2. 도시공간구조 개편에 따른 교통에너지 절감효과 분석
수도권에 대하여 도시공간구조의 개편을 통한 실질적인 교통에너지 절감효과 를 기대하기 위해서는 먼저 수도권 도시공간구조 변화의 특성을 파악하고 그에 적합한 도시공간구조의 개편방안을 마련해야 한다. 이와 같은 목적으로 여기에 서는 Brotchie 삼각형의 지표를 이용하여 1996년과 2002년 사이에 수도권에서 발 생한 인구 및 사업체 종사자의 공간적 분포변화와 이를 통한 교통에너지 소비량 의 변화를 분석하였다.
수도권 도시공간구조 변화의 분석을 바탕으로 수도권에 대하여 수도권 도시공 간구조의 특성에 따른 5가지 도시공간구조 시나리오를 설정하고 각 시나리오에 대하여 Brotchie 삼각형 지표를 계산하여 교통에너지 절감효과를 비교․분석하였 다. 이와 함께 계산의 결과에 대하여 현재 수도권 도시공간구조의 특성을 고려하 여 실현가능성이 높은 도시공간구조 개편안을 도출하여 수도권 교통에너지 절약 형 도시공간구조로 제안하였다.
1) 수도권 도시공간구조와 교통에너지 소비량변화 분석
(1) 수도권 도시공간구조의 특성
이미 4장에서 언급한 바와 같이 수도권은 존별 통행발생량에 직접적인 영향을 미치는 인구, 종사자, 학생 등 사회경제지표가 서울에서는 감소하거나 미미한 증 가를 보이는 반면, 수도권의 주변지역인 인천과 경기지역에서는 크게 증가하였 다. 따라서, 서울시내의 통행량의 증가는 둔화되고 시외곽으로의 통행량은 크게 증가되었다.
또한 서울시의 목적통행량은 증가가 미미하지만 출근통행지표는 다른 목적통 행에 비하여 높아 수도권의 모도시에 대한 종속성이 크고, 출근통행에 대한 승용 차통행의 높은 비중과 경기도 지역에서의 높은 자동차등록대수의 증가율은 통근
목적의 승용차통행이 장거리화되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 수도권의 교통에 너지를 절감하기 위해서는 통근목적의 승용차통행 및 통행거리28)를 줄이는 것이 효과적이라는 판단을 내릴 수 있다.
승용차통행을 대중교통수단으로 전환시켜서 총 승용차통행거리를 줄이는 방 안에 대해서는 이미 앞에서 교통수단 선택에 따른 교통에너지 절감효과를 다루 었기 때문에 여기서는 교통수단 선택에 의한 변화는 고려하지 않고 통근목적의 승용차통행을 대상으로 수도권 도시공간구조의 교통에너지 소비량에 미치는 영 향을 1996년과 2002년 서울시 가구통행실태조사의 자료를 바탕으로 분석한다.
(2) 분석자료
수도권 도시공간구조의 변화가 통근목적의 총 승용차교통거리에 미치는 영향 을 분석하기 위하여 이 연구에서는 1996년과 2002년에 대하여 각기 도로 네트워 크를 구축하였고 서울시 가구통행실태조사에 따른 통근목적의 승용차통행OD행 렬을 도로 네트워크에 배분하여 최단거리(shortest path)에 의한 통행거리OD행렬 을 구하였다.
또한, 1996년과 2002년에 가장 가까운 1995년과 2000년의 인구 및 주택 총조사 자료와 사업체기초통계조사자료를 바탕으로 행정동 단위의 인구와 사업체 종사 자 자료를 1996년 1016개 교통존 및 2002년 1129개 교통존과 일치하도록 조정하 여 구축하였다.
(3) Brotchie 삼각형 지표
이상의 자료를 이용하여 1996년과 2002년의 수도권 도시공간구조에 대한
28) 총 승용차통행거리를 교통에너지 소비량으로 환산하기 위해서는 승용차의 운행모드(시동, 가속, 정 속, 정체 등)를 고려한 전환계수의 도입이 필요하다. 본 연구를 위해 구축된 도로 네트워크가 도로용 량과 통행량을 고려하여 구간별 운행모드를 추정할 수 있을 만큼 정교하지 못하므로 교통에너지 소 비량 대신에 총 승용차통행거리를 그대로 사용한다. 따라서, 여기부터는 승용차를 통행수단으로 하는 출근목적통행으로 야기되는 1일 교통에너지 소비량을 출근목적의 1일 총 승용차통행거리(VKT, vehicle-km traveled, 대․km/일)로 대신하여 사용한다.
x
a : A점에 대한 토지이용의 평균분포거리y
a : A점에 대한 평균통근교통거리T
ij : 교통존i→j
통근통행량d
i1 : 교통존i→도심교통존
통근통행거리x
b : B점에 대한 토지이용의 평균분포거리y
b : B점에 대한 평균통근교통거리T
ij : 교통존i→j
통근통행량d
ij : 교통존i→j
통근통행거리x
c : C점에 대한 토지이용의 평균분포거리y
c : C점에 대한 평균통근교통거리T
ij : 교통존i→j
통근통행량d
ii : 교통존i→i
통근통행거리x
d : D점에 대한 토지이용의 평균분포거리x
a= 0, ya=∑
i
∑
j
T
ij⋅di1∑
ijT
ijx
b=∑
i
∑
j
T
ij⋅di1∑
ijT
ij , yb=∑
ij(
∑
j
T
ij⋅∑
i
T
ij)⋅dij∑
ij(∑
j
T
ij⋅∑
i
T
ij)x
c=∑
i
∑
j
T
ij⋅di1∑
ijT
ij , yc=∑
i
∑
j
T
ij⋅dii∑
ijT
ij
y
d : D점에 대한 평균통근교통거리T
1j : 교통존 도심교통존→j 통근통행량T
ij : 교통존i→j
통근통행량d
ii : 교통존i→i
통근통행거리(4) 수도권 도시공간구조에 대한 Brotchie 삼각형 지표의 계산결과
1996년과 2002년 수도권 도시공간구조에 대하여 통근목적의 승용차통행량OD 행렬과 통행거리OD행렬을 바탕으로 Brotchie 삼각형 지표를 계산한 결과는 다음 과 같다.
<표 5-12> 1996년과 2002년 수도권 Brotchie-삼각형 지표 계산결과
(단위 : km, 대․km/일)
구분 1996년 2002년
x-좌표값 y-좌표값 x-좌표값 y-좌표값
A점 0.00 22.70 0.00 21.39
B점 22.70 31.62 21.39 29.50
C점 22.70 1.64 21.39 1.05
D점 11.13 11.21 12.39 13.49
VKT 134,312,751.79 154,009,773.55
1996년과 2002년 수도권 도시공간구조에 따른 Brotchie 삼각형 지표계산의 결 과는 각 년도의 현재 도시공간구조 D점의 x 및 y-좌표값과 삼각형의 규모로 나누 어 해석할 수 있다.
우선, 현재 도시공간구조 D점의 x 및 y-좌표값에 대해서는 1996년의 경우(D98) 보다 2002년의 경우(D02)가 x축에 대해서는 1.26km 더 오른쪽으로 y축에 대해서 는 2.28km 더 위쪽으로 이동되었음을 보이고 있다. 따라서, 수도권의 통근목적
x
d=∑
j
T
1j⋅d1j∑
ijT
ij , yd=∑
ij
T
ij⋅dij∑
ijT
ij
Average distribution distance of land uses (km) A02
Average car commuting distance (km)
96
Average distribution distance of land uses (km) A02
Average car commuting distance (km)
96
그밖에도 총 승용차통행거리가 증가한데에는 4장에서 살펴본 바와 같이 가구 당 통근통행발생증가, 가구의 소규모화, 승용차보급률의 증가 등의 요인도 크게
작용한 것으로 본다. 그러나 이는 Brotchie 삼각형의 지표만으로는 설명이 어 렵다.
다음으로 삼각형의 규모에 관하여 도심으로부터의 평균토지이용거리의 최대 치(1996년의 경우 22.7km, 2002년의 경우 21.39km)는 4장에서 살펴본 서울도심과 의 거리와 평균통근거리와의 관계에서 서울 도심에서의 거리가 멀수록 평균통근 거리가 증가하다가 감소하게 되는 변곡점에 해당한다. 경기도의 가구통행실태조 사에 따르면 1997년에 이 변곡점이 도심으로부터 25km에 위치하는 것으로 조사 되었는데 Brotchie 삼각형 지표의 계산결과와 매우 유사하다고 할 수 있다. 그러 나 1996년의 Brotchie 삼각형이 2002년의 것보다 더 큰 것으로 계산되었는데 이는 수도권에서 시간이 흐름에 따라 더 많은 인구 및 종사자가 도시의 외곽으로 이동 하는 현상과 반대되는 결과이다. 이와 같은 오류는 1996년과 2002년의 교통존 개 수의 차이로 설명이 가능하다. 2002년(1129개 소존)의 경우 1996년(1016개 소존) 보다 113개 교통존이 더 많은데 이는 1996년의 가구통행실태조사에서 수도권 외 곽의 존을 시․군의 규모로 정한데서 나는 차이이다. 그로 인하여 1996년의 외곽 존에 대해서는 도심으로의 통근통행량을 가중평균으로 한 토지이용거리가 더 길 어지게 되는 결과를 초래하였다.