연세소식

[사진. (왼쪽부터) 건축공학과 손동욱 교수, 최규진 박사과정]

 

건축공학과 손동욱 교수 연구팀(제1저자 최규진 박사과정)은 머신러닝 기법을 활용해 서울의 주거 환경과 출산율 간의 비선형적 관계를 규명하고, 출산율에 영향을 미치는 주요 요인의 공간적 임계값을 도출해 지역 간 이질성을 확인했다.

 

이번 연구 결과는 도시 연구 분야 국제 학술지 Cities에 게재됐다. 연구팀은 머신러닝 기반 분석을 통해 도시 계획 수립에 활용 가능한 정량적 근거를 제시했다는 점에서 학술적·정책적 의미를 인정받았다.

 

대한민국의 합계출산율은 2023년 0.72명, 2024년 0.75명으로, 세계 최저 수준의 저출생 현상이 지속되고 있다. 특히 서울은 0.55명으로 더욱 낮은 수준을 보이고 있다. 기존 연구들은 주로 인구 밀도 중심의 접근에 기반해 주거 환경과 출산율 간의 선형적 관계를 분석해 왔으나, 실제 도시 환경이 출산 결정에 미치는 복합적 요인을 설명하는 데에는 한계가 있었다.

 

연구팀은 서울 전역을 250m×250m 단위의 5,523개 격자로 구분해 분석하는 미시적 접근을 적용했다. 또한 XGBoost 알고리즘과 SHAP(Shapley Additive Explanations), 지리적 가중 회귀(Geographically Weighted Regression, GWR) 모델을 결합해, ‘N분 도시’ 프레임워크 기반 접근성 지표가 출산율에 미치는 영향을 분석했다.

 

‘N분 도시’는 도보나 자전거 등을 활용해 생활 서비스에 접근할 수 있는 가능성을 평가하는 도시 계획 개념으로, 연구팀은 이를 통해 주거 환경 요소와 출산율 간의 관계를 보다 정밀하게 해석했다.

[그림1. SHAP 의존성 플롯 (A)통근시간]

 

분석 결과, 출산율에 영향을 미치는 주요 요인에서 비선형적 임계값이 확인됐다. 특히 통근 시간이 중요한 변수로 나타났다. 평균 통근 시간이 약 65분을 초과할 경우 출산율이 뚜렷하게 감소하는 경향을 보였으며, 이는 장시간 통근이 육아에 필요한 시간 확보를 제한하는 요인으로 작용할 수 있음을 시사한다. 또한 대중교통 접근성이 낮은 지역에서는 생활 편의시설 이용이 제한되면서 출산에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.

[그림2. SHAP 의존성 플롯 (B)어린이집까지의 거리, (C)소규모 병원까지의 거리]

 

보육 및 교육 시설의 경우, 도보권 내 접근성이 출산율과 밀접한 관련을 보였다. 국공립 어린이집은 약 400m 이내, 초등학교는 820m 이내, 사립 학원은 200m 이내에 위치할 때 출산율과 긍정적인 연관성을 보였다. 이는 일상적인 돌봄과 교육 환경에 대한 물리적 접근성이 중요한 요소임을 보여준다.

 

의료 시설에서는 대형 병원보다 200m 이내의 의원급 의료시설이 더 중요한 요인으로 나타났다. 반면 대형 병원이나 문화시설이 일정 거리 이내에 밀집한 경우에는 소음과 혼잡 등 환경적 요인으로 인해 출산율과 음의 상관관계를 보이기도 했다.

 

사회‧경제적 요인에서는 가구의 경제적 안정성이 여전히 중요한 변수로 확인됐다. 월평균 소득 약 327만 원 수준에서 출산율과의 긍정적 연관성이 나타났으며, 다양한 연령층이 혼합된 지역일수록 출산율이 높은 경향도 확인됐다. 이는 세대 간 돌봄 지원과 같은 지역 공동체 구조의 중요성을 시사한다.

 

연구팀은 이러한 결과를 바탕으로 향후 도시 정책이 단순한 시설 공급 확대를 넘어, 거주지 기준의 생활 접근성을 고려한 방향으로 전환될 필요가 있다고 밝혔다. 특히 저출산 대응 인프라가 특정 지역에 집중되지 않도록 지역 간 접근성 격차를 완화하는 정책적 접근이 필요하다고 강조했다.

 

 

기사 작성: 연세소식단 시민경(사학 25) 학생