C H A P T E R
모형의 적용 및 시나리오 평가
1 . 기초자료의 구축
1 ) 교통 죤 구분
본 연구에서는 전국을 132개의 죤으로 구성하였으며 대상 교통지구(zone)의 설 정기준은 다음과 같다.
제주도를 제외한 전국지역의 교통영향권을 포함하였으며, 각 교통지구의 최소 단위는 시 또는 군을 원칙으로 하되 95년 시군통합 개편지역을 감안하여 반영하 였다.
계획중인 타 교통시설물들의 교통영향을 고려할 수 있도록 타 교통계획 및 타 당성조사 등에서 설정한 교통지구체계(zone system)를 참조하였으며, 위의 교통 지구 설정기준에 따른 교통지구 설정결과는 다음과 같다.
① 소죤
본 과업의 노선대가 통과하거나 그 영향이 예상되는 지역을 세분화하여 구분 하되, 특별광역시는 각각 1개의 지구로 설정하고, 도별로 지역생활권을 감안하
② 중죤
대죤 소죤 지 역 명 대죤 소죤 지 역 명
<그림 4- 1> 교통지구 구분도
4 0
2 ) 장래교통망 확충 자료의 구축
간선도로와 철도건설계획은 건설교통부의 국가기간교통망계획의 전, 후반기 투자계획 자료를 이용하였다.(세부사업리스트는 <부록 3> 참조)
<그림 4- 2 > 간선도로망도
<그림 4 - 3 > 간선 철도망도
4 2
3 ) 여객수요
모형으로부터 추정된 각 지역의 연도별 통행량을 추정한 결과는 아래표와 같 다.
<표 4- 2 > 여객 총통행 발생량
단위 : 천인/ 일, % 1996년 2002년 2007년 2012년 2020년 96-'07 07-'20
수도권 4,019 4,639 5,567 6,622 7,674 3.0 2.5
강원권 288 283 335 381 403 1.4 1.4
충북권 221 229 286 347 400 2.4 2.6
충남권 393 390 493 596 678 2.1 2.5
전북권 322 299 350 399 413 0.8 1.3
전남권 437 406 490 582 653 1.0 2.2
경북권 721 785 935 1,092 1,221 2.4 2.1
경남권 905 1,003 1,231 1,469 1,699 2.8 2.5
전국계 7,306 8,034 9,687 11,489 13,142 2.6 2.4
자료 : 21세기 철도발전전략과 장기철도망 구축, 교통개발연구원, 철도기술연구원, 1998
(2 ) 수단분담과정
본 연구에서는 집계형 로짓(Aggregate Logit) 모형을 이용한 수단선택모형을 사 용하여 수단별 통행량을 추정하였다.
① 여객수단선택모형
Uijm = 1( T t im e)ij m+ 2( T cost )ijm + ( DU M )m
4 4
여기서 , ( T t im e )ijm = 수단 m 의 죤 i 와 j 간의 총통행시간 ( 1000분 ) ( T cost )ijm = 수단 m 의 죤 i 와 j 간의 총통행비용 ( 1000원 ) ( DU M )m = 수단 m 의 더미
<표 4- 3 > 여객선택 모형계수 추정결과
Ttime Tcost dum-ra il dum-a uto 비고
PARAMETER -6.1332 -0.1921 -2.0765 0.97 T-S CORE -200.93 -876.93 -900.73 787.16
RHO-SQUARE 0.6197
자료 : 21세기 철도발전전략과 장기철도망 구축, 교통개발연구원, 철도기술연구원, 1998
② 화물수요
화물 통행발생 및 분포모형은 다음과 같다.
T
tij = a ( Gti )b1 ( Pjt )b2 ( Itij )b3여기서, 독립변수 및 종속 변수명은 여객과 동일하다.
- 그룹 1(수도권내 통행)
T
tij = 0 . 062 ( Gti)0 . 44 6 ( P ti)0 . 4 82 ( I tij)- 0 . 263e
1 . 02D1 - 그룹 2(비수도권내 통행)T
tij = 0 . 018 ( Gti)0 . 933 ( P ti)0 . 536 ( I tij)- 0 . 806 - 그룹 3(수도권과 비수도권간의 통행)T
tij = 0 . 001 ( Gti)0 . 63 ( P ti)0 . 786 ( I tij)- 0 .4 29<표 4 - 4 > 장래 화물 총물동량
단위: 천톤/ 일
1996년 2002년 2007년 2012년 2020년 연평균증가율(%) '96- 07 '07- 20
전국계 1,638 1,747 2,081 2,414 2,706 2.2 2.0
자료 : 21세기 철도발전전략과 장기철도망 구축, 교통개발연구원, 철도기술연구원, 1998
Ttime Tcost dum-ra il 비고 PARAMETER -0.3176 -0.0118 -3.1780
T-SCORE -24.70 -229.26 -540.63
RHO-SQUARE 0.6418
주) Ttime = line t ime + access t ime, Tcost = line cost + access cost 자료 : 21세기 철도발전전략과 장기철도망 구축, 교통개발연구원, 철도기술연구원, 1998
4 6
이상에서 설명된 수단분담모형에 의하여 구한 수단통행량 및 수단 분담율은 아래표들에서 보는 바와 같다.
<표 4- 6 > 여객수단분담 전망
구분 1996년 2002년 2007년 2012년 2020년 96～ 20 철 도 345 369 376 419 470 1.29
승용차 3,851 4,250 5,161 6,148 7,121 2.59
통행량 버 스 3,130 3,355 3,941 4,595 5,157 2.10
(천통행/일) 항 공 41 59 67 78 95 3.61
경부고속철도 - - 142 249 299 5.86
계 7,366 8,033 9,687 11,489 13,142 2.44
철 도 4.7 4.6 3.9 3.6 3.6 -1.13
구분 1996년 2002년 2007년 2012년 2020년 96～ 20
물동량 계 1,496 1,597 1,882 2,175 2,447 2.07
총계 1,637 1,747 2,081 2,414 2,706 2.11
분담율
-4 ) E MME/ 2 모형의 활용
본 연구에서는 EMME/2 S/W를 활용하여 upper level모형에서 제시하는 생존대 안을 대상으로 총사회비용 추정을 위한 사용자 평형 통행배정을 실시하였다.
구체적인 EMME/2 S/W의 특징은 <부록 4>와 같다.
2 . 대안의 설정
1 ) 선정기준
( 1) 기본대안의 구성
본 연구에서는 우선 2019년을 목표로 추진 중인 국가기간교통망 구축계획 중 다음의 조건을 만족하는 사업은 기존 교통망과 함께 기본대안(Do Nothing)에 포 함시켰다.
- 현재 국가 기간 교통망 계획(2000-2019)중 이미 착공한 노선 - 경부 호남고속전철노선포함
(2 ) 대안구성을 위한 프로젝트의 선정
본 연구에서 그 적정성을 검토할 각종 대안 시나리오는 다음과 같은 10가지 사업그룹, 즉 프로젝트를 기본단위로 구성하였다.
즉, 전국을 수도권 북부, 수도권 남부 및 충청권, 영남권, 호남권, 내륙권 등의 5대 교통권역으로 구분하여 권역별 간선도로 및 철도의 검토대상사업을 각각 하 나의 그룹으로 묶어 총 10개의 프로젝트(총 71조원)로 구성하였으며 구체적인 목 록은 <표 4-8, 4-9>, <그림 4-4, 4-5>와 같다.
4 8
이는 추후 Bi-Level 프로그램의 입력자료로 활용되어 주어진 예산제약을 만족
<그림 4 - 4 > 목표연도 간선도로 망도
5 0
<표 4- 9 > 철도 검토대상 프로젝트 목록 원주～강릉복선전철 원주～강릉 149.3 32,168 5,000 27,168 춘천～속초 복선전철 춘천～속초 108.0 25,527 1,021 24,506
<그림 4 - 5 > 목표연도 철도망도
5 2
<그림 4- 6 > 목표연도 간선도로 및 철도사업의 10개 프로젝트 노선망도
2 ) 대안의 도출
3 . 대안의 분석
1 ) 대안별 총사회비용의 도출
우선 예산제약이 없어 100% 총사업비를 투입하여 대상프로젝트를 모두 시행 하였을 경우의 총 사회비용을 EMME/2를 이용하여 도출한 결과는 <표4-11>과 같 다.
또한 앞절에서 도출된 대안들을 대상으로 총사회비용을 도출한 결과 <표 4-12>, <그림4-7>과 같으며 이중 대안17번이 가장 작은 총사회비용을 나타냈고 대안21번이 가장 큰 총사회비용을 가지는 것으로 분석되었다.
이들 두가지 상반된 대안들을 도식적으로 나타낸 것이 <그림4-8, 4-9>이며 도 로부문 통행배정결과는 <그림 4-10, 4-11>에 나타나 있다.
두가지 대안의 네트워크상의 차이점은 최대비용대안이 모든 도로 프로젝트를 포함하고 있는 반면 최소비용대안은 도로와 철도 프로젝트를 균형있게 포함시키 고 있다는 것이며 후자는 가급적 권역내에서 도로와 철도노선의 지리적 관계가 상호 경쟁적이라기 보다는 보완적 성격이 더 강한 것으로 나타났다.
<표 4- 1 1> 예산제약이 없는 경우의 총사회비용
(단위: 조원)
대안 (1)
도로부문
(2) 철도부문
(1)+(2) 총사회비용
사업비 비고
Do Everything 88.12 2.25 90.37 70.80
주) 80% 예산제약시 가용예산은 총 56.6조 내외임
<표 4 - 12 > 대안별 총사회비용 및 사업비
1 88.40 3.00 91.40 55.14
2 88.88 3.20 92.09 55.54
3 88.87 2.85 91.72 56.03
4 91.36 2.71 94.06 54.05
5 89.40 2.74 92.14 55.47
6 89.57 2.93 92.50 55.87
7 89.55 2.60 92.16 56.36
8 91.34 2.76 94.10 54.32
9 89.40 2.79 92.19 55.74
10 89.55 2.99 92.55 56.13
11 89.53 2.65 92.18 56.63
12 88.78 2.94 91.72 54.87
13 91.32 2.70 94.02 53.94
14 89.37 2.72 92.09 55.36
15 89.51 2.92 92.43 55.75
16 89.50 2.58 92.07 56.25
17 88.75 2.59 91.34 54.49 (최소비용대안)
18 88.85 2.97 91.82 54.76
19 89.46 2.70 92.16 55.09
20 88.84 2.97 91.80 55.98
21 92.99 2.71 95.70 56.31 (최대비용대안)
22 89.52 2.76 92.27 56.58
23 89.45 2.70 92.14 56.2
<그림 4- 7 > 대안별 총사회비용
5 6
<그림 4- 8 > 최대비용 대안(대안 2 1) 네트워크
<그림 4- 9 > 최소 비용대안(대안 17 ) 네트워크
5 8
<그림 4 - 10 > 최대비용대안의 통행 배분 결과
<그림 4 - 1 1> 최소비용대안의 통행 배분 결과
4 . 대안 평가
Do Best 88.75 2.59 91.34 54.49 4.34
Do Worst 92.99 2.71 95.70 56.31
2 ) D o Ev e ry t h i n g과 D o B e s t 비교평가
Do Everything 88.12 2.25 90.37 70.80 Do Best 87.75 2.59 91.34 54.49
6 0
5
C H A P T E R
결론
1 .연구결과
본 연구는 기존 기간교통망 구축사업에 대한 정책결정이 주로 개별사업의 타 당성을 중심으로 이용자 중심의 경제적 효율성만을 기반으로 이루어 지고 있는 한계점을 극복하기 위하여 총사회비용개념을 도입하여 국가적인 차원에서 부담 해야할 사회적 비용을 최소화하는 수송네트워크 구조를 제시해 보았다는 데서 의의를 찾을 수 있다.
또한 기존의 도로부문과 철도부문의 사업타당성 분석이 개별적으로 이루어지 는데 따르는 문제점을 최소화하기 위하여 지역간 도로와 철도간의 상호 작용을 동일모형내에서 감안한 MULTI-MODAL 교통분석이었다.
아울러, 지금까지 수요예측을 먼저 하고 이를 감당하기 위한 시설계획을 제시 하는 수요중심의 시설확충계획에서 벗어나 공급자의 입장을 동시에 고려하여 장 래 기간 교통망 구축사업을 추진하는 데 있어 공급에 따른 수요의 변화와 그에 따른 사회적 비용을 적극 감안하여 궁극적으로 잠재적 파레토 최적상태를 추구
본 연구에서 제시한 적정성 평가모형으로 2020년의 도로와 철도의 육로 수송 네트워크를 분석한 결과 한정된 예산이라도 수송부문간의 중복투자를 피하고 부 문간의 상호작용을 감안하여 총사회비용을 최소화하는 방향으로 구축해 나가면 보다 효율적이면서도 환경친화적인 수송분담구조를 구현해 나갈 수 있을 것으로 판단된다.
2 . 연구의 한계 및 향후 추진방향
본 연구에서 제시한 방법론은 후보 사업이 15이상이 되면 해결하기 곤란하다.
왜냐하면 후보 사업이 15개인 경우 총 대안의 수는 215 (= 32,868)이 되어 본 연구 에서 제시한 대안 축소 과정을 거치더라도 비교검토 해야하는 대안수가 수백개 가 될 것이기 때문이다. 이는 EMME/2를 활용한 평형교통량 추정을 수백번 수행 해야하는 것을 의미하며, 현실적이지 않다.
제4장에서 기술한 모형의 적용에서도 51개에 달하는 단위 사업을 사업의 특성 을 감안하여 10개의 후보사업군으로 분류하였으며, 이 10개의 후보사업군을 기 준으로 총 23개의 비교검토 대안을 추출하였다.
51개의 단위사업을 15개의 후보사업군으로 분류하였다면 어떤 결과가 나올 까? 또는 같은 10개의 사업군으로 나누더라도 분류기준을 달리 정했다면 어떤 결과가 나올까? 지극히 당연히 본 연구와는 다른 결과가 나올 것이다.
즉, 후보사업의 개수의 제약은 본 연구가 품고있는 근본적인 한계이고, 이러한 한계에도 불구하고 의미있는 결과를 얻을 수 있는가는 단위사업의 분류기준이 적정한가에 달려있다.
두 번째 한계로는 전국 죤 구분에 종속된 결과를 얻을 수 밖에 없다는 점이다.
본 연구에서는 가존의 전국 132개 죤 구분을 활용하였는데, 만일 가용하다면 보 다 세분된 죤 구분을 사용하였다면 어떤 결과가 나올지 또는 몇 개의 죤을 합쳐
6 2
보다 광역화된 죤 구분을 사용하였다면 어떤 결과가 나올지에 대한 답은 현재로 서 확답할 수가 없다. 죤 구분의 적절성에 대한 많은 연구가 필요하다.
후보 사업이 을 금번 연구에서는 육로 교통만을 고려했지만 향후에는 해운, 항공 수요와의 상관관계도 함께 고려해야 할 것이다.
또한 이번 연구가 전국 대상 교통축 별 분석을 중심으로 이루어 졌기 때문에 향후 보다 미시적인 권역내 네트웍 설계 문제를 시도하는 것이 필요하다.