최근 대도시는 지속적인 개발과 효율적인 도시의 관리를 위하여 다핵도시공간구조를 지향하고 있다. 이에 본 연구는 도로의 교차지점에 배분된 최근 50년간 인구데이터를 이용하여 인구잠재력을 계산하고, 이를 바탕으로 바키측정치 분석과 표준편차타원체 분석을 하여 부산광역시 다핵구조의 공간적 변동성을 측정하였다. 분석결과 부산광역시는 다핵 권역을 중심으로 인구잠재력이 집중되는 다핵화가 최근까지 진행되고 있었다. 하단, 구포, 해운대 권역은 인구잠재력이 부도심으로 집중되면서 해당권역의 중심 역할이 점차 강해지고 있었고, 사상과 동래는 2000년과 1990년 이후 해당권역에서 중심으로서 역할이 약해지고 있는 것으로 분석되었다. 추가로 해운대를 제외한 모든 다핵 권역에서 특정지역 및 방향으로 치우치어 공간구조가 변화되는 편향도가 점차 증가하는 것으로 나타났다.
최근 대도시는 지속적인 개발과 효율적인 도시의 관리를 위하여 다핵도시공간구조를 지향하고 있다. 이에 본 연구는 도로의 교차지점에 배분된 최근 50년간 인구데이터를 이용하여 인구잠재력을 계산하고, 이를 바탕으로 바키측정치 분석과 표준편차타원체 분석을 하여 부산광역시 다핵구조의 공간적 변동성을 측정하였다. 분석결과 부산광역시는 다핵 권역을 중심으로 인구잠재력이 집중되는 다핵화가 최근까지 진행되고 있었다. 하단, 구포, 해운대 권역은 인구잠재력이 부도심으로 집중되면서 해당권역의 중심 역할이 점차 강해지고 있었고, 사상과 동래는 2000년과 1990년 이후 해당권역에서 중심으로서 역할이 약해지고 있는 것으로 분석되었다. 추가로 해운대를 제외한 모든 다핵 권역에서 특정지역 및 방향으로 치우치어 공간구조가 변화되는 편향도가 점차 증가하는 것으로 나타났다.
Recently metropolitan cities pursue multi centric urban spatial structure for sustainable development and efficient urban management. Thus, this study calculated population potential using data on population distributed among road nodes for the last 50 years, and based on the results. We measured th...
Recently metropolitan cities pursue multi centric urban spatial structure for sustainable development and efficient urban management. Thus, this study calculated population potential using data on population distributed among road nodes for the last 50 years, and based on the results. We measured the spatial variability of the multi centric structure of Busan Metropolitan City. According to the results, the multi centralization process has been continued up to recently in Busan Metropolitan City. As population potential is concentrated on sub centers, Hadan, Gupo and Haeundae areas were playing an increasingly powerful role as the center of the respective district, and Sasang and Dongrae had been losing their role as the center of their respective districts since 2000 and 1990, respectively. Additionally, in all the multi centric districts except Haeundae was observed the increase of oblongity, which is the change of spatial structure in an unbalanced way toward a specific area or direction.
Recently metropolitan cities pursue multi centric urban spatial structure for sustainable development and efficient urban management. Thus, this study calculated population potential using data on population distributed among road nodes for the last 50 years, and based on the results. We measured the spatial variability of the multi centric structure of Busan Metropolitan City. According to the results, the multi centralization process has been continued up to recently in Busan Metropolitan City. As population potential is concentrated on sub centers, Hadan, Gupo and Haeundae areas were playing an increasingly powerful role as the center of the respective district, and Sasang and Dongrae had been losing their role as the center of their respective districts since 2000 and 1990, respectively. Additionally, in all the multi centric districts except Haeundae was observed the increase of oblongity, which is the change of spatial structure in an unbalanced way toward a specific area or direction.
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문제 정의
즉, 양 시점 간의 차이를 보여줄 뿐 시간 흐름에 따른 변화양상을 파악하지 못함으로써 두 시점 간의 차이가 지속적인 변화로 일어난 것인, 아니면 어느 일정 시점 이후 급격한 변화에 의한 현상인지를 밝히는 데는 한계가 있다[15]. 따라서 본 연구는 GIS 환경에서 인구잠재력을 계산하고, 이를 바탕으로 공간 구조의 분포특성을 추정할 수 있는 바키측정치와 표준편차타원체를 적용함으로써 부산 다핵공간구조의 변화를 분석하고자 한다.
또한, 인구분포 영향력의 분석은 공간단위를 바탕으로 변화추이를 나타내는 공간적 변동성으로 파악하여야 한다. 따라서 본 연구는 대도시를 대상으로 효율적인 도시의 관리를 위하여 지향되는 다핵구조의 유지 여부와 변동 여부를 분석하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 부산광역시를 대상으로 도시기본계획에서 명시된 도심 및 부도심을 대상지역의 다핵으로 간주하고, 1970년부터 2010년까지 10년 단위 인구데이터를 바탕으로 다핵구조의 변화를 분석하고자 한다.
이를 위해 본 연구에서는 부산광역시를 대상으로 도시기본계획에서 명시된 도심 및 부도심을 대상지역의 다핵으로 간주하고, 1970년부터 2010년까지 10년 단위 인구데이터를 바탕으로 다핵구조의 변화를 분석하고자 한다. 변동성 분석은 공간의 변화를 파악하고 변화 정도를 정량적ㆍ정성적으로 분석할 수 있는 GIS 환경에서 도시의 공간 상호작용에서 잠재력의 의미인 인구잠재력과 잠재력의 공간 분포패턴을 계산하여 변동성을 측정하고자 한다. 다핵구조의 변동성은 차후 효율적인 도시공간구조의 관리를 위한 자료로 활용이 기대된다.
바키측정치는 Robert Bachi가 인구의 공간적 분포특성을 측정하기 위하여 여러 가지 통계학적 기법을 이용하여 분포의 집중도, 분산도 등을 파악할 수 있도록 고안한 것이다[5, 6]. 본 연구에서는 각 부도심과 해당 권역의 인구잠재력을 이용하여 공간 구조의 변화를 파악하였다. 평균중심(mean center)을 구하는 공식은 다음과 같다.
따라서 본 연구는 대도시를 대상으로 효율적인 도시의 관리를 위하여 지향되는 다핵구조의 유지 여부와 변동 여부를 분석하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 부산광역시를 대상으로 도시기본계획에서 명시된 도심 및 부도심을 대상지역의 다핵으로 간주하고, 1970년부터 2010년까지 10년 단위 인구데이터를 바탕으로 다핵구조의 변화를 분석하고자 한다. 변동성 분석은 공간의 변화를 파악하고 변화 정도를 정량적ㆍ정성적으로 분석할 수 있는 GIS 환경에서 도시의 공간 상호작용에서 잠재력의 의미인 인구잠재력과 잠재력의 공간 분포패턴을 계산하여 변동성을 측정하고자 한다.
현재 많은 대도시가 효율적인 도시의 관리를 위하여 다핵구조의 도시공간구조를 지향하고 있다. 이에 본 연구는 부산광역시를 대상으로 효율적인 다핵 도시공간구조가 유지되는지를 분석하기 위하여 1970년부터 10년 단위 인구데이터를 이용하여 GIS환경에서 분석 가능한 인구잠재력 분석과 바키측정치 분석 및 표준편차타원체 분석을 통하여 부산광역시의 공간구조의 변동성을 측정하였다.
제안 방법
따라서 본 연구에서는 부산광역시 14개 구를 대상으로 1970년부터 2010년까지 10년 단위 인구를 적용하였다. 50년간 10년 단위 인구데이터를 적용하여 본 연구에서는 도시의 변동성을 측정하기 위하여 크게 두 가지 방법을 적용하였다.
이에 본 연구에서는 대상지 도로를 GIS환경에서 Network로 변환하고 각 도로(arc)가 교차하는 지점(node) 상에 인구를 배분하였다[12]. 도시계획의 특성상 표고 200m 이상의 지점에는 인구가 분포하지 않으나[8], 본 연구에서는 건축물 데이터와 지형데이터를 중첩하여 인구가 거주하지 않은 지점을 분류한 후 미거주지를 분석과정에서 배제하였다.
두 번째 방법으로 인구잠재력값을 이용하여 도시공간구조의 변화 형태를 측정하기 위하여 바키측정치2)와 표준편차타원체3)값을 계산하였다. 바키측정치 분석은 인구잠재력을 이용하여 표준편차거리(standard deviation distance), 편향도(oblongity), 주축선(principal axis)과 평균중심(mean center)을 계산할 수 있으며, 표준편차타원체는 평균중심, 회전각(angle) 및 x-y축으로부터 표준편차를 계산할 수 있다.
따라서 현재 행정동을 기준으로 공간단위를 일치시키기 위하여, 각 구에서 제공하는 구정백서를 바탕으로 최근 50년간 동경계의 변화양상을 추적하여 집계단위를 일원화하였다. 마지막으로 대상지의 부도심을 다핵으로 보고, 부산시 도시기본계획에서 설정한 부도심을 적용하였다. 2020년 도시기본계획에 의하면 중앙동 및 서면을 1도심으로 보고 하단, 사상, 구포, 동래, 해운대를 5부도심으로 설정하였으며, 기장, 정관, 금정, 대저, 가덕 녹산을 5 지역중심으로 설정하고 있다[13].
본 연구는 GIS 환경에서 인구잠재력을 이용하여 바키측정치 및 표준편차타원체를 접목함으로써 정량적이면서 정성적으로 공간구조의 변동성을 측정하였다. GIS를 이용한 분석은 공간상의 분포패턴 파악뿐만 아니라 집계단위의 설정과 공간통계학적 분석을 통하여 정량적인 분석까지 가능하였으며, 변화양상을 그래픽으로 보여줌으로써 대학구조의 공간적 변동성 파악에 유용하였다.
또한, 행정동 단위로 제공되는 인구데이터는 집계단위의 크기 때문에 정확한 공간적 상호작용을 설명하기에는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 대상지 도로를 GIS환경에서 Network로 변환하고 각 도로(arc)가 교차하는 지점(node) 상에 인구를 배분하였다[12]. 도시계획의 특성상 표고 200m 이상의 지점에는 인구가 분포하지 않으나[8], 본 연구에서는 건축물 데이터와 지형데이터를 중첩하여 인구가 거주하지 않은 지점을 분류한 후 미거주지를 분석과정에서 배제하였다.
6 이상) 값이 가장 많이 분포되어있는 지점이 상업지역이다[10]. 이에 본 연구에서는 해당 권역에서 지가가 높은 지역을 그 지역의 중심지역으로 간주하여 0.6 이상의 지가 표준화 지수가 분포한 지역을 다핵 권역의 중심으로 선정하였다. 다핵의 권역은 다핵지점(부도심)으로부터 가까운 지점에 있는 노드를 해당권역으로 설정하였다.
첫 번째 방법으로 도시 내 공간 상호작용에서 미래 공간 상호작용을 위한 잠재력을 내포하고 있는 인구잠재력을 적용하였다. 인구잠재력은 인구분포에 따른 도시공간구조의 패턴, 즉 다핵도시의 변동성을 측정하는 지표로 활용할 수 있다.
대상 데이터
따라서 공간분석 단위의 일치를 위하여 강서구와 기장군을 제외하고 기준년부터 존재하였던 14개 군을 공간적 범위로 한정하였다. 두 번째로, 2010년 기준의 부산광역시 행정동(215개)에 인구데이터를 할당하였다. 현재 제공하는 인구정보는 기본단위가 행정동 단위로 제공되고 있으나, 행정동은 인구의 증가 및 감소에 따라 수시로 분동 및 합동이 이루어지고 있다.
시간적 범위인 1970년과 2010년의 대상지 행정구역을 비교해보면, 동 서쪽에 있는 기장군과 강서구가 편입됨으로써 공간적 범위가 변화하였다. 따라서 공간분석 단위의 일치를 위하여 강서구와 기장군을 제외하고 기준년부터 존재하였던 14개 군을 공간적 범위로 한정하였다. 두 번째로, 2010년 기준의 부산광역시 행정동(215개)에 인구데이터를 할당하였다.
일반적으로 많이 사용되는 2개 시점의 횡단면 분석은 양 시점 간의 변화양상을 보여줄 뿐 대상지역의 지속적인 변동성을 보여주지는 못한다. 따라서 본 연구에서는 부산광역시 14개 구를 대상으로 1970년부터 2010년까지 10년 단위 인구를 적용하였다. 50년간 10년 단위 인구데이터를 적용하여 본 연구에서는 도시의 변동성을 측정하기 위하여 크게 두 가지 방법을 적용하였다.
2020년 도시기본계획에 의하면 중앙동 및 서면을 1도심으로 보고 하단, 사상, 구포, 동래, 해운대를 5부도심으로 설정하였으며, 기장, 정관, 금정, 대저, 가덕 녹산을 5 지역중심으로 설정하고 있다[13]. 따라서 부산도시기본계획의 공간구조설정에 따라 하단, 사상, 구포, 동래, 해운대를 공간적 범위인 다핵권역으로 선정하였다.
본 연구의 시간적 범위는 1970년부터 2010년까지 10년 단위의 5개년도, 공간적 범위는 부산광역시로 설정하였다. 현재 부산광역시는 16개 구 군 및 215개 동으로 구성되어있으며, 766.
거리마찰계수는 부도심으로부터 거리에 따른 인구밀도분포의 변화율을 반영한다[10]. 연구대상지에는 5개의 부도심이 존재하고 있으며, 각 부도심 간의 평균 거리는 6.4km이고, 각 부도심의 영향력은 중간 지점인 3.2km 전후 거리를 고려하였을 때 영향력이 0에 가까워지는 지수인 1.5를 거리마찰계수로 결정하였다.
이론/모형
여기서 구심력의 요인은 중심 기능의 집중에 의한 집적의 이익과 접근의 용이성 등 도심의 입지적 매력(site attraction)요인이라고 주장하였다[9]. 이에 본 연구에서는 연구 대상지역에서 다핵역할을 수행하는 부도심의 인구구심력 정도를 나타내는 인구잠재력(Accessibility) 모델을 적용하였다. 인구잠재력은 접근성 모형에 기반을 두어 해당 위치의 가까운 거리에 얼마나 많은 인구가 분포되어있는지를 측정하는 것으로 특정위치의 인구 구심력을 표현한다.
성능/효과
본 연구는 GIS 환경에서 인구잠재력을 이용하여 바키측정치 및 표준편차타원체를 접목함으로써 정량적이면서 정성적으로 공간구조의 변동성을 측정하였다. GIS를 이용한 분석은 공간상의 분포패턴 파악뿐만 아니라 집계단위의 설정과 공간통계학적 분석을 통하여 정량적인 분석까지 가능하였으며, 변화양상을 그래픽으로 보여줌으로써 대학구조의 공간적 변동성 파악에 유용하였다.
분석결과 부산광역시는 다핵 권역을 중심으로 잠재력이 집중되는 다핵화가 현재까지 지속하고 있었다. 하단, 구포, 해운대 권역은 인구잠재력이 부도심으로 집중되면서 해당권역의 중심으로서 역할이 점차 강해지고 있었고, 사상과 동래는 2000년과 1990년 이후 해당권역에서 중심으로서 역할이 약해지고 있는 것으로 분석되었다.
동래 권역의 평균중심점은 1980년 동향으로 이동하였다가 1990년 이후 지속해서 북향으로 이동하였다. 중심점으로부터 권역 내의 각 노드와의 거리 가중치를 같이 고려한 거리분산을 살펴보면, 동래 부도심의 거리분산은 다른 부도심과 비교하여 매우 크게 나타났고 이에 대한 영향으로 표준편차거리도 매우 크게 나타났다. 이는 해당권역이 과거부터 인구가 넓은 지역에 많이 분포하는 지역이기 때문이다.
이는 인구잠재력 지수가 꾸준히 집중하는 것으로 해운대 부도심이 지역의 중심으로서 역할이 점차 강해지고 있는 것으로 분석할 수 있다. 즉, 같은 시기 부산광역시의 표준편차거리와 거리분산은 지속해서 증가하는 다핵화가 이루어지고 있는데, 해운대 부도심은 다른 권역과 달리 중심의 역할이 약해지는 분산화가 이루어지지 않고 있는 것을 확인할 수 있다.
하단, 구포, 해운대 권역은 인구잠재력이 부도심으로 집중되면서 해당권역의 중심으로서 역할이 점차 강해지고 있었고, 사상과 동래는 2000년과 1990년 이후 해당권역에서 중심으로서 역할이 약해지고 있는 것으로 분석되었다. 추가로 해운대를 제외한 모든 다핵 권역에서 특정지역 및 방향으로 치우치어 공간구조가 변화되는 편향도가 점차 증가하는 것으로 나타났다.
해운대 권역의 공간구조 변화는 중심점의 이동만 발생할 뿐 거리분산과 표준편차거리가 꾸준히 감소하며 편향도가 일정수준을 유지하는 것으로 나타났다. 즉, 해운대는 한쪽으로 치우치지 않고 지역의 중심역할을 하는 공간구조의 변화가 지속해서 이루어지고 있는 것으로 분석된다.
후속연구
변동성 분석은 공간의 변화를 파악하고 변화 정도를 정량적ㆍ정성적으로 분석할 수 있는 GIS 환경에서 도시의 공간 상호작용에서 잠재력의 의미인 인구잠재력과 잠재력의 공간 분포패턴을 계산하여 변동성을 측정하고자 한다. 다핵구조의 변동성은 차후 효율적인 도시공간구조의 관리를 위한 자료로 활용이 기대된다.
부산광역시는 효율적인 도시공간구조의 관리를 위하여 지향하는 다핵화가 진행되고 있으나, 다핵의 중심으로서 역할을 수행하는 부도심의 영향력 및 공간구조의 변화 경향은 다르게 나타났다. 따라서 분석된 다핵 권역별 공간구조의 변화 정도와 특성을 바탕으로 효율적인 도시공간구조를 위한 정책적 제도적 지원이 이루어져야 할 것이다.
본 연구에서는 정확한 분석을 위하여 동 단위의 인구데이터를 각 도로의 교차지점을 중심으로 배분하였지만, 센서스 단위로 집계된 인구데이터가 적용되었으면 더욱 정확한 분석결과가 도출되었을 것으로 판단된다. 또한, 공간구조의 변화에 영향을 주는 다른 요인들과 각 요인의 설명력을 높일 수 있는 방법론이 같이 고려된다면 더욱 명확한 결과가 산출될 것이다.
본 연구에서는 정확한 분석을 위하여 동 단위의 인구데이터를 각 도로의 교차지점을 중심으로 배분하였지만, 센서스 단위로 집계된 인구데이터가 적용되었으면 더욱 정확한 분석결과가 도출되었을 것으로 판단된다. 또한, 공간구조의 변화에 영향을 주는 다른 요인들과 각 요인의 설명력을 높일 수 있는 방법론이 같이 고려된다면 더욱 명확한 결과가 산출될 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
최근 도시문제를 해결하기 위해 논의되고 있는 도시 형태는 무엇인가?
도시화 과정에서 나타나는 수많은 도시문제는 도시의 성장에 따른 도시공간구조 변화의 산물이다. 이러한 도시문제를 해결하기 위하여 최근 지속 가능한 개발(Sustainable Development)이라는 패러다임과 중심기능들을 집적시켜 고밀도의 개발을 추구 하는 압축도시(Compact City)라는 도시 형태가 논의되고 있다. 이를 위한 방안으로 대도시에서는 특정지역의 고밀도를 해결하기 위하여 개발밀도를 관리하거나, 도심재생의 수단으로 재건축, 재개발 등의 사업이 추진되고 있다.
과도한 도심 집중이 발생시키는 문제점은 무엇인가?
이를 위한 방안으로 대도시에서는 특정지역의 고밀도를 해결하기 위하여 개발밀도를 관리하거나, 도심재생의 수단으로 재건축, 재개발 등의 사업이 추진되고 있다. 하지만 과도한 도심 집중은 집적의 불경제를 발생시킨다는 문제점이 있다[20].
본 논문에서 도로의 교차지점에 배분된 최근 50년간 인구데이터를 이용하여 인구잠재력을 계산하고, 이를 바탕으로 바키측정치 분석과 표준편차타원체 분석을 하여 부산광역시 다핵구조의 공간적 변동성을 측정한 결과는 어떠한가?
이에 본 연구는 도로의 교차지점에 배분된 최근 50년간 인구데이터를 이용하여 인구잠재력을 계산하고, 이를 바탕으로 바키측정치 분석과 표준편차타원체 분석을 하여 부산광역시 다핵구조의 공간적 변동성을 측정하였다. 분석결과 부산광역시는 다핵 권역을 중심으로 인구잠재력이 집중되는 다핵화가 최근까지 진행되고 있었다. 하단, 구포, 해운대 권역은 인구잠재력이 부도심으로 집중되면서 해당권역의 중심 역할이 점차 강해지고 있었고, 사상과 동래는 2000년과 1990년 이후 해당권역에서 중심으로서 역할이 약해지고 있는 것으로 분석되었다. 추가로 해운대를 제외한 모든 다핵 권역에서 특정지역 및 방향으로 치우치어 공간구조가 변화되는 편향도가 점차 증가하는 것으로 나타났다.
참고문헌 (23)
B. Hillier, 1995, Space is the Machine, Cambridge Univ. Press.
ESRI, ArcPlot Accessibility network.
J. F. McDonald, 1989, "Econometric studies of urban population density: a survey", Journal of Urban Economics, vol. 26, pp. 361-385.
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