[논문]시공간 유동인구 변화와 보행속도에 따른 민방위 비상 대피시설 위치의 적절성 평가

박재국

doi:10.22156/cs4smb.2018.8.1.095

시공간 유동인구 변화와 보행속도에 따른 민방위 비상 대피시설 위치의 적절성 평가
Evaluation of Civil Defense Evacuation Shelter Locations in Fitness according to the Walking Speed and Changing Floating Population in Time and Space 원문보기

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.8 no.1, 2018년, pp.95 - 103

초록
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본 논문에서는 보행속도, 주야간 인구변화, 보행경로에 따른 서비스 권역 등을 고려하여 대피시설 위치에 대한 적절성을 평가하고자 하였다. 보행속도는 선행연구사례를 통해서 1.6 m/s, 2.22 m/s를 정의하였고, 주야간 인구변화는 대시메트릭 매핑기법을 이용하여 인구를 추정하였다. 보행속도와 보행경도에 따른 대피시설 서비스 권역은 입지할당모형의 네트워크 분석을 실시하였다. 그 결과 시공간 유동인구 변화와 보행속도에 따라 일부 대피시설의 경우 수용능력에 한계가 있음을 알 수 있었고 이에 대한 대피시설 추가지정이 요구된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study set out to evaluate the fitness of shelter locations by taking into consideration service zones according to walking speed, the changing population between day and night, and walking routes. Walking speed was defined as 1.6 m/s, 2 m/s based on the cases of previous studies. The changing population between day and night was estimated with the dasymetric mapping technique. Shelter service zones according to walking speed and routes were analyzed with the network of the location allocation model. The findings show some shelters had limits with their capacity according to the changing floating population and walking speed in time and space and raise a need to appoint additional shelters.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 기존 연구사례를 통해서 기존 대피시설의 위치와 규모에 대한 문제점 등을 살펴보았다.
본 논문에서는 기존 대피시설의 문제점들을 분석하고 개선점을 찾아 제안함으로써, 향후 대피시설의 입지선정 및 설치 규정을 만드는데 있어 의사결정자료로 활용되기를 기대하며 다음과 같은 목표와 내용으로 연구를 수행하였다.
이에 본 논문에서는 민방위 비상 대피시설(이후 대피 시설)을 대상으로 위치와 규모에 대한 문제점 등을 기존연구 사례 등을 통해 분석해 보고, 서울시 중로구에 설치된 민방위 비상 대피시설을 대상으로 위치 및 규모에 대한 적절성을 평가하고자 하였다.

가설 설정

통계청에서 수집한 인구총조사 자료의 상주인구는 야간인구로써 대부분의 인구분포는 주택지역에서 나타난다. 따라서 행정구역 단위 내에서 실제적인 인구분포로 재현하기 위해 모든 인구는 건물 안에만 분포하거나, 주택에만 존재한다는 가정하에 대시매트릭 매핑을 실시하였다.

제안 방법

건물단위로 상주인구에 대한 인구분포를 대시메트릭매핑으로 재현하기 위해 다음과 같은 수식(1)을 개발하여 각각의 건물에 대한 거주인구를 추정하였다. 일반화된 수식은 다음과 같다.
따라서 현실성 있는 시간대별 주간인구 분포현황을 재현하기 위해 다음과 같이 수식(2)을 개발하여 주간인구 대시메트릭 매핑을 수행하였다. 일반화된 수식은 다음과 같다.
상주인구(야간인구), 주간인구의 실질적인 인구분포를 재현하기 위해 인구추정을 위한 식을 개발하였으며, 주택과 인구총조사 그리고 기지국 기반의 모바일 빅 데이터를 이용하여 대시메트릭 매핑을 수행하였다. 또한 대피시설의 대피권역과 인구밀도 자료를 이용하여 대피인구를 산정하고, 대피시설의 수용인원과 비교하여 수용률을 계산하였다.
모든 자료는 ESRI에 서 만든 ArcMap 10.4 GIS 소프트웨어를 이용해 공간정보로 통합하였다.
본 논문에서는 교통약자와 일반인의 보행속도를 각각 1.6 m/s, 2.22 m/s를 결정하고 이를 기반으로 대피시설의 대피권역을 설정하였다. 이때 교통약자와 일반인이 대피 시간 5분에 각각 480 m, 667 m를 이동할 수 있었다.
상주인구(야간인구), 주간인구의 실질적인 인구분포를 재현하기 위해 인구추정을 위한 식을 개발하였으며, 주택과 인구총조사 그리고 기지국 기반의 모바일 빅 데이터를 이용하여 대시메트릭 매핑을 수행하였다. 또한 대피시설의 대피권역과 인구밀도 자료를 이용하여 대피인구를 산정하고, 대피시설의 수용인원과 비교하여 수용률을 계산하였다.
PN는 상주인구이다. 수식(1)에 의해 각각의 건물에 대한 거주하는 인구를 추정하였고, 추정한 거주인구를 건물의 해당 속성에 입력하였다.
6 m/s 정의하였다. 이후 보행자도로에 해당 값을 입력 후 네트워크분석을 통해서 대피권역을 설정하였다. 이에 대한 결과는 Fig.
이후 포인트를 이용하여 50 m 격자의 주간 인구밀도 대시메트릭 매핑을 하였다. 그 결과는 Fig.
첫째 야간인구, 주간인구, 유동인구 등을 활용한 현시성 있는 대피인구를 산정하기 위해 통계청 자료와 모바일 빅 데이터를 활용해 재현하고, 둘째 대피인구에 대한 시·공간상의 동적인 인구분포를 나타내는 데 있어 대시 메트릭 기법을 이용해 이를 구현하며, 셋째 대피대상자를 일반인과 교통약자로 구분하고 보행속도에 따른 대피권역을 설정함으로써 사각지대 없는 대피시설 설치를 제안하며, 최종적으로 분석결과를 바탕으로 시·공간 유동인구 변화와 보행속도에 따른 기존 민방위 비상 대피시설 위치의 적절성을 평가하고자 한다.
통계청에서 수집한 주간인구(=상주인구 ± 통근 ± 통학)의 분포현황은 SKT 기지국 기반의 모바일 빅 데이터를 이용한 유동인구 분포현황과 일치한다는 가정하에 주간인구에 대한 인구분포를 대시메트릭 매핑으로 재현하였다.

대상 데이터

그리고 건물, 인구총조사, 모바일 빅 데이터는 대시메트릭 매핑을 통해서 시·공간적 인구분포를 재현하기 위해 수집한 자료이다.
기초 대피시설의 적절성을 평가하기 위해 대피시설, 보행자도로, 건물, 인구총조사, 기지국 기반의 모바일 빅데이터 자료를 수집하였다.
본 연구의 연구대상지역은 종로구이며, 종로구 내에는 140개의 대피시설이 있다. 그리고 건물은 총 28,985개가 있으며, 2015년을 기준하여 상주인구는 147,607명, 주간인구는 392,128명으로 유출인구보다 유입인구가 더 많은 지역이다.
PD는 행구구역 단위 내의 총 주간인구이다. 참고로 통신사 유동인구 총합은 가장 유동인구가 많은 오후 4시의 134,796명을 사용하였으며, 각 지점의 통신사 유동인구도 오후 4의 유동인구를 사용하였다. 통신사 포인트 간격은 50 m이다.

성능/효과

따라서 실질적인 대피인구를 고려하기 위해서는 비상사태가 야간뿐만 아니라 주간 또는 어느 때라도 발생할 수 있기 때문에 야간인구, 주간인구, 유동인구 등의 시간적인 인구 변화를 고려해야만 한다[8]. 둘째, 대피시설의 위치는 대피인구의 실질적인 공간상의 인구 분포를 고려할 때 가장 효율적인 대피시설의 설치가 가능하다(단, 대피시간, 대피경로가 사전에 정의된 경우). 그러나 기존 대피시설의 설치는 공간상의 인구분포를 단순히 행정구역 단위 또는 집계구 단위의 인구밀도로 재현하고 있기 때문에 시·공간상의 실질적인 인구분포를 반영한 위치선정에는 한계가 있다[7,8].
8 m/s로 운영하고 있다[13]. 따라서 본 연구에서는 교통약자의 보행속도(0.8 m/s)에 2배속으로 5분 동안 이동하는 거리 480 m를 제안하고 속도로 환산하면 1.6 m/s이다.
그러나 기존 대피시설의 설치는 공간상의 인구분포를 단순히 행정구역 단위 또는 집계구 단위의 인구밀도로 재현하고 있기 때문에 시·공간상의 실질적인 인구분포를 반영한 위치선정에는 한계가 있다[7,8]. 셋째, 대피시간이 주어진 경우 대피대상자의 보행속도에 따라 대피할 수 있는 대피권역이 달라진다. 따라서 보행속도는 대피시설의 위치를 결정하는데 있어 매우 중요한 고려 요인 중 하나이다.
첫째, 기존 대피시설의 수용인원과 시설의 수는 대피인구를 고려해 결정되며, 대피인구는 행정구역 단위의 인구총조사를 기반으로 결정된다[8]. 인구총조사는 행정구역 단위에 거주하는 상주인구만을 대상으로 하기 때문에 주간 또는 유동인구와 같은 현실성 있는 대피인구를 반영하지 못하고 있는 것이 현실이다[7,8].

후속연구

향후 기지국 기반의 모바일 빅 데이터 활용에 있어 요일별 시간대에 대한 유동인구 본포를 고려한다면 좀 더 정확한 적절성 평가가 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 유동인구를 활용하려는 다양한 연구 분야뿐만 아니라 기존 대피시설의 평가 및 추가 지정에 대해서 의사결정을 위한 기초자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.
향후 기지국 기반의 모바일 빅 데이터 활용에 있어 요일별 시간대에 대한 유동인구 본포를 고려한다면 좀 더 정확한 적절성 평가가 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 유동인구를 활용하려는 다양한 연구 분야뿐만 아니라 기존 대피시설의 평가 및 추가 지정에 대해서 의사결정을 위한 기초자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	대피시설이란 무엇인가?	대피시설은 지진, 산사태, 해일과 같은 자연재해로부터 국민의 생명과 재산을 보호하기 위한 재해대피소와는 달리 민방위 비상사태 발생시 대피할 수 있도록 하는 비상 대피시설(대피소라고도 함)이다. 재해대피소는 주로 옥외대피소(운동장, 공터 등)가 지정되며, 또한 이재민이 단기간에 거주할 수 있도록 실내 시설물을 지정한다.
	대피시설의 설치를 위한 기준이 되는 대피시간은 어떻게 규정되어 있는가?	대피시설의 설치를 위한 기준이 되는 대피시간은 재해대피소의 경우 10분에서 최대 30분 내에 대피할 수 있도록 그 권역을 나누어 설치되도록 규정하고 있으나[12], 비상 대피시설은 5분으로 규정되어 있다[5].
	대시메트릭 매핑은 어떤 문제점을 해결하기 위함인가?	실세계의 지형 및 인간의 활동은 역동적으로 변화하며, 이를 시․공간적으로 표현하고 동시에 지도로 시각화하려는 시도는 꾸준히 연구되어져왔다[17]. 과거에는 인구의 분포를 시각화하기 위해 단순히 행정구역 단위 또는 집계구 단위에서의 인구수와 공간단위 면적으로 나누어 인구밀도를 산출하고 이를 지도로 표현하였다[18]. 이러한 방법은 행정구역 단위 내에서의 인구분포가 변동성이 없으며, 균질하다고 가정한 것이기 때문에 실질적인 인구분포를 시각화하는 것에는 문제가 있다[19]. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 공간단위와 연관성이 있는 보조자료, 즉 토지이용도, 건물도, 도로망도 등의 자료를 이용해 인구의 분포를 좀 더 구체적으로 시각화 할 수 있도록 하는 지도화 기술이 대시메트릭 매핑이다[20], 즉 행정구역 단위 내에 토지이용이 수역, 산림인 경우 해당구역의 인구밀도를 “0”으로 나타내거나, 건물과 도로상의 일정 권역 내에서만 인구분포가 있다고 가정하고 해당구역에만 인구밀도를 시각화하는 기법이다.

저자의 다른 논문 :

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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