지난 수십 년 동안 진행되어 온 세계 도시 지역의 기하급수적인 인구 증가와 도시팽창은 새로운 것이 아니라 끊임없이 발생하고 있는 인류가 기후변화와 함께 해결하여야 할 당면 과제이다. UN-Habitat(2016)에 따르면 1990년에 세계 인 구의 43%가 도시 지역에 거주하였는데 2015년에는 이 비율이 54%로 증가하였 다. 도시 인구가 증가함에 따라 도시가 차지하는 면적은 훨씬 더 빠른 속도로 증 가하여 2030년까지 개발도상국의 도시 인구는 2배가 되고 도시가 차지하는 면적 은 3배가 될 것으로 예상된다. 도시지역 개발에 따라서 가장 잘 알려진 도시 효과 중 하나는 도시 기후를 변 화시키고 건물의 에너지 소비를 증가시키며 여름에 실외 열 쾌적성을 감소시키고 대기 오염 물질의 농도를 증가시키는 도시 온난화이다. 도시의 기후형성에는 많은 요인이 관련되어 있는 복잡한 현상에서 생성된다. 각 도시의 특성으로 인해 모든 응용 분야에 효과적인 미기후 제어 전략을 정의하기 는 어렵다. 이것은 도시 계획가가 결과에 대한 불확실성의 한계가 넓고 이에 대한 문제에 직면하도록 강요되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 천연자연환경과 도시 의 특성에 따른 도시설계를 제안하기 위해서는 도시가 기후적으로 어떤 역할을 하는지 이해하는 것이 매우 중요하다. 탄소 중립 기후변화에 대한 도시의 미기후 거동에 대한 연구는 주로 다음을 기 반으로 한다. (i) 미기후 요소의 측정과 관련된 실험 방법: 대기와 도시 지표면 사이의 열 교환 및 유체역학적 이론 모델에 대한 지식의 발전을 가능하게 한다. 그러나 데이터를 04 수집하기 위해 고가의 측정장비와 사용 및 적용이 높은 과학 분야에 국한되어 있 어 이에 필요한 복잡한 기술과 방법의 개발이 요구된다. (ii) 도시의 미기후와 열적 쾌적성을 모델링하는 계산. 이러한 도구는 측정된 데 이터에 대한 적절한 조정이 가능한 자원의 이점이 있다. 또한 시뮬레이션을 통해 도시 기후요소를 분석연구하고 가상의 도시 시나리오를 적용하여 평가할 수 있다. 가장 잘 알려진 도구로는 RAYMAN과 ENVI-met Biomet을 들 수 있다. 이러한 도구의 사용은 많은 수의 입력 데이터에 대한 요구와 관련된 제한 사항과 높은 수준의 전문 지식을 갖춘 고성능 장비 및 시스템 운영자가 요구된다. 현재, 도시 계획자는 여전히 사전 설계단계에서 건축환경의 열 거동과 안락한 기후조건을 평가하기 위한 유용한 도구의 부족에 직면해 있다. 사용하기 쉬운 도 구의 개발이 도시 계획가가 도시의 탄소중립 미기후 조건을 개선하는 데 도움이 되는 이유이다. 이러한 배경을 바탕으로 본 연구의 목적은 다음과 같다. • 도시 계획자가 제공된 다양한 설계 대안을 평가하고 도시 거주 가능성 증가의 관점에서 이들을 가장 효율적인 선택에 사용할 수 있는 도시 기후환경적 견해 에서 설계할 수 있는 도구를 개발하기 위함이다. • 사용하기 쉬운 설계 도구를 사용하여 도시 협곡의 낮과 밤 미기후 거동을 비교 분석한다. 본 연구의 목적을 위하여 활용된 도시 환경 및 기후요소는 다음과 같 다. • 도시 숲 구조(Urban forest structure) : 일사량(solar permeability, SP), 숲 의 양(number of trees, NT), 숲의 밀도(trees per meter, T/m), 평균나무 높이(mean tree height, MTH), tree cover(TC) and tree view factor(TVF). • 도시의 협곡구조 및 광학적 특성(Urban canyon structure & optical properties): building volume(BV), 도시의 간결함(compactness,C), 도시협 곡 길이(urban canyon length, UCL), volume/width(V/W), 도시협곡 너비 (urban canyon width, UCW), 체적과 길이 비(volume/length,V/L), 평균 건 물 높이(mean building height, MBH), 건물 높이와 협곡너비 비율 (height/width, H/W), 건물 앙각변수(building view factor, BVF), 하늘 관