도시계획 및 관리에 있어서 계획지원시스템의 활용은 의사결정단계에서 고려할 수 있는 객관적 정보 제공 측면에서 가치가 있다. 그러나 기존 계획지원시스템들은 환경생태적인 측면에 대한 고려가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 도시계획 수립과정에서 환경생태적 요소에 대한 고려가 가능한 시스템 개발을 목적으로 설정하였다. 구축된 시스템은 계획 대상지에 대한 환경생태적 잠재성에 대한 분석에서부터 구체적인 계획안 수립과 평가에 이르는 계획 수립 전 과정에 대한 기능 지원이 가능하다. 주요 기능으로 계획 대상지의 토양, 물, 기후, 비오톱, 생태네트워크 및 여가공간 측면에서의 생태적 평가와 분석이 가능하다. 그리고 분석결과를 참조하여 생태적 특성이 고려된 토지이용계획수립이 가능하며, 수립된 토지이용계획안을 바탕으로 시각화와 생태적 측면에서의 시뮬레이션 평가가 가능하다. 본 연구를 통해 개발한 계획지원시스템은 기존 시스템에서 고려가 미흡했던 생태적 특성에 대한 분석을 중심으로 계획 수립과 관련한 의사결정과정을 지원하는 도구로 활용될 수 있는데 의의가 있다.
도시계획 및 관리에 있어서 계획지원시스템의 활용은 의사결정단계에서 고려할 수 있는 객관적 정보 제공 측면에서 가치가 있다. 그러나 기존 계획지원시스템들은 환경생태적인 측면에 대한 고려가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 도시계획 수립과정에서 환경생태적 요소에 대한 고려가 가능한 시스템 개발을 목적으로 설정하였다. 구축된 시스템은 계획 대상지에 대한 환경생태적 잠재성에 대한 분석에서부터 구체적인 계획안 수립과 평가에 이르는 계획 수립 전 과정에 대한 기능 지원이 가능하다. 주요 기능으로 계획 대상지의 토양, 물, 기후, 비오톱, 생태네트워크 및 여가공간 측면에서의 생태적 평가와 분석이 가능하다. 그리고 분석결과를 참조하여 생태적 특성이 고려된 토지이용계획수립이 가능하며, 수립된 토지이용계획안을 바탕으로 시각화와 생태적 측면에서의 시뮬레이션 평가가 가능하다. 본 연구를 통해 개발한 계획지원시스템은 기존 시스템에서 고려가 미흡했던 생태적 특성에 대한 분석을 중심으로 계획 수립과 관련한 의사결정과정을 지원하는 도구로 활용될 수 있는데 의의가 있다.
The use of planning support systems in urban planning and management provides objective information that is beneficial in the decision-making stage. The existing planning support system, however, lacks in the consideration of ecological properties. In this study, a planning support system developmen...
The use of planning support systems in urban planning and management provides objective information that is beneficial in the decision-making stage. The existing planning support system, however, lacks in the consideration of ecological properties. In this study, a planning support system development that is capable of reflecting ecological elements was set as the ultimate goal. This system can support planning processes ranging from ecological potential anaylsis to alternatives designing and stimulation. Additionally, factors such as soil, water, climate, biotope, ecological network and recreation can be handled according to their natural potentials. The establishment and visualization of land use planning that addresses ecological characteristics based on the analyzed results are possible. Therefore, this system could operate as a framework to assist planners and decision makers through a computer-based system to provide useful ecological information and to allow effective decision-making by analyzing, displaying and visualizing ecological spatial data.
The use of planning support systems in urban planning and management provides objective information that is beneficial in the decision-making stage. The existing planning support system, however, lacks in the consideration of ecological properties. In this study, a planning support system development that is capable of reflecting ecological elements was set as the ultimate goal. This system can support planning processes ranging from ecological potential anaylsis to alternatives designing and stimulation. Additionally, factors such as soil, water, climate, biotope, ecological network and recreation can be handled according to their natural potentials. The establishment and visualization of land use planning that addresses ecological characteristics based on the analyzed results are possible. Therefore, this system could operate as a framework to assist planners and decision makers through a computer-based system to provide useful ecological information and to allow effective decision-making by analyzing, displaying and visualizing ecological spatial data.
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문제 정의
Designer에서 제공하는 기본적인 3차원 공간 표현 기술은 다음단계 활용 모듈인 Simulator의 3차원 도시공간모델링을 위해 필요하다. 또한 3차원 가상공간을 통해 실무 계획가, 정책결정권자, 시민 등의 계획대안에 대한 이해도를 증진시키는데도 목적이 있다.
본 연구를 통해 구축되는 시스템은 기존 계획지원시스템에 대한 사례 검토를 통해 도출된 환경생태 부문에 대한 고려미흡을 개선하고, 계획 및 설계 기능을 강화하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 연구에서는 GIS와 정보통신기술을 활용하여 도시공간의 과학적 계획수립과 의사결정을 지원하는 계획지원시스템 구축을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 계획지원시스템 관련 선행연구와 유사사례를 검토하였다.
‘DELTA’모델을 활용한 연구 사례로 [10]의 연구에서는 ‘DELTA’ 모델과 교통모델인 ‘OmniTRANS’를 연계·이용하였다. 연구에서는 네덜란드 Delft시의 토지이용과 교통의 장기변화를 예측하여 교통에너지와 탄소배출량을 추정하였으며, 이를 통해 토지 이용과 교통모델이 연계된 도시통합모델의 유용성을 검토하였다.
이에 본 연구에서는 도시공간에 대한 분석을 통해 생태적 토지이용계획을 수립하기 위한 계획지원 시스템을 개발하였다. 이를 위해 계획지원시스템의 개념과 구축사례를 검토하여 도시환경의 생태적 계획 및 설계라는 계획지원시스템의 활용 목적을 설정하였다.
또한 계획수립단계에서 직접적으로 참조 가능한 정보가 부족하고 계획수립을 위해서는 추가적인 가공과 분석이 필요한 것으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 선행 사례의 한계점을 극복하기 위해 환경생태분야의 다양한 정보를 활용하여 분석, 계획, 평가 전 단계에 활용할 수 있는 생태도시계획지원시스템을 구축하였다.
둘째, 계획과 설계지원이 가능한 작도 기능을 추가하여 시스템 상에서 직접적인 계획안 작성과 편집이 가능하게 구현한다. 일반적인 계획수립과정에서는 공간분석과 계획안 작도가 GIS 분석도구와 CAD로 대별되는 별도 시스템에서 수행되었으나 본 연구에서는 하나의 시스템 내에서 분석과 도면작도가 가능하도록 하는 것을 목표로 한다.
제안 방법
’의 시나리오 분석을 통해 신규 토지개발, 농지 소실, 임지 소실 규모 예측을 수행하였다.
이를 위해 계획지원시스템의 개념과 구축사례를 검토하여 도시환경의 생태적 계획 및 설계라는 계획지원시스템의 활용 목적을 설정하였다. 그리고 이를 달성하기 위한 세부 모듈을 설계하고 각 기능을 구현할 수 있는 계획지원시스템을 구현하였다.
넷째, 기존 계획지원시스템에서의 인문·사회·경제 부문에 대한 모델링 기능에 차별화하여 환경 생태분야에 대한 분석에 특화된 시스템으로 구축한다.
또한 평면계획과 동시에 건폐율, 용적률, 층수를 고려한 입체계획이 지원되고 CAD와의 호환이 가능하도록 구성되어 있다. 더불어 도시계획의 수립과정에서 고려해야 할 많은 정보와 자료를 지원해주고, 수립된 계획안에 대한 용도별 용지면적과 밀도 등을 자동으로 산출한다.
기존 시스템에 대한 분석을 통해 구축된 환경정보가 단순 확인용도로 제공되는 수준에 머무르고 있으며, 계획수립을 지원한다는 계획지원시스템의 목적에 부합되기 어렵다. 따라서 구축되는 생태도시계획시스템은 기존 시스템에서 제공되는 환경정보에 대한 추가적인 분석이 가능하고, 이를 바탕으로 계획 수립 단계에서 참조가능한 수준의 새로운 정보제공을 위해 다음과 같은 개발방향을 설정하였다.
비교분석을 위해 각 시스템의 웹사이트[15, 22, 23], 관련 문헌과 보고서에 대한 분석을 수행하였다.
비교항목으로는 앞서의 선행연구 검토를 통해 도출된 시사점을 바탕으로 기능적인 측면에서 환경정보의 분석과 제공, 입지 검토 및 선정, 계획 및 설계 지원, 계획안에 대한 평가로 구분하였다(Table 1).
사례연구를 통해 토지가격에 영향을 주는 요소에 대해서 격자 자료에 기반한 시뮬레이션을 수행하여 지가모형개발에서의 ‘UrbanSim’모델의 유용성을 검토하였다.
생태도시계획시스템 구축을 위해 도시계획 수립과 관련된 대표적인 3가지 시스템을 선정하여 비교 분석을 수행하였다. 비교대상 시스템은 구축된 시스템의 대표성을 고려하여 선정하였다.
특히 피드백의 경우 3차원 시뮬레이션이 가능한 시스템으로 구축한다. 셋째, 활용단계는 신규도시계획 및 기성도시 정비 단계로 설정하였다.
본 연구에서는 GIS와 정보통신기술을 활용하여 도시공간의 과학적 계획수립과 의사결정을 지원하는 계획지원시스템 구축을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 계획지원시스템 관련 선행연구와 유사사례를 검토하였다. 그 결과 기존 도시통합모델들은 도시, 교통, 환경 분야 모델간 연계를 통해 제한적인 환경관련 분석과 예측을 수행하고 있었으며, 환경관련 분석시스템들은 개별 환경부문별로 구축·활용되고 있어 전반적으로 환경과 생태부문에 대한 고려가 미흡하여 계획단계에 직접적으로 활용되는데 한계가 있음을 파악하였다.
이에 본 연구에서는 도시공간에 대한 분석을 통해 생태적 토지이용계획을 수립하기 위한 계획지원 시스템을 개발하였다. 이를 위해 계획지원시스템의 개념과 구축사례를 검토하여 도시환경의 생태적 계획 및 설계라는 계획지원시스템의 활용 목적을 설정하였다. 그리고 이를 달성하기 위한 세부 모듈을 설계하고 각 기능을 구현할 수 있는 계획지원시스템을 구현하였다.
첫째, 환경생태 관련 정보를 입력하여 계획수립단계에서 직접적으로 활용 가능한 계획참조도를 생성할 수 있는 시스템으로 개발한다. 기존 시스템에서는 환경생태정보를 단순히 제공하고 있어 계획수립 단계에서 활용하기 위해서는 별도의 가공과 분석을 거쳐야 하는 한계가 있었다.
특히, ePSS-Analyzer에서는 입력 자료와 산출물 간의 관계가 복잡한 분석과정을 포함하고 있는데, 이에 대한 이해와 사용편의성을 고려하여 분석과정을 흐름도(Figure 3)로 표현하고 입력 자료를 끌어다 넣기(drag and drop)로 설정하고 분석옵션을 변경할 수 있는 흐름도(flow chart)형식의 퀵 메뉴 (Quick menu)를 구성하였다. 퀵 메뉴에서는 입력조건을 변경하여 분석을 수행할 수 있으며, 입력 자료와 출력결과물에 대한 관리가 용이한 장점이 있다.
대상 데이터
비교대상 시스템은 구축된 시스템의 대표성을 고려하여 선정하였다. 계획수립단계에서의 시계열 자료와 시각화된 의사결정정보 제공 측면에서 선도적인 사례인 서울시 도시계획정보시스템, 환경영향평가 관련 정보제공에 특화된 EIASS, 통합적인 도시모델을 탑재한 대표적인 계획지원시스템인 KOPSS를 비교대상으로 선정하였다.
성능/효과
계획지원시스템 관련 사례분석을 통해, 초기 도시 및 지역모델, 교통모델들이 도시와 교통의 연계모델로 발전하였고, 이를 GIS와 연계하고 시스템화하여 의사결정지원이 가능한 형태인 계획지원시스템으로 구현한 국내외 사례를 확인할 수 있었다. 이를 통해 환경생태부문에 대한 계획지원시스템 구축에 대해서 다음과 같은 시사점을 도출하였다.
그 결과 기존 도시통합모델들은 도시, 교통, 환경 분야 모델간 연계를 통해 제한적인 환경관련 분석과 예측을 수행하고 있었으며, 환경관련 분석시스템들은 개별 환경부문별로 구축·활용되고 있어 전반적으로 환경과 생태부문에 대한 고려가 미흡하여 계획단계에 직접적으로 활용되는데 한계가 있음을 파악하였다.
넷째, 국내의 경우 계획지원시스템 구축사례 자체가 국외사례에 비해 많지 않으며, 대표적인 시스템인 KOPSS의 경우에도 최근 중요성이 강조되고 있는 환경과 생태부문에 대한 고려가 미흡하다.
둘째, 계획과 설계지원이 가능한 작도 기능을 추가하여 시스템 상에서 직접적인 계획안 작성과 편집이 가능하게 구현한다. 일반적인 계획수립과정에서는 공간분석과 계획안 작도가 GIS 분석도구와 CAD로 대별되는 별도 시스템에서 수행되었으나 본 연구에서는 하나의 시스템 내에서 분석과 도면작도가 가능하도록 하는 것을 목표로 한다.
둘째, 참조도를 바탕으로 토지이용구상 단계에서의 각종 개념도(예, 토지이용, 생활권, 녹지, 교통체계, 특성화구상, 친환경계획구상 등) 작성을 가능하게 하는 그리기 및 설계 도구를 제공함으로써 구체적인 토지이용계획 이전의 계획구상을 지원한다. 실제 계획과정에서 이루어지는 대략적인 공간배분과 구상도 스케치의 개념을 시스템에 적용한 기능이다.
마지막으로 이들 등급화된 정보들은 도시미기후 보호지역을 나타내는 도시기후 참조도, 공원녹지조성지를 나타내는 공원녹지계획 참조도, 생태보전지와 물순환보호지역을 나타내는 자연보호계획 참조도, 보전가치가 있는 농지를 나타내는 보전농업계획 참조도로 산출된다. 참조도면은 각 도면의 성격을 기준으로 보전우선지, 보전가능지, 일반중립지, 개발가능지, 개발우선지와 같은 5개의 등급으로 구분되며 Planner를 통한 토지이용계획 수립에 활용된다.
본 시스템은 토지이용계획과 같은 계획수립업무에 있어서 환경생태적 요소에 대한 분석에서부터 도로망, 블록 구획 등의 계획수립, 블록별 세부설계 및 수립된 계획안에 대한 경관영향에 대한 검토까지 수행 가능하여 개발 계획 전체 과정에 부합된 기능을 제공하고 있다고 할 수 있다. 따라서 도시계획 및 설계를 전문으로 수행하는 업체의 개발계획 및 설계 업무 담당자를 주 사용대상으로 하는 시스템이라고 볼 수 있다.
셋째, 계획수립단계에서 직접적으로 활용 가능한 환경정보 제공보다는 일반적 정보제공 성격이 강하다. 각 환경부문에 대해서 종합적인 정보를 제공하는 시스템인 EIASS의 경우에도 계획수립 단계보다는 수립된 계획에 대한 평가를 목적으로 하고 있다.
입지 검토와 선정은 EIASS와 KOPSS에서 지원되는 기능으로 EIASS에서는 제안된 개발사업이나 계획안의 입지에 대해서 입지제약 인자에 대한 사전검토와 환경성 평가결과를 확인할 수 있다. 이에 반해 KOPSS에서는 일반적인 적지분석이 가능하여 개발가능지를 탐색할 수 있다.
첫째, Analyzer에서 생성된 참조도를 비롯하여 초기 입력된 환경생태정보, 도시계획정보, 국가 지리정보 등 각종 정보 및 데이터를 조회할 수 있는 기능을 지원한다.
첫째, 계획지원시스템으로 개발된 도구들은 도시 분석모델 성격을 가지며, 도시, 교통, 환경 분야의 연계방식을 통해 제한적으로 환경관련 분석과 예측을 수행할 수 있는 것으로 나타났다.
후속연구
구축된 생태도시계획지원시스템은 다음과 같은 기대효과를 가지고 있으며, 향후 분석기능과 계획기능 보완을 통해 활용도 제고를 위한 고도화가 가능할 것으로 판단된다.
따라서 향후 인문사회적인 도시구성요소에 대한 추가적인 공간분석기능과 의사결정지원을 위한 시뮬레이션 기능 등을 보완하고 사용자 편의를 고려한 작도 체계개발을 통해 보다 완성도 높은 계획지원시스템으로의 구현이 필요하다.
이러한 생태도시계획지원시스템의 기능은 각 모듈별로 별도 운용이 가능하여 Analyzer를 통해 개발계획이 환경생태에 미치는 부정적인 영향을 최소화하는 방향으로 유도함으로써 도시 공간의 건전성 증진에 기여할 수 있다. 또한 Simulator의 평가결과를 통해 체계적이고 과학적인 생태적 도시계획지원 및 정량적인 검증이 가능할 것이다. 특히 지리공간정보를 보유하고 있는 지방자치단체나, 공기업/민간 기업 등에서 신규 건축물 건립시 입지의 적정성 및 경관, 생태요소에 대한 시뮬레이션이 가능하며, 다양한 사업, 계획수행을 위한 다차원적 도시환경생태관리 및 분석에 기여할 것으로 예상된다.
그 결과 기존 도시통합모델들은 도시, 교통, 환경 분야 모델간 연계를 통해 제한적인 환경관련 분석과 예측을 수행하고 있었으며, 환경관련 분석시스템들은 개별 환경부문별로 구축·활용되고 있어 전반적으로 환경과 생태부문에 대한 고려가 미흡하여 계획단계에 직접적으로 활용되는데 한계가 있음을 파악하였다. 또한 계획수립단계에서 직접적으로 참조 가능한 정보가 부족하고 계획수립을 위해서는 추가적인 가공과 분석이 필요한 것으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 선행 사례의 한계점을 극복하기 위해 환경생태분야의 다양한 정보를 활용하여 분석, 계획, 평가 전 단계에 활용할 수 있는 생태도시계획지원시스템을 구축하였다.
또한 도시계획정보시스템으로부터의 현황과 계획 정보 연동을 통해 계획정보의 연동이 가능하고, KOPSS와 같은 공간계획체계와 EIASS와 같은 환경정보제공시스템과의 연계를 통해 향후 공간계획 체계에 환경생태계획 성격이 보강될 경우 보다 강력한 계획 및 설계 도구로 활용될 수 있을 것이다.
또한 Simulator의 평가결과를 통해 체계적이고 과학적인 생태적 도시계획지원 및 정량적인 검증이 가능할 것이다. 특히 지리공간정보를 보유하고 있는 지방자치단체나, 공기업/민간 기업 등에서 신규 건축물 건립시 입지의 적정성 및 경관, 생태요소에 대한 시뮬레이션이 가능하며, 다양한 사업, 계획수행을 위한 다차원적 도시환경생태관리 및 분석에 기여할 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
환경영향평가정보지원시스템의 한계는 무엇인가?
이에 반해 ‘환경영향평가정보지원시스템(이하 EIASS: Environmental Impact Assessment Support System)’은 종합적인 정보제공 포털성격을 갖는 시스템으로 환경영향평가업무를 수행하는데 있어서 필요한 사전입지, 평가대상, 법령정보, 기상/기후, 연구보고서 등 다양한 평가와 관련된 행정정보와 GIS기반의 공간정보를 제공하고 있다[15]. 하지만 EIASS는 계획수립보다는 수립된 계획안에 대한 평가를 지원하기 위한 시스템 성격이 강하며, 직접적인 계획 및 설계 기능을 제공하고 있지는 않다.
UrbanSim이란?
‘UrbanSim’은 토지이용, 교통, 환경간의 상호작용을 통합적으로 고려하여 도시개발의 분석과 계획을 지원하기 위한 시뮬레이션 기반의 소프트웨어이다[26, 27]. 초기 모델은 토지이용을 고려한 토지시장 모델이었으나 이후 교통부문이 연계되고 환경분석 모듈을 추가하는 등 일부 기능이 환경부문으로까지 확대되어 개발하였다.
UrbanSim의 특징은 무엇인가?
초기 모델은 토지이용을 고려한 토지시장 모델이었으나 이후 교통부문이 연계되고 환경분석 모듈을 추가하는 등 일부 기능이 환경부문으로까지 확대되어 개발하였다. ‘UrbanSim’은 하나의 모델이 아니라 시스템 내에 다양한 모델들을 포함하고 있는 종합적 모델이라는 특징을 갖고 있다[20]. ‘UrbanSim’을 이용한 연구사례로 [9]의 연구에서는 지가모델을 구축하는데 있어서 ‘UrbanSim’의 하위모델인 토지가격모델을 활용하였다.
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