도시토지이용의 생태-효율 제고방안 연구

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dc.contributor.author 박창석 -
dc.contributor.other 정회성 -
dc.contributor.other 문태훈 -
dc.contributor.other 전대욱 -
dc.contributor.other 조창제 -
dc.contributor.other 이애정 -
dc.date.accessioned 2017-07-05T01:35:00Z -
dc.date.available 2017-07-05T01:35:00Z -
dc.date.issued 20051231 -
dc.identifier A 환1185 2005 RE-08 -
dc.identifier.uri http://repository.kei.re.kr/handle/2017.oak/19188 -
dc.identifier.uri http://library.kei.re.kr/dmme/img/001/003/001/RE2005-08S The Eco-efficient Strategies of Urban Land Use.pdf -
dc.description.abstract A rapid conversion to urban land use, including urban sprawl, resulted in a variety of environmental problems, one of which, for example, is the increase of NO2 emission. Since the early 1960s, immigration to the capital Seoul and to its extended areas of Incheon City and Kyunggi Province has continued as a consequence of rapid industrialization and urbanization. Presently, almost 48% of the Korean people reside in these areas, officially termed as ‘Seoul Metropolitan Area’ (hereinafter referred to as SMR), which only composes 11% of the total territorial area. Therefore, the Korean government is trying to formulate several policy projects including the New Multi-functional Administrative City issued. In order to predict the spatial change and to suggest the eco-efficient strategies of the future urban land use in the SMR, this study develops an urban dynamics model for urban growth, population and NO2 emissions. The eco-efficient land use is defined as "the minimum developed area compatible with population size and environmental pollutants discharged, the maximum of biological resources including green density and adsorption of environmental pollutants" on the basis of the various literature survey. From the quantitative analysis of the land use change and related policies review, this research draws attention to a number of issues including the supply-oriented urban land use policy, lack of the land banking and its re-utilization, and absence of the integrated planning process between urban land use and environmental management, etc. The future urban land use policy needs to save land resource and to strengthen the interconnection between land use and environmental management. The urban dynamics model consists of two types of modeling: One is an augmented model that covers the SMR as a whole, and the other is a regional model that is divided the SMR into 16 parts. The augmented model suggests that 25.3-25.7 millions of people and 2,422 ㎢ of developed area can be included in SMR through three scenario analysis. The regional model shows that 22.7 millions of people can be comprised based on the most conservative scenario, and Incheon city is also required to be developed and managed as the Air Pollution Sensitive Area. The total populated area requires to be controlled carefully with due regard to the decrease in population after 2030 year. As well, the behavior of future urban land use in SMR is simulated according to the development potential of every grid (500m×500m) based on the GIS-based planning support system. Then it is reviewed as the impact of the ecological network of SMR. To construct a more reasonable and comprehensive urban dynamics model for urban land use management, it is needed to extend to cover the CO2, PM10 in air quality modeling and water quality modeling as one body, or at least to divide business sector into industry and commercial land use in the further model. This research, thus, has a great potential as the first step to connect an urban dynamics model and a GIS model of Korea. -
dc.description.tableofcontents 서 언 <br>국문요약 <br> <br>제1장 서론 <br> <br> 1. 연구의 배경 <br> <br> 2. 도시토지이용과 환경용량의 연구동향 <br> 가. 도시토지이용에 대한 연구동향 <br> 나. 도시환경용량에 대한 연구동향 <br> 다. 선행연구의 한계와 시사점 <br> <br> 3. 연구의 목적과 방법 <br> 가. 연구의 목적 <br> 나. 연구의 범위 <br> 다. 연구의 방법 <br> <br>제2장 도시토지이용의 현황 및 관련정책 분석 <br> <br> 1. 도시토지이용의 현황 및 변화특성 분석 <br> 가. 인구 및 도시화 <br> 나. 용도지역 및 지목에 기초한 토지이용실태 및 변화특성 <br> 다. 도시개발사업에 기초한 토지이용 실태진단 <br> <br> 2. 도시토지이용 관련정책의 현황과 특징 <br> 가. 국토 및 도시토지이용 관련정책의 변화 <br> 나. 도시토지이용관리를 위한 정책수단의 현황 및 특성분석 <br> 다. 지속가능 도시발전을 위한 평가 및 진단수단의 특징 <br> <br> 3. 도시토지이용 현황 및 관련정책의 문제점 <br> 가. 정책적 측면 <br> 나. 계획적 측면 <br> 다. 평가적 측면 <br> <br> 4. 사전적 환경부하를 고려한 토지이용 효율성 제고의 필요성 <br> <br>제3장 도시토지이용의 생태-효율 분석을 위한 선행연구 검토 <br> <br> 1. 도시토지이용의 생태-효율 개념정의 <br> 가. 환경용량개념과 생태-효율 <br> 나. 생태-효율성 개념의 도시적 의미 <br> 다. 토지이용변화 분석모형에서 생태-효율의 측정 <br> <br> 2. 도시토지이용의 생태-효율 평가의 접근방법과 적용사례 <br> 가. 개념과 특징, 적용사례 <br> 나. 상호비교와 체계동태모형의 적용 <br> <br> 3. 체계동태학적 토지이용변화모형의 주요 사례와 특징 <br> 가. 국내·외 토지이용변화모형의 개관 <br> 나. 주요 분석모형의 작동구조와 특징 <br> 다. 주요 분석모형의 비교에 기초한 시사점 <br> <br>제4장 체계동태학적 접근방법에 기초한 수도권 토지이용변화 <br> 분석모형의 구축 <br> <br> 1. 수도권의 토지이용 및 정책 -
dc.description.tableofcontents 서 언 <br>국문요약 <br> <br>제1장 서론 <br> <br>1. 연구의 배경 <br> <br>2. 도시토지이용과 환경용량의 연구동향 <br>가. 도시토지이용에 대한 연구동향 <br>나. 도시환경용량에 대한 연구동향 <br>다. 선행연구의 한계와 시사점 <br> <br>3. 연구의 목적과 방법 <br>가. 연구의 목적 <br>나. 연구의 범위 <br>다. 연구의 방법 <br> <br> <br>제2장 도시토지이용의 현황 및 관련정책 분석 <br> <br>1. 도시토지이용의 현황 및 변화특성 분석 <br>가. 인구 및 도시화 <br>나. 용도지역 및 지목에 기초한 토지이용실태 및 변화특성 <br>다. 도시개발사업에 기초한 토지이용 실태진단 <br> <br>2. 도시토지이용 관련정책의 현황과 특징 <br>가. 국토 및 도시토지이용 관련정책의 변화 <br>나. 도시토지이용관리를 위한 정책수단의 현황 및 특성분석 <br>다. 지속가능 도시발전을 위한 평가 및 진단수단의 특징 <br> <br>3. 도시토지이용 현황 및 관련정책의 문제점 <br>가. 정책적 측면 <br>나. 계획적 측면 <br>다. 평가적 측면 <br> <br>4. 사전적 환경부하를 고려한 토지이용 효율성 제고의 필요성 <br> <br>제3장 도시토지이용의 생태-효율 분석을 위한 선행연구 검토 <br> <br>1. 도시토지이용의 생태-효율 개념정의 <br>가. 환경용량개념과 생태-효율 <br>나. 생태-효율성 개념의 도시적 의미 <br>다. 토지이용변화 분석모형에서 생태-효율의 측정 <br> <br>2. 도시토지이용의 생태-효율 평가의 접근방법과 적용사례 <br>가. 개념과 특징, 적용사례 <br>나. 상호비교와 체계동태모형의 적용 <br> <br>3. 체계동태학적 토지이용변화모형의 주요 사례와 특징 <br>가. 국내·외 토지이용변화모형의 개관 <br>나. 주요 분석모형의 작동구조와 특징 <br>다. 주요 분석모형의 비교에 기초한 시사점 <br> <br> <br>제4장 체계동태학적 접근방법에 기초한 수도권 토지이용변화 분석모형의 <br>구축 <br> <br>1. 수도권의 토지이용 및 정책현황과 접근방법 <br>가. 수도권의 토지이용 및 관리정책의 현황 <br>나. 수도권의 인구 및 개발수요 추정 <br>다. 수도권 토지이용분석을 위한 접근방법 <br> <br>2. 수도권 토지이용변화 분석모형의 구축 1 : 광역총량형 모형 <br>가. 도시동태모형의 구조분석 <br>나. 모형의 영역과 구조의 설정 : 경제부문 등 강화 <br>다. 수도권 토지이용관리를 위한 주요 변수의 정의 : 밀도개념의 도입 <br>라. 광역총량형 모형에서의 토지이용과 생태-효율 분석 <br> <br>3. 수도권 토지이용변화 분석모형의 구축 2 : 지역유동형 모형 <br>가. 모형의 영역과 구조의 설정 <br>나. Box Model을 이용한 이산화질소 농도의 추정 <br>다. Box Model과 녹지의 결합 <br>라. 대기질의 측정과 대응방안 <br> <br>4. 수도권 토지이용 변화예측 GIS 모형 <br>가. GIS기반 계획지원시스템 구축을 위한 알고리즘 <br>나. 토지이용입지변수의 설정 및 등급구분 <br>다. 개발잠재력에 기초한 토지이용변화의 예측 <br> <br>제5장 수도권 토지이용행태 변화분석 1 : 광역총량형 모형의 경우 <br> <br>1. 모형의 개념적 틀과 인과구조 <br>가. 광역총량형 모형의 전체적 구조 <br>나. 기준자료의 행태와 모형구조의 적절성 <br>다. 인구의 파생수요와 자본스톡 <br>라. 토지스톡과 오염물질의 배출량 <br> <br>2. 시스템 모형의 구성 <br>가. 시스템 수리모형과 안정성 <br>나. 시뮬레이션 모델 <br>다. 실험설정 1:스톡·수준변수의 초기값과 증감관련 파라메터 추정 <br>라. 실험설정 2:수급 및 시장청산/시간조정관련 파라메터 추정과 교정 <br>마. 시뮬레이션 결과의 적합도 <br> <br>3. 베이스-런(Base-run)과 시나리오 분석 <br>가. 실험기준과 배출규제 시나리오 <br>나. 인구와 경제 <br>다. 토지이용 <br>라. 오염배출 <br>마. 주요 정책변수의 민감도 분석과 정책지렛대 <br> <br>4. 수도권 대기환경용량에 기초한 총량적 토지이용행태 분석 <br>가. 베이스-런 및 시나리오 분석결과와 시사점 <br>나. 밀도관련변수에 관한 정책실험 <br>다. 생태-효율에 기초한 토지이용행태 비교분석 <br>라. GIS모형에 기초한 토지이용변화시뮬레이션의 평가 <br> <br>제6장 수도권 토지이용행태 변화분석 2 : 지역유동형 모형의 경우 <br> <br>1. 지역환경용량모형의 작성 <br> <br>2. 지역유동형 모형으로의 확장 <br>가. 연구대상지역의 분할 : 16개 연구대상지역 설정 <br>나. 지역유동형 모형의 구조 <br>다. 파라메터와 가정들 <br> <br>3. 수도권 베이스-런(Base-run)의 결과분석 <br>가. 토지이용규제가 없을 경우를 상정한 베이스-런의 결과 <br>나. 경기도 토지이용규제를 고려한 베이스-런의 결과 <br> <br>4. 수도권 대기환경용량에 기초한 지역적 토지이용행태 분석 <br>가. 현행 대기환경용량을 적용할 경우의 토지이용행태 <br>나. 강화된 대기환경용량을 적용할 경우의 토지이용행태 <br>다. 지역별 토지이용행태와 토지이용변화시뮬레이션의 평가 <br> <br>제7장 모형분석의 정책적 시사점과 발전방향 <br> <br>1. 모형분석결과의 요약정리 <br>가. 광역총량형 모형의 경우 <br>나. 지역유동형 모형의 경우 <br> <br>2. 토지이용변화 분석모형에 기초한 수도권 정책의 시사점 <br>가. 대기환경용량에 기반한 수도권 개발총량제도의 마련 <br>나. 그린벨트 등 도시녹지의 보전과 질적 개선 <br>다. 국토균형발전과 연동하는 수도권 성장관리계획의 구축 <br> <br>3. 도시토지이용변화 분석모형의 발전방향 <br>가. GIS에 기반한 광역총량형 모형과 지역유동형 모형의 통합 <br>나. 사용자 인터페이스의 개발과 활용 : 주민, 의사결정권자, 계획가 <br> <br>제8장 결론 : 요약 및 향후과제 <br> <br>1. 연구의 요약 <br>가. 도시적 토지이용과 환경문제 <br>나. 우리나라 토지이용의 낮은 생태-효율성 <br>다. 도시토지이용변화 분석모형의 필요성 <br>라. 광역총량형 모형과 지역유동형 모형의 개발과 적용 <br>마. 연구결과의 함의와 기여 <br>2. 연구의 한계와 향후 과제 <br> <br>참고문헌 <br> <br>부록 1 도시토지이용의 현황 및 변화분석 <br>부록 2 수도권의 주요 지표와 현황분석 <br>부록 3 GIS에 기초한 수도권 토지이용변화시뮬레이션 <br>부록 4 체계동태학의 개념과 방법론 <br>부록 5 광역총량형 모형의 변수와 프로그램 <br>부록 6 지역유동형 모형의 변수와 프로그램 <br> <br>Abstract -
dc.description.tableofcontents   -
dc.format.extent xv, 375 p. -
dc.language 한국어 -
dc.publisher 한국환경정책·평가연구원 -
dc.subject Land use -
dc.subject urban- Korea (Republic of) -
dc.title 도시토지이용의 생태-효율 제고방안 연구 -
dc.title.alternative 대기환경용량에 기초한 수도권 토지이용행태 분석을 중심으로 -
dc.type 기본연구 -
dc.title.original The eco-efficient strategies for urban land use focused on the urban land use behavior and NO2 emission in Seoul Metropolitan Region, Korea -
dc.title.partname 연구보고서 -
dc.title.partnumber 2005-08 -
dc.description.keyword 정책일반 -
dc.description.bibliographicalintroduction 환경문제는 토지이용의 문제와 직결된다. 지역의 토지이용을 환경문제와 연결시켜 환경친화적이고 생태-효율적인 토지이용이 되기 위해서는 적정한 토지이용의 행태가 어떻게 되어야 할 것인가 하는 구체적인 방안을 모색할 필요가 있다. 적정토지이용이라 함은 어느 지역의 환경적 제약조건을 토대로 환경친화적이고 생태-효율적인 토지이용을 위해서 적정한 인구규모가 이용할 토지의 양을 결정하고, 녹지, 택지, 산업용지, 도로 등 부문별로 토지를 할당하여 개발·관리하는 것을 말한다. 따라서 본 연구는 일정한 환경수준을 고려하면서 개발수요를 반영한 토지이용변화가 어떻게 되는 것이 생태-효율 측면에서 적정한 지를 구명(究明)해 보고자 하였다. 구체적으로 수도권을 대상으로 토지이용변화 분석모형을 구축하여 대기오염물질의 배출량(농도)을 기준으로 적정 토지이용행태를 분석하고, GIS 모형을 통해 도출된 적정 토지이용 총량이 어떻게 배분되어지는 지를 살펴보았다. 본 연구에서 설정하는 토지이용의 생태-효율은 “인구규모에 적합한 혹은 최소화된 개발면적의 관리와 오염배출의 억제, 오염흡착과 녹지 등 생물자원량의 극대화”로 정의될 수 있다. □ 도시토지이용의 현황 및 관련정책 진단과 개선방안 도시토지이용의 현황 및 관련정책에서는 인구 및 도시화, 용도지역 및 지목, 도시개발사업 등으로 구분하여 토지이용현황과 변화특성, 관련정책 검토를 통해 그 특성과 문제점을 제시하였다. 이를 구체적으로 살펴보면 첫째, 공급위주의 토지정책으로서 농지와 산지의 도시적 용도로의 전환에 치중하였다. 그래서 도시외연부의 확장은 피할 수 없는 현상이고, 이로 인해 기반시설의 부족 등 쾌적성의 저하, 교통체증, 환경부하의 증가 등이 심화된다. 둘째, 도시토지의 뱅킹개념과 재활용에 대한 고려가 미흡하다. 기개발토지의 효율적 활용을 위한 재활용기법과 토지뱅킹에 대한 제도적 틀을 마련하여 자원절약적 토지이용 등을 도모할 필요가 있다. 셋째, 도시재활용의 정책수단인 재건축·재개발 등에 열섬이나 CO2 저감 등 도시환경 개선 및 복원 등 지속가능 개념으로 다원화하거나 목표화하는 방안을 검토할 필요가 있다. 넷째, 도시토지이용과 환경관리의 상호연계 및 통합적 사고가 부족하다. 토지이용구상이나 기본계획단계에서 토지이용의 변화에 따른 환경부하를 예측하고 최소화할 수 있는 통합적 사고와 계획기법의 개발이 시급하다. 다섯째, 지속가능성 평가 및 진단수단에서 종합적 시각이 부족하다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 도시토지이용계획은 토지 등 자원절약형 이용과 환경과의 상호연계성을 확보하는 방향으로 발전하여야 한다. 그러기 위해서는 도시토지이용의 그 배경에 놓여있는 산업과 인구성장, 주거서비스 등의 활동요인과 이로 인한 토지수요와 환경부하를 구조적이고 동태적인 과정으로 이해할 필요가 있다. 그래야만 단선적인 정책과 계획으로 인한 상쇄효과(trade-off)를 최소화하고 도시의 경제적, 사회적 활력을 유지하면서 시너지효과를 극대화할 수 있기 때문이다. □ 수도권 토지이용변화분석모형의 구축과 토지이용행태 분석 환경용량의 제약조건하에서 토지이용행태를 고찰하기 위해서는 적절한 모형의 선택이 무엇보다 중요하다. 이를 위해서 경험적-통계적 모형, 체계동태모형 등 5개 토지이용변화모형을 특성과 적용사례, 환경정책과의 연계성 등을 비교하고, 본 연구에 적용가능한 접근방법과 모형을 설정하고 심증검토하였다. 본 연구에서는 체계동태학적 접근을 토대로 도시토지이용 변화분석 모형을 구축하였다. 이러한 모형의 구축시 광역총량형 모형과 지역유동형 모형으로 구분하였는데, 이는 전자의 하향적 접근과 후자의 상향식 접근을 동시적으로 고려하기 위해서이다. 광역총량형 모형으로는 용적율, 입목축적율 등 밀도관련 변수와 경제자본 부문 등의 도입을 통해 새로운 도시환경-토지이용통합모형을 개발하였다. 지역유동형 모형에서는 도시동태모형(URBAN1)에 박스모형(Box Model)을 결합하여 지역환경용량모형을 구축하고, 이를 수도권의 16개 지역에 연계하였다. 이러한 토지이용변화 분석모형에서 산출된 수도권 토지이용총량을 할당하기 위해서 GIS 모형을 활용하여 2030년까지의 토지이용변화를 가시적으로 시뮬레이션하였다. 구체적으로 광역총량형 모형의 경우 베이스-런(현추세 유지)과 시나리오 1(수도권환경관리기본계획의 규제강화), 시나리오 2(규제강화 + 밀도 20% 강화)로 구분하여 토지이용행태를 살펴보았다. 동 모형에서는 수도권의 2030년 기준 수용가능인구는 25.3~25.7백만명에 이를 것으로 전망되고, 전체 개발면적은 시나리오 2의 경우 2,422㎢로 분석되었다. 시나리오2가 3가지 시나리오 중에서는 가장 생태-효율적으로 분석되었고, 따라서 밀도변수의 도입과 강화로 인한 생태-효율성 제고가 타당하다는 점을 추인할 수 있다. 도시토지이용의 생태-효율 제고라는 관점에서 인구가 본격적으로 감소되는 2030년 이후에는 경제활동의 위축은 물론, 토지이용과 개발활동 역시 위축될 것으로 전망되므로 인간활동을 적정하게 유지하면서 과다하게 늘어나는 개발면적을 적절히 관리할 수 있는 정책 마련이 매우 중요하다. 지역유동형 모형은 보수적 입장에서 오염도가 높은 겨울철의 북서풍을 주된 풍향으로 가정하고 토지이용규제와 환경기준을 토대로 3개의 시나리오에 따른 토지이용행태를 분석하였다. 그 결과, 수도권의 최대 수용가능인구는 22.7~34.7백만명으로 제시되었다. 특히, 수도권 대기환경관리기본계획을 고려 대기환경기준을 강화(NO2 농도 22ppb)할 경우, 수도권 최대인구의 수용규모는 22.7백만명 가량으로 현재 인구와 유사한 수준으로 나타났다. 또한 인천은 인구 및 산업, 택지와 같은 환경부하요인의 적극적인 감소와 녹지의 확충이 요구되는 ‘대기환경민감지역’으로 관리할 필요가 있는 것으로 분석되었다. □ 향후 과제 및 연구의 기여도 본 연구에서 제시된 도시토지이용변화 분석모형이 보다 타당성을 가지는 모형으로 발전하기 위해서는 다음과 같은 한계들을 앞으로의 연구에서 중요하게 고려하여야 한다. 우선, 수도권 토지이용변화 분석모형에서는 대기질 중에서도 NO2에만 국한하였다. 대기질의 경우 이산화탄소(CO2)와 미세먼지(PM10) 등이 앞으로의 연구에 추가되어야 한다. 또한 수도권 토지이용변화의 합리적 분석을 위해서는 수질에 대한 모형이 추가적으로 구축되어져야 한다. 대기질 모형에 수질 모형을 추가함으로서 수도권의 환경용량을 보다 종합적으로 고려한 타당한 토지이용의 총량과 입지 등을 검토할 수 있기 때문이다. 그리고 토지이용 구분을 산업용지, 택지, 녹지, 도로용지로 구분하였다. 그러나 산업용지도 최소한 공장용지와 상업용지로 구분할 필요가 있으며, 택지와 녹지 등도 보다 세분하여 용도별 토지이용의 행태를 보다 면밀히 검토할 필요가 있다. 그리고 임상, 영급 등 녹지의 분포특성을 고려한 정밀화, Box Model의 개선 등이 요구된다. 이러한 한계에도 불구하고 본 연구는 토지이용변화 분석모형을 광역총량형 모형과 지역유동형 모형으로 구축하여 상향적 접근과 하향적 접근의 가능성을 확보하였다. 그리고 밀도개념과 경제자본을 도입하여 광역총량형 모형을 구축한 것은 새로운 대안적 모형을 개발하였다는 점에서 그 의의가 높다. 뿐만 아니라 한 지역에만 적용되던 모형을 오염물질의 지역간 이동을 감안하는 지역유동형 모형으로 확대하여 경기도의 14개 지역에 적용하였다는 점, 그리고 수도권 토지이용분석모형에 기초한 결과치를 공간적인 분석 툴인 GIS와 연계하여 공간분석의 기틀을 제공하여 토지이용의 동태적인 변화를 시각화시킬 뿐 아니라 공간적으로 분석하기 위한 시론적인 연구라는 점에서 중요한 의의를 찾을 수 있을 것이다. -
dc.contributor.authoralternativename Park -
dc.contributor.authoralternativename Chang-Sug -
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