교통기반시설 성능지수(Transportation Performance Index)는 미국 상공회의소의 사회기반시설 성능지수 개발의 첫 번째 단계로 개발되었으며, 교통시설에 대한 종합적인 성능을 평가할 수 있는 지표이다. 교통시설의 정의는 크게 일반적 정의 와 기술적 정의로 나눌 수 있는데, 일반적 정의는 도로, 철도, 공항, 항만, 수로를 통하여 사람과 상품을 운반하는 시설로 정의된다. 기술적인 정의는 도로구간, 철 도궤도, 대중교통터미널, 항만, 공항과 같은 고정시설과 사람, 차량, 컨테이너, 철 도차량과 같은 대상들과 사람과 상품이 원하는 목적에 맞게 적절하고 효율적으 로 지리적 공간을 이동하도록 제어하는 시스템을 포괄하여 정의되며, 교통시설 은 도로, 대중교통, 항공, 철도, 해상교통 및 복합교통기관을 모두 포함하고 있다.
교통기반시설 성능지수는 성과평가기준, 시설유형, 시설이 위치한 지역으로부 터 교통기반시설 성능지수를 산출하는 4단계의 계층구조로 구성되어 있다. 교통 기반시설 성능지수는 인구 및 경제규모를 고려하여 선정된 대도시도시권역, 중 소도시권역, 기타도시권역의 표본선정지역에 대해서 고속도로, 철도수송, 대중교 통, 항공수송 및 수운 및 해상수송의 교통기반시설 유형에 따른 공급, 효율성, 서 비스품질, 이용률에 대한 성과평가기준을 바탕으로 데이터를 수집하여 산정되도 록 구성되어 있다.
<그림 3-2> 교통기반시설 성능지수의 계층구조
교통기반시설의 성능지수의 개발을 위해 공급, 서비스 품질, 이용률의 평가기 준에 대해 21개의 요소지표가 선정되어 1990년부터 2008년까지의 10,440개의 데 이터를 바탕으로 요소지표를 산정하고 통합지수를 개발하였다.
<표 3-1> 교통기반시설 성능지수의 요소지표
자료) U.S. Chamber of Commerce(2011),『Transportation Performance Index: 2011 Update』.
주) 당초 제안된 요소지표중 실제 적용된 2011년 수정된 교통기반시설 성능지수(TPI) 요소지표임
(2) 에너지기반시설
에너지 기반시설의 일반적인 정의는 에너지 기반시설로 주거, 산업, 상업, 교 통 및 농업시설을 위해서 전력과 연료를 공급하는 시설로 정의되어 있고 기술적 인 정의에서는 에너지 기반시설은 다음과 같이 정의되는 시설들을 포함하고 있 다 (Whitehouse, 2001).
⦁ 석유와 천연가스 운송을 위한 파이프라인과 같은 에너지 원자재를 생산 또 는 수입하여 에너지전환기반시설로 분배해주는 공급망
⦁ 정유시설이나 발전소와 같이 에너지 원자재를 사용가능한 형태의 연료나 전력과 같은 에너지자원으로 변환시켜주는 시설
⦁ 전력공급을 위한 송전시설 및 기타 운송수단과 같은 가공된 에너지자원을 주거, 상업, 공업, 광업 및 농업시설 등의 최종소비자에게까지 전달하는 공 급망
에너지기반시설의 성능평가기준은 에너지기반시설의 유형별 특성을 고려하여 공급, 효율성, 서비스 품질, 이용률의 기준으로 14개의 요소지표로 구성될 예정이 다.
<표 3-2> 에너지기반시설의 성능평가 기준(안)
기준 교통시설 제조시설 상업시설 농업시설
공급 - 공급지역비율
- 최고수요에서 기가와트 당 송전선의 길이 효율성 평균연간수입당
갤런당 비용 킬로와트시 당 비용
서비스품질
연간 용량제한 공급 일수
- 송전선 길이당 연간 정전횟수 - 발전용량 킬로와트시당 정전횟수 - 대체에너지를 이용한 발전용량 비율 - 자원의 다양성
- 송전선 길이당 연간 제한송전횟수 - 발전용량 킬로와트시당 제한송전횟수 이용률 일일 지역 정유능력 - 연간 인구당 에너지 소비량
- 최고수요에서의 가용한 발전용량
에너지의 생산과 분배방식은 미국 내에서도 지역별 자원별로 매우 다르게 나 타나기 때문에 높은 에너지 수요로 인한 공급 단절에 대한 취약성을 보완하기 위해서 전력망을 통해 지역간 에너지 공유능력을 보조하고 있다. 이러한 에너지 기반시설의 특성을 고려하여 에너지기반시설 성능지수는 미국전력연구소 (Electric Power Research Industry: EPRI)의 발전용량과 송선 및 배전시설망에 대한 지도에 근거하여 측정될 예정이다. 에너지기반시설 성능지수 또한 성능평가기준, 기반시설의 유형, 기반시설의 위치에 따른 4단계 계층구조를 통해 산정된다.
<그림 3-3> 에너지기반시설 성능지수의 계층구조
(3) 수자원기반시설
수자원 기반시설의 일반적인 정의는 주거지역, 산업시설 및 농업시설에 수자 원을 공급하고 하수 및 우수를 처리하는 시설로 정의되며 기술적인 정의는 주거 지역, 산업시설 및 농업지역에 수자원을 공급하기 위한 기반시설로써 인위적으 로 개발된 부분을 포함하는 하천, 호수, 강우 등을 포함하는 수자원 시스템 전반 을 의미한다. 수자원기반시설은 저수지, 저수탑, 송수관, 펌프, 하수 처리장 및 배 수시설등과 같이 매일 수자원을 저장하고, 운반하고, 처리하는 시설들은 일반적
으로 급수시설, 하수처리시설, 우수처리시설을 포함한다.
일반적으로 수자원은 홍수를 조절하고 가뭄의 영향을 감소시키며, 농업시설과 레저시설의 유지에 중요하게 사용되고 있고 (Infrastructure Canada, 2004; Hyman et al, 1998) 급수시설의 성능은 미국 전역에 걸쳐 강우와 강설과 같은 기후패턴의 변화, 급수처리시설과 상수도시설과 관련이 깊다. 또한, 하수처리시설의 성능은 통합된 우수와 하수처리에 있어서 종종 제 기능을 하지 못하고 있는 실정이다.
이러한 수자원기반시설의 특성은 미국의 지역별로 다르게 나타나는데, 서부와 남서부는 급수시설이 문제인 반면, 북동부에서는 효율적인 하수와 우수처리가 문제가 되고 있다. 따라서 합리적인 수자원기반시설의 성능을 평가하기 위해서 는 이러한 특성을 고려해 지역별로 각기 다른 가중치를 산정해 적용할 예정이다.
수자원기반시설의 성능지수를 작성하기 위한 기초데이터는 미국 가뭄지도 및 콜 로라도 강 유역위원회 (Colorado River Commission)의 미드호 (Lake Mead)와 같은 주요 수자원시설들에 대한 지도 정보를 이용하여 획득되어질 예정이다.
수자원기반시설 성능지수는 급수공급시설과 하수 및 우수처리시설에 대해서 공급, 가격수용성 (효율성), 서비스 품질, 이용률의 성과평가기준을 기반으로 16 개의 요소지표를 이용하여 구성될 예정이다.
<표 3-3> 수자원기반시설의 성능평가 기준(안)
기준 급수 하수 및 우수
처리 분배 처리 분배
공급 급수지역비율 하수처리비율 하수처리지역
비율 가격수용성 1000 갤런 당 처리비용 1000 갤런 당 처리비용
서비스 품질
처리기준에 부합하는
소비된 급수량 연간 단수횟수 표준정의에
따른 처리수준 연간 중단횟수 연간 건강현상횟수
용량대비 수요비율 수자원 손실율 연간 홍수 횟수
연간 보고된 하수역류횟수
이용률 일일 급수이용량 일일 하수처리량
잠재적 재사용비율
수자원기반시설 성능지수 또한 성능평가기준, 기반시설의 유형, 기반시설의 위치에 따른 4단계 계층구조를 통해 산정된다.
<그림 3-4> 수자원기반시설 성능지수의 계층구조
(4) 광대역통신망기반시설
광대역통신망 기반시설의 일반적인 정의는 인터넷이나 다른 네트워크를 통해 서 고속으로 음성, 데이터, 화상과 같은 정보를 전달하는 시설로 정의되며, 기술 적으로 광대역통신망은 통신기반시설 전반에 있어서 특정부분으로 인터넷이나 다른 네트워크를 이용하여 음성, 데이터, 화상과 같은 정보의 적어도 초당 769 킬로비트(Kbps)의 고속전송이 가능한 고급통신시스템으로 정의된다. 광대역통신 망은 각종 디지털가입자회선 (digital subscriber line), 광섬유 케이블 (fiber optic cable), 동축케이블 (coaxial cable), 무선기술 (wireless technology), 위성 (satellite)과
같은 다양한 기술들에 의해 제공할 수 있는 시설들을 포함한다. 광대역통신망 플 랫폼은 음성, 데이터, 화상과 같은 정보를 하나의 네트워크를 통해 통합할 수 있 어야 한다 (FCC, 2008; FCC, 2009c; FCC 2009b; Kruger 2009).
광대역통신망은 사용방법의 다양화와 리프프로그 기술(leapfrog technology)14) 의 결과로 시간에 따른 광대역통신망 기반시설의 변화를 측정하는데 어려움이 있다. 특히, 광대역통신망에서 사용되어지는 통신장비들은 고정식에서 이동식으 로 발전하고 있고 휴대전화는 더 이상 단순히 통화기능만 하는 통신장치가 아니 라 다기능통신 및 정보처리장치로서 사용되고 있기 때문이다.
미국에서 광대역통신망 기반시설의 서비스용량은 그 사용량만큼이나 서비스 수준의 품질과 용량에 있어서 지역적으로 다양하기 때문에 대도시통계지역 (MSA) 및 비대도시(non-MSA)의 구분을 통해 이러한 지역차이를 완전하게 파악 하기 힘들기 때문에 광대역통신망 기반시설의 성능평가에 어려움이 있다. 미국 예산관리국 (Office of Management and Budget)에 따르면, 대도시 또는 중소도시 통계지역기준이 도시-농촌 지역 구분과 같지 않고, 많은 다른 카운티(county)들이 대도시 및 중소도시 통계지역에 포함되거나 도시-농촌 지역 및 인구를 포함하고 있는 등 지역적 구분에 용이하지 않기 때문에 광대역기반시설의 지역구분은 대 도시지역과 주(State)지역으로 구분하는 방안이 강구되고 있다. 광대역통신망 기 반시설의 성능평가를 위해서 이동전화서비스지역 및 광대역통신망서비스지역도 광대역통신망사용량 증가표와 같은 다양한 기타자료들을 이용하여 기초자료를 획득한다. 광대역통신망 기반시설은 공급, 효율성, 서비스 품질, 이용률에 따른 성과평가기준에 대해서 6개의 요소지표를 이용해 작성될 예정이다.
14) 리프프로깅 (leapfrogging)이란 정보기술 사용자들이 이미 개발된 기술들을 단계적으로 사용하지 않고 바로 최신기술을 사용하는 것을 의미하는 것으로 예를 들어, 사용자들 이 초기 케이블통신을 사용하지 않고 바로 최신의 위성통신기술을 사용하는 현상을 말한다.
<표 3-4> 광대역통신망기반시설 성능평가 기준(안)
기준 요소지표
공급
- 가용한 광대역통신망 접속의 허용가능 시간 비율 - 지역기반 와이파이(Wi-Fi)에 접속하는 가구 비율 - 허용가능한 수준의 광대역통신망 접속이 가능한 지역비율 효율성 평균 연간 수입 대비 연간 개인당 광대역통신망 접속 비용
서비스품질 손실된 시간 데이터 비율
이용률 단위 인구당 서비스지역 외부로의 최대전송속도
광대역통신망기반시설 성능지수 또한 성능평가기준, 기반시설의 유형, 기반시 설의 위치에 따른 4단계 계층구조를 통해 산정된다. 다만, 광대역통신망 기반시 설의 명확한 지역적 구분이 힘들기 때문에, 다른 기반시설 성능지수와는 달리, 기반시설의 위치를 대도시지역과 주(States)지역으로만 구분하여 산정하도록 하 고 있다.
<그림 3-5> 광대역통신망기반시설 성능지수의 계층구조