Ⅰ. 서론
1. 연구의 배경
ㅇ 우리 주변의 환경 및 생태계에 영향을 주는 요인은 개발사업을 비롯한 다양한 인간 활동에서 비롯되고, 개발지 확장은 생태계 서식지와 기능의 훼손 등에 영향을 주며 이는 다시 감염성 질병의 확산에 따른 인간 생활환경에 영향을 주는 등 개발지 확장과 생태적 영향, 감염성 질병은 밀접한 관계가 있음

2. 연구의 목적
ㅇ 본 연구에서는 개발지가 확장되면서 발생하는 생태 서식지 및 생태적 기능의 훼손을 정량적으로 예측하고 거시적 패턴을 분석하기 위한 모델링 체계 구축을 목적으로 3년 동안 연구를 진행함
ㅇ 1차 연도에는 도시성장 관련 모델링(CA, ABM)의 이론적 고찰과 모델 적용의 국내외 사례 등을 분석하고 개발지 확장과 생태영향에 대한 모델링 방법론을 도출하고자 함

Ⅱ. 개발지 확장에 따른 생태적 영향 예측 모델의 분석
1. 도시 성장 모델의 진화
ㅇ 도시화는 사회적·환경적 영향을 수반하는 토지이용의 변화를 수반하기 때문에 이를 모의하는 도시성장 모델을 통하여 미래 시나리오를 예측하는 것은 정책결정에서 중요함. 공간 및 시간 차원에서 도시성장 모델은 거시적 스케일에서 미시적 스케일로 확장되고 있으며 정적 모의에서 동적 모의로 진화해 오고 있음
ㅇ 거시적 스케일에서 미시적 스케일로의 진화는 공간 차원에서 이질성과 국소 상호작용을 고려하는 것이 가능하며, 정적에서 동적으로의 진화는 시간에 따른 변화의 모의를 가능하게 함
ㅇ 도시는 인간과 자연적 상호작용이 있는 복잡한 계층적 시스템이 작동되기 때문에 복잡계 이론을 구현하는 모델로 CA 기반 모델링(cellular automatic based modeling)과 ABM(Agent-Based Modeling, 행위자기반 모델링)과 같은 도시의 토지이용 모델링이 필요함

2. CA(Cellular Automata) 모델
ㅇ 셀룰러 오토마타 모델, 즉 CA 모델은 2차원의 격자(grid)상에서 인접한 셀(cell) 간의 국지적 상호작용으로 공간 전체의 질서 또는 패턴이 생성되고 유지, 변화되는 과정을 확인할 수 있는 방법론임
ㅇ CA 모델은 셀 공간(cellular space), 상태(states), 네이버후드(neighborhood), 전이규칙(transition rule), 시간(time)으로 구성되며 2차원 그리드 셀이 기본단위임
ㅇ 셀 공간은 CA의 기초 단위인 동일 크기의 셀로 구성되는 물리적 공간이며 상태는 임의의 셀이 가지는 셀의 상태로서 셀의 값으로 셀의 변화를 설명함
ㅇ 네이버후드는 중심 셀 주위를 둘러싼 주변의 셀을 말하며 전이규칙은 CA의 가장 핵심적인 요소로서 인근 셀의 상태에 따라 해당 셀이 어떻게 변화되는지를 정의하는 일련의 규칙임
ㅇ CA 모델은 초기 상태, 변수(파라메타) 설정, 전이규칙 설정에 의해 각기 상이한 결과를 도출해 낼 수 있어 공간의 복합성(complex)을 모의할 수 있으며 상호작용 결과를 시각적으로 보여줄 수 있어 공간분석 시 유용함

3. ABM(Agent-Based Modelling)
ㅇ ABM은 행위자(agent)로 불리는 다양한 객체의 행동을 모의하는 방법론의 하나이며 상호작용하는 많은 행위자로 이루어진 작은 가상세계임. ABM의 가상세계는 행위자, 행위자가 활동하고 상호