본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

시스템다이내믹스를 활용한 도시공간구조에 따른 에너지 소비모형 구축에 관한 연구

Construction of the Energy Consumption Model according to Urban Spatial Structure using System Dynamics

이희연|구형수
국토연구원|2009.06|국토연구 (The Korea Spatial Planning Review)|제61권 |pp. 211-233|DOI 10.15793/kspr.2009.61..012

0

조회

0

다운로드

13

인용

0

참고문헌

키워드

System Dynamics시스템다이내믹스시뮬레이션 모형Simulation ModelEnergy ConsumptionSpatial Structure에너지 소비공간구조

초록

최근 기후변화문제에 대한 관심이 고조되고 있으며, 우리나라도 2013년 이후에는 온실가스 감축의무국으로 분류될 것으로 전망되고 있다. 이에 따라 그 어느 때보다 에너지 소비절감에 대한 노력이 요구되며, 특히 에너지 소비를 절감하기 위한 도시공간구조 전략 수립이 시급하다. 본 연구는 도시공간구조에 따른 에너지 소비변화를 분석하기 위해 인구․경제, 토지이용, 교통, 에너지 소비부문 간의 상호작용과 각 하위부문을 구성하고 있는 요소들 간의 인과관계를 보여주는 개념적 모형을 구축한 후, 이 모형을 시뮬레이션할 수 있도록 시스템다이내믹스 접근방법을 활용하였다. 본 연구에서는 구축한 모형의 작동성을 검토하고 세 가지 시나리오에 따른 에너지 절감효과를 비교하기 위하여 서울시를 대상으로 하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 2020년까지 인구와 고용 변화에 따른 토지이용과 교통부문에서의 변화로 인해 에너지 소비가 동태적으로 변화하는 것으로 나타났다. 시나리오에 따른 에너지 절감효과를 보면 상업지역의 고밀개발과 주거지역의 혼합적 이용은 에너지를 절감시키는 것으로 나타났으며, 이러한 에너지 절감효과를 높이기 위해서는 현재의 개발제한구역 규제를 그대로 유지하는 것이 필요하다고 볼 수 있다.

Abstract

In recent years there has been a growing concern about climate change and Korea will be under the compulsory reduction duty of greenhouse gas after 2013. Accordingly, more efforts to reduce energy consumption are required than ever before. In particular, it is necessary to implement energy saving urban spatial structure strategies. The purpose of this study is to develop a model which can simulate dynamic changes of energy consumption according to changes of the urban spatial structure. This study attempts to construct the conceptual model which shows the complex interaction among four sectors such as population‧economics, land use, transportation and energy consumption sector. To develop the energy consumption model, system dynamics approach was used. The model was applied to Seoul city to testify the operational validity and to compare the energy saving effects according to 3 different scenarios. The result of computer simulation shows that total energy consumption changes dynamically until 2020 according to the changes in land use and traffic volume which are caused by changes from the population and employment. Simulation result of three scenarios shows that high density development in the commercial zone and mixed use development in the residential zone can reduce energy consumption. In addition, the current regulations on greenbelt should be maintained to maximize energy saving effects of high density and mixed use development.

참고문헌 (36)

  1. 김선희, "자원절약적 국토발전방안 연구:국토․도시 공간구조와 교통에너지 소비와의 관계를 중심으로.", 국토연구원, ~ (2003)
  2. 문태훈, "지속가능한 성장을 위한 환경용량의 산정과 환경지표 개발에 관한 연구", 한국정책학회보, 7(1), pp.123~148 (1998), 한국정책학회
  3. 문태훈, "시스템다이내믹스의 발전과 방법론적 위상", 한국시스템다이내믹스연구, 3(1), pp.61~77 (2002), 한국시스템다이내믹스학회
  4. 문태훈․홍민선, "지탱가능한 발전을 위한 서울시 환경용량의 산정과 정책적 함의", 국토계획, 36(4), pp.245~266 (2001), 대한국토․도시계획학회
  5. 송재호, "탄소세 부과에 따른 국내 에너지-경제-환경(3E) 변화 분석 및 예측을 위한 시스템다이내믹스 모델 개발", 한국시스템다이내믹스연구, 7(2), pp.149~170 (2006), 한국시스템다이내믹스학회
  6. 안건혁, "도시형태와 에너지 활용과의 관계 연구", 국토계획:, 35(2), pp.9~17 (2000), 대한국토․도시계획학회
  7. 이승일, "환경친화적 도시공간구조 분석을 위한 방법론", 국토연구, 28, pp.45~60 (1999), 국토연구원
  8. 이만형, "대안적 Urban Dynamics에 기초한 그린벨트 정책의 분석", 국토계획, 39(3), pp.7~21 (2004)
  9. 이재길․김영우, "토지이용과 교통수요의 동태적 상호작용에 관한 연구-대전시를 사례로", 역사회개발연구, 26(2), pp.83~98 (2001), 한국지역사회개발학회
  10. 이주일, "공간구조 및 교통수단의 변화가 교통에너지 소비에 미치는 영향." (2007), 서울시정개발연구원
  11. 이희연, "토지이용-교통 통합모형의 이론적 토대와 운용 메커니즘에 관한 소고", 환경논총, 44, pp.47~75 (2007), 한국환경교육학회
  12. 전유신, "도시성장관리를위한개발밀도관리모델 수립에관한연구", 국토연구, 38, pp.3~61 (2003), 국토연구원
  13. 최남희, "시스템 다이내믹스 기법을 이용한 서울시 도시동태성 분석과 정책지렛대 탐색: 인과순환구조와 시스템 행태 분석을 중심으로", 한국행정학보, 37(4), pp.329~358 (2003), 한국행정학회
  14. 최병남, "시공간통합 국토시뮬레이션모형 개발 연구(II).", 국토연구원, ~ (2006)
  15. 황금회, "교통에너지절약형 도시성장 패턴구축을 위한 토지이용 전략.", 경기개발연구원, ~ (2001)
  16. Alfeld,L., "Introduction to Urban Dynamics." (1976), Wright-Allen Press,Inc
  17. Badoe,D., "Transportation-land Use Interaction-Empirical Findings in North America, and Their Implications for Modeling", Transportation Research, 5, pp.235~263 (2000), Transportation Research Board
  18. Banister,D.,, "Sustainable Cities-Transport,Energy,and Urban Form", Environment and Planning, 24, pp.125~143 (1997)
  19. Bento, "The Impact of Urban Spatial Structure on Travel Demand in the United States", Institute of Behavioral Science., ~
  20. Boarnet,M., "The Influence of Land Use on Travel Behavior-Specification and Estimation Strategies", Transportation Research, 35(9), pp.823~845 (2001), Transportation Research Board
  21. Breheny,M., "The compact city and transportation energy consumption", Transactions of the Institute of British Geographers, 20(1), pp.81~101 (1995), Blackwell Publishing
  22. Cervero,R., "Mixed Land Uses and Commuting: Evidence from the American Housing Survey", Transportation Research, 30, pp.361~377 (1996)
  23. Crane,R.I, "The Influence of Urban form on Travel: an Interpretative Review", Journal of Planning Literatur, 15, pp.3~23 (2000), Sage Publications
  24. Forrester,J, "Urban Dynamics." (1969), MIT Press
  25. Gordon,P., "Gasoline Consumption and Cities-a Reply", Journal of American Planning Association, 55, pp.342~346 (1989)
  26. Handy,S, "Smart Growth and the Transportation-land Use Connection-what does the Research Tell Us?", International Regional Science Review, 28(2), pp.146~167 (2005), Sage Publications
  27. Mindali,O, "Urban Density and Energy Consumption-a New Look at Old Statistics", Transportation Research Pa, 38, pp.143~162 (2004), Transportation Research Board
  28. Newman,P., "Gasoline Consumption and Cities-a Comparison of US Cities with a Global Survey", of American Planning Association, 55(1), pp.24~37 (1989), American Planning Association
  29. Rickaby,P, "Six Settlement Patterns Compared", Environment and Planning, 14, pp.193~223 (1987), Pion publication
  30. Rickaby,P, "Energy and Urban Development in an Archetypal English Town", Environment and Planning, 18, pp.153~175 (1991), Pion publication
  31. Sanders,P., "“patial Urban Dynamics and a Vision of the Future of Urban Dynamics" (2004), Oxford
  32. Sharpe,R, "Improving Energy Efficiency in Community Land Use-Transportation Systems", Environment and Planning, 12, pp.203~216 (1980), Pion publication
  33. Shorrock,L.D., "Domestic Energy Fact File" (2003), BRE Housing Center
  34. An Integrated Building Stock,Transport and Energy Model of a Medium Sized City., "Steadman,J.e", Report to the EPSRC, ~ (1998)
  35. Steemers,K., "Energy and the City: Density, Buildings and Transport", Energy and Buildings, 35, pp.3~14 (2003), Elsevier Science
  36. Wegener,M., "Reduction of CO Emissions of Transport by Reorganization of Urban Activities" (1996), Kluwer.

관련 논문AI추천

토지이용정책과 교통에너지소비: 도시동태모형의 구축김지소, 김호석, 남기찬재단법인 에너지경제연구원 · 에너지경제연구2010 · 제9권 제1호공간계량모형에 의한 서울시 에너지 소비 분석과 정책과제: 전력과 도시가스 소비를 중심으로강창덕서울연구원 · 서울도시연구2011 · 제12권 제4호도시구성요소가 도시열과 에너지소비에 미치는 직‧간접적인 영향관계 규명 연구김기중, 안영수, 이승일서울연구원 · 서울도시연구2016 · 제17권 제1호주유지역선택확률을 고려한 교통에너지 소비량 추정 및 도시공간구조의 차별적 영향분석김승남, 안건혁국토연구원 · 국토연구2009 · 제61권 도시공간구조의 단핵-다핵 변화와온실가스 배출 간의 동태적 관계 분석서세교, 오상원, 정주철한국환경영향평가학회 · 환경영향평가2025 · 제34권 제3호가구 부문의 에너지 소비 및 이산화탄소 배출구조 분석을 통한 온실가스 감축 방안에 관한 연구노승철국토연구원 · 국토연구2014 · 제81권

이 간행물의 다른 논문 (15건)

교통부문 공공투자사업의 적정 사회적 할인율 추정 연구송병록, 노정현, 강동진pp. 3-23전략적 의사결정을 고려한 프로젝트 파이낸스 민자사업의 재무타당성 분석에 관한 연구김성일, 전재범pp. 25-39Factors Affecting Housing Affordability in U.S. Local Government : Hierarchical Linear Modeling Regarding the Political Economy Perspective이세진, 박상철, 김태진pp. 41-60개발제한구역 해제가 토지이용변화에 미치는 영향 : 남양주시 사례를 중심으로박상규, 김창석pp. 61-80장애인 자립생활을 위한 주거정책의 과제서종균pp. 81-102
원문 보기