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회귀 기반 중복 군집화를 활용한 국가어항 면적 적정성 평가 모델 개발 KCI 등재

Development of a Regression-Based Overlapping Clustering Model for Assessing Harbor Area Adequacy in National Fishing Ports

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/449144
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해양환경안전학회지 (Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety)
해양환경안전학회 (The Korean Society Of Marine Environment & Safety)
초록

현대 국가어항은 전통적인 어업생산 지원 기능을 넘어 관광, 레저, 물류, 지역경제 거점 등 복합적인 기능을 수행하는 다차원적 공간으로 진화하고 있다. 이러한 다기능성은 어항 개발 및 관리 정책 수립에 있어 중요한 고려사항이 되었으나, 기존의 개발 규모 산정 방 식은 어항의 복합적 특성을 제대로 반영하지 못하는 한계를 지니고 있었다. 특히, 「해양공간계획 및 이용에 관한 법률」에 따른 해양공간 적합성 협의 과정에서 개발 규모의 적정성을 판단할 과학적이고 객관적인 근거가 부족하여 잦은 보완 요구와 사업 지연을 초래하였다. 본 연구는 이러한 문제의식을 바탕으로, 국가어항의 다기능적 특성을 과학적으로 반영한 적정 이용 면적 산정 모델을 개발하고, 이를 기반으 로 해양공간적합성 협의 지원이 가능한 기초 자료 구축을 목표로 한다. 이를 위해 본 연구에서는 전국 115개 국가어항의 자료를 활용하여, 하나의 어항이 여러 군집에 동시에 속할 수 있다는 중복 소속(Overlapping Membership) 가정을 도입한 새로운 방법론을 제안한다. 구체적으 로, 독립변수와 종속변수(어항 이용 면적) 간의 회귀관계가 유사한 어항들을 하나의 군집으로 묶는 회귀 기반 군집화(Regression-based Clustering) 기법과, 하나의 데이터가 여러 군집에 속할 수 있도록 허용하는 중복 소속 군집화(Overlapping Clustering) 기법을 결합하였다. 또 한, 회귀모형의 안정성과 해석력을 높이기 위해 모든 회귀계수가 양(+)의 값을 갖도록 제약을 가한 단계적 선택(Stepwise Selection) 방법론 을 적용하였다. 실증분석 결과, 115개 국가어항을 총 6개의 중복 소속 군집으로 분류하였으며, 개별 어항에 대해서는 모든 군집의 회귀식 을 활용하여 도출한 6개의 적정 범위를 이용 면적과 비교함으로써 적정성을 판단하기 위한 정량적 기준을 구현하였다. 본 연구의 결과는 해양공간적합성 협의 과정에서 개발계획의 규모 적정성을 판단하는 객관적인 근거 자료로 활용될 수 있으며, 과도한 개발을 방지하고 해 양공간의 효율적 활용을 도모하는 데 기여할 수 있다. 나아가, 어항별 맞춤형 개발정책 수립과 지역경제 활성화 방안 모색을 위한 과학적 토대를 제공한다는 점에서 정책적·실무적으로 활용 가능하다. 본 연구는 국가어항의 복합적 특성을 통계적으로 모델링하고 이를 정책 결 정 시 적용하려는 최초의 시도라는 점에서 학술적 의의를 갖는다.

Modern national fishing ports in Korea have evolved from traditional fishery production bases into multidimensional spaces performing complex functions, including as tourism, leisure, and logistics centers, and serving as regional economic hubs. While this multifunctionality has become a critical consideration in port development policies, existing methods for determining development scale have limited capacity to reflect these complex characteristics. Specifically, the lack of scientific criteria for assessing the appropriateness of development scales during “marine spatial suitability consultations” has led to frequent requests for supplements and project delays. This study develops a model to estimate the appropriate utilization area of national fishing ports by scientifically reflecting their multifunctional nature. Using data from 115 national fishing ports, we propose a methodology based on an overlapping membership assumption: that a single port can belong to multiple clusters simultaneously. The model integrates regression-based clustering with overlapping clustering techniques. To enhance stability and interpretability, a stepwise selection procedure with non-negativity constraints on all regression coefficients was applied. The empirical analysis classified the 115 ports into six overlapping clusters, providing quantitative criteria to judge scale appropriateness by comparing current areas with derived ranges. These results offer an objective basis for marine spatial suitability consultations, preventing overdevelopment and promoting efficient use of marine space. This study is academically significant because it is the first attempt to statistically model the complex functions of fishing ports for policy decision-support systems.

목차
요 약
Abstract
1. 서 론
    1.1 연구의 배경 및 필요성
    1.2 연구의 목적 및 범위
2. 선행연구 검토
    2.1 회귀 기반 군집화(Regression-based Clustering)
    2.2 중복 소속 군집화(Overlapping Clustering)
    2.3 제약조건이 있는 단계적 선택 회귀분석
3. 연구설계 및 방법론
    3.1 데이터 수집 및 전처리
    3.2 분석 방법론 설정
4. 실증 분석 결과
    4.1 국가어항 군집화 결과
    4.2 국가어항별 특성 및 적정면적 판단 기준
5. 정책적 활용 방안 및 제언
    5.1 분석 결과의 정책적 활용
    5.2 국가어항 개발 정책 제언
6. 연구의 한계 및 향후 과제
    6.1 연구의 주요 한계점
    6.2 향후 연구 및 발전 방안
7. 결 론
사 사
References
저자
  • 남성모(한국해양과학기술원 연구원) | Sung Mo Nam (Research Scientist, Korea Institute of Ocean Science & Technology, Busan 49111, Korea)
  • 이문숙(한국해양과학기술원 책임연구원) | Moon Suk Lee (Principal Research Scientist, Korea Institute of Ocean Science & Technology, Busan 49111, Korea) Corresponding author