도시의 활력 양극화와 밀도에 따른 공중보건 문제는 현대 도시가 직면한 주요 과제 중 하나다. 이러한 가운데 첨단 데이터 분석과 설명 가능한 머신러닝을 활용해 한국 도시의 복잡한 현상을 실증적으로 분석한 연구가 국제 학술지에 게재됐다.

전북대학교 도시공학과 원동림 박사과정생(지도교수 황지욱)은 황지욱 교수와 공동으로 수행한 연구 논문 2편을 도시계획 분야 국제 학술지인 『Cities』(IF=7.0, JCR 상위 7%)와 『International Journal of Urban Sciences』(IF=3.0)에 각각 제1저자로 게재했다.

두 연구는 데이터 기반의 정량적 분석을 통해 한국 도시의 활력 공간구조와 대도시권의 도시밀도가 공중보건 위험에 미치는 영향을 각각 분석했다는 점에서 의미가 있다.

첫 번째 연구는 전국 225개 시·군·구를 대상으로 6개 차원의 도시 활력지수를 구축하고 우리나라 도시 활력의 공간구조와 지역 간 격차를 분석했다. 연구진은 분석 결과를 바탕으로 우리나라 도시 활력의 구조를 ‘강한 거점–취약한 권역–단절된 회랑(strong nodes–weak zones–broken corridors)’으로 정의했다.

주요 대도시를 중심으로 높은 도시 활력이 집중되는 반면 주변 지역의 활력은 상대적으로 낮고, 고활력 지역을 연결하는 연속적인 공간축이 충분히 형성되지 않은 것으로 나타났다. 이에 따라 도시 규모와 지역 특성을 고려한 차별화된 지역발전 및 자원배분 정책의 필요성을 제시했다.

두 번째 연구에서는 서울과 부산 도시권을 대상으로 설명 가능한 머신러닝과 SHAP 분석을 적용해 도시 밀도와 건강 위험 간의 비선형적 영향과 변수 간 상호작용을 분석했다.

분석 결과, 단순한 전체 인구밀도보다 가구밀도와 주거밀도가 건강 위험을 설명하는 데 더욱 중요한 변수로 나타났으며, 서울과 부산 도시권에 따라 주요 영향 요인과 밀도의 임계효과가 서로 다르게 나타났다. 또한 도시 내 일정 수준의 오픈스페이스 확보가 다양한 건강 위험을 낮추는 데 기여할 수 있음을 확인했다.

이번 두 연구는 전국 도시체계의 활력 불균형과 대도시권의 도시밀도·공중보건 문제를 각각 실증적으로 분석했다는 점에서 학술적 의미가 있다.

특히 공간분석과 설명 가능한 머신러닝 등 데이터 기반 분석기법을 도시계획 연구에 적용해 도시 현상의 공간적 특성과 변수 간 관계를 구체적으로 분석했다는 점에서 주목된다. 또한 연구 결과는 지역 특성에 적합한 도시재생·균형발전 정책과 건강친화적 도시계획을 마련하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

원동림 박사과정생은 “국제 학술지에 제1저자로 논문을 연이어 게재하게 되어 뜻깊다”며 “지도와 조언을 아끼지 않으신 황지욱 교수님께 감사드리며, 앞으로도 데이터 분석을 통해 실질적인 도시 문제 해소에 기여하는 연구를 이어가겠다”고 밝혔다.