다중시곡면 및 입면차폐도 분석을 통한 하천 수변공간의 경관변화 시뮬레이션 : 낙동강 유역 에코델타시티 지역을 대상으로

해외사례를 분석하여 우리나라의 적용방안에 대해 검토한 연구를 살펴보면, 김희철·이한울·안건혁(2013)은 수변공간의 유형별로 가능한 세부적 계획요소나 공간 전략을 세우는 것에 초점을 맞춰 해외의 유형별 수변공간 계획요소 및 전략의 차이점과 유사점에 대하여 고찰한 후 국내 적용 방안을 모색하였다. 김영환(2008)은 수변공간 문화재생의 성공사례로 꼽히고 있는 해외 도시의 중심시가지 지구를 중심으로 추진체계, 계획의 주요내용 등을 분석하여 지속가능한 개발차원에서 향후 우리나라 도시재생에서의 계획적인 시사점을 도출하였다.

수변공간이 갖는 중요성에 초점을 두고 환경적, 생태적, 기능적인 전략을 제시한 연구들은 김항집(2012), 권영상·조민선(2010) 등이 있으며, 김항집(2012)은 성공적인 수변공간 개발사례의 특정 요인 및 지속가능한 수변공간의 관리방향을 도출하여 우리나라의 도시적 여건에 부합되는 수변공간의 관리방안을 제시하였다. 권영상·조민선(2010)은 수변공간에 대한 새로운 인식의 변화를 요구하는 사회·정책적 상황에 맞춰 바람직한 수변공간이 되기 위한 요건과 수변공간을 활성화하기 위한 도시계획 및 도시설계의 방향을 제시하였다.

수변공간의 공간 및 경관변화에 대한 선행연구들은 대부분 도시에서 수변공간이 갖는 중요성에 초점을 두고 있으며 환경적, 생태적, 기능적인 전략을 제시하는 데에 그치고 있다. 수변공간의 경관을 다루는 경우도 있으나, 이 역시 경관의 중요성만을 강조하고 있어 구체적인 개발 및 관리 방안에 대한 연구가 부족하다. 또한 대부분의 연구가 해외사례 분석을 통한 우리나라의 적용방안에 대한 검토를 하고 있으며, 우리나라에서 시행되고 있는 수변공간 개발관련사업 자체의 경관 및 공간분석에 대한 방법론적인 연구가 부족한 실정이다.

경관분석 시 정성적 분석의 한계를 극복하기 위해 정량적 분석 방법들의 활용방안을 고안하여, 가시정보의 정량적 활용 방안을 제시한 연구로는 이상복(2010)의 연구가 있다. 또한 이러한 가시정보의 정량적 분석을 토대로 건축물의 높이 규제 근거를 합리적으로 제시하고 도시경관의 개선 방안을 제시한 연구는 한성근(2011), 김호용·윤정미(2013) 등의 연구가 있으며, 기존 가시정보량 분석의 단일 조망점 문제를 해결하고자 다중 조망점을 선정하고 조망점에 의한 다중(연속적) 시곡면 분석을 적용한 연구로는 김자은(2012)의 연구가 있다.

다중시곡면 분석에 관한 선행연구들은 도시민들의 생활수준이 향상되고 친환경적인 도시공간에 대한 인식이 높아지고 있어 도시경관에 대한 체계적인 관리가 요구됨에 따라, 경관의 특성에 맞는 건축물의 높이를 제시하거나 건축물 높이규제의 근거를 제시하는 연구가 대다수이다. 이 과정에서 정성적 분석방법의 한계 극복을 위해 객관성이 바탕이 되는 정량적 분석방법의 활용방안들이 고려되고 있다. 그러나 대상지역을 한정하여 시뮬레이션 하는 경우가 많아 시뮬레이션 결과가 모든 지역에서 동일하게 나타난다는 대표성을 입증하기 어렵다는 한계점이 있다.

입면차폐도에 관한 선행연구는 인간의 시지각 특성과 관련된 시각적 영향분석의 틀로서 시각적 차폐도 개념을 도입하고 이를 통해 경관의 시각적 질을 유지하기 위한 적정 규제기준을 제시하고 있다. 각 연구별 대상지의 경관에 대한 높이규제 기준의 설정에 있어 적절한 앙각 및 입면차폐도의 범위를 제시하여 시사점을 주고 있지만, 좀 더 다양하고 구체적인 경관규제를 위해서는 정량화를 통해 객관성을 확보할 필요가 있다.

강계숙(2009)은 한강의 공공성 회복을 목적으로 입면차폐도에 앙각을 적용하여 시민이 시지각하는 위압감 최소화 및 적정높이 지침을 마련하였다. 박철민(2004)은 해안일주도로 경관과 도로변 건축물의 상호관련성 차원에서 건축물의 계획요소 및 앙각, 시각적 차폐도 등을 분석하여 경관 조망을 위한 개방성과 연속성에 영향을 미치는 시각적 차폐도 및 앙각의 결과 값을 도출하였다. 이찬희(2010)는 공동주택단지를 구성하는 물리적 지표들과 입면차폐지표들 간의 관계를 규명하고, 이러한 지표들이 향후 도시경관 관리 측면에서 활용됨에 따라 수정·보완되어야 할 방향을 제시하였다.

국토연구원(2003)에서는 입면차폐도의 문제점을 보완하기 위해 깊이 값에 따른 왜곡 가능성(도로변에서 차폐에 직접적인 영향을 주지 않는 단지의 깊이 값은 해석할 필요가 없다)을 제거한 건축물 개방지수의 개념을 도입하였다. 이에 이찬희(2010)는 건축물 개방지수는 지면에서 개방정도를 척도로 하므로 저층부의 개방감 확보와 주동이 중첩되어 시각통로가 확보되지 못한 채 연속된 하나의 벽을 생성하는 것을 방지하는데 도움이 되는 지표라고 언급하였다. 반면 높이나 형태에 대한 규제가 미흡하며, 측정 방법 역시 주요 도로변에 기준을 두고 있어 전면이나 조망축 방향에 있어서는 보완이 필요하다고 언급하였다.

본 연구는 첫째, 수변공간을 대상으로 한 경관 및 공간변화 관련 연구가 극히 제한적인 상황에서 체계적이고 정량적인 방법인 다중시곡면, 입면차폐도, 건축물 개방지수 분석을 통해 연구를 진행한다는 측면에서 선행연구와의 차별성이 있다. 또한 기존 연구가 개발대상지 혹은 기개발된 사례지역을 연구대상지로 선정하여 분석한 반면, 본 연구는 특정 법이나 제도에 의해 발생하는 하천 수변공간의 공간 및 경관변화를 시뮬레이션 하여 분석한다는 측면에서 선행연구와의 차별성이 존재한다. 둘째, 본 연구 대상지의 주요 조망 대상은 산과 하천 등으로, 주요 조망 대상들의 경관변화를 체계적이고 입체적으로 분석하기 위해 3D 시뮬레이션을 통한 다중시곡면, 입면차폐도, 건축물 개방지수 분석을 동시에 진행한다는 측면에서 선행연구와의 차별성을 가진다. 셋째, 개발이 완료된 시점에서 공간 및 경관변화를 분석하는 것이 아니라, 토지이용계획과 개발계획 검토를 통한 예측 시뮬레이션을 하고 이를 통해 본 사업의 올바른 경관관리를 위한 정책적 제언이 가능하다는 점에서 선행연구와의 차별성이 있다.

시곡면 분석이 고정된 하나의 조망점에서 생기는 시곡면에 대한 분석이라면, 다중시곡면 분석은 다중조망점에서 생기는 다중시곡면의 중첩을 통한 분석방법이다. 즉, 다중시곡면 분석은 1개의 조망점을 선정하지 않고, 임의의 다중조망점을 선정하여 시곡면 분석을 하고, 각각의 결과를 산출하여 지도화할 수 있는 정량적인 경관분석 방법이다. 하나의 지점이 아니라 여러 개의 지점에서 다양한 시각적인 분석이 이루어지기 때문에 입체적으로 분석 가능한 경관분석 방법이며, 시곡면 분석과의 차이는 표 1과 같다.

Table 1.

Comparative Concept of GIS analysis with one view point and multiple view points

시각 및 입면차폐도는 인간의 시야범위에서 인공구조물이나 자연요소가 주요 경관의 조망면을 차폐하는 정도를 말한다. 그러나 차폐요소가 자연요소일 때에는 주요 대상경관의 일부로 인식하는 경우가 많으므로 대부분 인공구조물이 차폐 요소로서 작용한다. 즉, 일반적으로 건축물의 입면적을 기준으로 한 건축물의 입면차폐도를 대상으로 한다.

입면차폐율은 특정한 한 지점에서 단지 내 연접된 동별 투영 입면적의 합계(겹치는 부분은 제외)를 단지 최장 길이로 나눈 값으로 개념은 그림 2와 같다. 건축물 개방지수는 차폐에 직접적인 영향을 주지 않는 단지를 제외한 단지 내 개방부의 합을 단지 길이로 나눈 값으로 개념은 그림 3과 같다.

Fig. 1.

Method of GIS analysis with multiple view points2)

Fig. 2.

Concept of Elevation Blockage Ratio

Fig. 3.

Concept of Building Open Quotient

낙동강 에코델타시티는 부산시 강서구 명지동, 대저2동 일원에 위치한 면적 11,885,910㎡의 지역으로, 지난 정부정책으로 추진되었던 포트비즈니스밸리 계획과 부산광역도시계획의 국제산업물류도시계획(국제산업물류도시의 2단계 계획)을 반영하여 복합물류·산업 도시를 추진 중에 있다.

에코델타시티는 2012년 6월 친수구역으로 지정되었으며, 같은 해 7~8월 주민공람 및 설명회를 가졌고, 11~12월 중앙도시계획위원회 및 친수구역조성위원회의 심의를 거쳤다. 이후 2012년 12월 에코델타시티 내의 개발제한구역을 해제고시(11.057㎢)하였고 친수구역으로 지정고시(11.885㎢)하였다. 지난 2014년 실시계획을 인가받았으며, 2015년 현재 착공을 눈앞에 두고 있다.

사업대상지는 대부분이 자연녹지지역과 제1종일반주거지역으로 지정되어 있으며, 대상지 서쪽으로 서낙동강, 동쪽으로 맥도강, 대상지 내부로는 평강천이 흐르고 있다. 대상지 서쪽으로는 봉화산과 금병산이, 동쪽으로는 승학산과 백양산이 있어 위요된 형태의 평지이며, 남서쪽으로 을숙도 철새도래지와 맞닿아 있다.

3D 시뮬레이션을 통한 다중시곡면 분석의 대상지로는 낙동강 유역 에코델타시티를 선정하였다. 에코델타시티는 ｢친수구역 활용에 관한 특별법｣을 근간으로 국가하천 주변지역을 대규모로 개발하는 최초의 사업이다. 분석 대상지 선정의 이유는 첫째, 낙동강 에코델타시티가 하천변 수변공간 개발사업들의 선진사례로서의 역할이 자명한 바, 대규모 하천 수변공간 개발사업들의 경관계획 수립에 대한 기준이나 가이드라인이 없는 현 상황에서 공간 및 경관변화에 대한 면밀한 검토가 필요하기 때문이다. 둘째, 공간 및 경관변화를 시뮬레이션 함으로써 적절한 개발 밀도에 대한 논의를 진행할 수 있는 데이터의 구축이 가능하며, 향후 낙동강을 포함한 4대강 사업뿐만 아니라 친수구역 활용에 관한 제도가 적용되는 국가하천 지역의 건전한 개발과 지속가능한 발전을 위한 기초자료로 구축할 수 있기 때문이다.

인간이 생활 속에서 경험하는 대부분의 경관이 연속적 경관임에서 알 수 있듯이, 경관의 기본은 연속적 경관이다. 연속적 경관 분석을 위한 여러 정량적 경관분석 방법이 있지만, 조망점 선정에 있어서 연구자의 주관성과 불합리성을 내포하고 있다. 따라서 본 연구는 연구자의 주관성과 불합리성을 최소화하고자 단일 조망점이 아닌 다중 조망점을 선정하여 분석을 실시하였다. 또한 객관성의 확보를 위해 근경, 중경, 원경으로 다중 조망점을 세분화 하였으며, 분석에 있어 가장 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 근경의 경우 다시 세 군데의 조망점으로 세분화 하였다. 따라서 본 연구는 근경(500m)에 3곳, 중경(1km), 원경(2km)에 각각 1곳씩 총 5곳의 조망점을 선정하여 다중시곡면 분석을 실시하였다.

Table 2.

Land Use Planning of Eco-Delta City

Fig. 4.

Status Photo of Project Area

에코델타시티는 주거 및 상업, 업무·산업·물류 등의 시설이 계획되어 있으며, 이 중 주거시설의 경우 주택공급 및 인구수용에 관한 계획이 수립되어 있다. 에코델타시티의 실시계획을 검토한 결과, 고층 및 고밀화가 예상되는 일부 상업시설과 중·고층의 공동주택이 공간 및 경관변화를 수반하게 될 것으로 판단되었다. 따라서 본 장에서는 공동주택의 블록별 배분계획을 통하여 공동주택을 건설함에 있어 예상되는 이용행태와 규모를 추정하고 이를 바탕으로 경관 및 공간변화를 예측하고자 한다. 또한 일반상업시설의 경우 아직까지 구체적인 개발계획이 수립되어 있지 않기 때문에 토지이용계획 도면과 기시행된 대규모 개발사업들을 기준으로 하여 규모를 산출하고, 이를 통하여 경관 및 공간변화를 예측하고자 한다.

에코델타시티의 계획인구는 79,600인(호당 2.65 인 기준)으로 이 중 75,573인을 공동주택 28,518호에 수용할 예정이다(단독주택 : 1,520호). 공동주택의 개발 밀도는 일부 주상복합을 제외하고 150~ 190%의 용적률로 계획되어 있다. 최근에 개발된 대규모 신도시 또는 신시가지(하천변을 포함)인 동탄, 파주 운정, 광교, 김포 한강, 정관, 판교 등의 경우 공동주택들은 174.92~230%의 용적률과 9.99~ 32.67%의 건폐율³⁾로 개발(일반적으로는 21% 이내)되어 있다. 이들 지역의 일반상업지역은 279.92~ 799%의 용적률과 27~69.96%의 건폐율⁴⁾로 개발되어 있다.

본 연구의 대상지는 중저밀형과 중고밀형의 공동주택이 계획되어 있으며, 이 유형에 따른 규모추정 결과 건폐율 10~20%, 높이는 8~20층(20m~50m) 사이로 산출되었다. 일반상업용지에는 일반상업시설과 주상복합시설이 계획되어 있으며, 주상복합의 경우 400%의 용적률이 적용되어 있어 건폐율 10~20%, 높이 20~40층 규모로 추정되었다. 일반상업시설의 경우 기시행된 개발사업들을 기준으로 용적률(300~780%)을 적용하였을 때(부산광역시 도시계획 조례 건폐율: 60% 이하, 용적률: 1000%이하), 건폐율은 30~60%, 높이는 5~26층(17.5m~91m) 규모로 추정되었다.

연속적으로 이동하는 조망점에 의해 형성되는 각기 다른 시곡면들의 중첩분석을 통해, 연속된 경관의 단절을 최소화하기 위한 건축물의 높이를 제시하는 것이 다중시곡면 분석이다. 연속적 경관이 나타나는 도로를 주요 조망점으로 선정하였고 시거리별 분석을 위해서는 선행연구를 바탕으로 조망점을 근경(반경 500m 이내), 중경(반경 1㎞ 이내), 원경(반경 2㎞ 이내)으로 분류하였다. 조망대상은 앞서 산출된 중·고층의 공동주택지역(396동)과 일반상업지역(42동) 을 토대로 건축물의 중심점을 추출하여 설정하였다. 실시계획 상의 건축물의 높이와 다중시곡면 분석을 통한 건축물의 높이를 비교하기 위해 앞서 산출한 동별 층수 데이터(공동주택 1층-2.5m, 일반상업지역 1층-3.5m)를 활용하여 건축물의 높이를 산출하였다.

공동주택지역(주거지역)의 경우 건폐율 10%와 20%를 각각 적용⁵⁾하였고 실시계획의 공동주택 블록별 배분계획에 명시된 용적률 140%~ 200%를 블록별로 차등 적용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 일반상업지역 내 주상복합의 경우 건폐율은 10%와 20%, 용적률은 400%를 적용⁶⁾하였으며, 주상복합을 제외한 일반상업시설들은 건폐율 30%와 60%, 용적률 300~780%⁷⁾를 차등적용 하였다. 중·고층 공동주택지역과 일반상업지역의 다중시곡면 분석결과의 일부는 다음의 표 3, 표 4와 같다.

Table 3.

Sequence Sight-surface Analysis (Apartment Housing)

Table 4.

Sequence Sight-surface Analysis (Commercial Area)

Fig. 5.

Analysis Site and View Point Field

중·고층 공동주택지역의 다중시곡면 분석결과 산 능선을 기준(건축물 스카이라인이 산의 능선과 일치하는 높이)으로 건축 가능한 최고높이는 96.30m(원경-2km View Point Field-5)이며, 최저높이는 20.94m(근경-500m View Point Field-3)로 나타났다.⁸⁾ 산 능선을 기준으로 근경(500m View Point Field-1,2,3), 중경(1km View Point Field-4), 원경(2km View Point Field-5)에서 개별 건축물의 높이 제한을 산출한 결과는 표 3에 나타나 있으며, 근경(500m View Point Field-3)을 기준으로 건폐율 10%의 일부 건축물은 높이 규제가 필요한 것으로 판단된다.

일반상업지역의 다중시곡면 분석결과 산 능선을 기준으로 건축 가능한 최고높이는 141.55m(중경-1km View Point Field-4)이며, 최저높이는 33.03m(근경-500m View Point Field-2)로 나타났다. 산 능선을 기준으로 근경(500m View Point Field-1, 2, 3), 중경(1km View Point Field-4), 원경(2km View Point Field-5)에서 개별 건축물의 높이 제한을 산출한 결과는 표 4에 나타나 있으며, 근경(500m View Point Field-2)을 기준으로 건폐율(30%~60%)에 관계없이 일부 건축물의 높이 규제가 필요한 것으로 판단된다.

본 연구에서는 중·고층의 공동주택 396동과 일반상업지역 42동에 대한 3D 시뮬레이션을 실시하여 다중시곡면 분석을 실시하였다. 그 결과 중·고층의 공동주택지역 및 일반상업지역은 동일한 조망 대상의 경우 시거리별 건축물의 한계 높이가 대체적으로 근경보다는 중경에서, 중경보다는 원경에서 높은 것으로 나타났으며, 산 능선을 기준으로 하였을 경우 근경에서는 일부 조망 대상 건축물들이 시곡면(조망 배경이 되는 산의 능선)의 높이보다 높게 나타남에 따라 건축물의 높이 규제가 어느 정도 필요한 것으로 분석되었다.