도시 성장 유형에 따른 탄소배출 변화의 실증 분석: 충청권을 사례로
An Empirical Analysis of Carbon Emission Changes by Urban Growth Types: Evidence from the Chungcheong Region
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초록
본 연구는 충청권을 대상으로 2013년과 2023년의 토지피복지도를 활용하여 도시 성장 유형을 내부충전형, 외곽확장형, 도약형으로 분류하고, 성장 방식의 차이가 탄소배출 변화에 미치는 영향을 실증적으로 분석하였다. 먼저토지피복지도를 100m 격자 단위로 재구성하고, 신규 시가화건조지역을 패치 단위로 추출한 뒤 Xu et al.(2007)의 성장유형 분류 지표를 적용하여 성장 유형을 도출하였다. 탄소배출 변화는 탄소공간지도의 건물 에너지 사용량 기반 자료를 활용하여 동일 격자 단위에서 산정하였다. 분석 결과, 외곽확장형은 내부충전형 및 도약형에 비해 유의하게 높은 탄소배출 증가를 나타냈으며, 이는 Games-Howell 사후검정에서도 일관되게 확인되었다. 반면 내부충전형과 도약형 간의 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 또한 종사자 증가와 공업지역 비율은 탄소배출 증가의 핵심 요인으로확인되었으며, 내부적 재생 중심의 성장 방식이 탄소배출 억제에 상대적으로 유리한 것으로 나타났다. 본 연구는 도시 성장 과정을 유형화하고 이를 탄소배출 변화와 직접 연결해 분석함으로써, 도시 확산 구조가 탄소중립 실현에 미치는 영향을 정량적으로 규명하였다는 점에서 학술적·정책적 의의를 가진다.
Abstract
This study empirically examines the impact of urban growth types on changes in carbon emissions in the Chungcheong region by classifying urban growth into infilling, edge expansion, and leapfrog types using landcover maps from 2013 and 2023. Land-cover data were reconstructed into a 100-meter grid to ensure temporal consistency, and newly developed built-up areas were delineated as patches based on spatial contiguity. Urban growth types were identified using growth classification index of Xu et al.(2007) while carbon emission changes were calculated using building energy consumption data from the national carbon-space mapping system. The results indicate that edge expansion areas exhibit significantly higher increases in carbon emissions compared with both infilling and leapfrog areas, a pattern that was consistently supported by the Games-Howell post-hoc test. In contrast, no statistically significant difference was found between infilling and leapfrog types. Increases in the number of workers and the proportion of industrial land were major drivers of carbon emission growth, suggesting that internal regeneration-oriented growth patterns are relatively advantageous in mitigating emission increases. By linking urban growth processes with carbon emission dynamics using a process-based classification, this study provides empirical and policy-relevant insights into how urban expansion structures influence the pursuit of carbon-neutral development.