[공간 분석] 2SFCA / Two-step floating catchment area method

2SFCA (Two-Step Floating Catchment Area) 모델은 지리 정보 시스템(GIS)을 사용하여 공간 접근성을 평가하는 데 사용되는 방법 중 하나입니다. 이 모델은 주로 의료 서비스와 같은 공공 서비스에 대한 접근성을 평가하는 데 사용됩니다. 2SFCA 모델은 공간 접근성을 측정하기 위해 두 단계를 거칩니다.

 

1. 공급 단계(Supply step):
이 단계에서는 각 서비스 제공 지점(예: 병원)에 대해 일정 반경 내에 있는 모든 수요 지점(예: 주거 지역)을 식별합니다. 이 반경은 서비스 제공지와 수요지 사이의 접근성을 정의하는 ‘서비스 반경’으로 설정됩니다. 그런 다음 이 서비스 반경 내의 모든 수요 지점들로부터의 잠재 수요를 합산하여, 각 서비스 제공 지점의 공급 레벨을 조정합니다.

 

2.수요 단계(Demand step):
이 단계에서는 각 수요 지점에서 가용한 모든 서비스 제공 지점을 고려하여 접근성 점수를 계산합니다. 수요 지점에서의 접근성은 해당 지점에서 사용 가능한 모든 서비스 제공 지점의 조정된 공급 레벨을 합산하여 계산됩니다.

 

이 모델은 주로 거리 또는 시간을 기반으로 하여 공간 접근성을 평가하며, 여러 다른 변수(예: 교통 상황, 인구 밀도 등)도 고려될 수 있습니다. 2SFCA는 상대적으로 단순하고 이해하기 쉬운 모델이기 때문에 많은 연구에서 널리 사용되고 있습니다. 그러나 실제 상황을 완벽하게 반영하지 못할 수도 있으므로, 특정 상황에 따라 모델을 수정하거나 다른 모델과 결합하여 사용할 필요가 있을 수 있습니다.

 

 

2SFCA 모델은 보다 자세히 설명하면 다음과 같은 프로세스를 거칩니다:

1. 공급 단계:

a. 서비스 반경 설정:

각 서비스 제공 지점(예: 병원)에 대해 어떤 거리 또는 시간을 '서비스 반경'으로 정의합니다. 이는 일반적으로 서비스 제공자에게 도달할 수 있는 거리 또는 시간을 기반으로 합니다.

b. 수요 지점 식별:

설정된 서비스 반경 내에 있는 모든 수요 지점(예: 주거 지역)을 식별합니다.

c. 잠재 수요 계산:

서비스 반경 내의 각 수요 지점에서의 잠재 수요를 계산하여, 서비스 제공 지점의 공급 레벨을 조정합니다.

2. 수요 단계:

a. 가용 서비스 제공 지점 식별:

각 수요 지점에 대해, 사용 가능한 모든 서비스 제공 지점을 식별합니다.

b. 접근성 점수 계산:

각 수요 지점에서의 접근성은 해당 지점에서 사용 가능한 모든 서비스 제공 지점의 조정된 공급 레벨을 합산하여 계산됩니다.

2SFCA 모델의 한계 중 하나는 서비스 반경이 고정되어 있어서, 이를 넘어서는 거리의 수요 지점들은 완전히 배제된다는 점입니다. 이 문제를 해결하기 위해 Enhanced Two-Step Floating Catchment Area (E2SFCA) 모델과 같이 개선된 모델도 개발되었습니다. E2SFCA 모델은 거리에 따라 가중치를 다르게 부여하여, 서비스 제공 지점에서 먼 수요 지점의 접근성이 낮게 평가됩니다.

 

 

 

예시:

A, B, C 세 병원이 있고, 각 병원에는 의사 1명, 2명, 3명이 있습니다(의료 자원). X, Y, Z 세 지점은 주거 지역으로, 병원에 대한 수요가 있다고 가정합니다. 서비스 반경은 10km로 설정하겠습니다.

1. 공급 단계:

a. 서비스 반경 내의 수요 지점 식별:

• A 병원의 10km 내에 X, Y 지점이 있다고 가정합니다.
• B 병원의 10km 내에 Y, Z 지점이 있다고 가정합니다.
• C 병원의 10km 내에 Z 지점만 있다고 가정합니다.

b. 잠재 수요 계산 및 공급 레벨 조정:

• A 병원은 X, Y 지점으로부터 잠재 수요를 받으므로, 잠재 수요는 2로 계산됩니다. 따라서 A 병원의 조정된 공급 레벨은 1/2입니다.
• B 병원은 Y, Z 지점으로부터 잠재 수요를 받으므로, 잠재 수요는 2로 계산됩니다. 따라서 B 병원의 조정된 공급 레벨은 2/2 = 1입니다.
• C 병원은 Z 지점으로부터 잠재 수요를 받으므로, 잠재 수요는 1로 계산됩니다. 따라서 C 병원의 조정된 공급 레벨은 3/1 = 3입니다.

2. 수요 단계:

a. 각 지점에서 가용한 병원의 조정된 공급 레벨 합산:

• X 지점은 A 병원에만 접근할 수 있으므로, 접근성 점수는 1/2입니다.
• Y 지점은 A 병원과 B 병원에 접근할 수 있으므로, 접근성 점수는 1/2 + 1 = 1.5입니다.
• Z 지점은 B 병원과 C 병원에 접근할 수 있으므로, 접근성 점수는 1 + 3 = 4입니다.

결과:

이렇게 구해진 접근성 점수에 따르면, Z 지점이 가장 높은 접근성을 가지고, Y 지점이 그 다음이며, X 지점이 가장 낮은 접근성을 가집니다.

이 예시에서는 간단한 경우를 다루었지만, 실제 연구에서는 훨씬 더 복잡한 상황과 다양한 변수를 고려하여 모델을 구성하고 계산을 수행하게 됩니다.