A GIS-based Geometric Method for Solving the Competitive Location Problem in Discrete Space

Gunhak Lee(이건학) 대한지리학회 2011 대한지리학회지 Vol.46 No.3

일반적으로 이산적 입지 공간에서 경쟁적 입지 문제는 입지 후보지에 따라 수많은 조합의 경우가 발생하는 의사결정 문제이기 때문에, 수리적으로 계산하기가 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 결정적 배분 형태를 가정한 이산적 입지 공간의 경쟁적 입지 문제를 보다 효율적으로 해결하기 위한 대안적 방법에 대해 논의한다. 제안된 방법론의 핵심은 입지 문제의 크기와 관련되는 잠재적 입지 후보지의 개수를 기하학적 개념을 이용하여 줄이는 것이다. 사례 분석으로 경쟁이 가열화되고 있는 초고속 인터넷 시장을 대상으로 제안된 방법론을 적용하였는데 두 가지 다른 크기의 문제, 즉 연구 지역 전체에 대해 정의된 잠재적 입지 후보지와 GIS 기반의 기하학적 알고리즘에 의해 추출된 보다 적은 수의 잠재적 입지 후보지에 대해 계산 결과와 공간적 배열을 비교하였다. 사례 분석 결과, 두 문제 모두 고객 유치를 최대화시키는 동일한 최적 입지를 보여주는 한편, 적은 수의 잠재적 입지 후보지를 가진 경쟁적 입지 모델이 보다 효율적으로 해결될 수 있었다. A competitive location problem in discrete space is computationally difficult to solve in general because of its combinatorial feature. In this paper, we address an alternative method for solving competitive location problems in discrete space, particularly employing deterministic allocation. The key point of the suggested method is to reducing the number of predefined potential facility sites associated with the size of problem by utilizing geometric concepts. The suggested method was applied to the existing broadband marketplace with increasing competition as an application. Specifically, we compared computational results and spatial configurations of two different sized problems: the problem with the original potential sites over the study area and the problem with the reduced potential sites extracted by a GIS-based geometric algorithm. The results show that the competitive location model with the reduced potential sites can be solved more efficiently, while both problems presented the same optimal locations maximizing customer capture.

환경에 따른 차량용 냉장시스템 성능평가

이건학(Gunhak Lee),김민경(Mingyeong Kim),공임모(Immo Kong),정길성(Gilsung Jung) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2019 No.5

An Analysis of Broadband Accessibility at the County Level in the United States

Gunhak Lee(이건학) 대한지리학회 2008 대한지리학회지 Vol.43 No.2

지난 10여년간, 미국의 초고속 인터넷 서비스에 대한 수요가 폭발적으로 증가함에 따라, 정보통신 인프라의 신축 및 업그레이드 또한 빠르게 진행되었다. 비록 현재 도시화된 지역들의 많은 사람들이 고급 인터넷 서비스를 이용할 수 있지만, 원거리 또는 소규모 인구 지역과 같은 곳은 상업적 인터넷 서비스 공급자들에게 잠재적으로 이윤을 창출해 주지 못하기 때문에, 여전히 서비스에 대한 접근이 제한되고 있다. 이 연구는 미국 카운티에 따른 초고속 인터넷 서비스에 대한 접근의 공간적 불균형, 보다 광범위한 개념으로, ‘정보 격차’에 대해서 다루고 있으며, 이러한 공간적 현상을 규명하기 위해 카운티에 따른 인터넷 접근성의 계량적 측정 모델을 제안하고 있다. 개발된 측정 모델은 전통적인 중력 모형 기반의 잠재력 모델과 네트웍 위상적 측정을 혼합함으로써 인터넷 서비스의 전반적 프로세스에 대한 이해를 명시적으로 포괄하고 있다. 접근성 측정을 위한 일련의 계산들은 GIS플랫폼에서 여러가지의 프로그램된 기능들을 통해 이루어졌다. As demand for high speed Internet service has explosively increased in the United States for the past decade, the construction or upgrades of telecommunication infrastructure has also been rapidly followed. Though currently many people in urbanized areas can be provided advanced broadband services, there are still challengeable areas to be served, such as remote or low populated areas because those areas are potentially non-profitable to commercial broadband service providers. This paper addresses the spatial disparity or in a broader term, the ‘digital divide’ of the broadband access by the county level in the United States. We propose the quantified measure of the county level broadband accessibility for identifying such digital divide. The developed measure is a hybrid form of the classical gravity based potential model and network topological accessibility, encouraged from the lack of prior efforts trying to explicitly incorporate the understanding of the whole process of the Internet access. The computational tasks are performed in a GIS platform, which includes several programmed functions.

2L급 가솔린 엔진용 흡기시스템 벽면형 Hc-trap 성능평가

이건학(Gunhak Lee),김완철(Wancheol Kim),공임모(Immo Kong),정길성(Gilsung Jung) 한국자동차공학회 2018 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2018 No.11

성폭력 범죄의 공간적 분포 특성에 관한 연구

이건학(Gunhak Lee),진찬우(Chanwoo Jin),김지우(Jiwoo Kim),김완희(Wanhee Kim) 대한지리학회 2016 대한지리학회지 Vol.51 No.6

GIS와 공간 데이터마이닝을 이용한 교통사고의 공간적 패턴 분석 - 서울시 강남구를 사례로 -

이건학(Gunhak Lee) 대한지리학회 2004 대한지리학회지 Vol.39 No.3

본 연구의 목적은 GIS와 공간 데이터마이닝 방법을 이용하여 교통사고의 공간적 패턴을 살펴보고, 이웃한 공간 객체와의 공간적 연관성을 탐색하는 것이다. 이를 위하여 서울시 강남구 교통사고 데이터를 이용하여 공간적 경향 분석, 군집 분석 및 군집의 특성 기술, 이웃한 공간 객체와의 연관 분석을 실시하였다. 그 결과, 강남구의 교통사고는 특정적인 4개의 군집 유형을 통해 분류될 수 있으며, 각 군집별로 차별적인 특성들을 보여주고 있다. 또한, 교통사고의 발생 위치와 이웃한 공간 객체들과의 연관성에서는 공간 객체들의 개념수준이나 공간적 관계의 수준에 따라 다양한 규칙들이 발견되었다. 이러한 규칙들은 모두가 유의미하거나 흥미로울 수는 없지만, 맥락에 따라 다양하게 해석될 수 있으며, 보다 심화된 연구를 위한 새로운 가설들로 사용될 수 있을 것이다.<br/> The purpose of this study is to analyze spatial patterns of traffic accidents and to investigate spatial relations among neighboring spatial objects by applying GIS and spatial data mining methods. This study investigated traffic accident data in Kangnam-gu, Seoul, as a case study. As a result, four clusters were emerged based on individual attributes of traffic accidents. Each cluster showed distinctive properties. In spatial associations between individual attributes of traffic accidents and neighboring spatial objects, there were many rules according to concept hierarchy and definition of spatial relations. Although all rules were not be interesting and significant, they could be a clue to investigate more.<br/>

개별공시지가와 주택실거래가의 공간적 불일치에 관한 연구 : 공간 단위 임의성 문제(MAUP)의 스케일 효과 탐색

이건학(Gunhak Lee),김감영(Kamyoung Kim) 대한지리학회 2013 대한지리학회지 Vol.48 No.6

공시지가제 및 주택가격 공시제는 토지나 주택 거래를 위한 지가 정보나 국세 및 지방세의 과세를 위한 기초자료로 폭넓게 활용되고 있지만, 실제 시장에서는 공시가에 비해 낮은 현실화율을 보이고 있다. 본 연구는 이러한 개별공시지가와 주택실거래가 사이의 공간적 불일치에 주목하고 있으며, 특히 개별 공시가격 산정에 적용될 수 있는 임의적 공간 단위의 효과에 초점을 맞추어 다음 두 가지를 살펴보고 있다. 첫째, 개별공시지가, 주택실거래가, 그리고 이들의 가격 차이에 대한 공간적 분포를 집계구 단위를 기반으로 살펴본다. 둘째, 표준지나 표준주택에 대한 가격 산정, 나아가 개별공시지가나 주택가격에 대한 비준표 적용에 영향을 미칠 수 있는 공간 단위 임의성 문제(MAUP)의 스케일 효과를 탐색한다. 서울시를 대상으로 GIS와 통계 소프트웨어를 이용하여 분석하였고, 그 결과 주택실거래가가 개별공시지가에 비해 높은 일부 군집 지역들을 상세한 수준에서 발견할 수 있었으며, 상이한 공간 스케일에 따라 개별공시지가에 대한 지역 특성 변수들의 통계적 결과가 다르게 나타나고 있음을 실증적으로 확인하였다. The assessed land values and housing prices have been widely utilized as a basic information for the land and house trades and for evaluating governmental and local taxes. However, there exists a price difference in actual markets between the assessment level and assessed land values or housing prices. This paper emphasizes the spatial mismatch between the assessed land values and housing market prices and particularly addresses the following two aspects by focusing on spatial effects of the modifiable areal units, which would substantially affect the estimation of the assessed land values and housing prices. First, we examine the spatial distributions of the assessed land values and housing market prices, and the gap between those prices, on the basis of the aggregated spatial units(i.e., aggregation districts). Second, we explore the scale effect of the MAUP(modifiable areal unit problem) generally embedded in estimating the prices of the sampled standard lands and houses, and calibrating the correction index for the land values and housing prices for the individuals. For the application, we analysed the land values and housing prices in Seoul utilizing GIS and statistical software. As a result, some spatial clusters that the housing market prices are significantly higher than the assessed land values were identified at a finer geographic level. Also, it was empirically revealed that the statistical results from the regression of regional variables on the assessed land values for the individuals are significantly affected by the aggregation levels of the spatial units.

화이트 스페이스를 활용한 슈퍼 와이파이 시설의 효율적 배치를 위한 공간 입지 모델링

이건학(Gunhak Lee),김감영(Kamyoung Kim) 대한지리학회 2013 대한지리학회지 Vol.48 No.2

본 연구는 차세대 ‘정보 고속도로’로 각광받고 있는 슈퍼 와이파이 네트워크의 도입을 위한 효율적 시설물 배치에 대해 논의하고 있다. 슈퍼 와이파이는 기존 TV 방송의 유휴 주파수 대역인 화이트 스페이스를 활용함으로써 보다 넓은 지리적 서비스 범위를 가지기 때문에 인구 저밀도 지역이나 산간 지역에 대한 인터넷 접근성의 격차를 해소하는데 중요한 기능을 할 수 있다. 본 연구의 목적은 슈퍼 와이파이에 대한 체계적이고 효율적인 공간 계획을 탐색하는데 있으며, 이를 위해 전라남도 구례군을 대상으로 최적 입지 커버링 모델들을 적용하였다. 사례 분석 결과, 상이한 입지 모델(LSCP, MCLP)에 따른 최적화된 슈퍼 와이파이 입지 지점들을 도출할 수 있었으며, 시설물 수에 따른 커버리지 상쇄효과, 한계 커버리지와 같은 슈퍼 와이파이 네트워크 구축에 있어 유의미한 분석 결과들을 도출할 수 있었다. 본 연구의 결과는 향후 도시내 무선 네트워크의 확장이나 지 역 무선 인프라 시설 구축에 슈퍼 와이파이를 도입하고자 하는 의사결정자에게 매우 유용한 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다. This paper addresses the efficient facility placements to adopt a super WiFi network, taking significant considerations as the next generation ‘information highway’. Since the super WiFi has a wider geographic coverage by utilizing the white spaces of TV broadcasting which are empty and available frequencies for the wireless communications, it would play an important role in releasing digital divide of the internet access for low populated or mountainous areas. The purpose of this paper is to explore systematic and efficient spatial plans for the super WiFi. For doing this, we applied optimal location covering models to Gurye-gun, Jeonlanamdo. From the application, we presented optimal locations for super WiFi facilities and significant analytical results, such as the tradeoff between the number of facilities and coverage and marginal coverage for establishing super WiFi network. The results of this research would be usefully utilized for decision makers who wish to adopt a super WiFi, to extend wireless networks in a city or build a regional infrastructure of wireless facilities.

공공 CCTV의 공간 분포 특성과 가시 커버리지에 기반한 최적 입지

이건학(Gunhak Lee) 대한지리학회 2018 대한지리학회지 Vol.53 No.3

본 연구는 방범, 교통 관리, 시설 관리, 재해재난 모니터링 등 다양한 공공 목적에 폭넓게 활용되고 있는 공공 CCTV의 효율적인 배치에 대해 논의하고 있다. 최근 많은 지자체들이 지역의 공공 감시 시스템을 구축하기 위해 공공 CCTV 설치를 점차 확대하고 있지만, CCTV의 제한된 지리적 커버리지와 비싼 설치 비용으로 인해 계획적 측면에서 보다 효율적인 CCTV 설치에 대한 고민이 필요한 시점이다. 특히, 포괄적인 공공 목적에 부합하는 실제 수요를 만족시킬 수 있는 CCTV 공간 입지는 공공 감시 시스템의 성공을 위한 매우 중요한 의사 결정이다. 이러한 맥락에서 본 연구는 전국 공공 CCTV의 공간 분포 특성을 살펴보고, 대구광역시를 사례로 공공 CCTV의 실제 수요를 고려한 최적 입지 대안들을 실증적으로 보여주고자 한다. 이를 위해 이동통신 데이터에 기반한 시간대별 현주인구를 공공 CCTV의 잠재적 수요로 이용하였고, 도시 경관의 입체기하학적 특성을 고려하여 CCTV의 가시 커버리지를 극대화하는 공간 최적화 모델을 적용하였다. 최적화 수행 결과, 각 시간대별로 CCTV 설치 개수에 따라 최대 수요를 커버하는 CCTV 최적 입지안을 도출하였다. 각 시간대별 최적해는 해당 시간대별 수요 분포가 집중하는 곳을 중심으로 입지하고 있으며 모든 시간대에서 공통적으로 선택된 핵심 지점들이 도출되었다. 본 연구는 공공 CCTV의 공간 분포 특성을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대하며, 도시 내 범용적 감시 시스템을 구축하고자 하는 지자체에게 매우 유용한 방법론적 가이드라인을 제공해줄 수 있을 것이다. This research addresses an efficient placement of public CCTVs which have been broadly used for various public purposes such as social security, traffic management, facilitiy management, and natural disaster monitoring. Although many local governments are expanding the equipment of public CCTVs to build their own public surveillance system, from a planning perspective, more efficient deployment of CCTVs is necessary due to the limited geographic coverage and high installation cost of the CCTV. In particular, decisions on spatial locations of CCTVs that meet actual demand for comprehensive purposes are key to the success of public surveillance systems. In this regard, this study looks over characteristics of spatial distributions of public CCTVs nationwide and attempts to suggest optimal locations of public CCTVs in Daegu metropolitan area by taking into account actual demands. To do this, we utilized de facto populations with different time periods based on mobile telecommunication data as potential demands for the public CCTV. Also, spatial optimization models maximizing visible coverages of CCTVs were applied by considering solid geometric characgteristics of urban landscape. As a result of the optimization, we presented the optimal solutions of CCTVs for each time period such that maximize the visible coverage of demands given the number of CCTVs required. Optimal sites are usually located at highly densed areas of de facto population for each time period and more critical locations selected in every time period are also found. This study is expected to help understand saptial characteristics of existing public CCTVs and to provide a useful methodological guideline for local governments that wish to establish a multi-purpose public surveillance system in an urban area.

동통폐합에 따른 동주민센터의 입지 변화 분석과 최적 입지 모델링 : 공간적 효율성 및 형평성 접근

이건학(Gunhak Lee) 대한지리학회 2010 대한지리학회지 Vol.45 No.4

최근 많은 지자체들이 빠르게 변화하는 행정수요와 환경에 대해 효과적으로 대처하기 위한 일환으로 동통폐합 사업을 적극적으로 추진하고 있다. 이러한 행정적 노력은 지역 주민생활의 질에 직접적으로 관여하는 동사무소의 입지 특성에도 크게 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 행정 변화에 따른 동주민센터(구‘동사무소’)의 입지 변화를 체계적으로 분석하고, 공간적 접근성을 최적화 하는 입지 대안을 제시한다. 이를 위한 사례 분석으로 서울시 마포구를 대상으로 현 동주민센터의 입지 패턴을 분석하고, 공간적 효율성이 최적화된 메디언(median), 공간적 형평성이 최적화된 센터(center), 효율성과 형평성 사이의 상충관계를 고려한 절충적인 대안을 제시하는 센디언(centdian)을 도출함으로써 기존의 입지 패턴을 보다 체계적으로 비교분석한다. 분석 결과는 각 동주민센터의 입지 특성을 공간적 효율성 및 형평성에 따라 체계적으로 평가하고 있으며, 선정된 최적 입지 대안들과 비교해서 현 주민센터의 입지가 전반적으로 효율성 및 형평성 측면에서 공간적으로 최적화되어 있지 않음을 보여주고 있다. Recently many local governments have carried out dong merger and abolition process to cope with rapidly changing administrative demand and environment. This administrative effort impacts substantially the locational characteristics of the existing dong offices which directly involve in the quality of local community life. In this paper, we attempt to analyze the location pattern of current dong community service centers (formerly, ‘dong office’) and suggest the optimal locations maximizing spatial accessibility. As an application, we examine the location pattern of the existing dong community service centers in Mapo-gu, Seoul. Moreover, we compare current spatial configurations with the optimally selected locations such as, a Median maximizing spatial efficiency, a Center maximizing spatial equity, and a Centdian exploring compromising solutions regarding the tradeoff between efficiency and equity. The analytical results present that each of dong community service centers was systematically evaluated in terms of spatial efficiency and equity and in general the community service center locations are not spatially optimized with respect to efficiency and equity, compared with the optimal locations.