Innovative Urban Planning in Spatial Structure of City under the COVID-19 Pandemic

Abstract

This thesis aims to reveal the relationship between COVID-19 and urban spatial structure, local economy, social and environmental factors, in order to present urban planning strategies that can respond to future infectious diseases. Humanity has continuously improved urban spatial structure in order to overcome the crises of infectious diseases and natural disasters. The pandemic has served as a catalyst for changing urban and economic structures, people's lifestyles, which has ushered in a new era. In 2019, an unprecedented pandemic of COVID-19 emerged, and transmission was very fast through human-to-human contact, terrorizing the whole world. However, the infectious nature of COVID-19 varies among different countries. The purpose of this thesis is to show the connection between COVID-19 and the urban spatial structure in Korea's metropolitan area and to suggest urban planning strategies that can help to cope with future infectious diseases. To analyze the connection between COVID-19 and urban spatial structure precisely, infected persons travel routes were analyzed to find out the on-site conditions. A buffer zone within 1 km was applied to the travel routes in order to analyze the urban, geographical, economic, and social characteristics of the contaminated area. Since the information of infected persons was restricted, the characteristics of the region were converted into sigungu (city and county) units. The confirmed cases were used as the dependent variable; however, major group infections and overseas infections were excluded from the number of confirmed cases in order to determine how local infections occur. Since COVID-19 transmits through the air, this study used the spatial econometric model in order to control spatial dependency. The results of the analysis can be summarized as follows: A previous study related to COVID-19 found that population density affects the contagiousness of COVID-19 less than government organizational power and social distancing do. Instead, the better the medical system is equipped, the significantly lower the mortality rate from COVID-19. However, the analysis shows that increased commercial and building density means increased floating population, which has a positive relationship with the COVID-19 transmission rate. The metropolitan area has health capabilities regardless of population density, and the gap between regions is not large. In Korea, health capabilities are included as a control variable; therefore, the density of a city is shown to affect the COVID-19 transmission rate. A higher building coverage ratio (BCR), average wind speed, and financial independence lower the COVID-19 transmission rate. On the contrary, the higher BCR of detached houses, the floor area ratio of multi-unit dwelling, older building age, and slope increases the COVID-19 transmission rate. Areas with weak fiscal power were judged to have a higher COVID-19 transmission rate due to insufficient urban and sanitary management. Finally, based on the analysis results, this study suggests appropriate response directions for future urban planning to cope with epidemics.

본 연구는 코로나19와 도시 공간구조 및 지역 경제·사회·환경 요인 간 연결성을 밝히는 것을 목적으로 두고 있으며, 이를 통해 미래의 전염병에 대응할 수 있는 도시계획 전략을 제시하고자 한다. 인류는 전염병과 자연재해의 위기를 극복하고자 도시 공간구조를 지속적으로 개선해왔으며, 전염병은 도시 및 경제구조, 사람들의 삶의 방식을 바꾸고 새로운 시대의 흐름을 가져오는 촉진제의 역할을 하였다. 올해 2020년도에 유례없는 코로나바이러스 감염증-19(COVID-19, 코로나19)라는 전염병이 등장하였고 사람 간의 전염이 매우 빠르게 이루어지면서 전 세계를 공포로 몰아넣었다. 국가 별 코로나19 전염성의 차이가 존재하며, 우리나라 수도권의 경우, 코로나19와 도시 공간구조 간 연결성을 밝혀내 미래의 전염병에 대응할 수 있는 도시계획 전략을 밝히고자 한다. 코로나19 전염성과 도시 공간구조의 연결성을 정밀히 분석하고 현장 여건을 잘 반영하기 위해서 확진자 이동 경로를 활용하여 분석하였다. 확진자들은 보균자로서 활동한 일정 범위에 영향을 미치기 때문에 확진자 이동 경로를 활용하였다. 이동 경로에 1km 버퍼 존을 적용하여 해당 지역의 도시, 지리적, 경제적, 사회적 특성을 분석하였다. 확진자들의 정보가 시군구 단위로만 제공되기 때문에 지역의 특성들을 시군구 단위로 변환하여 분석하였다. 종속변수인 확진자 비율 중 주요 집단 감염, 해외감염자들을 확진자 수에서 제외하여 지역감염이 어떻게 일어나는지 확인해보았다. 코로나19는 공기를 통해 전파되기 때문에 인접 지역이 해당 지역에 코로나19 전염률에 영향을 줄 수 있는 점을 고려하였다. 이에 공간 종속성을 고려한 공간계량경제 모형인 공간 시차 모형(SLM)을 이용하여 도시 공간의 물리적, 입지, 환경 요인이 코로나 전염률에 어떤 영향을 미치는지 살펴보았다. 분석 결과 다음과 같이 요약할 수 있다. 코로나19와 관련된 선행연구에서 인구 밀집은 정부 조직력 및 사회관습보다 코로나19의 전염성에 영향을 적게 주며, 오히려 인구가 밀집될수록 의료시스템이 잘 갖추어 코로나로 인한 사망률이 현저히 떨어지고, 인구 밀도보다 도시 간 연결성이 코로나 전염률에 영향을 미친다고 하였다. 하지만 분석한 결과 상업, 건물의 밀도 증가는 곧 유동인구 증가를 의미하며, 이는 코로나 전염률과 정(+)의 관계를 맺는다. 수도권은 인구 밀도와 상관없이 최소한의 보건 능력은 다 갖추고 있으며, 격차가 크지 않다. 우리나라는 보건 능력이 통제변수로 들어가 있어, 도시의 밀도가 코로나19 전염률에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 공동주택의 건폐율, 평균 풍속, 재정자립도가 높아질수록 코로나19 전염률이 감소한다. 반대로 단독주택 건폐율, 공동주택 용적률 및 건축연령, 경사도가 높아질수록 코로나19 전염률이 높아진다. 자치구 재정 자율성이 약한 지역은 도시 및 위생 관리가 미흡하여 코로나19 전염률이 높아지는 것으로 판단하였다. 마지막으로 분석 결과를 바탕으로 미래 도시계획 및 전염병에 대한 적절한 대응책 방향성을 제시하였다.