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최적의 위치에 폭염예방키트 배치

분석 주제

체감온도가 높은 주간(기간)에 저소득층 노인을 대상으로 하여 복지관과 무더위쉼터가 없는 사각지대에 폭염예방키트를 배치

분석 주제 선정 이유

폭염 피해

기후 위기로 인한 폭염의 지속일수, 강도 증가 및 장기화(WHO, 2011; 양희진, 윤희연 ,2019)
1994년 폭염 최장 지속일수 : 14일
2018년 폭염 최장 지속일수 : 22일 ⇒ 1.5배 증가
폭염의 지속기간 및 빈도가 증가할수록 산업, 경제, 인명 등에 미치는 직·간접적 파급효과 심각(최지혜 외, 2015)
국가, 정부차원의 관리 필요 (배민기 외, 2020)

폭염 피해 예방을 위한 폭염예방키트

정부와 지방자치단체는 폭염 피해를 줄이기 위한 다양한 정책을 시행중
폭염 취약계층에게 폭염예방키트 배부

폭염예방키트 배부 위치 선정

폭염예방키트 배부 위치의 최적 위치 고찰 필요
예산 문제
키트 배부 대상 선정 문제
타겟 집단과 장소 선정 필요
취약계층 → 인구데이터 바탕
배부 장소 → 좌표데이터 바탕

폭염 취약계층

폭염으로 인한 스트레스와 사망 위험이 높음(미국질병통제예방센터(CDC)).
열지수가 높아질수록 취약계층의 사망률도 증가, 특히, 소득이 없는 노인의 비율, 독거노인의 비율이 높을수록 폭염과 같은 이상기후에 대해 취약한 것으로 나타남.(이나영 외, 2014)
폭염 취약 집단 : 65세 이상 노인, 야외노동자, 저소득층, 만성질환자, 영유아 (김지영 등, 2006, 질병관리본부, 2018)

폭염 사각지대 선정 데이터

좌표 데이터

: 폭염 사각지대를 알아보기 위해 사회복지시설과 무더위 쉼터 좌표 데이터를 사용
1.
서울시 사회복지시설(노인여가복지시설) 목록
2.
서울시 무더위 쉼터

기온 데이터

: 부스 운영 기간을 선정하기 위해 작년 기온데이터를 사용
3.
체감온도
4.
기상청 기상 자료 개방 포털 (최고기온)

인구 데이터

: 온열질환자의 대부분의 비율을 차지하고 있는 고령자이며, 냉방시설을 사용하기 어려운 경제적 어려움이 있을 수 있는 저소득 노인 가구 데이터를 사용
5.
서울시 국민기초생활보장 연령별 일반수급자(구별)통계

데이터 셋업

1. 컬럼 추출

기존 데이터에서 필요한 컬럼을 추출하여 새로운 데이터 테이블 생성
1.
서울시 사회복지시설(노인여가복지시설) 목록
2.
서울시 무더위쉼터
3.
STCS_체감온도(6-9월)
4.
최고 기온
5.
국민기초생활보장+연령별+일반수급자(구별)

2. 결측치 확인

: 데이터에서 NaN값 확인 후 제거
import pandas as pd # 엑셀 파일 읽어오기 df2=pd.read_excel('쉼터데이터.xlsx') # 결측치 확인하기 df2['도로명주소'].info() # 무더위쉼터 도로명주소 결측치 71개 # 결측치 삭제하기 df2=df2.dropna(subset=['도로명주소']) df2
Python
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3. 참조키 코드화

: 데이터 참조키 설정하기
참조키 생성이유 1 : 인구와 장소(사회복지시설, 무더위쉼터) 데이터를 연결해주기 위함
참조키를 통해 저소득 노인이 많은 구와 시설이 있는 지역구를 포괄
참조키 생성이유 2 : 숫자 코드로 데이터 핸들링을 편하게 해주기 위함
import pandas as pd #무더위 쉼터 데이터 임포트 및 생성 df=pd.read_excel('쉼터데이터.xlsx') #참조키 생성을 위한 지역구, 지역코드 데이터 프레임 생성 df_code = pd.DataFrame([['강남구', '11680'], ['강동구', '11740'], ['강북구', '11305'], ['강서구', '11500'], ['관악구', '11620'], ['광진구', '11215'], ['구로구', '11530'], ['금천구', '11545'], ['노원구', '11350'], ['도봉구', '11320'], ['동대문구', '11230'], ['동작구', '11590'], ['마포구', '11440'], ['서대문구', '11410'], ['서초구', '11650'], ['성동구', '11200'], ['성북구', '11290'], ['송파구', '11710'], ['양천구', '11470'], ['영등포구', '11560'], ['용산구', '11170'], ['은평구', '11380'], ['종로구', '11110'], ['중구', '11140'], ['중랑구', '11260']], columns = ['지역구', '코드']) df_code #도로명 주소에서 지역구 문자열을 추출하여 컬럼 생성 df['지역구']=df['도로명주소'].str.split(' ', expand=True)[1] #지역구, 지역코드 데이터와 무더위쉼터 데이터 합치기 (참조키 삽입) df2 = pd.merge(df, df_code, how='outer', on='지역구') df2
Python
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4. ERD

시각화

Folium

import pandas as pd df = pd.read_excel('노원구.xlsx') import folium from folium import Choropleth, Circle, Marker m = folium.Map(location=[37.6429841, 127.0742628], zoom_start=15) for 위도, 경도, 시설명 in zip(df['위도'], df['경도'], df['코드']): folium.Circle( location=[위도, 경도], radius=250, fill=True, color="#4169E1", fill_color="#FFFFFF", popup=시설명).add_to(m) m
Python
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Treemap

pip install squarify import matplotlib.pyplot as plt import squarify plt.rcParams['figure.figsize'] = (7, 7) plt.rcParams['font.size'] = 10 sizes = df.total labels= df.코드 squarify.plot(sizes, label=labels, bar_kwargs=dict(linewidth=3, edgecolor="#eee")) plt.axis('off') plt.show()
Python
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분석 결과

예상 분석 결과
노원구가 다른 지역구에 비해 저소득층 노인 인구 수가 많은 것을 확인할 수 있다.
기후 데이터를 활용하여 폭염 일수가 가장 긴 기간을 분석할 수 있다.
분석한 지역구와 기온 데이터를 활용하여 최적의 폭염예방키트 배부 기간과 효율적인 장소를 선정할 수 있다.
무더위 쉼터와 노인복지시설을 중심으로 반경 250m외의 지역이면서 산과 도로를 제외노인들이 접근하기 쉬운 장소를 폭염예방키트 부스 배치 장소로 고려할 수 있다.
활용 방안
예측값을 활용하여 매년 폭염예방키트 배치에 적절한 위치를 선정
폭염예방키트를 적재적소에 배치하도록 유도

개선 방안 및 향후 과제

대상자를 저소득층 노인에서 야외노동자, 만성질환자, 영유아 등 폭염 취약성이 높은 기타 대상자까지 범위를 확장하여 폭염 취약 집단을 복합적으로 정의 가능
에어컨을 설치하기 어려운 노후주택 데이터를 고려하여 키트 배부 대상의 세밀한 타겟팅
무더위 쉼터에서 아파트 경로당, 교회 시설 제거 필요
1년치의 데이터보다 많은 데이터를 이용하면 미래 년도 예측 분석 가능
폭염이 가장 심한 시간대를 분석하여 효율적인 운영 시간 도출 가능
폭염 예방 키트의 구성에 따른 폭염 예방의 효과 수준을 알 수 있다면 효율적인 운영 가능

레퍼런스

김지영, 이대근, 박일수, 최병철, 김정식. (2006). 한반도에서 여름철 폭염이 일 사망률에 미치는 영향. 대기, 16(4), 269-278.
배민기,김보은, 이채연. (2020). 폭염 시 위험지역과 취약계층 거주지역 간의 공간관계 분석. 환경정책, 28(3), 243-280.
양희진, & 윤희연. (2019). 도시 폭염 대응정책의 성과 효율성: 서울시 온열질환 상병자수 및 의료지출을 대상으로. 도시행정학보32(1), 31-45.
이나영, 조용성, 임재영. (2014). 폭염으로 인한 기후변화 취약계층의 사망률 변화 분석. 보건사회연구, 34(1), 456-484.
질병관리본부. (2018). 질병관리백서. 청주: 질병관리본부.
최지혜, & 하종식. (2015). 기후변화에 따른 폭염 중장기적 적응대책 수립 및 관리 방안. 환경정책연구, 14(3), 21-40.