지난 수세기간 급속한 도시화로 인해 인간은 점차 편리한 생활을 영위하게 되었다. 하지만 문명의 발전과는 반대로 자연환경은 에너지 자원 고갈과 환경오염으로 인해 심각한 문제를 초래하였다.
화석연료의 사용이 늘어남에 따라 온실가스 배출이 증가하였고 이로 인해 지구온난화가 심각해졌다. 그에 따라 전 세계에서는 다양한 대응방안을 마련하고 있으며 우리나라도 저탄소 녹색성장이라는 슬로건 아래 다양한 정책을 펼치고 있다. 하지만 세계 온실가스의 70%가 도시지역에서 발생하고 있으며 우리나라는 2013년 기준 91.0%라는 높은 도시화율이 나타남에 따라 온실가스의 배출저감에 대한 도시차원의 체계적인 접근이 필요하다.
또한 기후변화의 원인으로 지목되고 있는 지구온난화에 대한 주범이 이산화탄소임이 공식 선언됨에 따라 이산화탄소 배출에 대한 원인을 규명하고 그에 대한 관리지침이 필요한 실정이다.
이러한 측면에서 본 연구는 도시구성요소와 기후변화에 영향을 미치는 이산화탄소와의 관계를 분석하여 지속가능한 도시환경을 유지 및 관리하기 위한 도시계획 지침을 제시하는 것을 목표로 하여 연구를 진행하였다.
이를 위해 국내,외 관련 보고서와 지침, 논문 등을 통해 기후변화와 기후변화의 원인이 되는 요소에 대한 이론적 논의를 정리하였으며 기존 선행된 도시화와 이산화탄소와의 관계를 통해 시사점을 도출하였다.
또한 각 지역의 2002년과 2008년의 수도권지역 이산화탄소 배출량을 통해 연도에 따른 배출량의 변화와 지역 간의 특성을 확인하고 각 지역적 인접성이 고려된 공간자기상관성을 파악하여 인접한 지역의 이산화탄소에 의한 핫스팟, 콜드스팟을 확인하였다.
이를 통해 선행연구로 도출된 도시구성요소와 공간자기 상관성을 고려한 각 부문별 이산화탄소 배출량의 관계를 밝혀내고 도시계획 측면에서 시사점을 도출하였다.
첫째, 2002년과 2008년의 이산화탄소 배출량을 총배출량과 가정부문, 농업부문, 산업부문, 상업공공부문, 수송부문의 총 5가지 부문으로 분류하여 확인한 결과 산업, 상업공공, 수송부문은 증가한 반면 가정과 농업부문은 감소하였다. 또한 각 부문의 수도권 시군구를 기준으로 지역적 특성을 살펴보면 가정부문은 신도시가 조성된 지역과 인구의 밀도가 높은 지역의 이산화탄소 배출량이 높게 나타났으며 농업부문은 수도권 외곽부의 벼 농업과 낙농업이 발달한 지역에서, 산업부문은 대규모산업단지 및 국가산업단지가 밀집된 지역에서, 상업공공지역은 서울시 및 서울과 인접한 수도권지역에서 이산화탄소 배출량이 높은 것으로 확인되었다. 수송부문은 농업부문을 제외한 모든 요소와 비슷한 양상을 보여 다양한 측면에서 밀접한 관련이 있는 것으로 판단할 수 있었다.
둘째, 이산화탄소와 도시요소와의 2002년과 2008년을 회귀 분석한 결과 인구, 사업체 밀도, 상업 및 공업지역 밀도, 도로연장, 1인당 차량등록수에서 영향력이 높은 것으로 나타났다. 또한 2008년에 상업 및 공업지역 밀도의 영향력이 낮아지고 1인당 차량등록수의 영향력이 높아짐에 따라 이산화탄소 배출량이 정책 및 사회 환경의 변화에 따라 영향을 받는 것을 확인하였다.
셋째, 각 이산화탄소 부문별 배출량을 수도권 5개 지역으로 분류하여 확인한 결과 중부지역은 상업공공부문에서 높은 배출량을 보이며 수도권 서부,북부, 동부, 남부지역에서 가정, 농업, 산업, 수송부문별 이산화탄소 배출량이 중부지역에 비해 높게 나타났다.
이를 통해 각 지역별 뚜렷한 배출 특성을 보이는 것을 확인하였고 지역특성에 맞는 이산화탄소 배출 저감대책이 필요함을 알 수 있다.
본 연구에서 도시구성요소와 이산화탄소 배출량간의 관계를 분석한 결과 인접한 지역에 대한 공간자기상관성을 확인하여 이산화탄소 배출량의 배출 특성을 확인하였다는 점에서 기존 연구가 지닌 한계점을 극복하였다. 또한 이를 통해 도시구성요소와의 관계를 도출했다는 점에서 의의가 있다. 하지만 수도권에 한정적으로 연구가 진행되었으며 시군구단위의 거시적 차원에서 살펴본 점이 한계점으로 향후 이러한 점이 보완된다면 저탄소를 위한 관리방안에 효과적인 반영이 가능할 것이다.

Rapid urbanization in the past few centuries brought a convenient life to humans whereas the development of civilization has brought serious problems to the natural environment such as energy resource depletion and environmental pollution. The increasing use of fossil fuels increased greenhouse gas emission, which in turn deepened global warming.
In an effort to respond to this problem, the whole world is preparing a wide range of countermeasures and South Korea also implement a wide range of policies under the slogan of Low-Carbon, Green-Growth. However 70% of global greenhouse gas are produced in urban areas and Korea’s urbanization rate has reached 91.0% in 2013.
Thus it is critical to systematically approach greenhouse gas emission reduction at city level. Futhermore it was officialized that carbon dioxide is the main cause of global warming and thus it is critical to investigate the cause of carbon dioxide emissions and prepare the management guidance accordingly.
In this respect, this study was conducted aiming at suggesting urban planing guidelines for the maintenance and management of sustainable urban environment by analyzing the correlation between urban components and the carbon dioxide affecting climate change. To this end, the theoretical discussions on climate change and the factors affecting climate change in the related reports, guidelines and papers made both in Korea and foreign countries were organized and implications have been derived through the established correlations between urbanization and carbon dioxide.
Furthermore the annual variation and regional characteristics of carbon dioxide emissions of the carbon dioxide emissions in metropolitan areas in 2002 and 2008 were identified, and the spatial autocorrelation considering individual regional adjacency was identified and thereby hot spot and cold spot by the carbon dioxide of the neighboring areas were identified.
Through this process, the correlations of carbon dioxide emissions between sectors were derived by taking account of the urban components derived through previous studies and spatial autocorrelation were investigated and implications were derived from the perspective of urban planning.
First, the total carbon dioxide emissions in 2002 and 2008 were categorized as 5 sectors-household sector, agricultural sector, industrial sector, commercial and public sector and transportation sector and were analyzed.
The results showed the carbon dioxide emission in industrial sector, commercial and public sector and transportation sector increased whereas that in household sector and agricultural sector decreased.
As for the regional characteristics of si, gun, gu in metropolitan areas for each sector, in household sector, new town areas and heavily populated areas produced the most carbon dioxide; in agriculture sector, the outskirt of metropolitan areas where rice farming and dairy farming developed produced the most carbon dioxide; in industrial sector, large scale industrial parks and the areas congested with national industrial parks produced the most carbon dioxide; in commercial and public sector, the metropolitan areas adjacent to Seoul city produced the most carbon dioxide; in transportation sector, all factors but the factors of agricultural sector showed similar pattern, indicating close correlation in various aspects.
Second, carbon dioxide emissions and urban components in 2002 and 2008 were analyzed using a regression analysis.
The results showed that population and establishment density, commercial and industrial area density, the extension of roads and the number of vehicle registration per person had the highest effect.
Furthermore in 2008, the effect of commercial and industrial area density decreased and the effect of the number of vehicle registration per person increased, indicating carbon dioxide emissions are affected by the changes in policies and social environment.
Third, the sector-specific carbon dioxide emissions were classified as 5 metropolitan areas and then analyzed.
The results showed that in central area, commercial and public sector produced the most carbon dioxide; in western, northern, eastern and southern area, household, agriculture, industry and transportation sector produced more carbon dioxide than central area.
These results indicate evident area-specific emission characteristics and thereby the necessity of carbon emission reduction measures.

In this study, the correlation between urban components and carbon dioxide emissions was analyzed; the spatial autocorrelation with regard to neighboring areas were identified; and thereby carbon dioxide emission characteristics were identified, which overcame the limitations in the previous studies were overcome.
Moreover through this process the correlation with urban components were derived, which made this study meaningful.
As for the limitations in this study, the scope of this study was however limited to metropolitan areas and the analysis was made focusing on si, gun and gu. Thus it is needed to supplement these limitations in future studies, which will allow for the effective application of these study results to low-carbon management planning.