[공모전] 서울형 키즈카페 입지선정

Jomii·2023년 12월 12일
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  • 공모전명 2023 강서구 빅데이터 활용 공모전

  • 공모기간 ~ 23. 3. 24. 18:00

  • 진행기간 23. 3. 10. ~ 23. 3. 24. (약 2주)

  • 진행인원 4명

🗓️ 노션 페이지

📄 분석보고서.pdf

💬 github

팀원들과 함께 주제와 분석 프로세스를 직접 탐색하면서, 목적에 부합하는 계획과 방법을 찾아내는 과정이 매우 중요했다. 기술적인 측면보다도 아이디어를 구체화하고 정리하는 데에 중점을 두었던 것 같다. 특히, 정해진 분석 프로세스가 없었기 때문에 선택한 주제에 대한 데이터 수집부터 분석 방법까지 직접 고민하고 탐색해보는 경험이 가장 가치있었다.

어떤 주제를 분석하고자 할 때, 어떤 방식으로 이를 진행할지에 대해 의논하고, 이에 대해 어떤 지표를 생성할 수 있을 지에 대해 고민해볼 수 있어 좋았다.

또 팀원들과의 협업을 통해 일을 분업하고 각자의 업무에 대한 어려움과 진행 상황을 공유하면서 문제를 함께 해결하는 연습을 할 수 있었다. 비록 좋은 결과와 썩 깔끔한 분석은 아니지만 아이디어를 고민해보고 이를 직접 시도해보는 연습을 한 것 같아 도움이 된 시간이다.



1. 프로젝트 요약

분석 보고서에 더 상세한 내용이 첨부되어 있습니다.

(1) 분석 개요

  • 서울시는 2025년까지 서울형 키즈카페 400 곳을 추가적으로 조성할 계획임
  • 보호자 설문조사 결과에 기반해 강서구 내 서울형 키즈카페의 최적 입지를 선정함
  • 군집분석 결과 가양제2동, 가양제3동, 공항동, 등촌제3동, 발산제1동, 화곡제2동이 우선 후보동으로 선정됨
  • 도서관 정보와 관련되어 MCLP, PMEDIAN 결과, 등촌제3동의 등빛도서관과 가양제
    3동의 가양도서관이 적합한 입지로 선정됨

(2) 분석 배경 및 필요성

  • 강서구의 경우 10세 이하의 어린이 인구 분포가 밀집되어 있는 구임에도 불구하고 현재 서울형 키즈카페 8곳 중 강서구 내에 존재하는 서울형 키즈카페는 존재하지 않음
  • 강서구에서도 아이 키우기 좋은 강서 실천계획서에서 ‘서울형 키즈카페 3개소 이상 설치’를 목표로 제시함에 따라 키즈카페 관련 이용자 설문조사에서 나타난 요소를 고려해야 할 필요가 있음

(3) 분석 프로세스

  • 아동수요, 취약계층을 비롯한 인구특성, 교통 접근성, 위치 적합성 등 최적입지 선정을 위한 요인들에 관한 데이터를 수집함
  • 칼럼추출을 통한 데이터 병합, 좌표변환 등 데이터 가공을 진행
  • 중요 변수를 선택하여 군집 평가를 위한 지표(취약계층 비율, 아동수요커버율) 생성
  • 군집분석(계층적, k-means, DBSCAN, GMM, affinitypropagation)결과 보팅을 통해 키즈카페 우선 설치 행정동 선정
  • 행정동 내 유휴공간 탐색을 위한 유휴공간 데이터를 수집
  • 행정동 내 최적입지 선정을 위해 공간 최적화 모델(MCLP, P-median) 알고리즘 적용, 더 적합한 P-median을 통해 후보 유휴공간 중 적합한 입지 선정


2. 기대효과 및 한계점

(1) 기대효과

  • (양육 환경 보장 및 복지서비스 제공) 양육자들이 아이들과 함께 즐길 수 있는 안전하고 편안
    한 공간을 제공하여 양육자들의 , 스트레스를 줄이고 아이들의 건강한 성장을 돕는 효과 제공
  • (지역경제 활성화 기여) 지역사회와 협력하여 지역사회의 문화와 경제 활성화에 기여
  • (정책 체계화) 서울형 키즈카페 확대를 위한 시설 및 부지 선정 전략 수립에 기여
  • (객관적 기준 제시) 해당 분석에서 사용한 지표들을 바탕으로 향후 서울시로 추진예정인 서울
    형 키즈카페 조성 계획에 있어 최적화된 모델 제시 가능
  • (사회적 격차 해소) 경제력에 따라 발생하는 놀이시간 및 질 격차 완화

(2) 한계점

  • 강서구 내 유휴공간 및 청소년 유해시설 등에 대한 데이터의 부족으로 인해 행정동 내 적합한 입지 후보(수요포인트)를 정확하게 파악할 수 없었음
  • 서울형 키즈카페의 취지가 취약계층을 비롯한 아이가 있는 가정의 부담 감소를 포함하고 있지만, 실제 정책 집행에서 완전히 자유로울 수 없기 때문에 실제 후보 입지로 반영되기 어려울 수 있음




3. 프로젝트 중 진행한 역할

PCA, 지표 탐색 및 선정, 군집분석(K-means, 계층적, GMM, AffinityPropagation), 입지후보 데이터 탐색

(1) 지표 탐색 및 선정

서울형 키즈카페 운영 및 설치 가이드라인 중

  • 2개 연령대(영아와 유아또는유아와 초등 저학년 등) 이상이 이용 가능하도록
  • 아동 1인당 최소 7제곱미터

  • 2개 연령대 이상이 이용 가능하려면 최소 150제곱미터를 넘어야 함
  • 수용인원 : 1명 당 최소 확보 공간 7제곱미터로 계산하였을 때 150제곱미터의 경우 21명 수용가능, 500제곱미터의 경우 71명 수용가능

https://icare.seoul.go.kr/icare/user/kidsCafe/BD_selectKidsCafeList.do
→ 기존 서울형 키즈카페 8곳의 수용인원 평균 25.75명, 26명을 수용하려면 182제곱미터의 면적 필요

< 계산식 >

기존 아동 커버율

현재 행정동 내 키즈카페로 아동수를 얼마나 수용할 수 있는 지에 대한 지표

취약계층 비율

행정동 내 취약계층 비율 (서울형 키즈카페에서 제시한 무료로 이용할 수 있는 취약계층인 기초생활수급자, 한부모가정 고려)

(2) 군집분석

K-means, 계층적, GMM, AffinityPropagation

[1] K-means

  • K-means

    inertia_를 이용하여 시각화하였을 때 n=2 지점에서 elbow point를 가짐

    • 실루엣지수는 0.653061

      타겟군집(보라색) - 가양제2동, 가양제3동, 공항동, 등촌제3동, 발산제1동, 화곡제2동, 화곡제6동

[2] 계층적 군집

  • 계층적 군집

    덴드로그램을 이용해 시각화

    계층적 군집 방법인 AgglomerativeClustering을 사용하여 실루엣 계수 계산

    n=2에서 0.639294로 가장 높은 실루엣 계수 점수를 가짐

    타겟군집(빨간색) - 가양제2동, 가양제3동, 공항동, 등촌제3동, 발산제1동, 화곡제2동

[3] GMM

  • GMM 군집수별 AIC, BIC 값을 확인하였을 때 군집수가 커질수록 낮아지는 모습을 보여 적당한 군집수를 정하기 어려움

[4] AffinityPropagation

  • AffinityPropagation

    AffinityPropagation의 경우 군집수를 정하지 않고 사용하는 모델로 결과가 n=3인 군집으로 형성됨

    타겟군집(보라색) - 가양제2동, 가양제3동, 공항동, 등촌제3동, 발산제1동, 화곡제2동

결과적으로 클러스터링별 다음과 같은 행정동이 선택됨

  • K-means : 가양제2동, 가양제3동, 공항동, 등촌제3동, 발산제1동, 화곡제2동, 화곡제6동
  • 계층적 군집 : 가양제2동, 가양제3동, 공항동, 등촌제3동, 발산제1동, 화곡제2동
  • AffinityPropagation : 가양제2동, 가양제3동, 공항동, 등촌제3동, 발산제1동, 화곡제2동

이 중 중복된 가양제2동, 가양제3동, 공항동, 등촌제3동, 발산제1동, 화곡제2동 순으로 타겟 행정동 선정

선정된 가양제2동, 가양제3동, 공항동, 등촌제3동, 발산제1동 화곡제2동은 강서구 내에서도 취약계층 비율이 높고, 기존 키즈카페의 수용 가능 인원이 행정동 내 아동 수 커버율이 낮다고 볼 수 있음

따라서 제시한 순서에 따라 키즈카페를 우선적으로 고려해야 할 필요가 있음

타겟 행정동 군집과 나머지 행정동 차이 시각화

  • 선정된 행정동의 유아수가 높은 반면 키즈카페 수가 적은 모습을 보임

  • 선정된 행정동의 기초생활수급자 수와 차상위수급권자 수도 다른 행정동보다 높은 편이기 때문에 서울형 키즈카페의 우선적 도입이 필요함


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