 있었던 날은 결과 분석에서 배제하고, 5월 27일, 6월 30일, 9월 22일, 10월 6일, 10월 14일 조사 결과를 분석에 이용하였다. 결과는 SAS 프로그램을 이용하여 각 일의 시간대별로 구분하여 조사구역별 평균값의 차이를 Tukey’s Studentized range test로 분산분석하였으며(PROC ANOVA) 결과는 평균±표준편차로 나타내었다.
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Survey sites for measuring temperatures in playground of Kyungpook National University Sangju campus in Sangju, Gyeongsangbukdo, Korea. A: Artificial turf field for soccer; B: bare/naked field; C: concrete field; D: epoxy field; E: zoysiagrass field; F: urethane track.
운동장의 피복 소재별에 따른 지표면 온도는 피복소재의 종류와 측정 시간에 따라 차이가 있었다( Fig. 2 ). 지표면 온도가 가장 낮은 소재는 오후 6시를 제외하고는 나지에서 가장 낮았으며 오후 6시에는 천연잔디의 온도가 가장 낮았다( Fig. 2 ). 온도가 가장 높게 올라 간 소재는 10월 14일 조사를 제외하고는 대부분 9시와 12시에는 인조잔디에서 높았으며 오후 6시에는 콘크리트의 온도가 높았다( Fig. 2 ). 천연잔디와 인조잔디간 온도차는 조사일이나 시간대별에 따라 차이는 있었지만 천연잔디 부분이 일 평균 4-8.2℃ 낮았다( Fig. 2 ).
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Mean surface temperature depending on playground cover materials in playground of Kyungpook National University in Sangju, Korea 2014. Bars in each dots are standard deviation.
지상 1 m 높이의 온도는 지표면 온도보다 차이는 적었지만 인조잔디가 다른 곳보다 온도가 높았으며 나지의 온도가 가장 낮은 경향을 보였다( Fig. 3 ). 천연잔디와 인조잔디의 지상 1 m 높이 온도도 지표면 온도와 동일하게 천연잔디의 평균온도가 0.1-1.4℃ 낮았다( Fig. 3 ).
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Mean 1m height above the ground temperature depending on playground cover materials in playground of Kyungpook National University in Sangju, Korea 2014. Bars in each dots are standard deviation.
Buskirk et al. (1971) 은 합성잔디의 표면온도가 천연잔디에 비하여 35-60℃가 높다고 하였고, Brad Fresenburg (Turfgrass Research Center, 2009) 가 Missouri대학에서 조사한 바에 의하면 대기온도 37℃일 때 인조잔디 구장의 표면온도는 78℃였으며 천연잔디 지역의 표면온도는 31℃로 37℃의 차이가 있고, 인조잔디 구장의 머리 높이 온도도 59℃로 대기온도보다 21℃나 높았다고 하여 인조잔디 구장의 표면온도나 지면에서 키 높이 부분의 온도가 천연잔디 지역에 비하여 현저히 높았다. 본 조사에서도 천연잔디 지역은 인조잔디 지역에 비하여 오전 9시에서 오후 3시 조사시점까지 표면이나 1 m 높이 지역에서 모두 낮았으나 10℃ 미만의 차이를 보여 앞의 사례보다는 온도 차이가 적었다. 이는 천연잔디나 인조잔디뿐만 아니라 우레탄 트랙이나 하드코트 테니스장의 경우도 조사시점의 대기온도나 계절에 따라 차이를 보이기 때문에 (DSR, 2011) 전체적으로 대기온도가 33℃ 이하 조건에서 측정이 이루어졌고, 상대적으로 밀도가 낮은 한지형 잔디에서 조사되어 인조잔디와 천연잔디의 온도차이가 크지 않았던 것으로 생각된다. McNitt et al. (2008) 이 Pennsylvania에서 6월 5일과 7월 7일, 8월 1일 인조잔디와 Kentucky bluegrass에서 표면온도를 조사한 바에 의하면 각각 25, 31, 17℃ 정도 인조잔디에서 높게 나타나 조사시기별에 따라 인조잔디와 천연잔디 구장의 표면온도는 차이가 있었다. 실제 본 조사에서도 대기 중 온도가 높은 6월 30일 조사 시 천연잔디와 인조잔디의 표면온도 차이가 더 높게 나타났다( Fig. 2 , 3 ). 아울러 본 조사에서는 여름철 조사 결과가 조사 일 중간에 기상변화로 인하여 사용할 수 없었으나 기온이 높은 날에는 천연잔디와 인조잔디의 표면 온도 차이가 더 많았다(Observation data). Brigham Young 대학 (Turfgrass Research Center, 2009) 에서는 50℃에서는 10분만 운동을 하여도 피부 상해의 원인이 되기 때문에 운동경기를 할 수 있는 안전한 조건을 운동장 표면온도 49℃로 정해놓고 있는데 본 조사에 의하면 6월과 9월 사이에는 인조잔디 지역의 표면온도가 49℃를 넘는 경우가 많아( Fig. 2 ) 안전한 운동을 하기에 부적합 할 것으로 판단된다. 한편 5월과 6월 조사에서는 오후 6시의 지면 온도가 천연잔디 지역이 인조잔디에 비하여 낮으나 가을철인 9월부터는 인조잔디 지역의 온도가 더 떨어져 10월에는 인조잔디 지역의 표면온도가 천연잔디에 비하여 더 낮았다( Fig. 2 ). 이는 온도가 높고, 일장이 길 때에는 인조잔디 지역의 표면온도가 6시 때까지 높게 유지되고 일장이 짧아지면서 온도가 내려가는 가을철 이후에는 낮에는 표면온도가 높고, 밤에는 오히려 천연잔디에 비하여 더 떨어지는 것으로 더울 때는 높은 온도가 늦게까지 지속되고 추울 때는 오히려 온도가 더 떨어지는 것으로 운동자에게는 경기력에 부정적으로 작용할 수 있는 요소로 생각된다.
운동장의 피복 소재로서 천연잔디와 인조잔디의 장단점에 관한 논란들은 매우 다양하게 표출되고 있다. 본 연구에서는 운동자의 건강과 경기력에 미치는 주요한 요소 중의 하나이면서 도시화, 산업화로 인하여 지구온난화가 지속되고 있는 상황에서 중요한 환경인자인 온도 요인에 대한 운동장 피복 소재별 차이를 알아보고자 수행하였는데 인조잔디에 비하여 들잔디 구장에서도 온도 상승 저감 효과가 구체적으로 확인 할 수 있어 추후 학교운동장이나 경기장 조성 시 이용자들의 건강과 도시 열섬화를 경감시키기 위하여 천연잔디의 이용을 추천한다.
References
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