KR101661664B1 - 도시개발 계획에 따른 환경부하 배출량 예측 시스템 및 방법 - Google Patents

도시개발 계획에 따른 환경부하 배출량 예측 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 도시개발계획에 따른 환경부하 예측 방법은, 환경부하 배출량을 예측하는 시스템이 정보 입력부를 통해 사용자로부터 예측하고자 하는 예측 년도 및 예측 지역, 건축물의 수명을 포함한 기본 정보를 입력받는 단계, 정보 입력부를 통해 입력받은 기본 정보에 기초하여 해당 예측 지역에 소재하고 있는 건축물의 정보를 조회하는 단계, 정보 입력부를 통해 입력받은 예측 지역에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목을 포함한 도시개발계획에 따른 트렌드(trend)를 분석하는 단계, 분석한 도시개발계획의 트렌드와 상기 조회를 통한 예측 지역별 건축물의 정보에 기초하여 향후 신축될 건축물에 새로 투입되는 건설재료, 폐기 처분되거나 재사용될 건설재료에 대한 평가 조건들을 도출하는 단계, 도출된 건설재료의 신규 투입량, 재활용량, 폐기량에 따라 예측 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출하는 단계를 포함한다.

Description

도시개발 계획에 따른 환경부하 배출량 예측 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PERDICTING ENVIRONMENT LOAD EMISSION ACCORDING TO URBAN DEVELOPMENT PLAN}
본 발명의 실시예는 도시개발 계획에 따라 건축물을 해체하고 신축하면서 새로 투입되고 재사용되거나 또는 폐기 처분되는 건설재료 물량에 대하여 환경부하 배출량을 예측할 수 있는 도시개발 계획에 따른 환경부하 배출량 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 콘크리트는 건축물 시공 시 투입자재 중 온실가스 배출량이 많은 주요 자재로 분석되고 있다. 이에 따라 콘크리트의 환경 영향을 줄이고 평가할 수 있는 기술 개발이 필요하다.
현재 국내에서는 대부분 온실가스 배출량의 평가 및 저감에 관한 기술에 편중되어 있다. 즉, 콘크리트 생산 과정에서 투입되는 시멘트와 골재, 혼화재료와 유류 등으로 인하여, 이산화탄소뿐만 아니라 이산화황, 암모니아, 질소산화물, 염화플루오린화탄소, 인산염 등이 배출되고 이들이 생태계의 지구온난화(온실가스), 산성화, 부영양화, 오존층 파괴 등과 같이 유해한 영향을 미치고 있기 때문에 주로 온실가스 배출량을 대상으로 평가하고 있다.
그런데, 종래 평가 기술은 현재 투입된 또는 과거에 신축된 건축물에 대해서만 평가할 수 있고, 향후 건설사업에서 발생할 환경부하 배출량에 대해서는 예측하기가 어려운 문제점이 있다.
따라서, 현재 또는 과거에서 예측 년도 사이에 건축물별 수명에 따라 시설을 해체하고 신축하면서 새로 투입되고 재사용되고 폐기 처분되는 건설재료에 따라 환경부하 배출량을 예측할 수 있는 연구가 필요하다.
관련 선행기술문헌으로는 한국 공개특허공보 제10-2005-0096869호(발명의 명칭: 건설 시설물에 대한 가치 평가 및 환경평가의 수행을 위한 시뮬레이션 시스템, 공개일: 2005년 10월 06일)가 있다.
본 발명의 목적은, 건축물의 수명에 따라 건축물을 해체하고 다시 신축하면서 새로 투입되고 재사용되거나 또는 폐기 처분되는 건설재료 물량에 대하여 환경부하 배출량을 예측할 수 있는 환경부하 예측 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 건축물이 해체한 후 새롭게 신축 시 동일 면적의 동일한 건축물이 신축되는 것이 아니므로 실제 지역별 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제적 현황에 따라 도시개발계획의 트렌드(trend)를 분석하여 반영함으로써 보다 현실적인 미래의 환경부하 배출량을 예측할 수 있도록 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 미래의 건설사업에서 배출될 환경부하 배출량을 예측하여 적절한 도시개발 정책을 계획할 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 예측할 년도 및 지역, 건축물의 수명을 포함한 기본 정보를 입력받는 정보 입력부; 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 기본 정보에 기초하여 해당 예측 지역에 소재하고 있는 건축물의 정보를 조회하는 건축물 정보 조회부; 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 예측 지역의 건축물에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 따른 변수 및 변수의 상관관계를 분석하여 도시개발 계획에 따라 향후 신축될 건축물의 종류 및 면적량을 추출하는 도시개발계획 분석부; 및 상기 도시개발계획 분석부를 통해 추출된 향후 신축될 건축물의 종류 및 면적량에 따라 신규 투입되거나 재활용 또는 폐기 처분되는 건설재료에 대하여 상기 입력받은 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출하는 환경부하 예측부를 포함하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템에 의해 달성된다.
상기 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템에서, 상기 건축물 정보 조회부를 통해 조회된 예측 지역별 건축물 정보와, 상기 도시개발 계획 분석부를 통해 추출된 향후 신축할 건축물의 종류 및 면적량에 기초하여 새로 투입될 건설재료, 재사용되거나 폐기 처분될 건설재료에 대한 평가 조건들을 도출하는 평가 조건 도출부를 더 포함하고, 상기 환경부하 예측부가 상기 평가 조건 도출부에서 도출한 건설재료의 신규 투입량, 재활용량, 폐기량에 따라 상기 예측 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출할 수 있다.
또한, 상기 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템에서, 상기 도시개발계획 분석부는, 도시개발 계획과 관련된 자료에 기초하여 상기 예측 지역에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 미치는 변수들의 값을 추출하는 도시개발계획 변수 추출부; 상기 도시개발 계획 변수 추출부에서 추출된 변수들의 연도별 변화량 및 변수간 상관관계를 분석하고 상관관계가 일정 이상인 변수들을 선택하는 변수간 상관관계 분석부; 상기 변수간 상관관계 분석부를 통해 선택된 변수들의 변화량 및 상관관계에 따라 상기 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 대한 추계모델식을 도출하는 추계모델식 도출부; 및 상기 추계모델식을 이용하여 상기 예측 년도에서의 변수 값을 추출하고 추출된 값에 의거 향후 신축할 건축물의 종류에 따른 총 면적량을 추출하는 신축 건축물 정보 추출부를 포함할 수 있다.
상기 도시개발계획 분석부에서, 상기 상기 인구변동 현황에 영향을 미치는 변수들은 해당 지역의 인구밀도, 전입이동율, 전출이동율을 포함하고, 상기 사회현상 현황에 영향을 미치는 변수들은 해당 지역의 주택보급비율, 주택재개발 비율, 노후주택수 비율을 포함하며, 상기 경제 현황에 영향을 미치는 변수들은 해당 지경의 재정자립도, 지가변동율, 주민 1인당 재산세 부과액을 포함할 수 있다.
상기 도시개발계획 분석부에서, 상기 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목은 상기 정보 입력부를 통해 선택 입력받으며, 상기 도시개발계획 변수 추출부는 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 항목에 대해서만 변수들의 값을 추출하고, 상기 추계모델식 도출부는 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 항목에 대해서만 추계모델식을 도출할 수 있다.
또한, 상기 도시개발계획 분석부에서, 상기 건축물의 종류는 주거시설, 상업시설, 교육문화시설, 체육시설로 구분되며, 상기 향후 신축할 건축물의 종류는 해당 지역별 도시개발계획을 반영하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템은, 상기 예측 지역별 소재하고 있는 건축물에 대하여 위치, 준공연도, 위경도 좌표, 용도, 구조, 연면적, 건설재료 투입량, 폐 건설재료의 환경부하 배출량을 포함한 정보를 수집하여 구축한 건축물 정보 데이터베이스; 상기 예측 지역별 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황에 영향에 미치는 항목들에 대하여 집계한 자료, 도시개발 계획과 관련한 자료가 구축되는 도시개발계획 정보 데이터베이스를 더 포함하며, 상기 건축물 정보 조회부 및 상기 도시개발계획 분석부는 상기 건축물 정보 데이터베이스 및 상기 도시개발 계획 정보 데이터베이스에 각각 접속하여 필요한 건축물의 정보를 조회하여 획득하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 건축물의 환경부하 배출량을 예측하는 시스템에서의 방법으로서, 상기 시스템이 정보 입력부를 통해 사용자로부터 예측하고자 하는 예측 년도 및 예측 지역, 건축물의 수명을 포함한 기본 정보를 입력받는 단계; 상기 시스템이 건축물 정보 조회부에서, 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 기본 정보에 기초하여 해당 예측 지역에 소재하고 있는 건축물의 정보를 조회하는 단계; 상기 시스템이 도시개발계획 분석부에서, 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 예측 지역에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목을 포함한 도시개발계획에 따른 트렌드(trend)를 분석하여 향후 신축할 건축물에 대한 종류 및 면적량을 추출하는 단계; 및 상기 시스템이 환경부하 예측부에서, 상기 도시개발계획 분석부를 통해 추출된 향후 신축할 건축물의 종류 및 면적량에 따라 신규 투입되거나 재활용 또는 폐기 처분되는 건설재료에 대하여 상기 입력받은 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출하는 단계를 포함하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 방법에 의해 달성된다.
또한, 상기 향후 신축할 건축물에 대한 종류 및 면적량을 추출하는 단계 이후에, 상기 시스템이 평가 조건 도출부에서, 상기 도시개발계획 분석부를 통해 분석한 도시개발계획의 트렌드와 상기 건축물 정보 조회부를 통해 조회한 예측 지역별 건축물의 정보에 기초하여 향후 신축될 건축물에 새로 투입되는 건설재료, 폐기 처분되거나 재사용될 건설재료에 대한 평가 조건들을 도출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 환경부하 배출량을 산출하는 단계에서, 상기 환경부하 예측부가 상기 평가 조건 도출부에서 도출한 건설재료의 신규 투입량, 재활용량, 폐기량에 따라 상기 예측 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도시개발계획에 따른 트렌드(trend)를 분석하는 단계는, 상기 도시개발계획 분석부가 도시개발 계획과 관련된 자료에 기초하여 상기 예측 지역에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 미치는 변수들의 값을 추출하는 단계; 상기 도시개발계획 분석부가 추출된 변수들의 연도별 변화량 및 변수간 상관관계를 분석하고 상관관계가 일정 이상인 변수들을 선택하는 단계; 상기 도시개발계획 분석부가 선택된 변수들의 변화량 및 상관관계에 따라 상기 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 대한 추계모델식을 도출하는 단계; 및 상기 도시개발계획 분석부가 상기 추계모델식을 이용하여 상기 예측 년도에서의 변수 값을 추출하고 추출된 값에 의거 향후 신축할 건축물의 종류에 따른 총 면적량을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 건축물의 수명에 따라 건축물을 해체하고 다시 신축하면서 발생되는 건설재료 물량에 대하여 환경부하 배출량을 미리 평가함으로써 미래의 건설산업에서 배출될 환경부하 배출량을 미리 예측하여 적절한 도시개발 정책을 계획할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 예측 지역별 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제적 현황에 따른 도시개발계획의 트렌드를 분석하여 반영함으로써 보다 현실적인 미래의 환경부하 배출량을 예측할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템의 도시개발 계획 분석을 위한 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템의 정보 입력부에서 정보를 입력하는 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템의 건축물 정보 조회부를 통해 조회된 결과를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템의 평가 조건 도출부를 통해 도출된 결과를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템의 도시개발 계획 분석부에서 적용되는 도시개발 관련 변수를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템의 도시개발 계획 분석부에서 적용되는 추계모델식을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템을 나타낸 구성도이다. 참고로, 도 3 내지 도 5는 환경부하 예측 시스템에서 적용되는 데이터베이스의 형태를 나타낸 도면으로 이를 참조하여 설명한다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템은 정보 입력부(10), 예측 지역별 건축물 정보 조회부(20), 건축물 정보 데이터베이스(30), 평가 조건 도출부(40), 환경부하 예측부(50), 도시개발계획 분석부(60), 도시개발계획 정보 데이터베이스(70)를 포함하여 구현될 수 있다.
정보 입력부(10)는 사용자의 조작이 가능한 입력 장치가 구비되어 사용자로부터 예측하고자 하는 예측 년도 및 예측 지역, 건축물의 수명 등에 관한 기본 정보를 입력받는다.
또한, 정보 입력부(10)는 도 3에 도시한 것처럼 예측하는데 필요한 평가 조건으로서 인구변동 현황 반영 유무, 사회성 현황 반영 유무, 경제성 현황 반영 유무에 대하여 선택 신호를 입력받을 수 있다. 그러면, 후술하는 도시개발 계획 분석 시 선택된 항목만 반영하여 해당 항목의 추계모델식만 적용한다.
예측 지역별 건축물 정보 조회부(이하, 건축물 정보 조회부)(20)는 정보 입력부(10)를 통해 입력받은 기본 정보에 기초하여 해당 예측 지역에 소재하고 있는 건축물의 정보를 조회한다. 정보 조회는 기 구축되어 있는 건축물 정보 데이터베이스(30)를 통해 수행할 수 있다.
건축물 정보 데이터베이스(30)는 본 발명의 환경부하 예측 시스템 내에 구현되는 저장 공간이 될 수도 있지만, 이에 한정되지 않고 한국의 통계청 홈페이지와 연관되는 서버가 될 수 있다. 이 경우 예측 지역별 건축물 정보 조회부(20)가 건축물 정보 데이터베이스(30)의 서버에 접속하여 실시간으로 필요한 건축물의 정보를 조회하여 획득할 수 있다.
건축물 정보 데이터베이스(30)는 해당 지역에 소재하고 있는 건축물에 대하여 위치(지번 주소), 준공연도, 위경도 좌표, 용도, 구조, 연면적, 건설재료 투입량, 폐 건설재료의 환경부하 배출량 등을 포함한 정보가 구축되어 있다. 예컨대, 도 4에서는 건축물 정보 데이터베이스(30)에 기 구축되어 있는 정보(b) 및 이에 기초하여 해당 지역(ex. 서울 구로구)에 소재하고 있는 건축물(ex. 단독주택, 상가, 공동주택 등)의 정보를 조회한 데이터 결과(a)의 예를 보여주고 있다.
평가 조건 도출부(40)는 건축물 정보 조회부를 통해 조회된 예측 지역별 건축물 정보와, 도시개발 계획 분석부(60)를 통해 분석한 도시개발 계획의 트렌드(trend)를 반영하여, 향후 신축될 건축물을 기준으로 새로 투입될 건설재료, 재사용되거나 폐기 처분될 건설재료에 대하여 평가 조건들을 도출한다. 여기서, 평가 조건들은 정보 입력부(10)를 통해 입력받은 예측 지역에서 예측 년도까지 향후 몇 년간 배출될 환경부하를 평가하기 위해 필요한 정보를 말한다. 예컨대, 도출된 평가 조건은 도 5에 나타난 바와 같이 폐 건설재료(ex. 콘크리트, 벽돌, 타일 등)에 대한 환경부하 배출량, 폐 건설재료별 재활용량, 폐기물 처리에 대한 에너지 사용량, 신축을 위해 투입되는 건설재료(ex. 콘크리트, 벽돌, 타일 등)의 투입량, 건설재료 생산/시공 시 에너지 사용량 등을 포함할 수 있다.
도시개발계획 분석부(60)는 해당 지역의 도시개발 계획의 트렌드를 반영하기 위해 도시개발계획 정보 데이터베이스(70)에 기 구축되어 있는 도시개발 관련 자료를 조사 및 분석한다. 분석 결과 최종적으로 도시개발계획 분석부(60)는 도시개발 계획에 따라 해당 지역에 향후 신축될 건축물의 종류 및 면적량을 추출하여 평가조건 도출부(40)로 전달한다. 건축물의 종류는 주거시설(ex. 단독주택, 상가, 공동주택), 상업시설(ex. 오피스, 상가), 교육문화시설(ex. 학교), 체육시설(ex. 체육관) 등으로 구분되며, 해당 지역의 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 따라 미래의 신축 건축물에 대한 종류 및 면적량이 결정된다. 이를 결정하기 위한 도시개발계획 분석부(60)의 구체적 구성에 대해서는 하기의 도 2에서 자세히 설명하기로 한다.
환경부하 예측부(50)는 평가 조건 도출부(40)에서 도출한 신규 건설재료의 투입량, 건축물 철거 시 사용되는 장비(불도저 등)의 유류 사용량, 건축물 시공 시 사용되는 장비(콘크리트 타설카 등)의 유류사용량을 환경부하 배출량, 재활용량, 폐기량 등을 참조하여 예측 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출한다.
환경부하 배출량은 이산화탄소(CO2), 질소산화물(NOX), 이산화황(SO2), 암모니아(NH3), 카드뮴(Cd) 등의 배출량에 따라 각각 지구온난화, 산성화, 오존층 파괴, 미세먼지, 생태계 파괴 등에 미치는 환경 영향에 대하여 평가할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템의 도시개발 계획 분석을 위한 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 도시개발계획 분석부(60)는 도시개발계획 변수 추출부(61), 변수간 상관관계 분석부(62), 추계모델식 도출부(63), 신축 건축물 정보 추출부(64)를 포함한다.
도시개발계획 변수 추출부(61)는 도시개발계획 정보 데이터베이스(도 1의 70)에 기 구축되어 있는 자료를 조사하여 예측 지역에 대한 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 미치는 변수들의 값을 추출한다.
인구변동 현황에 미치는 변수들은 해당 지역의 인구밀도, 전입 이동율, 전출 이동율 등을 포함할 수 있다. 사회현상 현황에 미치는 변수들은 해당 지역의 주택보급비율, 주택재개발 비율, 노후주택수 비율 등을 포함할 수 있다. 또한, 경제 현황에 미치는 변수들은 해당 지역의 재정자립도, 지가변동율, 주민 1인당 재산세 부과액 등을 포함할 수 있다. 이러한 변수들 및 변수들의 수치 값은 한국의 통계청 홈페이지와 연관되는 도시개발계획 정보 데이터베이스(도 1의 70)에 구축되어 있는 자료에 기초하여 획득할 수 있다.
변수간 상관관계 분석부(62)는 도시개발계획 변수 추출부(61)에서 추출된 변수들의 연도별 변화량 및 변수간 상관관계를 분석하고 상관관계가 일정 이상인 변수들을 선택한다. 예컨대, 도 6은 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황에 포함되는 변수들에 대하여 1980년도 과거부터 최근 2010년도까지의 변화량을 집계한 표이다. 도 7은 도 6의 변수 변화량에 근거하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황에 미치는 변수들간 상관관계를 보인 도면이다. 상관관계가 1에 가까울수록 상관도가 높다.
따라서, 변수간 상관관계 분석부(62)는 통계프로그램인 SPSS을 이용하여 분석한 결과, 주거시설, 상업시설, 교육문화시설, 체육시설, 인구밀도, 경제, 사회현상 등과 상관관계가 0.8 이상을 나타내는 것을 도시개발계획에 영향을 미치는 영향 변수로 선정할 수 있다.
예컨대, 도 7의 표에서 살펴보면, 주거시설의 면적 변동량은 인구밀도와 전입이동율, 전출이동율, 지가 변동율, 주택재개발 비율, 노후주택수 비율 등과 상관도가 높다. 상업시설의 면적 변동량과 교육문화시설, 체육시설 면적 변동량 등도 상관관계가 0.8 이상을 차지하는 변수와 관련있는 것으로 분석되었다. 이들을 영향 변수로 선정할 수 있다.
도 7에서는 0.8 이상을 나타내는 변수들을 선정하는 것으로 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 선정 기준이 되는 상관관계의 값은 달라질 수 있다.
추계모델식 도출부(63)는 상기 변수간 상관관계 분석부를 통해 선택된 변수들의 변화량 및 상관관계에 따라 인구변동, 사회성, 경제성 중 적어도 하나 이상의 항목에 대하여 추계모델식을 도출한다.
이때, 추계모델식 도출부(63)는 인구변동, 사회성, 경제성 항목에 대하여 정보 입력부(도 1의 10)를 통해 입력받은 선택 신호에 따라 선택된 적어도 하나 이상의 항목에 대해서만 추계모델식을 도출한다. 이를 테면, 정보 입력부(도 1의 10)를 통해 인구변동에 대해서만 평가하기로 입력한 경우 추계모델식 도출부(63)는 인구변동에 대한 추계모델식만 도출할 수 있다.
신축 건축물 정보 추출부(64)는 추계모델식을 이용하여 미래의 예측 년도에서의 변수들의 값을 추출한다. 그리고 추출된 값에 의거 향후 신축될 건축물의 종류에 따른 면적량을 추출한다.
예를 들어, 도 8의 (a)그래프와 같이 y=0.0109x+0.4367 추계모델식은 과거(1980년도 내지 2010년도)의 인구밀도 정보를 이용하여 향후 미래의 인구밀도를 예측할 수 있는 추계모델식이다. 이 식을 이용하여 2040년 인구밀도를 예측할 수 있다. (a)그래프의 x축은 년도, y축은 인구밀도 값을 나타낸다.
또한, (a)에서의 인구밀도 예측 추계모델식을 통해 도출된 2040년 인구밀도를 (b)그래프의 함수식 x값에 대입하면, 이에 따라 주거시설 면적 변동량을 예측할 수 있다. (b)그래프의 x축은 인구밀도, y축은 주거시설 면적 변동량 값을 나타낸 것으로, 이의 함수식은 주거시설 면적 변동량에 대한 추계모델식이다. 이는 1980년도부터 2010년도까지의 주거시설 면적 변동량 값을 이용하여 도출한 것이다.
위와 마찬가지로, 신축 건축물 정보 추출부(64)는 과거부터 현재까지(1980년도부터 2010년도)의 통계자료를 이용하여 전입이동율, 전출이동율, 지가변동율, 재개발 비율, 노후주택수 비율을 예측할 수 있는 추계모델식을 도출할 수 있다. 또한, 건축물의 종류(주거시설, 상업시설, 교육문화시설, 체육시설)와, 전입이동율, 전출이동율, 지가변동율, 재개발 비율, 노후주택수 비율과의 추계모델식을 각각 도출할 수 있다.
따라서, 도시개발계획 분석부(60)는 예측 지역의 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 따른 변수 및 변수의 상관관계를 분석하여 각 변수에 대한 향후 미래의 값을 예측하고, 이러한 방식을 이용하여 해당 지역의 도시개발 계획에 따라 향후 신축할 건축물에 대한 종류 및 면적 변동량을 최종적으로 추출한다.
현재 건축물 재건축 법령연수인 30년을 기준으로 하여, 2040년에 신축되는 주거시설의 건축물, 상업시설의 건축물, 교육문화시설의 건축물, 체육시설의 건축물의 면적을 알 수 있다. 현재 한국 통계자료에 국내 모든 건축물별로 준공연도와 구조형식, 연면적 등의 정보를 제공하고 있기 때문에 이러한 정보를 활용하여 현재시점부터 향후 2040년의 건축물에 대한 총 면적을 예측할 수 있다.
예를 들어, 현재의 통계 자료를 이용하여 2040년에 주거시설(공동주택 및 다세대 주택 등)의 총면적(m2)을 구한다고 가정한다.
도 8의 (a), (b)와 같이 도시개발계획에 영향을 미치는 변수를 이용하여 도출한 추계모델식을 적용하여, 최종적으로 2040년 주거시설의 총면적(m2)을 구할 수 있다. 상업시설, 교육문화시설, 체육시설 등도 동일한 방식으로 구한다. 즉, 2040년의 주거시설 총 면적량은 100(m2)이고, 상업시설의 총 면적량은 80(m2)이며, 교육문화시설의 총 면적량은 60(m2)이고, 체육시설의 총 면적량은 40(m2)로 추출할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 예측 시스템에서는 각 면적량에 따른 건설재료 신규 투입량(콘크리트 투입량, 벽돌 투입량 등), 재활용량, 폐기량을 도출함에 따라 환경부하(CO2, NOX, SO2, NH3, Cd 등) 배출량을 산출한다.
이하에서는 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 환경부하 배출량을 예측하는 방법에 대하여 설명한다. 참고로, 도 1의 구성요소를 참조하여 설명한다.
처음 S10 단계에서, 환경부하 예측 시스템에서의 정보 입력부(10)가 사용자로부터 예측하고자 하는 예측 년도 및 예측 지역, 건축물의 수명을 포함한 기본 정보를 입력받는다.
다음 S20 단계에서, 환경부하 예측 시스템이 건축물 정보 조회부(20)에서, 정보 입력부(10)를 통해 입력받은 기본 정보에 기초하여 해당 예측 지역에 소재하고 있는 건축물의 정보를 조회한다. 건축물의 정보는 위치(지번 주소), 준공연도, 위경도 좌표, 용도, 구조, 연면적, 건설재료 투입량, 폐 건설재료의 환경부하 배출량 등을 포함할 수 있다. 이러한 정보들은 한국 통계청 홈페이지에 기 구축되어 있는 데이터베이스 서버를 통해 획득할 수 있다.
다음 S30 단계에서, 환경부하 예측 시스템의 도시개발계획 분석부(60)가 정보 입력부(10)를 통해 입력받은 예측 지역에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목을 포함한 도시개발계획에 따른 트렌드(trend)를 분석한다.
분석 과정은 도시개발 계획과 관련된 자료에 기초하여 예측 지역에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 미치는 변수들의 값을 추출하는 단계, 추출된 변수들의 연도별 변화량 및 변수간 상관관계를 분석하고 상관관계가 일정 이상인 변수들을 선택하는 단계, 선택된 변수들의 변화량 및 상관관계에 따라 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 대한 추계모델식을 도출하는 단계, 추계모델식을 이용하여 예측 년도에서의 변수 값을 추출하고 추출된 값에 의거 향후 신축할 건축물의 종류에 따른 총 면적량을 추출하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.
다음 S40 단계에서, 환경부하 예측 시스템이 평가 조건 도출부(40)에서, 도시개발계획 분석부(60)를 통해 분석한 도시개발계획의 트렌드와 건축물 정보 조회부(20)를 통해 조회한 예측 지역별 건축물의 정보에 기초하여, 향후 신축될 건축물에 새로 투입되는 건설재료, 폐기 처분되거나 재사용될 건설재료에 대한 평가 조건들을 도출한다. 도출된 평가 조건들은 건설재료의 투입량, 재활용량, 폐기량, 폐기물 처리에 대한 에너지 사용량, 건설재료 생산/시공 시의 에너지 사용량 등을 포함할 수 있다.
다음 S50 단계에서, 환경부하 예측 시스템은 환경부하 예측부(50)에서, 평가 조건 도출부(40)를 통해 도출된 건설재료의 신규 투입량, 재활용량, 폐기량 등에 따라 예측 년도까지 향후 배출될 환경부하 배출량을 산출한다.
이러한 과정들을 통해 본 발명은 미래 건설산업에 대한 환경부하를 예측할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 정보 입력부 20: 예측지역별 건축물 정보 조회부
30: 건축물 정보 데이터베이스 40: 평가 조건 도출부
50: 환경부하 예측부 60: 도시개발계획 분석부
70: 도시개발계획 정보 데이터베이스
61: 도시개발계획 변수 추출부 62: 변수간 상관관계 분석부
63: 추계모델식 도출부 64: 신축 건축물 정보 추출부

Claims (10)

  1. 예측 년도 및 예측 지역, 건축물의 수명을 포함한 기본 정보를 입력받는 정보 입력부;
    상기 정보 입력부를 통해 입력받은 기본 정보에 기초하여 해당 예측 지역에 소재하고 있는 건축물의 정보를 조회하는 건축물 정보 조회부;
    상기 정보 입력부를 통해 입력받은 예측 지역의 건축물에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 따른 변수 및 변수의 상관관계를 분석하여 도시개발 계획에 따라 향후 신축될 건축물의 종류 및 면적량을 추출하는 도시개발계획 분석부; 및
    상기 도시개발계획 분석부를 통해 추출된 상기 향후 신축될 건축물의 종류 및 면적량에 따라 신규 투입되거나 재활용 또는 폐기 처분되는 건설재료에 대하여 상기 입력받은 예측 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출하는 환경부하 예측부를 포함하고,
    상기 도시개발계획 분석부는,
    도시개발 계획과 관련된 자료에 기초하여 상기 예측 지역에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 미치는 변수들의 값을 추출하는 도시개발계획 변수 추출부;
    상기 도시개발 계획 변수 추출부에서 추출된 변수들의 연도별 변화량 및 변수간 상관관계를 분석하고 상관관계가 일정 이상인 변수들을 선택하는 변수간 상관관계 분석부;
    상기 변수간 상관관계 분석부를 통해 선택된 변수들의 변화량 및 상관관계에 따라 상기 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 대한 추계모델식을 도출하는 추계모델식 도출부; 및
    상기 추계모델식을 이용하여 상기 예측 년도에서의 변수 값을 추출하고 추출된 값에 의거 향후 신축할 건축물의 종류에 따른 총 면적량을 추출하는 신축 건축물 정보 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건축물 정보 조회부를 통해 조회된 예측 지역별 건축물 정보와, 상기 도시개발 계획 분석부를 통해 추출된 향후 신축할 건축물의 종류 및 면적량에 기초하여 새로 투입될 건설재료, 재사용되거나 폐기 처분될 건설재료에 대한 평가 조건들을 도출하는 평가 조건 도출부를 더 포함하고,
    상기 환경부하 예측부가
    상기 평가 조건 도출부에서 도출한 건설재료의 신규 투입량, 재활용량, 폐기량에 따라 상기 예측 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출하는 것을 특징으로 하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인구변동 현황에 영향을 미치는 변수들은 해당 지역의 인구밀도, 전입이동율, 전출이동율을 포함하고,
    상기 사회현상 현황에 영향을 미치는 변수들은 해당 지역의 주택보급비율, 주택재개발 비율, 노후주택수 비율을 포함하며,
    상기 경제 현황에 영향을 미치는 변수들은 해당 지경의 재정자립도, 지가변동율, 주민 1인당 재산세 부과액을 포함하는 것을 특징으로 하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목은 상기 정보 입력부를 통해 선택 입력받으며,
    상기 도시개발계획 변수 추출부는 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 항목에 대해서만 변수들의 값을 추출하고,
    상기 추계모델식 도출부는 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 항목에 대해서만 추계모델식을 도출하는 것을 특징으로 하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 건축물의 종류는 주거시설, 상업시설, 교육문화시설, 체육시설로 구분되며, 상기 향후 신축할 건축물의 종류는 해당 지역별 도시개발계획을 반영하여 결정되는 것을 특징으로 하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 예측 지역별 소재하고 있는 건축물에 대하여 위치, 준공연도, 위경도 좌표, 용도, 구조, 연면적, 건설재료 투입량, 폐 건설재료의 환경부하 배출량을 포함한 정보를 수집하여 구축한 건축물 정보 데이터베이스;
    상기 예측 지역별 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황에 영향에 미치는 항목들에 대하여 집계한 자료, 도시개발 계획과 관련한 자료가 구축되는 도시개발계획 정보 데이터베이스를 더 포함하며,
    상기 건축물 정보 조회부 및 상기 도시개발계획 분석부는 상기 건축물 정보 데이터베이스 및 상기 도시개발 계획 정보 데이터베이스에 각각 접속하여 필요한 건축물의 정보를 조회하여 획득하는 것을 특징으로 하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 시스템.
  8. 건축물의 환경부하 배출량을 예측하는 시스템에서의 방법으로서,
    상기 시스템이 정보 입력부를 통해 사용자로부터 예측하고자 하는 예측 년도 및 예측 지역, 건축물의 수명을 포함한 기본 정보를 입력받는 단계;
    상기 시스템이 건축물 정보 조회부에서, 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 기본 정보에 기초하여 해당 예측 지역에 소재하고 있는 건축물의 정보를 조회하는 단계;
    상기 시스템이 도시개발계획 분석부에서, 상기 정보 입력부를 통해 입력받은 예측 지역에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목을 포함한 도시개발계획에 따른 트렌드(trend)를 분석하여 향후 신축할 건축물에 대한 종류 및 면적량을 추출하는 단계; 및
    상기 시스템이 환경부하 예측부에서, 상기 도시개발계획 분석부를 통해 추출된 상기 향후 신축할 건축물의 종류 및 면적량에 따라 신규 투입되거나 재활용 또는 폐기 처분되는 건설재료에 대하여 상기 입력받은 예측 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 도시개발계획에 따른 트렌드(trend)를 분석하는 단계는,
    상기 도시개발계획 분석부가 도시개발 계획과 관련된 자료에 기초하여 상기 예측 지역에 대하여 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 미치는 변수들의 값을 추출하는 단계;
    상기 도시개발계획 분석부가 추출된 변수들의 연도별 변화량 및 변수간 상관관계를 분석하고 상관관계가 일정 이상인 변수들을 선택하는 단계;
    상기 도시개발계획 분석부가 선택된 변수들의 변화량 및 상관관계에 따라 상기 인구변동 현황, 사회현상 현황, 경제 현황 중 적어도 하나 이상의 항목에 대한 추계모델식을 도출하는 단계; 및
    상기 도시개발계획 분석부가 상기 추계모델식을 이용하여 상기 예측 년도에서의 변수 값을 추출하고 추출된 값에 의거 향후 신축할 건축물의 종류에 따른 총 면적량을 추출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 향후 신축할 건축물에 대한 종류 및 면적량을 추출하는 단계 이후에,
    상기 시스템이 평가 조건 도출부에서, 상기 도시개발계획 분석부를 통해 분석한 도시개발계획의 트렌드와 상기 건축물 정보 조회부를 통해 조회한 예측 지역별 건축물의 정보에 기초하여 향후 신축될 건축물에 새로 투입되는 건설재료, 폐기 처분되거나 재사용될 건설재료에 대한 평가 조건들을 도출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 환경부하 배출량을 산출하는 단계에서, 상기 환경부하 예측부가 상기 평가 조건 도출부에서 도출한 건설재료의 신규 투입량, 재활용량, 폐기량에 따라 상기 예측 년도까지 배출되는 환경부하 배출량을 산출하는 것을 특징으로 하는 도시개발 계획에 따른 환경부하 예측 방법.
  10. 삭제
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