01분반 SEE조

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 서울형 환경정의지도(S-EJ Map):서울시를 대상으로 한환경취약성 지수 개발 및 시각화

영문 : Environmental Justice Mapping for Seoul:Developing and Visualizing and Environmental Vulnerability Index for Seoul, Korea

과제 팀명

SEE

지도교수

박승부 교수님

개발기간

2025년 9월 ~ 2025년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부·과 2022890062 장수빈(팀장)

서울시립대학교 환경공학부·과 2020890068 조수혁

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

현대 도시 계획 및 환경 정책 수립에 있어 데이터 기반의 의사결정은 필수적인 요소로 자리 잡고 있다. 특히 기후변화로 인한 환경 재난의 빈도와 강도가 증가함에 따라, 한정된 예산을 효율적으로 배분하고 환경 불평등을 해소하기 위한 과학적 도구의 필요서이 대두되고 있다. 본 과제는 이러한 사회적 요구에 부응하여 서울특별시 25개 자치구 및 각각의 행정동을 공간적 범위로 설정하고, 환경적 유해인자에 대한 부담(Environmental Burden)과 사회·경제적 취약성(Social Vulnerability)를 통합적으로 평가하는 서울형 환경정의 지수(Seoul Environmental Justice Index, 이하 S-EJ Index)를 개발하는 것을 목표로 한다. 더 나아가, 개발된 지수를 기반으로 정책 효과를 사전에 예측하는 시뮬레이션 기능을 탑재한 웹 기반 의사결정 지원 시스템인 S-EJ Map을 설계 및 구축하고자 한다.

개발 과제의 배경

국내에는 대기오염, 소음, 녹지 등 다양한 환경 데이터가 축적되어 있음에도 불구하고, 이를 인구 구조, 소득 수준 등 사회·경제적 데이터와 결합하여 지역 간 환경 불평등(Environmental Inequality) 문제를 정량적으로 진단하고 분석하는 통합 플랫은 부재한 실정이다. 개발적인 환경 모니터링 시스템은 존재하나, 사회적 취약계층이 환경 위험에 얼마나 노출되어 있는지를 복합적으로 보여주는 시스템은 부족한 상황이다. 또한 기후변화의 가속화 및 환경오염으로 인해 폭염, 침수, 미세먼지 등 환경 재난의 위험도가 급증하고 있으며, 이러한 위험은 공간적으로 균일하게 분포하지 않는다. 특히 저소득층, 고령자 등 사회적 취약계층이 밀접한 지역이 환경오염 및 재해 위험에 과도하게 노출되는 현상이 심화되고 있다.

한편, 미국 환경보호청(EPA)의 EJScreen이나 캘리포니아의 CalEnviroScreen과 같이 국외에서는 이미 환경 데이터와 인구통계 데이터를 융합 분석하여 취약 지역을 식별하고 예산을 우선 배분하는 과학적 행정 도구가 보편화되어 있다. 서울시는 세계적인 대도시임에도 불구하고 환경과 사회적 요인을 복합적으로 고려한 독자적인 환경정의 평가 모델이 부재하여, 한정된 예산을 환경 취약 지역에 효율적으로 배분하는 데 한계를 가지고 있다. 이에 따라 서울시의 고유한 도시 특성(높은 인구 밀도, 복잡한 토지 이용, 특정 재해 취약성 등)을 반영한 S-EJ Index의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

개발 과제의 목표 및 내용

본 과제의 최종 목표는 서울시 환경 불평등 현황을 진단하고, 개선 정책의 효과를 예측할 수 있는 웹 기반 의사결정 지원 시스템인 S-EJ Map의 프로토타입을 개발하는 것이다.

• 공간적 범위: 서울특별시 전역 (25개 자치구 단위)
• 시간적 범위: 2022년 ~ 2024년 (최근 3개년 데이터)
• 핵심 기능

1. 환경정의 지수(EJ Index) 개발: 환경부담(EBI)과 사회적 취약성(SVI)을 결합한 독자적 산출 알고리즘 개발.

2. 정책 시뮬레이터 구축: 도시 숲 조성, 침수 예방 시설 확충 등 정책 변수 입력 시 EJ 지수의 변화를 정량적으로 예측.

3. 인터랙티브 시각화: Python 기반 공간정보 시각화 기술을 활용하여 웹상에서 지역별 환경정의 등급을 확인하는 대시보드 구현

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

본 과제는 단순한 GIS 매핑을 넘어, 데이터 융합 및 분석 시스템 영역에 속하며 최신 기술 트렌드인 디지털 트윈(Digital Twin) 및 GeoAI와 밀접하게 연관된다.

현실의 도시 데이터를 가상 공간에 구현하여 정책 효과를 사전 검증하는 기술이 확산되고 있다. S-EJ Map의 시뮬레이션 모듈은 이러한 디지털 트윈의 핵심 사상과 일치하며, 향후 서울시의 S-Map 등 거대 플랫폼에 탑재될 수 있는 전문 모듈로서의 가치를 지닌다. 또한, ESG 경영 및 기후변화 대응이 강조되면서 물리적 리스크를 정량적으로 분석하는 시장이 성장하고 있다. 본 과제는 환경오염뿐만 아니라 홍수, 폭염 등 재해 리스크를 통합 분석한다는 점에서 기후 리스크 플랫폼의 초기 모델로서 의의가 있다.

• 전 세계적인 기술현황

미국 EPA의 EJScreen은 국가 단위 표준 모델로서 환경 부담과 인구 통계 데이터를 결합하여 백분위 순위를 제공하며, 이를 기반으로 연방정부 보조금을 배분한다. 뉴욕시의 EJNYC는 도시 특화 모델로서 지역 고유의 데이터(노후 건물, 열섬 등)를 반영하여 환경정의 구역을 법적으로 지정하는 근거로 활용된다.

S-EJ Map은 이들의 방법론(EBI × SVI)을 준용하되, 서울시 특화 데이터(S-DoT 등)와 재해 지표를 통합하고, 단순 현황 파악을 넘어선 '정책 시뮬레이션' 기능을 차별화 포인트로 확보하였다.

• 마케팅 전략 제시

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

내용

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

본 시스템이 최종적으로 사용장게 제공해야 할 기능을 정의하고, 시스템이 준수해야 할 품질 및 제약 조건을 설정한다. 이는 무엇을 할 수 있어야 하는가를 정의하는 기능적 요구사항과 어떻게 수행해야 하는가를 정의하는 비기능적 요구사항으로 구분돈다.

설계 사양

1. 기능적 요구사양

기능적 요구사양은 사용자가 시스템을 통해 직접 수행하거나 경험하는 핵심 기능들을 상세하게 정의한다. 본 과제의 기능적 요구사항은 다음과 같다. 

2. 비기능적 요구사양

비기능적 요구사양은 시스템의 성능, 품질, 신뢰성, 사용성 등 전반적인 품질 특성을 정의한다.

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

관련사업비 내역서

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용