[논문]GIS Simulation을 이용한 건축높이 규제 방안의 비교검토

김호용; 윤정미

doi:10.11108/kagis.2013.16.2.129

GIS Simulation을 이용한 건축높이 규제 방안의 비교검토
A Comparative Review on Building Height Regulations Using GIS Simulation 원문보기

한국지리정보학회지 = Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, v.16 no.2, 2013년, pp.129 - 140

김호용 (부산광역시청 도시계획상임기획단) , 윤정미 (충남발전연구원 농촌.농업연구부)

초록
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본 연구에서는 건축높이 규제를 위한 일환으로 경관분석시 연구자마다 다르게 제시하고 있는 조망점 선정방법과 주변 상황의 고려 여부에 따라 분석결과가 어떻게 달라지는지 비교 검토하였다. 이를 위해 분석방법론에 따라 네가지 상황을 설정하여 GIS환경에서 시뮬레이션하고 그 결과에 대하여 분산분석과 사후분석을 시행함으로써 방법론에 대한 특징을 비교 분석하였다. 분석결과 이동 조망점은 연속적 경관이라는 경관의 기본적 특성을 잘 반영하면서도 상황설정에 따른 분석결과의 차이가 크지 않아서 건축물 높이 규제를 위한 방안으로 적합한 것으로 나타났다. 격자 조망점은 좌 우측 가장자리에 있는 조망점이 조망 대상지의 배후 산지가 아닌 다른 산지의 스카이라인을 조망하는 문제점이 도출되었다. 추가로, 본 연구에서 사용한 다중시곡면과 건축지점의 3차원 교차지점을 도출하는 시뮬레이션 방법은 건축지점의 높이를 정량적으로 도출함으로써, 다양한 설정에 따른 시뮬레이션 검토에 유용할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study reviewed different results according to the selection of viewpoints and considerations of the neighborhood in the analysis of view to regulate the height of buildings. To do this, 4 cases were set according to the analytical methodology and a GIS simulation was performed. Characteristics of each methodology were compared and analyzed by simulated values with ANOVA(analysis of variance) and post-hoc analysis. First, the method using moving viewpoints was found to be appropriate for the regulation of building height as it could reflect basic characteristics of landscape which was sequential and it did not show big difference in analysis result according to situational setting. Second, the method using grid viewpoints showed a problem that viewpoints at left and right sides viewed ridges of other mountains than the background mountains of the target land. Additionally, the simulation method that induces three-dimensional cross-sections between multiple sight-surface and virtual construction points created at viewpoints used in this study was found to be useful in the simulation review with various settings as it induced the marginal height of the spot quantitatively.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 건축높이 규제를 위한 목적으로 경관성 분석을 GIS환경에서 시뮬레이션을 하되 선행연구에서 연구자마다 다르게 제시하고 있는 조망점 선정과 주변 상황의 고려여부에 대한 상황을 비교 분석함으로써 방법론에 대한 특징을 검토하였다.
따라서 본 연구에서는 대규모 재정비 사업 시 개발밀도를 관리하려는 방안으로 건축물의 높이 값을 도출할 수 있는 방법론을 GIS기법을 이용하여 시뮬레이션 함으로써 비교·검토하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 지형과 조망점, 조망대상 및 주위 건축물을 공간적 위상관계를 효율적으로 분석할 수 있는 GIS환경에서 분석하기 위하여 ArcGIS의 3D Analyst 기능을 이용하여 3차원 객체 형태로 변환하였다.
본 연구에서는 건축높이 규제를 위한 일환으로 연구자마다 다르게 제시하고 있는 조망점 선정방법과 주변 상황의 고려 여부에 따라 분석결과가 어떻게 달라지는지 비교·분석하고자 방법론에 따라 4가지 상황을 설정하여 GIS환경에서 시뮬레이션 함으로써 방법론에 대한 특징을 검토하였다.
이러한 제도는 대규모 개발지역에 대한 객관적 건축물 한계 높이를 제시함으로써 개발행위에 대한 규제 및 양호한 주거환경의 확보를 목적으로 하고 있다.

제안 방법

따라서 격자 조망점은 대상지의 동북쪽에 있는 배후산지를 조망할 수 있도록 배후산지의 7부 능선에서 생성한 가시권역으로부터 500m(근경)에서 2km(원경)에 존재하는 권역에 200m×200m의 격자를 형성하여 조망점을 선정4)하였으며, 대상지역에는 총 97개의 격자 조망점을 생성하였다.
따라서 본 연구에서는 이러한 두 가지 고려사항에 따라 설정된 상황들에 대하여 개별적으로 시뮬레이션을 수행하였으며, 총 4가지 상황별 분석결과가 도출되었다.
또한, 본 연구에서는 건축 한계 높이를 계산하기 위하여 GIS환경에서 생성한 다중시곡면과 가상의 건축지점과의 3차원 교차지점을 도출하는 3차원 시뮬레이션 방법을 제시하였다.
본 연구에서는 3차원 시뮬레이션을 크게 5단계로 진행하였다. 1단계는 조망점을 선정하는 단계이다.
이에 관한 연구로 본 연구에서는 방법론적 연구와 조망점 및 시거리에 관한 연구로 나눠서 살펴보았다.
이에 본 연구에서는 주변 건축물 현황을 고려했을 때와 고려하지 않았을 때를 나누어서 상황을 설정하였다.
즉, 이동 조망점에서 건축물을 고려하였을 경우(Case1), 이동 조망점에서 건축물을 고려하지 않았을 경우(Case2), 격자 조망점에서 건축물을 고려하였을 경우(Case3), 격자 조망점에서 건축물을 고려하지 않았을 경우(Case4)의 4가지 상황에 따라 시뮬레이션을 수행하였다.
추가로 사후분석(post-hoc analysis)을 통해 어떤 방법론 간 차이가 유의미하게 나타나는지 살펴보았다.
특히, 조망대상의 배후산지와 건축물은 시뮬레이션 과정에서 가시권역까지 분석범위가 확대되므로 동래구와 인접한 북구, 연제구, 해운대구, 금정구 지역까지 대상지역을 확장하여 3차원 객체를 구축하였다.

대상 데이터

기존 시가지 내에서 대규모의 고밀·고층의 개발행위는 대부분 도시정비사업을 통하여 이루어지고 있으므로 본 연구에서는 기존 시가지화 지역인 동래구에 있는 정비사업 구역 중 하나를 대상지로 선정하였다.
시뮬레이션을 위해서는 조망대상과 조망지점, 그리고 주변의 현황에 대한 설정이 우선 되어야 한다. 먼저 조망대상은 선정된 대상지역 건축물 배치계획의 밀도를 반영하면서 객관성을 확보하기 위하여 200m 간격 점 형식의 가상건축물 21개를 배치하였다.³⁾ 분석결과의 해석과정에서 용이성을 확보하기 위하여 좌상단에서 우하단으로 건축물 번호를 부여하였으며, 건축물의 위치 및 번호 현황은 그림 3과 같다.
이는 앞서 살펴본 바와 같이 재정비 사업이 단순히 주거지의 환경개선을 위한 목적뿐만 아니라 개발행위에 대한 경제적 이익을 목적으로 고밀도 개발행위로 추진되고 있기 때문이다. 본 연구에서는 이중 개발이 완료되었거나, 규모가 작은 사업지구를 제외하고 산지 스카이라인에 대한 경관시뮬레이션이 용이한 지구를 대상지로 선정하였으며, 선정된 대상지는 그림 1과 같다.

데이터처리

방법론별로 도출된 결과가 차이가 있는지 비교 검토하기 위하여 분산의 개념을 이용하여 4개의 집단 간 평균 차이를 검정하는 분산분석(ANOVA)을 수행하였다.
사후분석은 95% 유의수준에서 연구에서 일반적으로 사용하는 Duncan 기법과, 집단의 사례 수(N)가 같을 때 사용할 수 있는 Tukey 기법을 병행하여 검증하였으며, 분석결과는 표 3과 같다.
이러한 방법론별 분석결과의 차이점이 유의미한지를 검토하기 위하여 상황별 분석결과를 통계학적으로 비교·검토하였다.

성능/효과

1) 하지만 재정비 사업은 기존의 목적인 생활환경의 개선이나 삶의 질 향상보다는 주택 공급의 확대라는 공공의 목적과 개발이익의 창출이라는 민간의 목적이 결합되면서 사업 본연의 목적은 도태되고, 1·2종 주거지역을 제3종일반주거지역으로 종 상향하는 높은 개발밀도를 선호하면서 건전한 도시공간구조를 저해하고 있다.
21개의 가상 건축물에 대해서 조망점에서 생성한 시곡면을 교차하면 「건축물의 수×조망점」의 수만큼 교차지점이 생성되어야 하나, 실질적으로 시뮬레이션을 수행한 결과 가상 건축물 지점에 설정한 건물과 조망점(격자 조망점 97개, 이동 조망점 50개)의 교차지점수는 다르게 나타났다.
대상지역의 규제 높이는 다중시곡면으로부터 도출된 교차지점들의 평균 높이나 최저 높이를 이용하여 설정할 수 있으며, 건물배치계획에 따라 개별 건축물에 대하여 각각 시뮬레이션 함으로써 개별 건축물의 고유한 높이 값을 도출할 수 있다.
또한 Case의 설정기준이 되는 조망점의 경우 이동 조망점이 격자 조망점보다 건축물의 평균 높이가 높게 나타났으며, 건축물은 고려하였을 경우가 그렇지 않은 경우보다 높게 나타났다.
또한, 건축물을 고려한 방법(Case1, Case3)과 이동 조망점(Case1, Case2)을 적용한 방법에서 건축물의 높이가 상대적으로 높게 나타났다.
시뮬레이션 결과를 분산분석과 사후분석을 통하여 비교 분석한 결과 상황에 따라 도출된 건축물의 한계 높이 값은 서로 다르게 도출되었다.
조망점 설정의 경우 이동 조망점이 격자 조망점보다 건축물의 평균 높이가 높게 나타났으며, 주변 상황 설정의 경우 주변 건축물을 고려하였을 경우가 그렇지 않은 경우보다 높게 나타났다.
즉, 건축물의 고려와 상관없이 이동 조망점에서는 분석결과가 유사하게 나타나지만, 격자 조망점에서 건축물을 고려하지 않았을 경우는 건축물의 높이가 낮게 분석되는 것으로 나타났다.
이러한 선행연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 건축물 높이 규제를 위해서는 시각적 선호도보다는 시뮬레이션 방법이 효율적이며, 시뮬레이션 과정에서 단일 조망점 보다는 주관성을 최대한 배제하기 위해서 여러 개의 조망점을 선정하여 시곡면을 분석하는 다중시곡면 분석이 객관성의 확보 측면에서 유용하다. 둘째, 조망점과 관련하여 경관계획 및 지침상 기준이 되는 원경, 중경, 근경에 대하여 1~3개의 조망점을 선정하여 분석하는 방법이 일반적이나, 선정위치에 따라 매우 주관적인 결과 값이 도출 되는 문제점이 있다.
효과의 크기(effect size)인 에타제곱도 36.2%로 나타나 상황의 설정에 따라 건축물의 높이 규제를 위한 범위 설정에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

후속연구

다만 본 연구에서는 대상지역을 한정하여 시뮬레이션 함으로써 시뮬레이션 결과가 모든 지역에서 동일하게 나타난다는 대표성은 입증하지 못하였다. 차후 다양한 지역적 특성을 가진 대상지역에 대하여 여러 가지 상황에 따라 시뮬레이션이 이루어진다면 보다 객관적인 건축물 규제를 위한 한계높이를 도출할 수 있을 것이라 사료된다.
비교·검토를 통하여 도출한 각 방법론의 특성은 차후 높이 규제를 위한 객관적 방법 도출의 자료로 활용 가능할 것이다.
이동 조망점은 연속적 경관분석이라는 경관의 기본적 특성을 잘 반영하면서도 분석과정에서 특별한 문제점이 도출되지 않아서 건축물 높이 규제를 위한 방안으로 적합할 것으로 사료된다.
다만 본 연구에서는 대상지역을 한정하여 시뮬레이션 함으로써 시뮬레이션 결과가 모든 지역에서 동일하게 나타난다는 대표성은 입증하지 못하였다. 차후 다양한 지역적 특성을 가진 대상지역에 대하여 여러 가지 상황에 따라 시뮬레이션이 이루어진다면 보다 객관적인 건축물 규제를 위한 한계높이를 도출할 수 있을 것이라 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	가시권과 가시율 분석의 한계점은 무엇인가?	가시권과 가시율 분석은 시각축의 영역이 아닌 단일 조망점에서 시곡선을 통해 가시율에 미치는 영향을 파악하는 방법으로 일반적으로 조망점 선정과정에서 사용되는 방법이다. 하지만 합리적이고 객관적인 건축물 높이규제의 근거로 사용하기에는 한계가 있다. 시곡면분석과 불가시심도 분석은 건축물의 높이를 규제하기 위한 시뮬레이션으로 많이 사용되는 방법이지만, 실제적인 도시공간의 깊이를 고려하지 못하는 한계점이 있으며, 연속적으로 이동하는 조망점에 의한 연속적 시곡면 분석이 요구되고 있다(Kim, 2012).
	경관 시뮬레이션을 수행하기 위한 방법에는 어떤 것들이 있는가?	즉, 연구자의 주관성을 배제하고 객관적 측면에서의 기준을 정립하기 위해서 선호도보다 객관적인 시뮬레이션 방법이 이용되는 것이다. 경관 시뮬레이션을 수행하기 위한 방법에는 가시권 분석, 가시율 분석, 불가시심도 분석, 시곡면 분석 등의 방법이 이루어지고 있다. 가시권과 가시율 분석은 시각축의 영역이 아닌 단일 조망점에서 시곡선을 통해 가시율에 미치는 영향을 파악하는 방법으로 일반적으로 조망점 선정과정에서 사용되는 방법이다.
	가시권과 가시율 분석이란 무엇인가?	경관 시뮬레이션을 수행하기 위한 방법에는 가시권 분석, 가시율 분석, 불가시심도 분석, 시곡면 분석 등의 방법이 이루어지고 있다. 가시권과 가시율 분석은 시각축의 영역이 아닌 단일 조망점에서 시곡선을 통해 가시율에 미치는 영향을 파악하는 방법으로 일반적으로 조망점 선정과정에서 사용되는 방법이다. 하지만 합리적이고 객관적인 건축물 높이규제의 근거로 사용하기에는 한계가 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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