스마트시티 융합기술세미나 · 과제 3

도시는 넓어지고, 밀도는 낮아진다

격자 인구로 그린 인구집중지구(DID)로 2015~2024년 한국의 도시화를 다시 읽는다. 시가지 면적은 계속 늘었지만 그 안의 인구밀도는 꾸준히 낮아졌다. DID 밀도가 가장 많이 떨어진 비수도권 6개 도시에서 어디가 새로 시가지가 되고 어디가 비었는지, 사람들은 어느 방향으로 움직였는지 함께 살펴본다.

1연구 질문 및 분석 대상

분석 기간: 2015→2024년. SGIS 격자 인구가 2015년부터 등록센서스 기준으로 바뀌어, 그 전후를 잇는 증감에는 집계 기준 변경 효과가 섞인다. 같은 기준으로 비교할 수 있는 2015년을 출발점으로 삼았다(2000~2010년 값은 동적 지도와 시계열 차트에서 참고로만 제시).

분석 대상: 전국(시군구 단위 비교)과, 2015→2024 DID 인구밀도 감소율 Top 10 시군구 중 수도권(광명·의왕·성남 수정·군포)을 뺀 6곳이다. 해당 시군구가 속한 도시 전체를 확대 분석했다.

순위시군구DID 밀도 변화확대 분석 범위
3대구 서구−18.7%대구광역시 (군위군 제외)
5부산 영도구−17.7%부산광역시
6광주 남구−17.0%광주광역시
7강원 동해시−16.8%동해시
9창원시 마산합포구−16.5%창원시 (5개 구)
10울산 울주군−16.4%울산광역시

기간을 2000→2024에서 2015→2024로 바꾸면서 순위가 달라졌다. 이전 분석의 남원(12위)과 목포(15위)는 Top 10 밖으로 밀려났고, 동해·울산(울주군)이 새로 들어왔다. 지도에서는 순위에 든 시군구를 보라색 점선으로 표시했다.

연구 질문 1 · 도시화 지역의 면적과 인구밀도는 어떤 관계인가?
가설: 시간에 따라 도시화 면적은 커지지만 인구밀도는 감소하며, 비효율적인 도시화가 진행 중이다.
연구 질문 2 · 기존 공공시설과 교통 인프라의 접근성·중심성에 따라 축소의 방향을 정할 수 있을까?
빈집 문제 해결의 우선순위, 공공 인프라 축소의 기준 설정 등

스펀지화(sponge city) · 도시 내부에 빈 땅·빈집 같은 저이용 공간이 시간적·공간적으로 무작위하게 상당량 생기는 현상. 생산성 저하, 행정서비스 비효율, 도시 매력 저하를 부른다. 구멍을 메우고 새 구멍이 생기지 않게 하는 노력이 필요하다. 이 분석에서 “빈 네모”(2015년에는 DID였지만 2024년에는 빠진 격자)가 그 구멍에 해당한다.

2사용 자료 및 전처리 과정

구분자료내용·용도
인구SGIS 격자 통계(인구) 500m·1km2000·2005·2010·2015·2020·2024년 격자별 총인구. DID 추출의 기본 자료
경계SGIS 격자 경계(2025), 센서스용 시군구 경계(2025 2Q)격자 면적, 시군구 집계와 도시 범위
비교SGIS 도시화지역 경계(2015·2020·2024)통계청 도시·준도시 구분과 DID 비교
인구 이동통계청 국내인구이동통계 MDIS 마이크로데이터2015·2020·2024 인구관련 연간자료(전입·전출 읍면동, 사유, 연령)
행정동vuski/admdongkor 행정동 경계(2016·2020·2024판)MDIS 읍면동 코드의 위치. CC BY 4.0
공공시설공공데이터포털 학교·보건기관 표준데이터, 카카오 로컬 검색초·중·고(설립연도), 보건소·보건지소, 시·구·군청, 행정복지센터, 버스터미널
교통국가철도공단 철도역, 국토교통부 도시철도 노선·표준노드링크, 한국도로공사 영업소 API, OpenStreetMap 철도철도역·도시철도역, 고속도로 선형과 IC, 철도 선형
배경지도Esri World Topographic Map, World Hillshade (정적 지도), Esri Light Gray Canvas (동적 지도)지형·녹지 맥락(연하게)

전처리 순서

  1. 격자 인구 정리 · SGIS 자료신청 원본에서 연도·해상도별 총인구(to_in_001)를 뽑아 격자 경계와 붙였다(EPSG:5179).
  2. DID 추출 · 인구밀도 기준(2,000 / 4,000명/km²) 이상 격자를 고르고, 변을 맞댄(rook) 격자끼리 묶어 인구 5,000명 이상인 덩어리만 DID로 남겼다(일본 국세조사 DID 방식 차용).
  3. 변화 구역 · 2015·2024 DID를 겹쳐 유지(둘 다 DID), 신규(2024에만), 빈 네모(2015에만)로 나눴다.
  4. 시설·교통 위치 · 좌표가 없는 시설은 카카오 로컬 검색(없으면 Nominatim)으로 위치를 찾고 분류명으로 걸렀다. 결과는 캐시에 저장해 재실행 때 다시 검색하지 않는다.
  5. 인구 이동표 · MDIS 원자료(약 2.6GB)를 압축을 풀지 않고 읽어 시군구·읍면동 OD로 집계했다. 같은 읍면동 안 이사를 빼면 연도별 합계가 공식 이동자 수와 정확히 같다(2024년 6,283,319명).
  6. 코드 맞추기 · 연도마다 다른 행정 코드를 2025 시군구로 맞췄다(창원 통합 전 창원·마산·진해는 창원시 하나로, 출장소는 본청으로). 읍면동은 경계 판과 MDIS 중심점으로 찾았다.

2010→2015 사이 SGIS 격자 인구 집계 기준이 바뀌었다(등록센서스 전환). 그래서 변화 분석은 2015→2024로 하고, 2000~2010 값은 시계열 차트에서 참고로만 보여 준다.

3지표의 정의, 계산식, 산출 결과

DID와 밀도

격자 인구밀도 dᵢ = Pᵢ / Aᵢ (500m 격자: Aᵢ = 0.25 km²) DID 후보 dᵢ ≥ θ (θ = 2,000 또는 4,000 명/km², 주 분석 2,000) DID 덩어리 k = rook 인접으로 이어진 후보 격자 묶음, Σ_{i∈k} Pᵢ ≥ 5,000명 DID 면적 A = Σ_k Σ_{i∈k} Aᵢ DID 인구 P = Σ_k Σ_{i∈k} Pᵢ DID 인구밀도 D = P / A 밀도 변화율 ΔD(%) = (D₂₀₂₄ / D₂₀₁₅ − 1) × 100, 전국 대비(%p) = ΔD시군구 − ΔD전국

인구 이동 방향

순유출률(‰) = (중심도시→주변 이동자 − 주변→중심도시 이동자) / 중심도시 인구 × 1,000 바깥쪽 이동 비율 = Σ(도착지가 시청에서 출발지보다 1km 이상 먼 이동) / Σ(시청 거리 차가 1km 이상인 이동) · 도시권 = 시청에서 반경 R km 안(인구가중 중심점 기준) 시군구, R = 25~40km 빈 네모 이동자 = Σ_o M(o→d) × P_o(빈 네모) / P_o (o: 출발 읍면동, 같은 동 안 이사 제외)

산출 결과 · 전국 (500m 격자, 2,000명/km²)

산출 결과 · 6개 도시 (시 경계 안 DID)

도시DID 면적 20152024면적 변화 DID 밀도 20152024밀도 변화
동해8.5 km²11.2+32.4%7,4276,183−16.8%
울산79.085.8+8.5%13,28411,564−12.9%
광주101.5109.2+7.6%14,25512,649−11.3%
창원78.083.2+6.7%12,33510,946−11.3%
대구152.8162.5+6.4%15,51213,883−10.5%
부산193.5195.8+1.2%17,17216,017−6.7%

밀도 단위: 명/km². 대구는 2023년 편입된 군위군 제외, 창원은 5개 구 합계.

4공간 시각화 · 비공간 시각화

4-1. 전국 DID 동적 지도

500m 격자 DID. 위 버튼으로 연도(2000~2024)나 2015→2024 변화를 고르고, 밀도 기준 2,000·4,000명/km²를 함께 켜면 한 지도에 겹쳐 보인다 (변화 보기에서 두 기준을 함께 켜면 4,000 기준은 점선 테두리). 경계는 시·군 단위다(특별시·광역시·특별자치시는 하나로, 일반구가 있는 시는 시로 합침). 지역을 누르면 그 지역으로 확대되고 오른쪽 그래프가 그 지역으로 바뀐다. 그래프의 2010→2015 점선 구간은 SGIS 집계 기준 변경 구간이다. 배경지도 © Esri Light Gray Canvas (CARTO 키가 있으면 CARTO Positron).

수도권 DID 변화
수도권 확대(2015→2024). 신도시·택지개발지구가 주황 덩어리로 드러난다.

4-2. DID 인구밀도 변화 시계열

비수도권 = 서울·경기·인천 제외. 2010→2015 사이 집계 기준이 바뀌었으므로 분석은 2015 이후 구간(2015·2020·2024)으로 한다. 세 지역 모두 면적은 늘고 밀도는 내려간다.

4-3. 인구밀도 변화 Top 10 시군구 (전국 평균 대비)

2015·2024 두 해 모두 DID가 일정 면적 이상인 시군구 중 DID 밀도 감소율이 큰 순. 점선은 전국 DID 밀도 변화율. 진한 막대(★)는 수도권 4곳을 뺀 확대 분석 대상 6곳이다.

4-4. DID 면적 증가율 Top 10 시군구 (수도권 제외, 전국 평균 대비)

비수도권(서울·경기·인천 제외) DID 면적 증가율(%) 순위(2015년에 DID가 있던 시군구). 진한 막대(▼)는 면적이 늘면서 DID 인구밀도는 낮아진 곳이다. 2015년 DID가 작은 곳은 격자 몇 개로도 비율이 크게 움직인다. 점선은 전국 DID 면적 증가율. 막대에 마우스를 올리면 증가 면적이 보인다.

4-5. 6개 도시 DID 지도

6개 도시 DID 변화
6개 도시 한눈에 보기(2015→2024). 보라색 점선은 밀도 감소율 Top 10에 든 시군구. 기존 시가지 가장자리와 안쪽에 빈 네모가 흩어지고, 외곽 택지에 신규 DID가 붙는다.

4-6. 6개 도시 인구 이동 네트워크와 DID 제외 지역의 관계

중심 도시 순유출과 바깥쪽 이동 비율
2015·2020·2024년. 왼쪽: 중심 도시에서 주변 시군구로의 순유출(인구 1천 명당). 오른쪽: 도시권 안 시군구 간 이동 중 시청에서 멀어지는 이동의 비율(50% 위면 교외 쪽 우세).
빈 네모 이동자 도착지 비교
빈 네모에서 나간 이동자(추정)와 도시 전체 이동자의 도착지 비교. 창원을 빼면 두 막대가 거의 같다.

5주요 결과 해석

1

도시화 면적은 커지고 인구밀도는 낮아졌다 — 가설 지지

전국 DID 면적은 2015년 2,971km²에서 2024년 3,339km²로 12.4% 늘었지만 DID 인구는 2.7% 늘어나는 데 그쳐, DID 밀도는 14,610명에서 13,357명으로 8.6% 낮아졌다. 수도권(면적 +15.4%, 밀도 −9.5%)과 비수도권(+10.1%, −8.5%) 모두 같은 방향이며, 4,000명/km² 기준(−8.0%)과 1km 격자(−7.1%)에서도 결과가 같다. 같은 인구를 더 넓은 시가지가 담는, 효율이 떨어지는 도시화가 이어지고 있다.

2

밀도 저하에는 두 갈래가 있다 — 넓어지며 묽어지는 곳, 그대로인데 비는 곳

6개 도시 모두 DID 면적은 1~32% 늘고 밀도는 7~17% 줄었다. 동해(면적 +32%, 밀도 −17%)가 가장 극단적이고 울산(+8.5%, −12.9%)이 뒤를 잇는다. 그런데 순위에 든 시군구를 보면 성격이 갈린다. 대구 서구·부산 영도구는 DID 면적이 그대로인데 인구가 18% 줄어든 순수한 공동화(스펀지화)이고, 동해시·울주군·마산합포구·광주 남구는 DID가 14~32% 넓어지면서 밀도가 떨어진 확장형이다. 시설 입지도 비슷하다. 학교·청사·도시철도역의 대부분은 유지 DID에 있고, 2015→2024에 새로 DID가 된 곳에 든 학교는 도시별 2~16곳뿐이다.

3

인구 이동 네트워크: 교외화는 2015년 이후 대부분 약해졌다

부산은 양산으로의 순유출이 꾸준하고(2015년 5,864명 → 2024년 4,447명) 2024년에는 김해가 더해졌다. 광주는 2015년 나주(빛가람 혁신도시)로 4,437명이 순유출됐지만 2024년에는 86명으로 사실상 멈췄다(인구 1천 명당 2.9 → 0.3명). 창원도 2015년 부산 강서(명지)·김해로의 유출(1천 명당 4.0명)이 2024년 김해 한 곳(1.0명)으로 줄었다. 대구는 2015년 경산 쪽 바깥 흐름에서 2024년 구미·칠곡에서 들어오는 순유입(−1.0명)으로 돌아섰고, 시청에서 멀어지는 이동 비율도 52.5%에서 45.6%로 내려갔다. 울산은 양산·기장으로의 유출이 2020년(2.8명)에 가장 컸다. 동해는 주변 교외로 빠지는 흐름이 없고 오히려 삼척에서 들어오며, 이동의 절반 가까이가 도시권 밖 먼 곳으로 향한다.

4

빈 네모의 사람들은 신규 DID로 “이사”하지 않았다 — 창원만 예외

빈 네모가 많은 읍면동에서 나간 이동자의 도착지는 대부분 도시 전체 이동자와 비슷하다. 대구·부산·광주·울산은 56~69%가 기존 DID의 다른 동으로 가고, 신규 DID로 간 비율은 1~6%뿐이다. 즉 시가지의 구멍은 주민이 신규 택지로 옮겨 간 결과라기보다 고령화·자연 감소·세대 축소가 기존 시가지 곳곳에서 진행된 결과로 보는 것이 맞다. 예외는 창원이다. 빈 네모 이동자는 도시권 다른 시군구(김해 등, 19.0%, 도시 전체 8.9%)와 도시권 밖(40.6%, 전체 32.1%)으로 더 많이 나가고, 시 안 유지 DID로 간 비율은 30.1%(전체 48.2%)로 낮다. 확장과 공동화가 맞교환이 아니라 따로 동시에 진행되며 평균 밀도를 끌어내린다.

5

혁신도시·신도시 정책을 시가화 구역과 밀도의 관점에서 다시 보면

2015→2024 비수도권 DID 면적 증가량(km²) 상위는 세종(+18.0km²), 아산, 천안 서북, 나주(빛가람 혁신도시, 2.3 → 8.5km²), 김해, 대구 달성군 같은 정책 신시가지다. 나주는 DID가 3.8배가 됐지만 밀도는 6% 떨어졌고, 김해는 18.7% 넓어지며 밀도가 10.3% 낮아졌다. 인구가 줄어드는 도시권에서는 새 시가지가 채워지는 만큼 기존 시가지의 밀도가 낮아진다. 연구 질문 2와 연결하면, 학교·청사·도시철도역 같은 기존 인프라가 남아 있는 빈 네모와 그 주변 유지 DID가 “구멍을 메우는” 재생의 우선 대상이며, 신규 확장보다 기존 시가지의 접근성을 살리는 방향이 축소 시대의 기준이 될 수 있다.

한계 · 분석 기간이 9년으로 짧다(2015 이전은 집계 기준이 달라 제외). 격자 인구의 소지역 비공개 처리, MDIS 이동자료는 2015·2020·2024 3개 연도만 사용, 빈 네모 이동자는 읍면동 단위 비례 추정, 도시 중심은 시청 한 점으로 고정했다.

출처 · 저장소

코드와 결과 표, DID 폴리곤: github.com/Seon-Cho/W8_DID-MAP. 원자료(SGIS 격자 인구, MDIS 마이크로데이터, 카카오 검색 결과)는 제공 기관 이용 조건 때문에 저장소에 올리지 않았고, 받는 방법을 README에 적었다.

자료: 통계청 SGIS 격자통계·도시화지역 경계, 통계청 국내인구이동통계(MDIS), 공공데이터포털, 국가철도공단, 국토교통부, 한국도로공사, 카카오 로컬, OpenStreetMap 기여자, vuski/admdongkor(CC BY 4.0), Esri·CARTO 배경지도.