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시장님, 이웃 도시에 사람이 넘쳐나 이곳까지 도시를 지어달라 아우성입니다. 건물 하나 세운 적도 없는데 도시가 웬 말이냐고요? 걱정 마세요. 보좌관인 제가 수학자와 과학자의 이론을 섭렵하고 특훈을 받았습니다. 도시 건설의 모든 것을 정리한 제 노트를 보여드리죠!



먼저 여러 도시의 사례를 살펴봅시다. 마침 도시를 분석한 수학자와 과학자가 있어요. 2014년, 프랑스 이론 물리학연구소의 수학자 레미 라우프와 물리학자 마크 바르텔레미는 도로망을 분석해 세계의 도시 131곳을 4가지로 나눴습니다.

연구팀이 도시를 나눈 기준은 도로를 경계로 생기는 블록의 모양과 크기입니다. 아래처럼 간단한 분수식으로 도시의 모양을 분석했어요.

블록을 포함하는 가장 작은 원은 항상 블록보다 클 테니 식의 값은 1보다 작겠죠. 블록의 모양이 원에 가까울수록 Φ값이 1에 가깝고, 반대로 삼각형이나 길쭉한 직사각형이면 Φ값이 작습니다.

여기에 블록의 크기를 나타내는 식까지 포함해 연구팀은 도시 하나를 표현하는 복잡한 공식을 만들었습니다. 이를 이용해 찾아낸 도시의 4가지 유형과 대표적인 사례는 오른쪽과 같습니다. 서울은 도쿄와 함께 2번에 속합니다. 미국과 유럽의 여러 도시는 1번 또는 4번 모양으로 생겼고요.

2번과 4번처럼 작은 블록으로 이뤄진 도시는 보행자가 좋아합니다. 모퉁이마다 다양한 골목이 나타나 걷는 재미가 있거든요. 반면 자동차 운전자는 교차로를 자주 마주쳐 신호등을 기다리느라 열불이 나겠죠. 운전자는 3번처럼 블록이 길쭉해 교차로가 별로 없는 도시가 편합니다. 시장님은 보행자를 위한 도시를 만들 건가요, 자동차를 위한 도시를 만들 건가요?

 

이외에 재밌는 모양의 도시도 세계 곳곳에 많습니다. 이탈리아의 오래된 중소도시인 시에나는 위 사진처럼 도로망이 복잡하고 구불구불합니다. 아래 사진의 팔마노바는 적군으로부터 도시를 방어하기 위해 만들었습니다. 구각형 둘레의 꼭짓점마다 있는 망루에서 출발하는 길 9개 중 3개만이 중앙 광장과 연결됩니다. 도로를 막았으니 방어에 유리하겠죠. 이제 어떤 모양으로 도시를 만들지 아이디어가 떠오르시나요?