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과제기본정보

디지털 뉴딜 시대에 공간정보 지능화를 통한 탄소제로 관련 도시정책 예측평가-추진지원시스템 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 21CTAP-C163604-01
국가과학표준분류 1순위 원자력 | None | None 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 원자력 | None | None 실용화대상여부 비실용화
3순위 None | None | None 과제유형 응용
과제명 디지털 뉴딜 시대에 공간정보 지능화를 통한 탄소제로 관련 도시정책 예측평가-추진지원시스템 개발
주관연구기관 서울시립대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 이승일
소속 서울시립대학교 직위 정교수
전화번호 02-6490-6114 FAX 02-6490-5141
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2021-04-01 ~ 2021-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 160,000,000 0 0 0 160,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 [디지털 뉴딜 시대에 공간정보 지능화를 통한 탄소제로 관련 도시정책 예측평가-추진지원시스템 개발]
- 본 연구에서는 도시공간의 변화를 이끄는 토지이용·교통 상호작용 이론에 기반하여 탄소제로 도시정책과 같이 공간구조/건물/수송 분야 간의 다중적 관련성 속에서 중·장기적 정책의 순효과(net effect)를 추정함으로써 정책의 실행력을 확보하고, 공공과 민간의 추진을 지원할 수 있는 시스템을 개발하고자 함
- 시스템을 개발하는 일련의 과정에서 현존하는 공간·활동 빅데이터의 활용, 고부가가치의 데이터 생산, 새로운 분석기술의 개발 등을 통해 국민이 체감할 수 있는 공간정보 지능화에 기여함
- 본 연구의 최종목표와 성과는 “제1차 국토교통과학기술 연구개발 종합계획(2018-2027)”의 추진전략 중 ‘4차 산업혁명 대응 혁신성장동력 육성’의 실천과제인 ‘지능형 공간정보 공유·제공 서비스’에 부합함
최종목표 [미시적 도시공간 및 활동정보를 활용하여 탄소제로 관련 도시정책을 시나리오로 구축하여 시뮬레이션 함으로써 중·장기적 실행 결과를 가상적으로 추정할 수 있는 도시정책 예측평가-추진지원시스템 개발]
- 본 연구에서는 적용 가능한 도시공간 및 활동 빅데이터를 활용, 공간구조/건물/수송 분야 간의 다중적 관련성의 이해를 바탕으로 도시정책 시나리오로 구축, 시뮬레이션 하여 중·장기적 효과를 추정하고 이를 통해 정책추진 실행력을 제고함으로써, 디지털 뉴딜 및 그린 뉴딜 정책 요구에 부합하는 시스템을 개발하고자 함
- 우리나라의 강점인 ICT를 국토·도시계획 분야에 융합 적용하여 공간정보를 지능화하고, 도시정책별 시나리오 적용과 장기예측을 수행하는 기술개발을 통해 국민에게 지능화된 공간정보 제공을 지향함
- 연구의 최종목표 달성을 위한 연구개발의 주요 단계는 다음과 같음
● ‘① 예측모형 입력데이터 구축’ 단계에서는 예측시스템의 입력데이터(input data)를 구축하고자 미시단위의 공간·활동 데이터를 거시단위로 집계, 좌표체계 표준화, 데이터 융합 및 지표화의 과정을 수행함
● ‘② 도시정책 시나리오 예측시스템 구동’ 단계에서는 앞서 생산한 입력데이터와 선행실증연구를 통해 도출한 계수 값을 결합하여 ‘도시정책 시나리오 예측시스템’에 탑재된 예측모형을 개발·구동함
● ‘③ 지능형 데이터 생산’ 단계에서는 다양한 도시정책을 시나리오로 구축하여 예측효과를 시뮬레이션하고, 입력데이터와 같은 미시단위의 지능형 출력데이터(output data)로 전환함
연구내용 및 범위 - 1차 년도 연구내용의 핵심은 ‘도시정책 시나리오 예측 시스템’ 개발을 위한 데이터의 수집 및 정제와 입력데이터의 데이터 프레임을 구축하는 것임
① 입력데이터 수집과 구축 : 예측모형에 투입되는 입력데이터의 적절한 데이터 체계(공간단위, 파일형식 등)를 고찰함. 공공에서 제공하는 관련 데이터를 수집하고, 분석에 활용가능 하도록 가공·전처리(집계, 지표화, 정제)를 수행함
② 예측모형과 기술 개발 : 예측기술 알고리즘을 구상하기 위하여 도시공간구조, 존(Zone)단위 도시변화, 예측기술 관련 분석방법론과 관련된 이론/선행연구를 고찰함. 거시모형의 하위모델의 구성을 파악하고 개선가능성을 검토하여, 전 과정의 연구를 수행하기 위한 기반을 마련함
③ 도시정책 시나리오 예측시스템 개발 : ‘도시정책 시나리오 예측시스템’을 개발하기 이전에 시스템의 전체적 구조를 구상하는 단계를 수행하기 위하여 URL, 매뉴얼, 데이터 목록 등이 포함된 기초 알고리즘을 설계함. 알고리즘을 점검하고 재구축하는 과정을 거쳐 시스템 개발에 사용할 최적의 프로토타입을 도출함

- 2차 년도의 주요연구내용은 예측기술과 모형의 개발을 위한 실증연구 수행과 모형 개선이며, 최종적으로 ‘도시정책 시나리오 예측시스템’을 구축하는 것이 최종목표임
① 입력데이터 수집과 구축 : 1차 년도 연구를 표준화·체계화된 데이터와 2차 년도 실증연구 결과를 통해 도출한 계수 값을 결합함. 이를 통해 본 연구의 최종목표인 ‘도시정책 시나리오 예측시스템 개발’의 기반을 마련함
② 예측모형과 기술 개발 : 예측기술 개발에 활용할 적절한 분석기법을 검토하고 이를 실증연구에 적용하여 연구결과를 바탕으로 예측모형을 개발함. 과거 데이터에 예측모형을 적용한 후, 현재 데이터와 비교함으로써 분석결과의 신뢰도를 검증하고 예측모형을 고도화하는 과정을 거쳐 최적모형을 도출함. 또한 미래 추정결과를 DB로 구축함으로써 향후 도시정책 의사결정에 활용할 수 있도록 함
③ 도시정책 시나리오 예측시스템 개발 : ‘도시정책 시나리오 예측시스템’에 입력데이터를 탑재하여 공간정보를 표출함으로써 정보조회 기능을 구현함. 2차 년도 연구를 통해 개발한 예측모형을 시스템에 탑재하여 현재와 미래시점의 도시공간정보를 표출하는 알고리즘을 개발함. 또한, 시스템이 안정적으로 구동되는지 시스템의 성능 테스트를 시행함
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 1차 년도 연구내용의 핵심은 ‘도시정책 시나리오 예측 시스템’ 개발을 위한 데이터의 수집 및 정제와 입력데이터의 데이터 프레임을 구축하는 것임 ① 입력데이터 수집과 구축 : 예측모형에 투입되는 입력데이터의 적절한 데이터 체계(공간단위, 파일형식 등)를 고찰함. 공공에서 제공하는 관련 데이터를 수집하고, 분석에 활용가능 하도록 가공·전처리(집계, 지표화, 정제)를 수행함
② 예측모형과 기술 개발 : 예측기술 알고리즘을 구상하기 위하여 도시공간구조, 존(Zone)단위 도시변화, 예측기술 관련 분석방법론과 관련된 이론/선행연구를 고찰함. 거시모형의 하위모델의 구성을 파악하고 개선가능성을 검토하여, 전 과정의 연구를 수행하기 위한 기반을 마련함
③ 도시정책 시나리오 예측시스템 개발 : ‘도시정책 시나리오 예측시스템’을 개발하기 이전에 시스템의 전체적 구조를 구상하는 단계를 수행하기 위하여 URL, 매뉴얼, 데이터 목록 등이 포함된 기초 알고리즘을 설계함. 알고리즘을 점검하고 재구축하는 과정을 거쳐 시스템 개발에 사용할 최적의 프로토타입을 도출함
연구성과 기술적 기대성과 ○ 기술적 측면
- (기술자립도) 세계적 수준인 토지이용모델을 순수 국내 기술로 개발한 도시정책 시나리오 예측시스템을 국토교통 기술의 경쟁력 강화
- 도시정책의 신뢰성과 적합성을 위한 개선 방향성 제시로 국토도시계획·설계 시스템 개발
- 중·장기적 미래 도시정책 예측을 통한 도시공간정보의 변화 대응력 제고
- 도시정책 관련 평가 및 심의 긴요한 과학적 준거 제공
- 일회성 도시정책 예측시스템이 아닌 시나리오 기법을 통해 국토도시계획 및 관리 실현
사회 경제적 파급효과 ○ 사회·경제적 측면
- 도시정책의 시나리오 기법 실현으로 도시민 삶의 질 개선 향상
- 시나리오 기법 적용으로 나타난 도시정책의 방향성으로 도시사회 문제점에 대한 지원 가능
- 도시정책의 변화에 의한 사회경제 비용 절감 효과 기대
- 도시공간정보의 지능화에 따른 미래 국토/도시 관련 산업의 일자리 창출 및 산업 발전
- 공간정보 지능화로 구축된 지식형 도시데이터의 사업화 가능
활용방안 - 본 연구결과는 도시정책의 입안자, 연구자가 도출한 도시정책의 방향성을 예측하는 시스템으로, 정책의 신뢰성 검토, 적합성 검토 등을 할 수 있음
- 도시정책 시나리오 예측시스템은 중앙정부 및 지방정부, 도시·공간 관련 공기업, 민간기업, 연구원, 대학교 등에서 연구 및 구상하고 있는 도시정책을 적용함으로써, 미래 도시공간에 대한 중·장기적 예측 정보 제공으로 정책의 방향성 설정에 활용성이 높음
- 도시정책에 따른 도시공간의 구조는 중·장기적인 방향성으로 미래 도시의 공간구조 예측에 어려움 있음. 이에 도시정책 시나리오 예측 시스템의 도시 사회·경제·공간 정보를 새로운 도시정책을 적용함으로써, 불확실성이 높은 도시공간정보를 예측하고, 예측 결과에 따른 정책의 수정 및 적용으로, 확실성이 높은 도시공간정보 제공 가능
- 본 연구의 핵심성과인 ‘디지털뉴딜 시대에 공간정보 지능화를 위한 도시정책 시나리오 예측시스템’은 디지털뉴딜 시대에 맞춰 미래도시정책의 현장적용, 소프트웨어, 신사업 창출이 가능하며, 예측 시스템에서 구축된 지식형 정보는 추가적으로 데이터 활용이 가능함
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 디지털 뉴딜 탄소제로 도시정책 예측평가 정보제공 시스템
영문 Digital New Deal Carbon-zero Urban policies Predictive evaluation Information providing system
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