도농복합시는 1995년 지방자치제가 본격 시행되면서 주민 편의를 증진하고, 도시와 농촌 지역의 균형발전을 목적으로 설치되었다. 본 연구는 우리나라 전체 54개 도농복합시를 대상으로 도시 스프롤 측면에서 도시공간구조를 분석하고자 하였다. 이를 위해 밀도 기반의 도시 스프롤 측정 지수를 적용하여 2000년, 2010년, 2020년 도농복합시의 도시 스프롤을 인구밀도 및 고용밀도의 측면에서 탐색하였다. 분석 결과, 도농복합시의 인구 스프롤은 전반적으로 증가한 반면, 고용 스프롤은 감소하는 경향을 보였다. 그리고 도시 규모별 도농복합시의 도시 스프롤은 차별화되어 진행되었음을 확인하였다.
도시 스프롤 정의를 구성하는 핵심적인 두 가지 요소는 저밀도와 분절화이다. 밀도를 기반으로 스프롤을 측정하는 경우 분절화 정도를 파악할 수 없고, 분절화를 중심으로 스프롤을 측정하는 경우 밀도 변화를 고려하기 어렵다. 본 연구의 목적은 밀도와 분절화 정도를 동시에 고려하는 새로운 스프롤 측정치를 고안하는 것이다. 이를 위해 동일한 측정 범위를 갖는 밀도 기반의 스프롤 지수와 두 개의 공간구조 기반 스프롤 지수인 인접 통계량과 분할 지수를 가중치 기법을 이용하여 결합하였다. 이 새로운 측정치를 밀도-공간구조 기반 스프롤 지수로 명명하였다. 밀도, 인접 정보 및 도시화된 지역의 면적을 이용하여 지수를 손쉽게 계산할 수 있고 결합한 세 지수의 측정 범위와 해석 방향이 동일하기 때문에 개발된 지수의 해석이 직관적이다. 사례분석의 결과는 개발된 지수가 밀도기반 접근과 공간구조 기반 접근의 단점을 보완할 수 있음을 보여준다.