공간구조와 교통에너지 소비와의 관계에 관한 관심과 연구를 촉진하는 커다란 계기는 1973년과 1979년 두 차례에 걸친 세계적인 석유파동 때문이다. 특히 미국 은 1980년대 이후, 에너지 가격과 공급이 안정됨에 따라 도시마다 교외화가 급격 하게 진행되어 도시확산(urban sprawl)으로 인한 과도한 환경훼손, 대기오염, 교통 에너지 소비 등의 문제가 심화되는 추세를 보인 바 있다. 이로 인해 1990년 청정 대기법(CAAA: Federal Clean Air Act of Amendment), 1991년 육상교통효율화법 (ISTEA: Intermodal Surface Transportation Efficiency Act), 1998년 교통형평법 (TEA21: Transportation Equity Act for the 21st Century) 등을 제정하게 되었고, 특 히 승용차의 통행거리를 줄이고, 승차인원을 높일 수 있는 프로그램을 개발하여 시행하도록 의무화하고 있다.
공간구조와 교통에너지 소비와의 관계를 파악할 때 고려해야 할 사항은 첫째, 에너지 가격이 급격하게 상승하거나 필요한 에너지 공급이 불확실하게 될 때 가 구나 기업의 형태는 어떤 양상을 보이며, 그러한 양상은 대도시 공간구조 형성에 어떻게 반영될 것인가 하는 점, 둘째, 교통에너지 효율적인 공간구조를 형성하기 위해 정부는 도시 및 교통정책과 계획을 어떻게 수립하고, 구체적인 내용을 무엇 으로 할 것인가 하는 점 등이다.
공간구조와 교통에너지 소비와의 관계를 파악하기 위해서는 우선, 토지이용과 교통간의 관계를 규명하는 작업이 필요하다. 토지이용은 공간구조와 교통체계를 결정하는 중요한 요소이다. 인구밀도, 인구배치, 도시규모, 도시형태, 도시배치,
혼합토지이용형태(mixed land use) 등은 교통수요와 공급을 결정하고, 이는 바로 교통에너지소비에 직․간접적인 영향을 미치게 된다. 이밖에 대중교통수단 체계 및 정보통신 발달, 시민특성 등이 교통에너지 소비를 결정짓는 인자들이다.
<그림 2-5> 공간구조․교통․에너지소비와의 관계
인구밀도
공간구조의 변화
혼합토지 이용)
대중교통 수단
정보통신 시민특성
도시형태
도시규모
도시배치
교통 수급의 변화
에너지소비의 변화 인구배치
토지이용과 교통간의 관계에 관한 대표적인 이론연구를 연대별로 살펴보면 다 음과 같다. 1960-70년대에는 Alosnso(1964), Jamieson et al.(1967), Anas &
Moses(1978), Gilbert & Dajani(1978), 1980년대는 Putman(1983), Robinson(1985), Kim & Schneider(1985), Giuliano(1986), Cervero(1989), Newman & Kenworthy(1989, '99), 1990년대에는 Handy(1996), Atash(1996), Martinez & Araya(1998), 2000년대
들어서는 Waddell, P.(2002) 등의 연구가 있다. 이들 중 대표적인 연구로 로비슨 (Robison, 1985)과 뉴먼․켄워시(Newman & Kenworthy(1989, ’99) 연구를 소개하면 다음과 같다.
Robinson(1985)은 에너지 가격과 공급의 변화가 인구 및 경제활동의 공간적 분 포인 도시구조에 미치는 영향에 대한 두 가지 가설을 제시하였다. 첫째 가설은 에너지 여건이 악화되면 집중형(concentrated form)의 도시구조가 형성될 것이라 는 것이다. 즉, 에너지 가격과 공급이 불리해지면 단독주택보다는 고층아파트가 더 많이 건설되고, 인구 및 고용밀도가 높아지며, 직주간의 통행거리를 짧게 하 기 위해 주상복합 용도개발이 활발하게 되고, 기존의 교통시설을 중심으로 도시 개발이 이루어지며, 따라서 보다 집중적이고, 에너지 효율적인 도시가 형성될 것 으로 예상하였다. 이 가설은 에너지 가격이 비싸지거나 구입하기가 곤란하게 되 면 시민들은 통행거리와 통행횟수를 줄이고, 대중교통수단을 주로 이용하며, 주 택난방비를 줄이기 위해 도심지와 그 인접지역에 고밀도 주거단지를 형성하는 형태를 보일 것으로 전제하고 있다. 이는 현재 진행되고 있는 교외화 현상이나 도시확산 추세와 반대의 것으로 에너지문제가 심각해지면 도시내부공간을 최대 한 이용하는 도시내파(imploding metropolis) 또는 도시내부의 빈공간 채움(in-fill) 현상이 일어날 것으로 보았다.
둘째 가설은 에너지 여건이 불리하게 되면 집중형의 도시는 활동밀도가 높기 때문에 인구와 화물이 도심지에 집중하고 이에 따라 차량통행의 집중에 따른 혼 잡 때문에 오히려 교통에너지 소비면에서 확산형(dispersed form) 도시구조보다 불리할 수도 있다는 것이다. 이는 에너지 가격과 공급여건이 악화되면 주민들은 에너지 낭비적인 일상생활을 자제하고, 생산활동은 소규모 공장중심의 노동집약 적인 형태로 변화함으로써 분산적 경제활동과 도시구조를 이룰 것으로 가정하고 있는데, 이 가설은 1980년대 대부분의 미국도시가 교외지역으로 확산되고 있던 추세를 감안 것이라 할 수 있다. 즉, 대도시에 집중하고 있던 공장과 기업이 보다 넓고 쾌적하며 지가가 상대적으로 저렴한 공간을 찾아 이전하고 있으며, 시민들
도 비교적 저렴하고 넓은 주택지로 이동하는 경향이 있으므로, 에너지 여건이 나 빠진다 하더라도 일부만 개선된다면 확산형의 도시구조가 교통에너지 소비면에 서 효율적일 수 있다는 것이다. 이는 미국의 도시인구와 기능이 도심으로부터 분산하여 교외화하는 추세를 인정하는 것으로 에너지 가격이나 공급에 문제가 있으면 시민들이 자발적으로 에너지절약적인 형태를 보일 것이라는 가정에 근거 하고 있다.
Newman & Kenworthy(1989, 1999)는 세계 주요 32개 도시의 1인당 가솔린소비 와 토지이용관계를 분석해서 가장 에너지효율이 높은 도시는 중앙집중적 토지이 용을 행하고 자동차 공공교통수단, 자전거가 균형을 이루는 도시임을 제시하였 다. 즉, 로스엔젤리스, 휴스턴의 1인당 가솔린소비가 크고, 동경 및 파리에서는 적음을 밝히고, 자동차의 평균속도가 느린 도시가 에너지효율이 높다고 하는 가 설을 세계 주요도시 사례를 통해 확인시켜주고 있다. 특히 미국 대도시의 1인당 평균 교통에너지 소비량은 호주 도시보다 2배, 유럽도시보다 4배, 아시아 도시보 다 10배나 더 많은 것으로 나타나고 있음을 보여주었다. 분석 대상도시는 미국 10개 도시(Houston, Phoenix, Denver, Detroit, Los Angeles, San Francisco, Boston, Washington, Chicago, New York), 호주 5개 도시(Sydney, Melbourne, Adelaide, Brisbane, Perth), 캐나다 1개 도시(Toronto), 유럽 13개 도시: Paris, London, Berlin, Munich, Hamburg, Frankfurt, Stockholm, Zurich, Brussels, Wien, Amsterdam, Copenhagen, Moscow, 아시아 3개 도시(도쿄, 홍콩, 싱가포르) 등이다. 미국도시간 비교에서는 특히 도심지의 인구 및 고용밀도가 낮은 Houston, Phoenix, Detroit는 인구 및 고용밀도가 상대적으로 높은 Washington, Chicago, New York보다 1인당 교통에너지 소비가 많은 것으로 나타나고 있다. 대중교통 수단의 이용률이 낮고, 승용차에 의한 출근통행량이 많으며, 1인당 도로연장이 길고, 종사자당 주차면수 가 많은 Houston, Phoenix, Denver, Detroit는 그렇지 않은 Washington, Chicago, New York, San Francisco보다 에너지 소비적인 도시로 분류되고 있다.
미국도시와 외국도시와의 비교에서는 미국도시가 호주, 캐나다, 유럽, 아시아
도시보다 교통에너지 소비면에서 가장 낭비적인 도시구조를 나타내는 것으로 분 석되고 있다. 특히 Houston, Phoenix, Detroit 등은 세계적으로 가장 교통에너지가 낭비적인 도시로 분류되었다. 도심지의 인구 및 고용밀도가 높고, 직주간의 통행 거리가 비교적 짧으며, 대중교통수단 이용률이 높은 홍콩, 도쿄, 싱가포르 등 아 시아 도시와 파리, 런던, 베를린 등 유럽도시가 미국, 호주, 캐나다 도시보다 교통 에너지 효율적인 것으로 분석하고 있다. 아시아 3개 도시는 직주간의 평균거리가 3.8㎞로서, 미국도시 12.2㎞, 캐나다 토론토 12.2㎞, 유럽도시 7.5㎞에 비해 2∼3배 나 짧은 것으로 나타나 주거지와 직장과의 통행거리가 교통에너지 소비에 큰 영 향을 미치고 있음을 보여주었다.
<그림 2-6> 자가용이용자의 교통에너지 소비의 국제비교
자료: Newman, P. and Kenworthy, J. 1999. Sustainability and Cities: Overcoming Automobile Dependence. p.101