GIS-Based Methods to Assess the Population Distribution Criteria for Undesirable Facilities: The Case of Nuclear Power Plants

비선호 시설의 인구분포 관련 입지기준 평가를 위한 GIS-기반 방법론 연구 -원자력 발전소의 경우-

The main objective of the study is to propose GIS-based methods to assess the population distribution criteria for undesirable facilities such as nuclear power plants. First of all, a review of the relevant criteria was conducted for the official documents compiled by such institutions as IAEA (International Atomic Energy Agency), U.S. NRC (Nuclear Regulatory Commission), and some national institutes including the Korea Institute of Nuclear Safety. It is informed from the review that the fundamental principle underlying the various criteria is to maximize the distance between a plant and the nearest population center. It is realized that two interrelated GIS-based techniques need to be devised to put the principle into practice; sophisticated ways of representing population distribution and identifying population centers. A dasymetric areal interpolation is proposed for the former and cell-based and area-based critical density methods are introduced. Grid-based population distributions at various spatial resolutions are created by means of the dasymetric areal interpolation. By applying the critical density methods to the gridded population distribution, some population centers satisfying the population size and density criteria can be identified. These methods were applied to the case of the Gori-1 nuclear power plant and their strengths and limitations were discussed. It was revealed that the assessment results could vary depending upon which method was employed and what values were chosen for various parameters. This study is expected to contribute to foster the applications of methods and techniques developed in geospatial analysis and modeling to the site selection and evaluation.

본 논문의 주된 연구목적은 비선호 시설, 특히 원자력 발전소의 인구분포 관련 입지기준 평가를 위한 GIS-기반 방법론을 제안하는 것이다. 이 연구목적을 달성하기 위해 우선 IAEA, 미국의 NRC, 그리고 한국원자력안전기술원이 제시하고 있는 입지기준을 살펴보았다. 그 결과 원자력 발전소에 가장 가까이에 위치한 인구중심지까지의 거리를 최대화하는 것이 가장 중요한 입지 평가 원리임이 확인되었다. 이 원리를 실행하기 위한 GIS-기반 방법론은 서로 연관된 두 가지 하위 과제를 수행해야 하는 것으로 판단되었는데, 하나는 인구분포에 대한 정밀한 재현이고, 또 다른 하나는 인구중심지의 확인이다. 본 연구는 전자에 대해서는 대시메트릭 에어리얼 인터폴레이션 기법을, 후자에 대해서는 셀-기반 임계밀도 기법과 구역-기반 임계밀도 기법을 제시한다. 대시메트릭 에어리얼 인터폴레이션을 통해 다양한 공간해상도를 갖는 그리드 셀 단위의 인구밀도 분포의 재현이 이루어진다. 이것에 두 가지 인구중심지 확인 기법을 적용함으로써 특정한 임계밀도와 인구 규모 기준을 만족하는 인구중심지가 확인된다. 이 기법들을 우리나라 고리 원전 1호기의 사례에 적용하여 그 유용성과 한계를 평가하였다. 그 결과 적용된 기법과 투입된 파라미터 값에 따라 입지기준 평가의 결과가 달라질 수 있음이 드러났다. 본 연구는 지리공간분석 및 모델링 분야에서 개발된 기법을 입지 결정과 평가에 적용하는 시도의 활성화에 기여할 것으로 기대된다.