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연구과제 상세정보

공간입지 모델링을 이용한 농촌지역 노년인구를 위한 자원 할당 및 방문보건 서비스 제공 경로 최적화 방안 연구
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 사회과학지정주제지원사업 [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
연구과제번호 2008-328-B00101
선정년도 2008 년
연구기간 1 년 (2008년 12월 01일 ~ 2009년 11월 30일)
연구책임자 신정엽
연구수행기관 서울대학교
과제진행현황 종료
공동연구원 현황 조대헌(서울대학교)
김감영(경북대학교)
이건학(통계청)
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 본 제안 연구는 공공의 성격을 가진 보건복지 분야의 측면에서 노년인구에 대한 서비스를 효과적으로 제공하는 방안을 수립하고 이를 실제로 적용하는데 그 목적이 있다. 특히, 대도시가 아닌 농촌지역에 거주하는 노년인구에 대한 최적화된 서비스방안을 제공함으로써 지역간 불균형을 완화하는 동시에, 노령화 사회에서의 사회문제를 해결하는데 기여할 것으로 예상된다.
    이를 위해 본 연구는 이론적 측면에서 최적화된 의료 서비스 자원 배분 및 방문 서비스 경로 최적화 방법론을 제시하는 동시에, 여주군과 괴산군을 사례로 이 방법론을 적용하여 실증연구를 수행하고자 한다. 즉, 이론적 측면에서 농촌지역의 의료 서비스 자원이 공간적으로 배분이 될 수 있는 최적화 방안을 수립하고, 특히 이동성이 떨어지는 노년인구의 접근을 지원하기 위해 최적화된 공간배분 및 방문 경로 서비스 방법론을 제시하고자 한다. 그리고 대도시 주변의 농촌지역과 전통적인 농촌지역 두 지역에 이 방법론을 적용함으로써 방법론의 일반화와 한국의 농촌지역에서의 의료서비스 최적화에 대한 실증적 분석을 수행하고자 하는 것이 본 연구의 목표이다.
  • 기대효과
  • 본 제안 연구는 여러 가지 측면에서 관련 분야의 연구 및 정책업무에 기여하리라 생각한다. 우선, 관심이 부족하였던 실증적인 분석방법론에 근거한 보건복지 부문에 대한 공간분석 연구를 활성화하는데 기여할 것으로 예상된다. 둘째, 본 연구의 결과를 토대로 앞으로 보건복지 분야의 연구에 대한 실증적 차원에서 보다 다양하고 다차원적인 분석과 접근이 가능해질 것으로 기대한다. 세째, 보건복지 자원의 공간 배분과 방문의료 서비스의 경로에 대한 분석 모형뿐만 아니라 구체적인 실행 프로그램을 구현함으로써 이와 관련된 실증적 보건복지 연구에 기여할 수 있으리라 생각한다.
  • 연구요약
  • 본 연구는 사회의 다원화 속에서 발생하는 양극화 및 지역불균형, 사회의 노령화 및 노년인구에 대한 서비스 지원 강화의 필요성, 공공 측면의 노인 복지 서비스 강화, 공공시설 및 서비스의 최적화 필요성, 노년층에 대한 방문복지 서비스의 강화 필요성, 그리고 GIS의 발달과 공간분석의 유용성이라는 배경속에서, 농촌지역 노년층에 대한 의료 서비스의 공간최적화 및 방문경로 서비스의 효율화를 위한 방법론 제시 및 실증사례 연구를 수행하는데 목적이 있다. 방법론 측면에서, 의료 중심지에서 수요에의 공간배분 최적화 방법과 방문 서비스의 경로 최적화를 위한 방법론을 제시하고자 한다. 이렇게 수립된 방법론은 프로그래밍 과정을 통해 구현되며, 대도시 주변과 전형적인 특징을 가진 상이한 두 농촌지역에 적용하고자 한다. 실증연구의 과정은 두 사례지역에서의 의료 서비?? 현황 분석, 농촌지역 노년층에 대한 인구학적 분석을 수행하며, 이를 토대로 공간분석을 위한 의료 공급중심지 및 수요의 공간분포를 재현한다. 그리고 난후, 각 연구지역에 서비스 권역 설정 및 자원 배분, 그리고 방문 서비스를 위한 경로 설정을 하게 된다. 분석 결과로 도출되는 두 지역의 비교를 통해 농촌지역에서의 의료 공간분석의 함의를 도출하며, 향후 후속연구를 위한 제언이 마련될 예정이다.
  • 한글키워드
  • 공간배분,경로 설정,농촌지역,의료 서비스,지리정보시스템,노년인구,공간입지
  • 영문키워드
  • spatial location,medical service,spatial allocation,Geographic Information Systems,the elderly,routing setting,rural region
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 본 연구는 고령화 사회에서 농촌 지역에 거주하는 노년 인구를 위한 효율적인 공공 보건 서비스 제공을 위한 공간 분석 방법론을 제공하고 이를 실제에 적용하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 연구에서는 공공 의료 서비스의 공간 최적화를 위해 크게 세 가지 연구 방법론을 제시하였는데, 이는 공공 보건 서비스에 대한 공간 접근성 측정, 공공 시설에 대한 자동화된 최적화 권역 설정 및 자원 할당, 그리고 방문 보건 서비스 경로 최적화이다. 첫째, 보건 서비스의 공급이 충분하지 못한 농촌에서 공공 보건서비스의 공간적 형평성은 중요한 이슈가 된다. 이러한 측면에서 공공 접근성 측정 방법론을 수립하고 여주군에 적용한 결과, 여주군 지역에서 접근성 분포 패턴이 여주군의 중앙부(접근성 하위)와 주변지역(접근성 상위) 간에 공간적 변이가 상당히 뚜렷하게 나타났다. 둘째, 한정된 의료 자원을 효율적으로 배분하고 운영하기 위한 방문 의료 서비스에 대한 최적화된 구역 설정 모델을 구현하고, 이를 여주군에 적용하였다. 그 결과 구역내 네트워크 거리의 합 최소화, 구역내 단위 지역간 공간상호작용 최대화, 구역내 단위지역을 순회하는 경로 길이의 최소화 등을 목적으로 하는 자동화된 권역 설정이 대안으로 도출되었다. 셋째, 방문보건서비스는 특히 의료시설에 대한 접근성이 낮고, 거동이 불편한 노년인구가 많은 농촌지역에 효과적인 서비스로 인식되고 있다. 이를 위해 방문보건서비스 경로의 총 이동거리를 최소화하는 최적화 모델을 수립하였고, GIS와 최적화 기법을 이용하여 공간적 대안을 제시하였다. 본 연구를 통해 농촌 지역의 약자인 노년 인구를 위한 공공재로서의 의료 서비스를 공간적으로 최적화하는 모델링이 수립되었고 실증적으로 그 유용성을 확인됨으로써, 공공 보건 서비스 정책의 효율적인 공간 의사결정이 이루어질 것으로 예상한다.
  • 영문
  • The purpose of this research is to suggest the spatial analytical methodology for the efficient public healthcare service for the elderly residing in the rural regions in the aging society, and is to apply it to the reality. In order to it, this research suggested three major research methodologies for the spatial optimization of the public medical service; that is, the measurement of the spatial accessibility of the public healthcare service, the automated optimal districting for the public facility and the resource allocation, and the optimization of the visiting healthcare service routing. First, The issue of spatial equity in public healthcare services is an important issue in rural areas with lower healthcare resources. This study investigates spatial accessibility to public healthcare services by public transport, focusing on bus travel in Yeoju-gun, Gyeonggi-do. As a result of analysis, the spatial disparity between the central part of Yeoju-gun (lower accessibility) and its peripheries (higher accessibility) was identified. Second, the optimal districting model was established for the visiting healthcare service for allocating and operating the limited medical resources, and was applied to the Yeoju-gun as an empirical research. As a result, the automated districting alternatives were output with the objectives of the minimization of the network distances within the districts, the maximization of the spatial interactions among intra-regions within the districts, and the minimization of the routing lengths surveying the intra-regions. Third, visiting health care services by the public sector are becoming popular, and their demand is continuously increasing because they can effectively provide nursing or other health care services to rural areas with a lack of accessibility to the services and a high rate of elderly having low mobility. For doing this, we introduce an optimization model minimizing the total travel distance of visiting routes and solve the problem by utilizing GIS(Geographic Information Systems) and optimization techniques. Through this research, the spatial modeling for the optimal healthcare services as a public goods for the rural elderly was established, and identified as useful empirically, and with this the efficient spatial decision making for the policies of the public healthcare services will be expected.
연구결과보고서
  • 초록
  • 본 연구는 고령화 사회에서 농촌 지역에 거주하는 노년 인구를 위한 효율적인 공공 보건 서비스 제공을 위한 공간 분석 방법론을 제공하고 이를 실제에 적용하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 연구에서는 공공 의료 서비스의 공간 최적화를 위해 크게 세 가지 연구 방법론을 제시하였는데, 이는 공공 보건 서비스에 대한 공간 접근성 측정, 공공 시설에 대한 자동화된 최적화 권역 설정 및 자원 할당, 그리고 방문 보건 서비스 경로 최적화이다. 첫째, 보건 서비스의 공급이 충분하지 못한 농촌에서 공공 보건서비스의 공간적 형평성은 중요한 이슈가 된다. 이러한 측면에서 공공 접근성 측정 방법론을 수립하고 여주군에 적용한 결과, 여주군 지역에서 접근성 분포 패턴이 여주군의 중앙부(접근성 하위)와 주변지역(접근성 상위) 간에 공간적 변이가 상당히 뚜렷하게 나타났다. 둘째, 한정된 의료 자원을 효율적으로 배분하고 운영하기 위한 방문 의료 서비스에 대한 최적화된 구역 설정 모델을 구현하고, 이를 여주군에 적용하였다. 그 결과 구역내 네트워크 거리의 합 최소화, 구역내 단위 지역간 공간상호작용 최대화, 구역내 단위지역을 순회하는 경로 길이의 최소화 등을 목적으로 하는 자동화된 권역 설정이 대안으로 도출되었다. 셋째, 방문보건서비스는 특히 의료시설에 대한 접근성이 낮고, 거동이 불편한 노년인구가 많은 농촌지역에 효과적인 서비스로 인식되고 있다. 이를 위해 방문보건서비스 경로의 총 이동거리를 최소화하는 최적화 모델을 수립하였고, GIS와 최적화 기법을 이용하여 공간적 대안을 제시하였다. 본 연구를 통해 농촌 지역의 약자인 노년 인구를 위한 공공재로서의 의료 서비스를 공간적으로 최적화하는 모델링이 수립되었고 실증적으로 그 유용성을 확인됨으로써, 공공 보건 서비스 정책의 효율적인 공간 의사결정이 이루어질 것으로 예상한다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 본 연구는 상대적으로 지역적 소외를 받는 농촌 지역에서의 공공 서비스의 최적화에 대한 공간 분석 방법론의 구축 및 적용을 목적으로 수행되었다. 우선 농촌 지역 노년 인구를 위한 의료 서비스 최적화를 위한 3가지 주요 방법론을 구축하였다. 첫째, 농촌지역의 의료 서비스 자원에 대한 노년 인구의 접근성 측정을 측정하였다. 불균등한 지역 공간에 분포한 보건 의료 서비스의 공간 접근성 측정을 위해 기존 측정 지수 방법론 중에서 공간 상호작용(거리 조락)을 고려한 서비스권역 기반의 종합적 접근을 시도하였다. 즉, 의료 서비스 수요를 고려하도록 개선한 공간 상호작용 기반 측정과 2SFCA를 참조하여 재구성한 측정 지수를 제시하였다. 둘째, 농촌지역의 의료 서비스 자원이 공간상에서 효과적으로 배분이 될 수 있는 최적화 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위해 구역 설정 모델을 구현하는 자동구획절차(AZP) 알고리즘을 개발하였다. 이때 구역 설정 모델은 구역 내 이동성, 구역간 업무량 균형, 연속성 등의 조건을 고려하였는데, 이동성에 대한 세 개의 서로 다른 목적함수, 즉 구역 내 단위 지역간 네트워크 거리의 합 최소화, 구역 내 단위 지역간 공간상호작용 최대화, 구역 내 단위 지역을 순회하는 경로의 길이 최소화를 설정하였다. 셋째, 노년층에 대한 방문보건사업에 대한 최적 경로 분석을 위해 가장 널리 사용되는 차량경로설정문제(VRP)을 검토하였으며, 경로의 총 이동거리를 중심으로 확장된 DVRP를 토대로 하여 Savings 알고리즘을 결합한 경로 최적화 모델을 수립, 적용하였다. 연구 방법론의 적용을 통해 수행된 주요한 실증적 사례 연구 결과는 다음과 같이 요약될 수 있다. (1) 접근성의 분포 패턴을 분석한 결과 여주군의 중앙부(접근성 하위)와 주변지역(접근성 상위) 간에 공간적 변이가 상당히 뚜렷하게 나타났다. 접근성이 낮은 지역의 면적과 인구가 상위 지역에 비해 더 많았으며, 지수 값의 차이도 상당히 크게 나타났다. 버스 통행 기반의 접근성 분포를 승용차 기반의 접근성 분포와 비교한 결과 두 수단 간에 다소 차이가 나타났다. 접근성 상⋅하위 지역이 두 수단 간에 뒤바뀌는 지역이 전체의 약 20% 정도였는데, 승용차 통행에 의한 접근성 상위 지역에는 인구가 많지 않은 주변 지역이 더 많이 포함되어 있었다. (2) 두번째 방법론인 권역 설정의 분석결과와 관련하여, 최적해로의 수렴과정은 AZP를 통해 제대로 이루어졌다. 특히 목적함수 대안1의 경우 39번의 이동이 발생한 후 알고리즘이 종료되었으며, 목적함수 2의 경우 20회, 목적함수 대안 3의 경우 27회의 이동이 이루어진 후 알고리즘이 종료되었다. 각 3가지 대안에 대해 구역 설정 결과에 대해 구성 노년층 인구, 지역간 상호작용량, 순회경로의 길 등에 대한 기술 통계량을 비교하였다. 3가지 대안 모두 기존의 구역 설정보다는 최적화된 권역 설정의 결과를 보여주고 있다. (3) 방문 경로 서비스 분석을 통해, 도출된 최적 경로들에 대한 기술통계를 살펴보면 평균적으로 6개의 대상지를 방문하고 있으며 최대 방문 가능한 대상지는 7개이다. 이는 괴산군 보건소의 방문보건 담당인력 1인당 1일 방문가구수 6가구(인터뷰 결과)결과를 보여주며, 2008년 괴산군 맞춤형 방문건강사업 평가 자료(괴산군 보건소, 2008) 의 1인당 1일 방문횟수 4.12나 선행연구 결과들을 비교했을 때 주어진 업무시간에서 훨씬 효율적인 서비스 제공이 가능함을 보여준다. 특히 이동에 소요되는 시간 역시 74.73분으로 기존의 120분 보다 1.6배 정도 시간을 줄일 수 있어 기존의 180분 보다 많은 시간의 서비스를 제공할 수 있다(204.75분). 이는 곧 서비스 대상자 별로 일정한 시간의 서비스 제공을 보장할 수 있어 의료 형평성 달성에 기여할 수 있게 한다. 또한 모든 경로는 총 방문보건서비스 시간에 300분(5시간)을 넘지 않으며, 경로간 총 서비스 시간의 낮은 표준 편차(약 30분)를 보여주고 있어 제시된 방문경로들을 통해 개별 방문보건 인력에 대한 형평성 있는 업무 배분이 가능함을 시사한다.
    이렇게 수행된 연구결과는 다음과 같은 측면에서 활용이 가능할 것으로 본다. 첫째, 본 연구에서 수행된 농촌 지역 노년층에 대한 의료 서비스의 최적화를 위한 3가지 공간 분석 방법론은 각각 의료 서비스 최적화와 관련한 정책에 직접 반영할 수 있다. 둘째, 이러한 3가지 공간 분석 방법론의 제시는 의료 서비스 최적화를 위한 다양한 학문 분야의 연구에 기열할 것으로 판단된다. 셋째, 연구에서 수행된 경험적 연구는 여주군과 괴산군의 의료 서비스 개선에 직접적인 영향을 줄 것으로 판단되며, 이는 공공 서비스 자원의 효율화에 기여할 것으로 판단된다. 넷째, 본 연구를 통해 관련 의료 서비스 분야에 대한 방법론과 실증적 경험연구의 연계에 대한 연구 활성화가 이뤄질것으로 본다.
  • 색인어
  • 입지 모델링, 노년 인구, 서비스 권역 설정, 경로 최적화, 지리정보시스템, 공간 분석
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