인구대표성 강화에 따른 국회의원 선거구의 공간적 변화 탐색

김감영 ( Kamyoung Kim ) 한국지리학회 2021 한국지리학회지 Vol.10 No.2

본 연구의 목적은 선거구라는 상세한 공간 수준에서 인구대표성의 강조에 따른 인구 편차의 공간적 분포 패턴과 선거구의 경계, 면적, 모양 등이 어떻게 바뀌었는지를 탐색하는 것이다. 선거구별 평균인구 대비 편차를 단계구분도와 카토그램으로 지도화한 결과 과소 대표되는 지역과 과대 대표되는 지역이 공간적으로 군집되어 나타났다. 단계구분도에서는 면적이 넓은 비도시 지역이 과대 대표되는 경향이, 카토그램에서는 수도권과 대도시 지역의 과소 대표 경향이 잘 나타났다. 인구대표성이 강조되면서 자치구, 시, 군의 분할 사례가 증가하였는데 이는 게리멘더링과 관련한 논쟁을 촉발할 것이다. 또한, 하나의 생활문화권으로 보기 어려운 거대 면적의 선거구와 복잡한 형상의 선거구가 구획될 가능성이 증가하였다. 이는 지역대표성이 약화된 구체적인 증거이다. 마지막으로 농산어촌의 지역대표성이 축소되었고, 인구의 수도권 집중의 지속과 인구의 자연감소가 발생하는 것을 감안할 때, 인구 편차 기준을 보다 엄격하게 적용할 경우 농산어촌의 정치적 목소리는 계속 축소될 것이다. 국토의 균형발전을 추구하고자 한다면 인구대표성과 지역대표성이 조화를 이루는 선거구 획정이 요구된다. The purpose of this paper is to explore the spatial distribution pattern of population deviation and how the boundaries, area, and shape of constituencies have changed due to the emphasis on population representativeness at the detailed spatial level of constituencies. As a result of expressing the deviations from the average population by constituency with choropleth maps and cartograms, under-represented and overrepresented regions were spatially clustered. In choropleth maps, large-area non-urban regions tend to be over-represented, and in cartograms, metropolitan regions tend to be under-represented. With the emphasis on population representativeness, the number of divisions of Districts, Sis and Guns has increased, which will spark a debate around gerrymandering. In addition, the possibility of delineation of constituencies with large areas or complex shapes that are difficult to see as a single life-culture area has increased. This is concrete evidence of a weakening of regional representativeness. Lastly, the regional representativeness of rural areas has been reduced, and given the continued concentration of the population in the Seoul-Metropolitan area and the natural decline of the population, if the population deviation standard is applied more strictly, the political voice of rural areas will continue to shrink. If the goal is to achieve balanced national development, an electoral apportionment that harmonizes population representativeness and regional representativeness is required.

연령별 인구이동 특성에 대한 탐색적 공간 데이터 분석(ESDA)

김감영(KamYoung Kim) 한국지역지리학회 2010 한국지역지리학회지 Vol.16 No.5

공간 상호작용 모델에 대한 공간단위 수정가능성 문제(MAUP)의 영향

김감영(Kamyoung Kim) 대한지리학회 2011 대한지리학회지 Vol.46 No.2

공간 상호작용의 복잡성, 공간적 재현과 모델링의 필요성에 의해서 공간 상호작용 데이터의 합역이 불가피하다. 이러한 상황에서 본 연구의 목적은 공간 상호작용 데이터를 스케일을 달리하여 합역하거나 혹은 동일 스케일에서 합역 방식을 달리하여 합역하였을 때, 공간 상호작용 모델의 결과가 어떻게 달라지는지 평가하는 것이다. 공간 상호작용 데이터의 합역은 공간단위 수정가능성의 문제(Modifiable Areal Unit Problem: MAUP)를 야기한다. 공간 상호작용 데이터의 합역을 위하여 무작위로 구역 시드를 선정한 후 인접한 공간단위를 할당하는 방법, 구역 시드와 공간단위 사이의 인구 가중 거리를 최소화하는 방법 구역 내 상호작용 비율을 최대화하는 방법, 구역 내 상호작용 비율을 최소화하는 방법을 사용하였다. MAUP의 영향을 평가하기 위한 공간 상호작용 모델로 기원지-목적지 제약 포아송 회귀 모델을 이용하였다. 분석 결과는 모델 잔차의 공간적 특성뿐만 아니라 파라미터 추정값, 적합도 등이 MAUP의 영향을 받는다는 것을 보여주었다. 모델은 합역 방식 보다는 합역 수준에 더 민감하게 반응하였고, 모델에 대한 스케일 효과는 구획 방식에 따라 상이하게 나타났다. Due to the complexity of spatial interaction and the necessity of spatial representation and modeling, aggregation of spatial interaction data is indispensible. Given this, the purpose of this paper is to evaluate the effects of modifiable areal unit problem (MAUP) on a spatial interaction model. Four aggregation schemes are utilized at eight different scales: 1) randomly select seeds of district and then allocate basic spatial units to them, 2) minimize the sum of population weighted distance within a district, 3) maximize the proportion of flow within a district, and 4) minimize the proportion of flow within a district. A simple Poisson regression model with origin and destination constraints is utilized. Analysis results demonstrate that spatial characteristics of residuals, parameter values, and goodness-of-fit of the model were influenced by aggregation scale and schemes. Overall, the model responded more sensitively to aggregation scale than aggregation schemes and the scale effect on the model was varied according to aggregation schemes.

Web GIS 기반 유선도 작성을 통한 인구이동통계의 지리적 시각화

김감영(Kamyoung Kim),이상일(Sang-Il Lee) 대한지리학회 2012 대한지리학회지 Vol.47 No.2

인구이동통계는 사회현상에 대한 공간적 이해와 공간과정의 사회적 영향 파악에 유용한 정보를 제공해줌에도 불구하고 데이터 구조의 복잡성 때문에 자료 서비스와 분석이 제한되어 왔다. 한편 인구이동통계를 탐색하고 시각화하는 효과적인 방법인 유선도 작성(flow mapping)은 아직 상용 GIS 소프트웨어서 완전히 구현되지 못하고 있다. 이에 본 연구의 목적은 Web GIS를 통한 유선도 제작과 이를 이용한 인구이동통계에 대한 탐색적 공간 분석이 가능함으로 보여주는 것이다. 데이터베이스, GIS, 지도학적 관점에서 인구이동통계의 특성을 고찰하였고, 이를 바탕으로 O-D 구조의 인구이동통계를 유선도 제작에 적합한 공간데이터로 변환하였다. 인구이동통계에 적합하도록 Web GIS의 사용자 인터페이스를 전문화하였고, 지도화의 시간, 공간 및 속성 범위의 설정을 통한 탐색적 시각화가 가능하도록 구성하였다. In spite of the usefulness of migration statistics in spatially understanding social processes and identifying social effects of spatial processes, services and analyses of the statistics have been restricted due to the complexity of their data structure. In addition, flow mapping functionality which is a useful method to explore and visualize the migration statistics has yet to be fully represented in modern GIS applications. Given this, the purpose of this research is to demonstrate the possibility of flow mapping and the exploratory spatial analysis of the migration statistics in a Web GIS environment. For this, the characteristics of the statistics were examined from database, GIS, and cartographic perspectives. Then, O-D structure of the migration statistics was converted to spatial data appropriate to f low mapping based on the characteristics. The interface of Web GIS is specialized the migration statistics and provides exploratory visualization by allowing dynamic interactions such as spatial focusing and attribute filtering.

경계 결합 가능성 기반 구역설정 최적화 모델

김감영(Kamyoung Kim) 대한지리학회 2014 대한지리학회지 Vol.49 No.3

구획화는 인간 활동에 영향을 미치는 새로운 지역적 틀을 만들어내는 공간 의사결정 과정이다. 그러나 구역 내 포함되어 있는 자연적 장애물은 재조직화된 구역 내에서 이루어지는 인간 활동의 효율성을 떨어뜨릴 수 있다. 이는 구획화 과정에서 경계의 특성, 즉 고도와 같은 자연적 특성, 상호작용과 같은 관계적 특성을 고려할 필요가 있음을 의미한다. 본 연구의 목적은 이러한 경계 특성을 반영하는 새로운 구획모델을 고안하는 것이다. 경계를 ‘결합’ 혹은 ‘분리’와 같이 이분법적으로 간주하기 보다는 인접한 두 공간 단위 사이의 길이, 고도편차, 상호작용과 같은 여러 경계 특성을 바탕으로 평가된 결합의 가능성을 나타내는 연속적 함수로 간주하고 목적함수 형태로 모델에 반영한다. 모델은 인구, 면적과 같은 수요 균형을 부여하는 제약조건뿐만 아니라 명시적인 연접성 제약조건을 갖는다. 경계 속성을 자연적 특성과 관계적 특성으로 구분하고, 이와 관련된 다양한 요인들에 대하여 적합도 분석을 수행하여 인접한 두 기본 공간 단위 사이의 결합 가능성을 평가한다. 행정구역 재설정문제에 고안된 모델 및 경계 특성 분석 방법을 적용한다. 분석 결과는 혼합정수계획법의 틀로 다양한 경계 특성을 고려한 구획화가 가능함을 보여준다. Districting is a spatial decision making process to make a new regional framework for affecting human activities. Natural barriers such as rivers and mountains located within a reorganized district may reduce the efficiency of reorganized human activities. This implies that it is necessary to consider boundary characteristics in a districting process. The purpose of this research is to develop a new spatial optimization model based on boundary characteristics for districting problems. The boundary characteristics are evaluated as continuous value expressing the possibility of combining adjacent two basic spatial units rather than a dichotomous value with 1 or 0 and are defined as an objective function in the model. In addition, the model has explicitly formulated contiguity constraints as well as constraints enforcing demand balance among districts such as population and area. The boundary attributes are categorized into physical and relational characteristics. Suitability analysis is used to combine various variables related to each boundary characteristic and to evaluate the coupling possibility between two neighboring basic units. The model is applied to an administrative redistricting problem. The analytical results demonstrate that various boundary characteristics could be modeled in terms of mixed integer programming (MIP).

공간 최적화 모형을 이용한 자동심장충격기(AED)의 커버리지 평가: 강남구를 사례로

김감영 ( Kamyoung Kim ) 한국지리학회 2021 한국지리학회지 Vol.10 No.1

심정지가 발생한 후 심폐소생술이나 제세동과 같은 의료 처리를 빨리할수록 환자의 생존율은 높아진다. 우리나라는 일반인의 자동심장충격기(AED) 접근 및 활용을 증대할 목적으로 공공장소에 이를 설치하고 있으며 그 수가 빠르게 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 법률에 따라 의무적으로 설치되고 있는 AED의 서비스 적절성을 평가하고 수요에 효과적으로 대응할 수 있는 AED의 보급 방안을 모색하는 것이다. AED 수요의 공간적 분포를 재현하기 위하여 지역의 성별, 연령별 인구 및 심정지 발생률에 기초하여 공간 단위 심정지 발생 가능 인구를 추정하였다. 이미 설치된 AED는 재현된 총 수요의 35%만을 커버하여 그 효율성이 매우 낮았다. 기존 AED의 위치를 유지한 채 200개의 AED를 MCLP를 이용하여 추가할 경우 총 수요에 대한 커버리지 비율은 배 가까이 향상되었다. 또한, 이미 설치된 것과 동일한 458개의 AED를 재배치할 경우 커버리지 비율은 기존 체계와 비교하여 2배 이상 향상되었다. 이러한 분석 결과들은 기존 설치된 AED의 비효율성과 수요에 기반한 공간 최적화와 같은 전략적 접근이 필요함을 함께 보여준다. After cardiac arrest, the faster the medical treatment, such as CPR or defibrillation, the higher the patient's survival rate. Accordingly, to increase the access and use of Automated External Defibrillators (AEDs) by laypersons, they have been installed in public places, and the number is increasing rapidly. The purpose of this paper is to evaluate the service adequacy of AEDs, which is mandatory in accordance with the law, and to find an alternative dissemination method of AEDs that can effectively cover to demand. In order to represent the spatial distribution of demand for AEDs, this study estimated the possible population of cardiac arrest in a spatial unit based on the population by gender and age and the incidence of cardiac arrest by gender and age. The already installed AEDs were very low in efficiency, covering only 35% of the total demand represented. If 200 AEDs were added using maximal covering location problem (MCLP) while maintaining the location of the existing AEDs, the coverage rate to the total demand increased by nearly twice. In addition, when relocating the same 458 AEDs that have already been installed, the coverage rate is more than doubled compared to the existing system. These analysis results simultaneously show the inefficiency of existing installed AEDs and the need for a strategic approach such as spatial optimization based on demand.

농촌지역 노년인구를 위한 방문 의료서비스 구역 설정 모델 및 알고리즘

김감영(Kamyoung Kim),신정엽(Jungyeop Shin),이건학(Gunhak Lee),조대헌(Daeheon Cho) 대한지리학회 2009 대한지리학회지 Vol.44 No.6

농촌지역의 과소화에 따라 의료서비스에 대한 공간적 접근성이 제한되고, 노령화에 따른 의료서비스의 수요가 급격히 증가함에 따라, 최근 방문보건서비스와 같은 서비스 제공자가 수요자에게 직접 이동하는 새로운 형태의 의료서비스가 많은 주목을 받고 있다. 이러한 의료환경의 변화는 공공 의료기관의 한정된 의료자원을 효율적으로 배분하고 운영하기 위한 혁신적이고 과학적인 접근법 개발에 대한 요구를 증대시키고 있다. 이러한 배경하에서 본 연구의 목적은 방문 의료서비스 제공을 위한 구역 설정 모델을 수립하고, GIS 환경에서 구역 설정 모델을 구현하는 자동구획절차(AZP) 알고리즘을 개발하는 것이다. 구역 설정 모델은 구역 내 이동성, 구역간 업무량 균형, 연속성 등의 조건을 고려한다. 이동성에 대한 세 개의 서로 다른 목적함수를 평가한다; 1) 구역 내 단위 지역간 네트워크 거리의 합 최소화, 2) 구역 내 단위 지역간 공간상호작용 최대화, 3) 구역 내 단위 지역을 순회하는 경로의 길이 최소화. 모델을 위한 AZP는 GIS 환경에서 개발되었고, 농촌의 방문보건 사례에 적용되었다. 결과는 개발된 AZP를 업무량 균형과 연속성 제약조건하에서 각 목적함수에 대하여 상이한 구획체계를 산출할 수 있음을 보여준다. As accessibility to health-care service in less populated rural areas is geographically limited and demand for public health-care by the aging is increasing, a new approach for health-care service such as a home care service is becoming more popular. For a home care service, health-care personnels directly visit to location of health-care clients. Such changes in provision of health services require developing innovative and scientific approaches for efficient allocation of health resources and managing services by public health-care organizations. The purpose of this study is to formulate a location model for visiting health-care districting for the rural elderly and to develop an Automated Zoning Procedure (AZP) to solve this model. Mobility, workload balance and contiguity criteria are considered in the model. Three different objective functions are evaluated; 1) minimizing the sum of network distance between the unit areas in a district, 2) maximizing spatial interaction between the unit areas in a district, and 3) minimizing tour distance that visits each unit area exactly once in a district. The AZP for solving the model is developed and applied to a rural area. The application results demonstrate that the AZP can generate different districting systems for each objective functions.

이동통신 빅데이터를 이용한 현재인구 추정과 개선 방안 연구

김감영 ( Kamyoung Kim ),이건학 ( Gunhak Lee ) 한국도시지리학회 2016 한국도시지리학회지 Vol.19 No.2

이동통신 빅데이터는 상세한 공간 단위에서 실시간에 가깝게 인간 활동의 공간적 분포를 보여줄 수 있기 때문에 정적인 센서스의 보완물로, 공간분석으로 지원하는 데이터 원천으로 각광을 받고 있다. 그러나 이동통신 빅데이터에 기반한 통계는 고객의 통화기록을 기반으로 생성되기 때문에 그 과정이 이동통신 사업자에 의존적이고 외부에 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 이동통신 네트워크에서 산출된 위치 데이터의 유형과 특성을 바탕으로 이동통신 빅데이터로부터 어떻게 현재인구를 추정하는지 그 과정을 개념적으로 기술하고, 통계로서의 엄정성을 높이기 위한 개선 방안을 논의하였다. 통화내역기록(CDR)과 방문자위치등록(VLR) 데이터를 결합한 현재인구 추정 과정은 교환기 서비스 인구로부터 최상위 수준의 공간 단위에 대한 현재인구 외삽, 추정된 현재인구의 기지국 단위 배분, 기지국별 현재인구의 임의 공간 단위 배분 등 3단계로 구성될 수 있다. 이러한 과정을 통하여 산출된 현재인구의 통계적 엄정성을 높이기 위해서는 모바일폰 가입자의 이동성 및 인구학적 구조 분석, 모바일폰 사용 실태조사가 선행되어야 한다. 또한, 배분과정에서 추정의 공간적 편기를 줄이기 위한 대안적인 방법을 개발할 필요가 있다. Mobile telecommunications big data is in the spotlight as data sources of spatial analysis and a complement of a static census because it can represent the spatial distribution of human activities on a near real-time basis at high spatial resolution. However, since the mobile telecommunications big data based statistics are generated from customers call records, the process of generating statistics is dependent on mobile carriers and is not well known outside. This paper described the process estimating de facto population from mobile telecommunications big data based on the types and characteristics of location data produced from mobile network operation and discussed the ways improving the severity of the estimated statistics. The process estimating de facto population by combining Call Detail Records (CDR) and Visitor Location Resister (VLR) can be comprised of three steps; extrapolating de facto population of top-level spatial units from the service population of mobile switching centers, allocating estimated de facto population to each base station according to its traffic rate, and reallocating de facto population of each base station to arbitrary spatial units. In order to improve the quality of estimated statistics from the big data, analyses of demographic characteristics and mobility of mobile phone subscribers and an in-depth survey on mobile phone usage should be preceded. In addition, an alternative method reducing the spatial bias of estimation should be developed in the two allocation steps.

Location Optimization in Heterogeneous Sensor Network Configuration for Security Monitoring

Kamyoung Kim(김감영) 대한지리학회 2008 대한지리학회지 Vol.43 No.2

안전과 보안이 현대사회의 중요한 관심사로 등장하고 있고 그 대상 영역이 실내 공간으로 넘어서 도시로 확대되고 있다. 도심지역에 수 많은 감시 센서들이 설치·운영되고 있다. 많은 보안 모니터링 맥락에서 감시 센서/네트워크의 수행능력 혹은 효율성은 조명의 변화와 같은 환경 조건에 제약을 받는다. 서로 보완적인 상이한 유형의 센서를 설치함으로써 개별 유형의 센서의 고장 혹은 한계를 극복할 수 있다는 것은 익히 잘 알려진 사실이다. 입지 분석과 모델링의 관점에서 관심사는 어떻게 보완적인 상이한 유형의 센서들의 적절한 입지를 결정하여 보안기능을 강화할 수 있느냐 이다. 이 연구는 k 개의 상이한 유형의 감시 센서의 위치를 결정하는 커버리지 기반의 최적화 모델을 제시한다. 이 모델은 상이한 유형의 센서 사이의 공통 커버리지와 동일 유형의 센서 사이의 중복 커버지리를 동시에 고려한다. 개발된 모델은 도심 지역에 센서를 위치시키는데 적용된다. 연구 결과는 공통 및 중복 커버리지가 동시에 모델링 될 수 있으며, 두 유형의 커버지리 사이의 tradeoff를 보여주는 많은 해들이 있음을 보여준다. In many security monitoring contexts, the performance or efficiency of surveillance sensors/networks based on a single sensor type may be limited by environmental conditions, like illumination change. It is well known that different modes of sensors can be complementary, compensating for failures or limitations of individual sensor types. From a location analysis and modeling perspective, a challenge is how to locate different modes of sensors to support security monitoring. A coverage-based optimization model is proposed as a way to simultaneously site k different sensor types. This model considers common coverage among different sensor types as well as overlapping coverage for individual sensor types. The developed model is used to site sensors in an urban area. Computational results show that common and overlapping coverage can be modeled simultaneously, and a rich set of solutions exists reflecting the tradeoff between common and overlapping coverage.

대구시 지가의 시공간적 변화 탐색

김감영(Kamyoung Kim) 한국지역지리학회 2012 한국지역지리학회지 Vol.18 No.4

지가는 도시의 구조와 변화를 읽어 낼 수 있는 공간 텍스트이다. 본 연구의 목적은 대구시를 대상으로 상세한 공간 및 시간 해상도를 갖는 지가의 시공간적 변화를 탐색적으로 분석하여 공간구조 특성과 변동을 파악하는 것이다. 이를 위하여 1995년부터 2011년까지 2년 단위 표준지 공시지가를 이용하여 지가면(land value surface)을 생성하였다. 시기별 지가분포 및 변동률 패턴을 비교하여 지구적 혹은 국가적 수준의 경기변동 및 정책변화, 국지적 수준의 지역 개발과 관련된 의사결정이 도시 공간구조 변화에 어떻게 투영되었는지 파악하였다. 또한 음지수모형을 이용하여 도심 으로부터의 거리 변수가 지가 분포의 공간적 변이를 얼마나 설명하는지를 분석하여 교외화 추세와 도시구조의 다핵화 경향을 파악하였다. 상이한 수준의 공간 의사결정을 반영하는 지가를 이용한 도시 분석은 도시 내부구조 변화에 대한 보다 상세한 이해를 제공할 뿐만 아니라 도시 및 지역개발 정책을 수립하고 그 영향을 평가하는 데 유용한 정보를 제 공할 것으로 기대한다. Land price is a kind of text to read urban spatial structure. The purpose of this paper is to inquire into the characteristics of Daegu`s urban structure and its change in time through exploring spatio-temporal variations of land price with a detailed spatial and temporal resolution. To achieve this, land value surfaces were represented using the officially assessed land price every other year from 1995 to 2011. Through mapping and exploring spatio-temporal patterns and fluctuation rates of land price for this period, changes in urban structure, the effects of local decision makings such as Greenbelt adjustment, housing site development, and gentrification, and the effects of business fluctuations or policies at global or national scales could be caught. In addition, the trends for suburbanization and multi-centric urban form could be examined from the results of a negative exponential model explaining the effect of distance from an urban center on spatial variation of land price. These results demonstrate that urban analysis using land price mirroring spatial decision making at various scales could deepen understanding for internal structure and change of a city and provide useful information for establishing regional and urban development policies and evaluating their effects.