When considering the energy efficiency of cities, conventional approaches for energy saving tend to focus on materials and insulation capacity of buildings rather than on urban geometry. However, since urban geometry is a major factor affecting city energy consumption, it is possible to use urban geometry for achieving sustainable city. By examining the urban geometric forms, this study seeks to identify urban geometric types and energy patterns and offer a framework for it. Three stages are followed: first, significant indicators for analyzing energy performance are identified in urban geometries; second, the geometric types that capture the urban geometry of a real city are categorized; third, whether the resulting types are applicable to other areas in Seoul or not is assessed. As a result, as a reference for urban planning and design, the study identifies 13 types that represent the characteristics of urban geometries regarding energy performance. The geometric indicators are carefully measured, and their significance for the energy performance of buildings is examined through regression analysis. According to the indicators, the 13 types are categorized using the machine-learning method of hierarchical clustering algorithm. Additionally, the 13 types are discussed with five scenarios; through each implementation, the 13 types can be utilized as references in urban planning and design, particularly in block planning for a city. The method performed in this study can be a framework for analyzing a large city.
현재 도시 에너지 효율을 고려하는 주된 방법으로써 건축 단열 자재가 활용되고 있으나, 도시 형태는 거의 고려 되지 못하고 있다. 그러나 도시 형태는 에너지소비에 큰 영향을 미치므로 도시의 지속가능성을 향상시키는 수단으로 활용할 수 있다. 따라서 본 논문은 도시 형태를 검토함으로써 서울의 도시 유형 및 에너지 패턴을 식별하고, 그를 위한 프레임워크 제시를 목적으로 한다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해, 다음과 같은 연구 절차를 수립하였다: 첫째로, 도시 형태에 에너지 효율에 영향을 미치는 주요한 지표들을 분석하였다. 둘째로, 실제 도시의 형태적 특징을 반영하는 유형들을 분류하였다. 셋째로, 앞서 분류된 유형들을 다른지역에 적용하여 그 적절성을 검토하였다. 그 결과, 에너지 효율과 관련된 도시 형태적 특징을 반영하는 13개의 유형을 식별하였다. 도시 형태 지표들은 기존 연구들의 결과를 바탕으로 측정 되었으며 회귀 분석을 통해 그 유의성이 분석되었다. 도시 형태 유형을 식별하는데 있어서 계층 군집 분석이 위의 지표들을 바탕으로 실시되었다. 또한, 13개 유형이 5개의 시나리오별로 논의 되었다. 이를 통한 시사점을 바탕으로 13개 유형을 도시 계획 및 설계 기준으로 활용할 수 있으며, 본 논문에서 사용된 연구 방법은 추후 큰 규모의 도시를 분석하기위한 프레임워크로 사용할 수 있다.
