[논문]생활인구를 고려한 대피시설 접근성 분석: 서울 중구지역 지진 옥외 대피장소를 사례로

김상균; 신상영; 남현정

doi:10.15683/kosdi.2022.3.31.051

[국내논문] 생활인구를 고려한 대피시설 접근성 분석: 서울 중구지역 지진 옥외 대피장소를 사례로
Analyzing Accessibility of Emergency Shelters Based on Service Population: The Case of Outdoor Evacuation Places for Earthquake in Jung-gu, Seoul 원문보기

한국재난정보학회논문집 = Journal of the Society of Disaster Information, v.18 no.1 = no.55, 2022년, pp.51 - 62

김상균 (The Seoul Institute) , 신상영 (The Seoul Institute) , 남현정 (The Seoul Institute)

초록
AI-Helper

연구목적: 이 연구는 지진 옥외 대피장소를 대상으로 생활인구(유동인구)를 측면에서 공간적 접근성을 분석한 후, 접근성 취약지역에 추가 신규 대피장소를 확충할 경우의 모의분석을 하여 개선효과를 비교함으로써 시사점을 도출하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: GIS 네트워크분석 기반의 최적화 모형인 입지배분모형을 적용하여 접근성을 분석하고 취약지역을 식별하였다. 입지배분방법은 일정한 시간 내에 신속한 이동이 중요한 대피시설의 성격에 비추어 'Maximize Coverage(수요영역 최대화)' 방법을 적용하였고, 대피를 위한 한계 거리 및 시간기준은 보행속도를 고려하여 500m(7.5분), 1,000m(15분), 1,500m(22.5분)의 세 가지로 구분하여 분석하였다. 사례분석 대상지역은 지진 발생 시 신속한 대피와 일시적인 체류를 위한 옥외 대피장소의 기능을 고려하여 거주인구에 비해 생활인구가 월등히 많고 대피장소로 활용할 수 있는 가용공간이 크게 부족한 고밀 도심지역으로서 서울 중구지역을 선정하였다. 연구결과: 분석 결과, 전반적으로 거주 인구에 비해 생활인구 기준으로 볼 때 접근성이 취약한 집계구 수와 인구 수가 훨씬 많고 비율도 높았으며, 접근성 취약지역에 가용한 신규 대피장소를 확충할 경우의 모의분석에서 접근성이 크게 개선됨을 확인할 수 있었다. 다만, 고밀 도심지역으로서 가용지가 절대적으로 부족한 대상지역의 특성상 잠재적인 대피인구 전체의 접근성을 완전히 해소하지는 못하였다. 결론: 유동인구로 인해 주·야간 인구 차이가 심한 서울 도심의 지역 특성을 반영하기 위하여 생활인구 첨두시간대를 적용하여 실제 대피수요를 고려할 필요가 있으며, 입지배분모형을 이용하여 접근성이 불리한 취약지역을 식별하고 신규 대피장소 설치의 우선순위를 부여함으로써 과학적 근거 기반의 의사결정이 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: This study analyzes accessibility of outdoor evacuation places for earthquake and the accessibility improvement effects when expanding the evacuation places in accessibility-deficient areas. In order to consider real-world evacuees, the accessibility analysis is based on service population not on resident population. Method: Location-allocation model as a GIS-based spatial optimization mode is used to analyze accessibility and vulnerable areas to evacuation places. Of location-allocation problem types, 'Maximize Coverage' method is chosen to allocate as many potential evacuees as possible to evacuation places. And impedence cutoffs or evacuation distances (times) are applied to three classes: 500m (7.5 minutes), 1,000m (15 minutes), and 1,500m (22.5 minutes). Case study area is Jung-gu areas, Seoul as a high-density downtown area. Result: Results show that accessibility-deficient areas and population to evacuation places are much more in service population than in resident population. Accessibility is significantly improved when increases when expanding the evacuation places in accessibility-deficient areas. Yet, accessibility-deficient areas are still remained since available lands are insufficient in the high-density downtown area. Conclusion: The study suggests that temporary evacuation facilities like outdoor evacuation places for earthquake need to consider real potential evacuees based not only on resident population but also on service population. Also, policy measures to provide emergency shelters need to more utilize spatial optimization tools like location-allocation model.

주제어

표/그림 (14)

그림 Fig. 1. Analysis process of accessibility to evacuation places
표 Table 1. Location-allocation problem types in ArcGIS
표 Table 2. List of data sources for analysis
표 Table 3. Difference between service population and resident population (단위: 명)
그림 Fig. 2. Number of outdoor evacuation places for earthquake per built-up areas by district(Gu), Seoul (evacuation places/km²)
그림 Fig. 3. Distribution of outdoor evacuation places for earthquake in Jung-gu and 500m buffers (existing 59 sites)
표 Table 4. Summary of accessibility analysis results to outdoor evacuation places for earthquake in Jung-gu (existing 59 sites)
그림 Fig. 4. Example of accessibility results to outdoor evacuation places for earthquake based on existing 59 sites and service population in Jung-gu: 7.5 minutes (500 meters)
그림 Fig. 5. Procedure for deriving new candidate sites of outdoor evacuation places for earthquake
그림 Fig. 6. Distribution of outdoor evacuation places for earthquake in Jung-gu (existing 59 sites, new 37 sites)
표 Table 5. Summary of new 37 sites for outdoor evacuation places for earthquakes in Jung-gu
그림 Fig. 7. Example of accessibility results to outdoor evacuation places for earthquake based on 96 sites and service population in Jung-gu: 7.5 minutes (500 meters)
표 Table 6. Summary of accessibility analysis results to outdoor evacuation places for earthquake in Jung-gu (96 sites: existing 59 sites, new 37 sites)
표 Table 7. Summary of accessibility improvements by expanding new sites of outdoor evacuation places for earthquake in Jung-gu

AI 본문요약
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제안 방법

중구의 기존 지진 옥외 대피장소 59개소에 추가 후보지 37개소를 적용하여 총 96개소를 대상으로 시설확충에 따른 접근성 개선효과를 모의분석하였다. 앞서 Baseline 분석과 동일한 방법을 적용하였으며, 7.5분(500m), 15분(1,000m), 22.5분(1,500m) 각각의 기준 시간대에 따른 접근성이 취약한 지역 즉, 미도달 집계구 수와 그에 해당하는 거주인구 수 및 생활인구수가 Table 6에 제시되어 있다.
이 연구에서는 서울시 중구지역을 사례로 경주·포항지진 이후에 새로이 도입된 지진 옥외 대피장소에 대한 접근성을 네트워크 기반의 공간적 최적화 모형인 입지배분모형을 이용하여 분석하였다
이 연구에서는 입지배분모형(Location-Allocation Model)을 이용하여 잠재적인 이용인구(생활인구)의 지진 옥외 대피장소에 대한 네트워크(도로) 접근성을 분석한다. 먼저 Baseline 분석 단계에서 기존 대피시설에 대한 접근성을 분석하여 기준 대피시간대에 도달할 수 없는 집계구 및 인구를 식별한다.
먼저 Baseline 분석 단계에서 기존 대피시설에 대한 접근성을 분석하여 기준 대피시간대에 도달할 수 없는 집계구 및 인구를 식별한다. 접근성이 불리한 취약지역에 대해 적지분석을 통해 신규 대피시설을 추가로 파악하여 선정한 후, 동일한 방법으로 접근성을 다시 분석하여 비교함으로써 개선효과를 파악한다. 분석을 위한 프로세스는 Fig.

대상 데이터

분석에 사용된 기본적인 데이터는 크게 대피시설, 도로 네트워크, 집계구 인구로 구분할 수 있다. 대피시설 GIS(점) 자료는 2021년 2월 기준으로 서울시 소관부서에 직접 요청하여 구득하였다. 도로 네트워크 GIS(선) 자료는 2020년 기준으로 서울시 도로관리시스템의 자료를 사용하였다.
대피시설 GIS(점) 자료는 2021년 2월 기준으로 서울시 소관부서에 직접 요청하여 구득하였다. 도로 네트워크 GIS(선) 자료는 2020년 기준으로 서울시 도로관리시스템의 자료를 사용하였다. 생활인구 자료(집계구 GIS(면) 자료, 생활인구 속성 자료)는 2019년 기준으로 서울 열린데이터 광장의 오픈데이터를 사용하였고, 거주인구 자료(집계구 GIS(면) 자료, 거주인구 속성 자료)는 2019년 기준으로 통계청 자료를 사용하였다(Table 2 참조).
분석에 사용된 기본적인 데이터는 크게 대피시설, 도로 네트워크, 집계구 인구로 구분할 수 있다. 대피시설 GIS(점) 자료는 2021년 2월 기준으로 서울시 소관부서에 직접 요청하여 구득하였다.
사례분석 대상지역으로 서울시 중구 일대를 선정하였다. 중구 일대를 선정한 이유는 우리나라는 물론 서울의 대표적인 도심 상업·업무시설 밀집지역으로 주·야간 인구격차가 심해 대피시설의 수용 관점에서 극한상황의 시나리오(Worst-Case Scenario)를 검토할 수 있으며, 시가화면적당 지진 옥외 대피장소 개소 수를 살펴보더라도 서울시 자치구 중 가장 낮은 지역이기 때문에 대피시설 접근성 문제 및 추가 확보의 필요성이 높은 지역이기 때문이다(Fig.
도로 네트워크 GIS(선) 자료는 2020년 기준으로 서울시 도로관리시스템의 자료를 사용하였다. 생활인구 자료(집계구 GIS(면) 자료, 생활인구 속성 자료)는 2019년 기준으로 서울 열린데이터 광장의 오픈데이터를 사용하였고, 거주인구 자료(집계구 GIS(면) 자료, 거주인구 속성 자료)는 2019년 기준으로 통계청 자료를 사용하였다(Table 2 참조).
생활인구 자료는 연구 수행 당시 거주인구 통계자료(인구주택총조사)와 가장 근접한 조사시점인 2019년 6월 25일을 기준으로, 인구가 가장 많은 첨두시간대(peak time)인 14시 인구를 이용하였다. 2019년 6월 25일 서울시의 거주인구는 9,157,007명이고, 생활인구는 10,980,906명으로 집계되어 생활인구가 거주인구보다 약 182만 명 또는 1.
중구 관내에는 23개소의 지진 옥외 대피장소가 지정되어 있는데, 이 연구에서는 구 경계로부터 500m 버퍼지역에 있는 인접 자치구의 대피장소 36개소를 포함하여 총59개소를 분석대상으로 하였다(Fig. 3 참조).
중구 일대의 기존 지진 옥외 대피장소 59개소와 생활인구를 대상으로 접근성에 기반한 공간적 최적배분을 시행하였다. 7.
중구의 기존 지진 옥외 대피장소 59개소에 추가 후보지 37개소를 적용하여 총 96개소를 대상으로 시설확충에 따른 접근성 개선효과를 모의분석하였다. 앞서 Baseline 분석과 동일한 방법을 적용하였으며, 7.
2배 많은 것으로 나타났다. 특히 사례분석 대상지인 중구는 거주인구는 117,207명에 불과하나 생활인구는 무려 493,819명으로 주간에 약 38만명 또는 4.2배의 인구가 추가로 유입되는 것으로 파악된다(Table 3 참조).

데이터처리

이 연구에서는 서울시 중구지역을 사례로 경주·포항지진 이후에 새로이 도입된 지진 옥외 대피장소에 대한 접근성을 네트워크 기반의 공간적 최적화 모형인 입지배분모형을 이용하여 분석하였다. 기존 시설 분포조건에서의 접근성 분석을 실시한 후, 접근성 취약지역에 추가로 신규 시설을 확충할 경우의 개선효과를 비교 분석하였다. 기존 연구와의 차별점으로는 유동인구로 인해 주·야간 인구 차이가 심한 서울 도심의 지역 특성을 반영하기 위하여 생활인구 첨두시간대를 적용하여 극한상황에서의 실제 대피수요를 고려한 것이다.

성능/효과

시간대별 미도달 집계구의 인구 수를 살펴보면, 7.5분 기준에서는 거주인구의 21.7%, 생활인구의 25.9%가 지진 발생 시 대피장소로의 접근이 어려운 것으로 나타나, 추가적인 시설확충에 따라 접근성 취약지역이 상당히 해소됨에도 불구하고 여전히 취약지역이 잔존함을 확인할 수 있다. 따라서 전체 인구를 대상지역 일대에서 해소하는 문제는 근본적인 가용공간의 한계가 있음을 말해 주었다.
시간대별 미도달 집계구의 인구 수를 살펴보면, 7.5분 기준에서는 거주인구의 37.3%, 생활인구의 43.1%가 지진 발생 시 대피장소로의 접근이 어려운 것으로 나타났다. 15분 기준에서는 거주인구의 4.
접근성이 취약한 지역에 추가로 대피장소를 공급하면 접근성이 크게 나아지는 것으로 분석되었다. 예컨대, 대피 소요시간 7.5분을 기준으로 볼 때, 생활인구 측면에서는 미도달 집계구 수가 전체 245개 중에서 96개(39.2%)에 이르렀으나 신규 설치 후에는 54개(22.0%)로 약 17%의 개선효과가 있었다. 미도달 생활인구 수의 경우에는 전체 493,819명 중에서 212,964명(43.

후속연구

셋째, 대피경로 상의 도로 조건과 보행 장애요인, 교통체증 등으로 인한 병목현상 문제를 고려할 필요가 있다. 향후에 개선된 대피시설 데이터뿐만 아니라 신속한 대피에 영향을 미치는 해당 요인을 검토하여 적용한다면 보다 풍부하고도 현실성 높은 분석이 가능할 것이다.
첫째, 이 연구에서는 대피시설에 대한 접근성 취약지역 식별 및 해소를 위한 공간적 형평성 측면에 초점이 맞추어져 있지만, 건축물·구조물과 인구가 매우 고밀도로 집중되어 있는 서울의 특성상 효율성 측면에서의 분석도 병행하는 등 다양한 각도에서 비교 분석한다면 보다 현실성과 정책적 시사점을 높일 수 있을 것이다.
한편, 취약지역에 대한 대피시설 추가 확충을 통한 접근성 개선효과에도 불구하고 가용지가 절대적으로 부족한 도심지역에서 잠재적인 대피인구 전체의 접근성을 전부 해소할 수 없었다는 점은 대피시설 확충뿐만 아니라 내진설계를 비롯한 예방 대책, 예·경보 및 정보전달체계 등 다른 방안이 병행되어야 함을 시사하였다.
셋째, 대피경로 상의 도로 조건과 보행 장애요인, 교통체증 등으로 인한 병목현상 문제를 고려할 필요가 있다. 향후에 개선된 대피시설 데이터뿐만 아니라 신속한 대피에 영향을 미치는 해당 요인을 검토하여 적용한다면 보다 풍부하고도 현실성 높은 분석이 가능할 것이다.
현실적으로 지진 발생시에 지진 규모나 구조물의 내진설계 여부에 따라 모든 인구가 대피장소로 이동하지는 않겠지만, 이러한 문제는 대피시설 확충만이 아닌 내진설계를 비롯한 예방대책, 예·경보 및 정보전달체계 등 다른 방안이 병행되어야 함을 시사하였다.

참고문헌 (17)

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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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