김환용 연구실
한양대학교 건축학부
김환용 교수
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김환용 연구실
한양대학교 건축학부 김환용 교수
본 연구실은 도시개발·도시설계를 중심으로 지속가능한 도시계획, 녹지 인프라와 기후·재난 대응, 공간정보 및 의사결정지원시스템을 활용한 스마트도시·교통계획 연구를 수행하며, 실제 도시 사례와 데이터 기반 분석을 통해 사람 중심의 회복탄력적 도시환경 조성과 정책 적용 가능성이 높은 계획 대안을 제시하고 있다.
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
도시개발·도시설계 기반의 지속가능 도시계획
도시개발·도시설계 기반의 지속가능 도시계획
녹지 인프라와 도시 회복탄력성
공간정보·의사결정지원시스템 기반 스마트도시 및 교통계획
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
5개년 연도별 논문 게재 수
13총합
5개년 연도별 피인용 수
95총합
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
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gold
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인용수 3·
2025Quantitative and Qualitative Benefits of Using BIM in Design and Construction Stages for Railway Development
Jianfeng Liao, Hwan-Yong Kim, Min Ho Shin
IF 3.1
Buildings
As railway infrastructure projects become increasingly complex, the potential of Building Information Modeling (BIM) technology to enhance project efficiency and management has garnered significant attention. This paper analyzes the quantitative and qualitative benefits of BIM in the design and construction stages of railway development projects through case studies and compares its effectiveness in these two phases. The results indicate that BIM primarily benefits the design stage by reducing design errors and optimizing processes to save costs and time, averaging cost savings of USD 41,000 and a reduction of 49 days in project duration. In the construction stage, the impact of BIM is even more pronounced, reflected in reduced rework, dynamic resource management, and shortened project timelines, leading to savings of USD 710,795 and a reduction of 89 to 104.5 days in project duration. The 3D modeling and real-time information-sharing capabilities of BIM significantly enhance cross-departmental collaboration efficiency and information transparency, minimizing rework caused by communication issues and greatly optimizing project management and execution. This study shows that BIM can lay the groundwork for construction during the design phase and further improve project management efficiency during the construction phase.
https://doi.org/10.3390/buildings15020180
Construction engineering
Engineering
Systems engineering
Architectural engineering
2
article
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gold
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인용수 1·
2024Analyzing the Relationship between Green Infrastructure and Air Quality Issues—South Korean Cases
Jianfeng Liao, Hwan-Yong Kim
IF 3.2
Land
In recent years, with the sustained attention from academia and media to urban air quality and environmental issues, governments and scholars worldwide have been devoted to studying the relationship between air quality and green infrastructure (GI), seeking effective measures to address urban air pollution. This study aims to explore the impact of GI on urban air quality, focusing on analyzing data from Ulsan and Junpo cities in South Korea. Significant statistical significance has been found through correlation analysis between GI area and air pollutants such as nitrogen dioxide, carbon monoxide, particulate matter, and ozone. Specifically, when calculating GI using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data, for every 1% increase in GI area, nitrogen dioxide (NO2) decreases by approximately 0.000000001925 ppm. This finding offers important insights for future air quality research and provides empirical evidence for urban planning, emphasizing the significance of green space planning in improving air quality. Additionally, the study suggests that future research should be more diverse, incorporating data from more cities and conducting an in-depth analysis of GI distribution to understand its impact on air quality comprehensively.
https://doi.org/10.3390/land13081263
Green infrastructure
Air quality index
Quality (philosophy)
Business
Environmental planning
Geography
Environmental resource management
Environmental science
Meteorology
3
review
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gold
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인용수 7·
2024The Relationship between Green Infrastructure and Air Pollution, History, Development, and Evolution: A Bibliometric Review
Jianfeng Liao, Hwan-Yong Kim
IF 3.3
Sustainability
In response to the challenge of atmospheric pollution posed by growing environmental problems, this study reviews and analyzes the research status and development trends of green infrastructure (GI) in improving air pollution from 2014 to 2024. Using the CiteSpace tool, we explore research hotspots, disciplinary developments, significant contributors, and influential literature in this field, identifying current research gaps and predicting future trends. The findings indicate that GI significantly impacts the reduction of air pollution, the regulation of urban microclimates, and the enhancement of ecosystem services. However, existing studies often focus on isolated aspects and lack comprehensive assessments. Moreover, the research trajectory in this field shows a declining trend. Future research should emphasize interdisciplinary integration, combining ecology, urban planning, meteorology, and public health. By utilizing advanced technologies, such as drones, remote sensing, AI, and big data analysis, we can improve data accuracy and the generalizability of research findings. Additionally, it is crucial to consider the performance of GI under different climatic conditions and socio-economic contexts to comprehensively quantify its overall benefits in terms of air quality, urban thermal comfort, public health, and economic impact. This comprehensive approach will provide a scientific basis for policy-making and urban planning.
https://doi.org/10.3390/su16166765
Air pollution
Environmental planning
Environmental science
Biology
Ecology
정부 과제
4
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1
주관|
2020년 2월-2023년 2월
|50,000,000원정규화 식생지수(NDVI)와 에머지(Emergy) 상관관계 분석을 통한 탄력도시 계획차별성 확보를 위한 연구
1차년도 - 정규화 식생지수를 활용한 GI 면적측정 및 비교
1-1 데이터수집
- 한국항공우주연구원의 다목적 실용위성 3A호에서 수집되는 초고해상도 위성데이터 수집
- 기존 연구방법과의 비교분석을 위해 국토환경정보센터에서 제공하는 토지피복도 데이터 수집
- 효과적인 데이터 마이닝을 위해 연구범위는 1, 2, 3기 신도시 각 1개소로 한정
1-2 정규화 식생지수 산출
- 위성사진을 활용한 정규화 식생지수 산출: 정규화 식생지수 산출식: NDVI = (NIR-RED) / (NIR+RED)
- 계산된 식생지수를 바탕으로 위성사진 재분류 (reclassification)
- NASA 분류기준에 의거 0.3이상 GI, 미만일 경우 불투과성 표면으로 재정의하여 데이터 분류
1-3 GI 면적 비교분석
- 식생지수를 통한 GI의 면적과 토지피복도를 활용한 GI 면적간의 비교분석
- 기존 방법론과의 비교를 통한 개선점 분석 및 필요사항 고찰
1차년도 최종목표
1. 1, 2, 3기 신도시 각 1개소에 대한 GI 데이터 확보
2. 토지피복도 데이터와 NDVI 지수 활용방안 및 개선점 제안
2차년도 - 각 신도시의 에머지량 산출 및 GI와의 상관관계 분석
2-1 데이터수집 및 에머지 분석
- 선택된 3개의 신도시 에머지 산출을 위한 데이터 수집 및 에머지 시스템 구상
- 3개 도시 각각에 해당되는 에머지 산출
- 에머지 산출에 따른 각 도시에 알맞은 환경용량 산정
2-2 GI와의 상관관계 분석
- GI와 에머지 산출량과의 상관관계 모형 설정
- 다중회귀분석(multiple regression analysis)을 통해 데이터의 성질에 필요한 분석방법 선택
2-3 결과분석 및 보정
- GI와 에머지 산출량과의 관계 해석
- GI의 공간적 분포를 통한 에머지 변화여부 판단
2차년도 최종목표
1. GI 분포와 에머지 산출량 상관관계 분석
2. GI의 효용성 검토 신도시 환경용량과의 비교분석
3차년도 - 신도시 계획적 요소와 GI/에머지 상관관계 분석
3-1 신도시 계획요소 분석
- 1, 2, 3기 신도시 간 계획적 요소 분석
- 각 대표 신도시별 적용된 도시계획적 요소 도출
예상 도출 계획요소들 (추후변경가능)
인구밀도 / 차량밀도 / 직주 혼용도 / 스마트 기술 적용도 / 대중교통접근성 / 공동주택현황 /
토지이용현황 / 용적률 및 건폐율 현황 등
3-2 계획요소 따른 상관관계분석
- 각 계획적 요소 차이에 따른 GI 면적과 상관관계 분석
- 각 계획적 요소 차이에 따른 에머지 산출량과 상관관계 분석
3-3 도시계획전략 실증적 검증
- 신도시 도시계획 전략과 GI/에머지 상관관계 분석을 통한 도시계획 효용성 분석
- 신도시 계획 차별화에 따른 실증적 분석
- 탄력도시를 위한 차별화된 도시계획적 방안 제시
3차년도 최종목표
1. 신도시 계획 특징요소 도출
2. 계획요소와 GI/에머지 상관관계 분석
3. 탄력도시를 위한 도시계획적 전략 제시
정규화식생지수
에머지 산출
탄력도시계획
신도시 계획요소 차별화
그린인프라스트럭쳐
도시계획 실증분석
2
주관|
2020년 2월-2023년 2월
|50,000,000원정규화 식생지수(NDVI)와 에머지(Emergy) 상관관계 분석을 통한 탄력도시 계획차별성 확보를 위한 연구
1차년도 - 정규화 식생지수를 활용한 GI 면적측정 및 비교
1-1 데이터수집
- 한국항공우주연구원의 다목적 실용위성 3A호에서 수집되는 초고해상도 위성데이터 수집
- 기존 연구방법과의 비교분석을 위해 국토환경정보센터에서 제공하는 토지피복도 데이터 수집
- 효과적인 데이터 마이닝을 위해 연구범위는 1, 2, 3기 신도시 각 1개소로 한정
1-2 정규화 식생지수 산출
- 위성사진을 활용한 정규화 식생지수 산출: 정규화 식생지수 산출식: NDVI = (NIR-RED) / (NIR+RED)
- 계산된 식생지수를 바탕으로 위성사진 재분류 (reclassification)
- NASA 분류기준에 의거 0.3이상 GI, 미만일 경우 불투과성 표면으로 재정의하여 데이터 분류
1-3 GI 면적 비교분석
- 식생지수를 통한 GI의 면적과 토지피복도를 활용한 GI 면적간의 비교분석
- 기존 방법론과의 비교를 통한 개선점 분석 및 필요사항 고찰
1차년도 최종목표
1. 1, 2, 3기 신도시 각 1개소에 대한 GI 데이터 확보
2. 토지피복도 데이터와 NDVI 지수 활용방안 및 개선점 제안
2차년도 - 각 신도시의 에머지량 산출 및 GI와의 상관관계 분석
2-1 데이터수집 및 에머지 분석
- 선택된 3개의 신도시 에머지 산출을 위한 데이터 수집 및 에머지 시스템 구상
- 3개 도시 각각에 해당되는 에머지 산출
- 에머지 산출에 따른 각 도시에 알맞은 환경용량 산정
2-2 GI와의 상관관계 분석
- GI와 에머지 산출량과의 상관관계 모형 설정
- 다중회귀분석(multiple regression analysis)을 통해 데이터의 성질에 필요한 분석방법 선택
2-3 결과분석 및 보정
- GI와 에머지 산출량과의 관계 해석
- GI의 공간적 분포를 통한 에머지 변화여부 판단
2차년도 최종목표
1. GI 분포와 에머지 산출량 상관관계 분석
2. GI의 효용성 검토 신도시 환경용량과의 비교분석
3차년도 - 신도시 계획적 요소와 GI/에머지 상관관계 분석
3-1 신도시 계획요소 분석
- 1, 2, 3기 신도시 간 계획적 요소 분석
- 각 대표 신도시별 적용된 도시계획적 요소 도출
예상 도출 계획요소들 (추후변경가능)
인구밀도 / 차량밀도 / 직주 혼용도 / 스마트 기술 적용도 / 대중교통접근성 / 공동주택현황 /
토지이용현황 / 용적률 및 건폐율 현황 등
3-2 계획요소 따른 상관관계분석
- 각 계획적 요소 차이에 따른 GI 면적과 상관관계 분석
- 각 계획적 요소 차이에 따른 에머지 산출량과 상관관계 분석
3-3 도시계획전략 실증적 검증
- 신도시 도시계획 전략과 GI/에머지 상관관계 분석을 통한 도시계획 효용성 분석
- 신도시 계획 차별화에 따른 실증적 분석
- 탄력도시를 위한 차별화된 도시계획적 방안 제시
3차년도 최종목표
1. 신도시 계획 특징요소 도출
2. 계획요소와 GI/에머지 상관관계 분석
3. 탄력도시를 위한 도시계획적 전략 제시
정규화식생지수
에머지 산출
탄력도시계획
신도시 계획요소 차별화
그린인프라스트럭쳐
도시계획 실증분석
3
주관|
2017년 2월-2020년 2월
|50,000,000원정규화 식생지수를 활용한 녹색 인프라스트럭쳐의 산출 및 도시 형태에 따른 대기의 질 상관관계에 대한 연구
▫ 본 연구개발의 최종목표인 대기의 질을 향상시킬 수 있는 단지계획적 해결책 및 건축물 자체에 적용 가능한 물리적 전략 도출을 위해 다음과 같은 연차별 연구목표 및 추진내용을 설정한다.
1차년도: 정규화 식생지수를 활용한 GI 면적측정 및 비교
- 한국항공우주연구원에서 발사한 다목적 실용위성 3A호에서 수집되는 0.5m 초고해상도 위성데이터 수집
- 기존 연구방법과의 비교분석을 위해 국토환경정보센터에서 제공하는 토지피복도 데이터 수집
- 효과적인 데이터 마이닝을 위해 연구범위는 7대광역시로 설정
- 위성사진을 활용한 정규화 식생지수 산출 정규화 식생지수 산출식: NDVI = (NIR-RED) / (NIR+RED)
- 계산된 식생지수를 바탕으로 위성사진 재분류 (reclassification)
- NASA 분류기준에 의거 0.3이상 GI, 미만일 경우 불투과성 표면으로 재정의하여 데이터 분류
- 토지피복도의 7가지 대분류 중 불투과성에 해당하는 1번대와 나머지에 해당하는 피복 재분류
- 토지피복도 중분류 22개 항목 및 세분류 44개 항목에 대해서도 동일한 작업 진행
- 식생지수를 통한 GI의 면적과 토지피복도를 활용한 GI 면적간의 비교분석
- 기존 방법론과의 비교를 통한 개선점 분석 및 필요사항 고찰
2차년도: 구도심/신도심간 GI 면적 비교 및 대기의 질과의 상관관계 분석
- 서울 시내의 1개 행정구와 2세대 신도시 중 1개 도시를 선택하여 관련 데이터 수집
- 예상 독립변수들 (추후변경가능): 도심지 내 GI 면적 비율/GI 분포도/GI 밀집도/
도심지 외부 GI 비율/도심지 내부 GI 전체 면적/GI 경사도 및 지리적 특성
- 예상 종속변수 (추후변경가능): 도심지 내 미세먼지 양/도심지 내 NO2 양/도심지 내 일산화탄소 양
- 독립변수들과 종속변수의 상관관계 모형 설정
- 기본적으로 다중회귀분석 (multiple regression analysis)를 사용하나 데이터의 성질 및 분포에 맞추어 필요한 분석방법 선택
- 설정된 변수 및 모형을 통해 실제 상관관계 분석
- 선택된 1개의 구도심과 1개의 신도심에 대한 분석을 실행하여 통계적으로 유의한 결과 도출
- 모형 보완을 통한 결과물 보정
- GI의 공간적 밀집도 판단을 위한 Moran’s I 분석
- 구도심과 신도심의 GI 면적 대비 대기의 질 상관관계 비교분석
- GI의 공간분포도 및 밀집도에 따른 대기의 질 변화여부 판단
3차년도: 단지계획적 해결책 및 건축계획에 접목할 수 있는 물리적 전략분석
- 구도심과 신도심간의 GI 분포도 분석
- 분포도 파악을 통한 GI 밀집 여부와 대기의 질 상관관계 검토
- 정규화 식생지수와 토지이용계획과의 조합을 통한 GI 분포도 검증
- GI 밀집지역의 공간분포를 통한 단지계획에 필요한 제반사항 분석
- GI의 효과적인 배분을 통해 거주민 대기의 질 개선방안 제안
- 정책적 제안 및 수치적 검증을 통한 단지계획적 해결방안 제시
- GI 효율성이 떨어지는 지역에 대한 street canyon 모델링
- GI를 대체할 수 있는 green wall/roof 또는 biotecture 등의 전략적 활용방안 제시
- 전략적 활용방안의 street canyon 모델링을 통한 효용성 검증
- 건축물에 직접적으로 활용할 수 있는 대기의 질 향상방안 도출
- 수치적 검증을 통한 건축물 자체로서 대기의 질 기여방안 제시
- 정책적 제안 및 계획안 검토를 통한 건축적 해결방안 제시
예상 연구결과물
- 1차년도: 결과보고서 1식
- 2차년도: 등재지 이상 논문 1편
- 3차년도: 결과보고서 1식
녹색 인프라스트럭쳐
대기의 질
정규화 식생지수
녹지공간 밀집도
건축계획적 대기의 질 관리방안