• 2025년 2월 8일 약 886,519 m²의 지역이 강한 한랭 스트레스를 받았다. • 한랭 기후에서의 도시 미기후를 평가하기 위한 방법론을 제안하였다. • CFD(전산유체역학) 기반 UTCI(Universal Thermal Climate Index) 분석은 한랭 기후에서의 도시 회복력(resilience) 계획을 뒷받침할 수 있다. 본 연구는 도시 환경에서의 실외 한랭 스트레스를 평가하기 위한 상세한 계산 프레임워크를 제시한다. 기후 불확실성이 증가함에 따라 한랭 관련 위해요인의 빈도와 심각도는 특히 인구 밀집 도시 지역에서 증가할 것으로 전망되며, 이는 도시의 형태(morphology)와 표면 특성이 열적 불편을 악화시키기 때문이다. 그러나 한랭 스트레스에 대한 연구는 열 관련 연구에 비해 제한적이다. 이러한 공백을 해소하기 위해, 우리는 전이(Transient) 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션을 54개의 매개변수 시나리오에서 수행하였다. 이는 대표적인 도시 표면 재료의 복사 특성(방사율, 반사율, 투과율)을 변화시키는 방식으로 구성하였으며, 극저온 조건에서 보행자 수준의 열적 쾌적을 보편 열환경 지수(UTCI)를 이용해 평가하였다. 시뮬레이션 결과는 한국 경기도의 과천(Gwacheon)에서 3개 도시 모니터링 관측소로부터 수집한 실시간 기상 관측치와 비교하여 검증하였다. 방사율 ε가 0.4이고 반사율이 0.6이며, 건물 외벽 투과율이 0.7, 아스팔트 ε가 0.7인 시나리오 14는 모든 관측소에서 R² > 0.85의 수준으로 관측된 온도 패턴을 가장 정확하게 재현하였다. 공간 UTCI 매핑 결과, 2025년 2월 8일 9:00에 약 886,519 m²의 면적이 강한 한랭 스트레스(UTCI < –10 °C)를 경험했으며, 특히 고층 주거 집단과 노출된 녹지 구역에서 두드러지게 나타났다. 본 연구 결과는 한랭 스트레스 분포에서 표면 재료 구성과 도시 형태가 중요한 역할을 함을 시사한다. 제안된 방법은 도시 계획 및 설계에서 겨울 기후 적응 전략을 안내하기 위한 견고하고 생리학적으로 근거 있는 도구를 제공한다.

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