A Multidimensional Approach to Urban Density: An Empirical Investigation of Static, Dynamic, and Functional Perspectives = 도시 밀도의 다차원적 접근: 정적·동적·기능적 차원의 실증적 고찰

국문 초록 (Abstract)

오늘날 도시들은 인구 구조의 변화, 지역 불균등, 사회적 행태의 변동과 같은 도전이 전통적인 도시개발 모델을 위협하는 가운데, 근본적인 '밀도의 딜레마'에 직면해 있다. 밀도를 찬반의 이분법적 구도로 바라보는 단일 차원적 관점을 비판하며, 본 학위논문은 이러한 복잡한 상충관계를 탐색하기 위한 다차원적 분석틀을 제안하고 이를 실증적으로 검증한다.
도시 밀도를 세 가지 상호보완적인 차원 즉, 정적 차원(물리적 축적의 논리), 동적 차원(인구 흐름의 논리), 그리고 기능적 차원(공간적 배치와 접근성의 논리)으로 구분함으로써, 본 연구는 한국을 심층 사례로 삼아 현대 도시가 직면한 도전과 회복력에 대한 보다 심층적인 이해를 제공한다. 본 논문은 세 편의 상호 연결된 실증 연구로 구성되며, 각 장은 밀도의 한 차원을 다룬다. 세 연구는 통합적으로, 급변하는 도시 환경 속에서 밀도의 복잡성을 탐색하기 위한 통일된 관점을 제시한다.
본 논문은 각 차원에서 핵심적인 딜레마를 발견한다. 첫째, 정적 밀도에 관한 연구(Chapter 2)는 원격탐사 기법과 구조방정식모형을 결합하여 ‘스프롤의 역설’을 규명한다. 분산된 물리적 도시 형태가 소득 및 공공서비스의 지역 격차를 심화시키는 동시에, 역설적으로는 자연에 대한 접근성을 높여 외곽 지역 주민의 환경적 만족도를 증진시킨다는 것이다.
둘째, 동적 밀도에 대한 분석(Chapter 3)은 소상공인 폐업 데이터에 대한 생존분석을 통해 인구감소도시에서 나타나는 ‘유동인구의 양날의 검’을 조명한다. 비거주 인구의 유입은 상주인구 감소로 인한 소비 공백을 메우는 완충 역할을 하지만, 그 효과는 지역의 경제 구조와 기반시설에 따라 크게 달라지며, 진정한 활성화보다는 ‘정체적 안정성’을 고착시킬 위험을 내포한다.
셋째, 기능적 밀도에 대한 탐구(Chapter 4)는 휴대폰 기지국 데이터를 기반으로 개발한 두 가지 새로운 지표(LSSI, MCI)를 활용하여 대도시권에서 나타나는 ‘근린계획의 도전’을 분석한다. 풍부한 근린 생활시설은 주민의 단거리 통행을 유도하지만, 동시에 우수한 광역 연결성은 외부 방문객을 유치하거나 주민들의 장거리 이동을 촉진하여, ‘이동의 최소화’와 ‘공간적 선택의 극대화’라는 상충하는 계획 목표 사이의 딜레마를 야기한다.
무엇보다 본 논문은 이 세 가지 딜레마가 서로 독립적이지 않으며, 체계적으로 상호 연결되어 있음을 주장한다. 도시의 정적인 물리적 형태(form)는 동적인 인구의 흐름(flow)을 제약하고, 이는 다시 주민들이 이용 가능한 기능(function)적 배치와 이동의 선택을 형성한다. 따라서 도시 밀도를 이해하기 위해서는 형태, 흐름, 기능이라는 긴밀하게 얽힌 구조를 통찰해야 한다.
다양한 공간적 규모의 실증 데이터를 바탕으로, 본 연구는 단순한 처방을 넘어 정적·동적·기능적 차원을 엮어내는 통합적이고 적응적인 도시 정책을 요구한다. 이는 주거와 교통 정책의 연계, 지역의 환경적 쾌적성 보존, 공공서비스의 형평성 있는 공급, 그리고 방문객 흐름의 전략적 활용을 포괄하며, 궁극적으로 도시의 회복력과 사회공간적 형평성을 강화하는 것을 목표로 한다. 이러한 다차원적 관점을 제시함으로써, 본 논문은 밀도를 내재적 상충관계를 지닌 복합적이고 관계적인 구성물로 재해석하는 이론적 깊이와 함께, 전 세계 도시들이 보다 형평하고 적응적인 미래를 만드는 데 기여할 실천적 통찰을 제공한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Cities today are grappling with fundamental dilemmas of density, as the pressures of demographic change, regional inequality, and shifting social behaviors challenge conventional urban development models. Critiquing one-dimensional perspectives that frame density in simple pro- or anti-terms, this dissertation proposes and empirically tests a multidimensional framework to navigate these complex trade-offs.
By distinguishing three complementary dimensions of urban density—static (the logic of physical accumulation), dynamic (the logic of population flow), and functional (the logic of spatial arrangement and access)—this study offers a more nuanced understanding of contemporary urban challenges and resilience, using South Korea as an instructive case.
Organized as three interconnected empirical investigations, the dissertation dedicates a chapter to each dimension, and taken together, they offer a unified lens on how to navigate the complexities of density in rapidly evolving urban contexts.
The dissertation uncovers a core dilemma within each dimension. First, the study of static density (Chapter 2), combining remote sensing techniques with structural equation modeling, reveals the ‘paradox of sprawl’: while dispersed physical forms exacerbate regional disparities in incomes and public services, they simultaneously elevate environmental satisfaction in peripheral districts that benefit from enhanced access to nature.
Second, the analysis of dynamic density (Chapter 3), using survival analysis of small-business closures, highlights the ‘double-edged sword of floating populations’ in shrinking cities. While modest inflows of non-local customers can offset consumer gaps from shrinking resident populations, these stabilizing effects are highly conditional on local economic structures and supporting infrastructure, and risk fostering ‘stagnant stability’ rather than genuine revitalization.
Third, the investigation of functional density (Chapter 4), by analyzing mobile phone-based trip data with two new indices (LSSI and MCI), uncovers the ‘challenge to proximity-based planning’ in a large metropolis. While abundant neighborhood resources help residents travel shorter distances, strong metropolitan connectivity can attract external visitors, potentially generating new congestion and creating a trade-off between the planning goals of minimizing travel and maximizing spatial choice.
Crucially, this dissertation argues that these three dilemmas are not independent but are systemically interconnected. The static physical form of a city constrains the dynamic flows of its population, which in turn shapes the functional arrangements and mobility choices available to residents. Understanding urban density, therefore, requires seeing this tightly woven fabric of form, flow, and function.
By engaging multi-scalar evidence from South Korean cities, this research moves beyond simplistic prescriptions to call for an integrative and adaptive approach to urban policy that weaves together the static, dynamic, and functional dimensions. This involves coordinating housing and transport, preserving local environmental amenities, ensuring equitable service provision, and leveraging visitor flows—all to strengthen urban resilience and socio-spatial equity. In advancing this multi-dimensional perspective, the dissertation provides both theoretical depth—by reframing density as a complex, relational construct defined by inherent trade-offs—and practical insights for fostering more equitable and adaptive cities worldwide.

목차 (Table of Contents)

• Chapter 1 1
• Chapter 2 5
• 1. Introduction 5
• 2. Theoretical background 7
• 2.1. Urban sprawl: Characteristics and measurements 7
• 2.2. Regional disparity: A consequence of urban sprawl 8
• 2.3. QoL: Influenced by urban sprawl and regional disparity 10
• 3. Methodology 12
• 3.1. Study area 12
• 3.2. Hypotheses 13
• 3.3. Data and methods 16
• 4. Results 29
• 4.1. Degree of urban sprawl 29
• 4.2. Effects of urban sprawl on regional disparity and QoL 32
• 5. Discussion 42
• 5.1. Characteristics of urban sprawl in emerging Asian countries 42
• 5.2. The paradox of sprawl: reconciling deepening disparities and rising satisfaction 45
• 6. Conclusion 47
• Chapter 3 51
• 1. Introduction 51
• 2. Literature review 54
• 2.1. Urban decline: A theoretical overview 54
• 2.2. Urban vitality and the role of floating populations 57
• 3. Method 60
• 3.1. Study area 60
• 3.2. Models 62
• 3.3. Variables 63
• 4. Results 74
• 4.1. Business survival patterns 74
• 4.2. Cox model results 79
• 5. Discussion 96
• 5.1. The potential of floating populations 96
• 5.2. Context-specific challenges and opportunities 99
• 6. Conclusion 104
• Chapter 4 110
• 1. Introduction 110
• 2. Theoretical background 113
• 2.1. Local self-sufficiency in urban environments 113
• 2.2. Metropolitan connectivity in polycentric regions 115
• 2.3. Research gap and conceptual framework 117
• 3. Methods 120
• 3.1. Study area 120
• 3.2. Key variables 120
• 3.3. Multilevel regressions 133
• 4. Results 134
• 4.1. ITR models 134
• 4.2. ATD models 140
• 5. Discussion 148
• 5.1. Rethinking local sufficiency in a polycentric context 148
• 5.2. Advancing theoretical perspectives on local self-sufficiency and connectivity 150
• 5.3. Policy and practical implications in a multi-nodal megacity 153
• 6. Conclusion 156
• Chapter 5 159
• Acknowledgment 164
• References 165
• Abstract in Korean 190