49687692 2017년 6월호

특집

첨단교통수단의 발전과 국토인프라 정책방향

국토시론 제4차 산업혁명, 첨단교통수단 및 미래국토

국토시론 제4차 산업혁명, 첨단교통수단 및 미래국토 02 최기주_ 아주대학교 교통시스템공학과 교수, 대한교통학회장

특집 | 첨단교통수단의 발전과 국토인프라 정책방향

1. 차세대 고속철도 인프라 발전 방안 06

장승엽_ 한국철도기술연구원 책임연구원 여인호_ 한국철도기술연구원 첨단인프라연구팀장

2. 미래 고속도로 전망과 도로인프라 정책방향 15

백승걸_ 한국도로공사 도로교통연구원 교통연구실장

3. 신교통수단(트램)과 도시교통 정책방향 20

안정화_ 한국교통연구원 부연구위원

4. 자율주행차 도입과 도시교통 정책방향 27

이백진_ 국토연구원 첨단인프라연구센터장 김광호_ 국토연구원 책임연구원

5. 자율주행셔틀 시범운행 사례와 시사점 35

빈미영_ 경기연구원 선임연구위원

6. 드론산업의 발전동향과 교통부문 활용방안 41

이시복_ 영산대학교 드론교통공학과 교수

용어풀이 <226> MaaS 외 47

김상록_ 국토연구원 연구원

국토 옴부즈만 48

제2 종관철도_중앙선을 타다 <1> 우리는 왜 중앙선을 탔나? 49 심승희_ 청주교육대학교 사회과교육과 교수

e-interview 밍한 리(Ming-Han Li) 57 스펀지 도시: 저영향개발 기법을 이용한 도시 우수 관리

김현우_ Texas A&M University 조경 및 도시계획학과 전임강사

영화와 도시 <42> 영화 ‘비포 선라이즈’ 68 예술 위를 걷는 도시, 오스트리아 빈

최정은_ 충남대학교 건축연구소 연구원

49

68

76

92

「국토」는 국토 전반에 관한 국내외 최신 정보와 현안 문제를 다루는 월간지입니다. 「국토」에 수록된 내용은 필자 개인의 견해이며, 국토연구원의 공식적인 견해가 아님을 밝힙니다.

발행일 2017년 6월 10일 발행인 김동주 편집위원장 김종원

편집위원 김선희, 김은란, 김준기, 김중은, 민성희, 박미선, 변세일, 서민호, 이백진, 임은선 (가나다 순)

간사 한여정

편집 김슬기, 손유진, 유지은

전화 044 960 0114(대표) 044 960 0425(구독문의) 디자인/인쇄 문화공감 02 2266 1897

해외동향

아시아의 지식·정보 게이트웨이: 그랜드 프런트 오사카 76

장철순_ 국토연구원 선임연구위원 김주훈_ 국토연구원 연구원

글로벌정보리옹 시, 무인 미니버스 시험 운행 외 82

국토연구원 단신 ‘국토연구원-미주개발은행 92

공동주최 중남미 공무원 초청연수’ 개최 외

KRIHS 보고서

호남KTX 개통에 따른 국토공간 이용변화 연구(김종학 외 지음) 96

김익기_ 한양대학교 교통물류공학과 교수

자율주행시대를 대비한 첨단도로인프라의 전략적 관리 방안 연구: 98

운영 및 유지관리체계를 중심으로(김광호 외 지음) 강경표_ 한국교통연구원 연구위원

연구보고서 구입 안내 100

짧은 글 긴 생각 서울부터 부산까지 20분? 하이퍼루프 102 김정철_ 더기어 편집장

2017년 「국토」에서는 지난해 9월부터 10월까지 국토연구 원에서 주최한 제4회 아름다운 우리 국토 사진공모전의 수상작을 표지로 게재합니다.

본 작품은 장려상으로 선정된 오정균 님의 ‘옥정호의 태 극마을’(촬영지: 전북 임실군 운암면)입니다.

정부 3.0, 인더스트리 4.0, 제4차 산업혁명 등 숫자로 대별되는 조직과 사회 에 진입한 지 오래인 듯하다. 얼마 안가서 제5차 산업혁명이란 말도 나오지 않을까 싶다. 그만큼 이제 현대는 버전을 붙여서 구분 지을 만큼 제반 영역에 서 변화의 속도가 빠르다는 것을 암시한다. 사실 제1차에서 제2차 산업혁명으 로 넘어가는 데 증기기관으로부터 자동차와 비행기 대중화까지 약 100년 이 상 걸렸다면, 제2차에서 제3차까지는 그보다 짧은 시간이, 제3차에서 제4차는 더 짧아지는 사이클을 보이고 있다. 제1차에서 제3차까지 각 단계의 산업혁명 이 증기기관 및 기계, 전기와 대량생산, 정보통신기술을 필두로 하여 생겨났 다면, 제4차 산업혁명은 소위 디지털과 물리학 등의 경계가 서로 만나는 부분 에서 인공지능, 사물인터넷, 증강현실, 나노바이오 등의 첨단기술이 융합하면 서 생겨날 것이란 전망이다. 굳이 단계별 산업혁명에 대표적인 교통수단을 대 입하자면 증기기관 철도, 자동차, 항공기, 고속열차 등으로 발전해왔다. 이처 럼 산업혁명을 이끄는 데 필수적인 역할을 해왔던 교통이 제4차 산업혁명에 서는 ICT 기술과 융합함은 물론 그 수단도 다양해지고 있어 주목된다. 자율주 행, 초고속 교통수단, 전기 자동차 등의 수단은 물론 최근 일론 머스크(Elon Musk)가 연달아 내놓은 캡슐형 초고속 열차시스템 하이퍼루프, 지하터널을 뚫어 교통체증을 해소하기 위한 보링 컴퍼니, 그리고 더 나아가 드론택시 등 의 출현은 이제 육상교통은 물론 지하에서의 초고속 대중교통 가능성 및 지근 거리 상공에서의 버티컬 교통수단 출현을 암시해주고 있다. 그만큼 미래의 교 통수단은 다양화될 것이고 따라서 우리가 분석하는 교통 수요 수단분담모형 (Modal Split Model) 역시 그것들을 특징지을 유틸리티함수를 요구할 것이다.

제4차 산업혁명, 첨단교통수단 및 미래국토

최기주

아주대학교 교통시스템공학과 교수, 대한교통학회장

(keechoo@ajou.ac.kr)

교통 수요는 파생수요이고 교통은 그 자체가 목적이 아니고 수단이다. 즉, 다른 경제생활을 영위할 수 있게 해주는, 모두에게 늘 필요한 서비스이다. 기계에 의해 대량 생산된 상품이 증기기관차를 통 해서 공간적 수송이 이루어졌고, 이는 동력수단의 다양화, 교통수단의 고속화와 대량 수송을 요구하 였다. 그리고 최근 정보통신기술의 발달은 상품의 수요와 공급을 실시간으로 맞추어 생산하고 있고, 교통시스템에서 지능형교통체계(ITS)와 같은 교통과 통신이 융합된 형태를 출현시켰다. 교통수단은 초고속화, 무인화, 지능화되고 있으며, 이에 걸맞게 교통운영 역시 이미 존재하는 기술 이외에 정보 통신기술과 인공지능기술이 접목하면서 혼잡과 사고 문제가 획기적으로 줄어들 것으로 전망되고 있 다. 알파고 신드롬을 불러온 인공지능은 무인자동차의 윤리적 딜레마와 복잡한 도시부 교통운영은 물론, 빅데이터와 결합한 버스의 노선조정, MaaS(Mobility as a Service)와 같은 개인화된 서비스를 새로이 창출하는 등 제반 교통문제 해결에 도움이 될 도구로서 기대되고 있다.

이러한 교통분야의 발전은 향후 미래에 어떻게 작용할 것인가? 교통과 토지이용은 늘 상호 작용하 고 있다. 교통은 토지이용을 변화시키고 토지이용은

교통을 변화시킨다. 전술한 융합형 교통기술의 변화는 분명히 전국, 지역 간, 도시 내에서 토지이용을 새로이 변화시킬 것이고 이어서 이러한 토지이용에 적합하도 록 교통기술도 다시 변화가 요구될 것이다. 지역 간 및 큰 도시 내의 장거리는 빠른 서비스가 필요하지만 도 시 내에서의 느린 이동 역시 가시화될 것이다. 더 빨라 지는 지역 간 이동과는 달리 보행, 자전거, 트램 등의 친환경수단이 도시 내에서는 느림의 미학으로 요구될 것이다.

이러한 교통기술의 핵심에 초고속 교통수단과 자율주행이 있다. 고속화와 자율화는 기성 도시 및 국토전체 토지이용에 영향을 줄 것이다. 기존의 교통과 토지이용의 관계는 교통의 발전이 접근성과 이동성을 제공함으로써 토지의 가치와 이용이 지속적으로 변화하고, 이것이 다시 교통 수요를 생성 하는 루프식 구조였다면, 이제는 <그림 1>에서 보듯이 교통부문의 고속화와 자율주행 그리고 공유현 상을 통해 혼잡을 피하는 스마트한 도로운영기술과 대체에너지의 개발과 함께 토지이용의 변화를 가 져올 것으로 예상된다. 즉, 운전개념의 변화, 총 주행거리의 증가, 화물부문에서의 자율주행 확대 등 으로 인해서 기존과 다른 신규 목적지가 출현할 수 있고, 공유개념으로 인한 주차장의 감소는 도시지 역의 새로운 토지이용을 활성화시키며, 지역 및 국가개념에 있어서 빠른 교통수단은 도시와 도시, 지 역과 지역을 더욱더 연결시키고, 늘어나는 이동으로 인한 새로운 토지이용 형태가 나타날 것이다.

아울러 자율주행으로 인한 도로부지의 축소 및 재편은 물론 전술한 바와 같이 주차장 감소 등 제반 변화가 특히 두드러질 것으로 예견된다. 도시부에서의 제반 교통신호기 및 교통규제 사인도 줄어들

교통기술의 핵심에 초고속 교통수단과 자율주행이 있다.

고속화와 자율화는 기성 도시 및

국토전체 토지이용에

영향을 줄 것이다.

어 좀 더 상큼해진 도시와 국토의 풍경이 예상된다. 자율주행의 발달은 통행의 시작 과 끝인 소위 타고 내리는 부분에서의 혁 신적인 설계와 접근관리로 인해 건축물과 도시의 커브지역 등은 큰 변화가 예상되며 도시의 풍광도 바꾸어놓을 전망이다. 자율 주행으로 전체적인 안전이 제고되겠으나, 자전거와 보행 등의 수단은 때로는 이용 하기 어려워지거나 자율 주행차와 공존하 지 못할 수도 있어서 세심한 주의와 활성 화 정책이 필요할 것이다. 아울러 이러한

전체적인 변화는 도시 및 지역의 재개발을 촉진시키는 촉매 역할을 할 것으로 예상되면서 도시는 고속화, 자 율화를 지향하는 교통시스템에 더욱더 걸맞게 될 것으 로 예상하고 있다.

향후 추진될 국토 및 토지이용은 통일 및 이웃국가 와 관련한 협력적 인프라 구축, 서로 연계되고 협력기 반이 되는 네트워크형 국토 공간 실현, 융복합과 함께 안전하고 회복력 있는 국토 공간 조성, 도시 및 국토 인프라 재생은 물론 이를 해결함에 있어서도 분권소통 기반의 국토정책이 근간이 된다고 한다. 이러한 협력, 네트워크, 융복합, 회복력, 재생 등과 같은 키워드에 대응하는 도시 및 국토정책의 변화는 교통기술 의 변화를 이해하고 그에 따른 인간의 행태변화를 예상할 때 능동적으로 대응할 수 있다고 본다. 초 고속, 자율화된 교통기술의 변화와 그로 인한 토지이용의 변화에 걸맞게 도시 및 국토를 디자인하고 설계할 책임 역시 교통 및 토지이용 전문가의 협업의 몫이 될 것이다. 첨단 교통수단의 발전에 대응 한 국토인프라정책의 바람직한 방향 역시 교통과 토지이용 전문가들의 세심한 공조가 가능할 때 비 로소 시너지 효과를 낼 수 있는 방향으로 정책개발이 가능하다.

<그림 1> 교통과 토지이용의 관계 및 장래 변화요소

출처: Webb Henderson 2015.

초고속, 자율화된

교통기술의 변화와 그로 인한 토지이용의 변화에 걸맞게 도시 및 국토를 디자인하고 설계할 책임 역시 교통 및 토지이용 전문가의 협업의 몫이 될 것이다.

참고문헌

Webb Henderson. 2015. Navigating the Regulatory Interface between Transport and Land Use. Sydney: Webb Henderson.

Technology and social change alters the context in which interactions occur and trade-offs are made.

Mode choice

Development Transport Investment Route

choice

Investor location

Destination choice

User location Travel costs

Attractiveness

Vehicle ownership

Movement

Congestion Trip

decision

transport

Activities Accessibility

Land use

Virtual commuting Smart Networks

Sharing economy Alternative energy

Autonomous vehicles

최근 기술진보에 힘입어 초고속 열차, 자율주행차, 다양 한 개인 교통수단 등 첨단화된 신교통수단이 빠르게 도입 되고 있다. 첨단교통수단의 발전은 우리의 일상에 스며들 어 라이프 스타일을 변화시키고, 사회 구조 전반에도 다양 한 변화를 불러올 것이다. 결과적으로 향후 국토인프라 정 책의 방향 설정에 매우 중요하게 다뤄져야 할 요소라고 할 수 있다. 우리의 생활 전반을 바꿀 혁신을 눈앞에 둔 지금, 신교통수단의 효율적인 정착을 위해 정책적 기반과 계획 마련이 필요한 시점이다. 이번 호 특집에서는 다양한 첨단 교통수단이 장래에 가져올 영향과 이에 대응한 국토인프 라 정책의 바람직한 방향에 대해 논의하고자 한다.

특집기획: 이백진 국토연구원 첨단인프라연구센터장

첨단교통수단의 발전과

국토인프라 정책방향

머리말

지난 2004년 우리나라에서 처음으로 고속철도의 상업운행이 시작되었다. 고속철도의 도 입은 우리의 시간 개념을 획기적으로 바꾸어 놓았고, 10여 년이 흐른 지금은 고속철도 가 없는 장거리 여행은 상상도 못할 정도가 되었다. 그렇다면 앞으로 다가올 10년, 20년 은 어떻게 변화할 것이고, 우리는 미래의 변화를 어떻게 준비하여야 할까? 이 질문에 대 한 답은 노령화, 저성장 시대에 본격적으로 접어든 이때, 우리에게 매우 중요한 문제이다.

이 글에서는 고속철도가 우리 사회와 우리 생활에 미친 영향과 앞으로 우리에게 닥칠 문 제들을 살펴보고, 장래 고속철도 인프라 정책이 나아갈 바람직한 방향을 모색해 보고자 한다.

고속철도의 도입이 가져온 변화

2010년 경부고속철도가 서울~부산 전 구간에 걸쳐 개통되고, 2015년 호남고속철도, 2016년 말 수서~평택 고속철도가 개통되면서 우리나라는 X자형의 고속철도망을 완성 하였다. 고속철도 개통으로 전국 주요 거점도시 간 이동 시간은 2시간대로 단축되고, 이 로 인해 전국이 반나절 생활권에 들게 되었다. 연간 고속철도 이용객은 개통 이듬해인 2005년 약 3200만 명에서 2015년에는 6천만 명을 돌파하는 등 비약적 성장을 보였다. 장 거리 수단 분담률도 고속철도 개통 전 서울~부산 구간이 38%에서 개통 후 62%로, 서울

~울산 구간은 8%에 불과하던 것이 53%로 급증하였다(최진석 2014). 고속철도가 지난 20년간 가장 눈부신 성공을 거둔 히트상품 중 하나라는 데는 이론의 여지가 없을 것이다.

01

장승엽 | 한국철도기술연구원 책임연구원(syjang@krri.re.kr) 여인호 | 한국철도기술연구원 첨단인프라연구팀장(ihyeo@krri.re.kr)

차세대 고속철도

인프라 발전 방안

그렇다면 구체적으로 고속철도는 우리 사회와 경제에 어떤 영향을 미쳤을까? 앞으로의 고속철도 정책방향을 결정하는 데 있어서 우리나라에 고속철도가 도입된 이후 우리 사회 에 구체적으로 어떤 변화가 있었는지를 살펴보는 것은 중요한 의미가 있다. 그러나 아쉽 게도 고속철도 도입 이후 장기간에 걸쳐 그 영향을 체계적으로 평가한 연구는 매우 드물 다. 가장 최근의 연구는 오재학, 권영종, 최진석 외(2012)의 연구인데, 이 연구 결과에 따 르면 고속철도 도입 이후 고속철도 정차역을 중심으로 금융, 교육서비스, 공공행정 등 고 부가가치 산업이 집적되는 지역 거점화가 뚜렷이 나타났다(<그림 1> 참조). 고속철도 정 차역 주변에서는 인구가 증가하고, 도시지역 면적 비율이 확대되었으며 주거, 상업, 공업 용도지역이 확대되는 등 토지 수요의 고도화가 나타났다. 또한 음식점이나 도소매업과 같 은 소비업종 면적 확대에 따른 건축물 수요가 증가하는 등 전반적으로 지역개발 여건이 개선되었음을 알 수 있다. 아울러 지가 상승, 상업시설의 매출 증가, 관광객수 증가 등 도 시의 상품성이 향상되었으며, MICE 산업을 중심으로 한 신규 비즈니스 창출로 인해 지역 신설법인 수가 증가하였고, 2차~3차 산업 종사자수가 증가하여 산업구조가 고도화되면 서 인구 증가의 유발 요인으로 작용했다. 이 밖에도 금융, 사업서비스, 교육서비스, 공공 행정 등이 지역 특화산업으로 성장하는 등 고속철도가 지역경제 발전에 긍정적 효과를 미 치고 있음을 여러 가지 지표를 통해 확인할 수 있다.

또 최근 김종학, 정진규, 김준기 외(2016)의 연구에서도 호남고속철도 개통 후 1년간 모 바일, 신용카드 등 빅데이터 분석을 통해 신용카드 사용액이 큰 폭으로 증가하거나 정차 역 주변 활동인구가 크게 증가하는 등 긍정적인 영향을 미치고 있음을 실증한 바 있다. 또 경부 및 호남 고속철도 개통으로 국토공간의 압축효과가 나타났음을 시공간 분석을 통해 보여주고 있다.

<그림 1> 고속철도 도입 이후 지역 사회에 나타난 변화

• 고속철도 정차도시의 지 역 거점화

 금융, 교육서비스, 공공 행정 등 고부가가치 산 업의 집적

지역 거점화

• 수요층 확대(인구증가)

• 토지 수요 고도화(도시 지역 면적 확대, 주거/상 업/공업 용도지역 확대)

• 건축물 수요 증가(음식 점, 도소매 등 소비업종 면적 확대) 지역 개발 여건 개선

• 지가 상승

• 주요 상업시설 매출 증가

• 관광객수 증가 도시 상품성 향성

• MICE 산업(국제 회의 등) 확대, 지역 축제 개최 건 수 증가

• 지역 신설법인수 증가 신규 비즈니스 창출

• 2, 3차 산업 종사자수 증 가(인구증가 유발)

• 금융 서비스업, 사업 서 비스업, 교육 서비스업, 공공행정 등 지역 특화산 업으로 성장

산업구조 고도화 지역 특화 고속철도 도입

출처: 오재학, 권영종, 최진석 외 2012.

우리를 둘러싼 환경과 우리에게 직면한 과제들

앞서 살펴본 바와 같이 고속철도 도입 당시의 우려에도 불구하고 고속철도는 지역경제 활 성화에 상당히 긍정적인 영향을 주었음을 알 수 있었다. 그렇다면 앞으로 이를 더욱 극대 화하기 위해서는 어떻게 해야 할까? 이것이 고속철도 정책의 방향을 정하기 위한 가장 중 요한 포인트가 될 것이다. 그리고 그전에 우선 우리를 둘러싼 환경과 우리에게 닥칠 과제 들을 살펴볼 필요가 있다.

1. 저성장 시대의 도래

기획재정부가 2015년 발표한 우리나라의 GDP 전망치는 2016~2020년까지 3.6%, 2020~2030년까지 2.6%로 나타나 지속적인 감소가 예상되며, 2030년 이후에는 연평균 성장률이 1%에 머무를 것으로 전망된다(<표 1> 참조). 이는 글로벌 경기침체의 영향도 있 겠지만 무엇보다 저출산으로 인한 고령화와 생산인구의 감소 탓이 크다고 볼 수 있다. 우 리나라의 인구는 2030년부터 감소하기 시작하고, 생산가능 인구는 2016년 이후부터 급 격하게 감소할 것으로 전망된다(<표 2> 참조).

따라서 우리는 새로운 성장 엔진을 찾아야 하는데, 아직 성장잠재력이 큰 수도권 및 대 도시 이외 지역의 개발을 통해 그 해답을 찾을 수 있을 것이다. 앞서 살펴본 바와 같이 고 속철도는 지역경제 활성화에 어느 정도 긍정적인 영향을 주었지만, 그 영향은 고속철도 정차역이 위치한 대도시 주변에 국한되었다. 성장잠재력이 큰 지역을 발굴하고 그 지역과 대도시 간의 접근성을 개선하기 위한 노력이 필요하다. 따라서 고속철도망을 더욱 고도화

<표 1> 성장률 전망(KDI 전망치)

항목 2016~2020년 2020~2030년 2030~2040년 2040~2050년 2050~2060년

성장률(%)* 3.6 2.6 1.9 1.4 1.1

주: 각 구간별 연평균.

<표 2> 인구 전망(통계청 전망치) (단위: 천 명)

항목 2016년 2020년 2030년 2040년 2050년 2060년

총인구 50,801 51,435 52,160 51,091 48,121 43,959 생산가능 인구 37,039 36,563 32,893 28,873 25,347 21,865 노인 인구 6,864 8,084 12,691 16,501 17,991 17,622 학령 인구(6~17세) 5,946 5,448 5,320 4,947 4,023 3,621

하고, 고속철도망과 지역 간의 접근성을 개선하는 것이 앞으로의 중요한 정책방향이 되어 야 한다. 이는 국토교통부가 2016년에 발표한 ‘제3차 국가철도망 구축계획’의 주요 목표 중 하나이기도 하다.

2. 더 빠르고 안전한 교통 서비스에 대한 수요 증가

인구 고령화가 진행될수록 자동차보다는 철도와 같이 안전한 대중교통에 대한 선호가 증가 한다. 또한 소득이 늘어날수록 시간의 가치가 더 커지고, 값싼 서비스보다는 높은 가격을 지불하더라도 더욱 질 높은 서비스를 요구하는 성향이 강해질 것이다. 또한 최근 지역 발 전을 위한 혁신도시 건설 등과 같이 국토 이용 공간의 확대도 더욱 신속한 이동성에 대한 수요로 연결된다. 이 때문에 유정훈(2013)의 추산에 따르면 고속철도 수요는 2025년까지 지속적으로 증가할 것으로 예상된다.

3. 온실가스 감축을 위한 정책 대안의 마련

우리나라는 교통 부문의 온실가스 감축을 위해 자동차 위주의 대중교통 정책을 철도 중심 의 대중교통 체계로 전환하고자 노력하고 있다. 이를 위해서는 철도 경쟁력을 높여야 하 는데 아직은 철도 경쟁력이 충분하지 못하다. 고속철도의 도입으로 이동 시간은 혁신적으 로 단축되었지만, 국민들이 체감하는 시간은 지역마다 다소 차이가 있다. 울산, 경주, 광 주 등과 같이 고속철도 정차역을 기존 도심에서 벗어난 지역에 새롭게 건설한 지역은 접 근 시간이 기존보다 늘어났고, 교통 혼잡이 극심한 수도권에서는 역까지 이동하는 데 평 균 46분의 시간이 소요된다. 따라서 역까지의 이동 시간까지 감안한다면 서울~부산은 4시간, 서울~광주 구간은 3시간 정도가 소요된다. 이 정도의 시간이라면 항공에 비해서 는 경쟁력을 확보할 수 있지만 자가용 승용차나 대부분 도심에 터미널이 위치해 있는 고 속버스와 비교하면 아직 고속철도의 경쟁력이 충분하다고 보기 어렵다. 어느 정도의 이 동 시간이 소요되어야 고속철도가 자동차보다 경쟁력이 높아질까? <그림 2>는 이동 시간 에 따라 자동차, 철도, 항공의 수단 점유율을 비교한 결과이다. 이 그래프에서 이동 시간 120분까지는 자동차 점유율의 감소가 급격하게 나타나지만, 120분이 넘어서면 자동차의 점유율에는 큰 변화가 없고, 철도의 점유율이 오히려 감소하는 것을 알 수 있다. 항공의 경우도 120분까지는 점유율이 거의 미미하다가, 120분을 넘어서면 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이 데이터는 고속철도가 실질적인 경쟁력을 확보하기 위해서는 역 접근 시간을 제외한 이동 시간이 120분 이내, 즉 1시간대에 도달해야 함을 시사한다.

4. 고속철도의 시설과 차량의 교체 시기 도래

2004년 처음 개통한 경부고속철도는 올해로 13년째에 접어들었다. 일반적으로 레일의 수 명은 6억 톤으로 보고 있으며, 경부고속철도의 연간 통과 톤수는 약 3천만 톤이므로 대략 20년 정도면 레일을 교체해야 한다(<그림 3> 참조). 이제 경부고속철도의 레일 교체까지 는 7년 남짓 남은 셈이다. 다른 시설 구성품들도 비슷한 시기에 교체해야 할 것으로 예상 된다. 전차선로도 마모율이 15%에 도달하면 교체하도록 규정하고 있는데, 2016년 기준으 로 마모율이 약 7%에 달해 앞으로 13~14년 후면 교체가 필요하다. 시설뿐만 아니라 차량 도 내구연한이 25년 정도임을 고려할 때, 가장 먼저 도입된 차량은 2025년부터 교체를 시 작해야 한다. 이처럼 고속철도의 시설과 차량은 앞으로 10년 전후로 교체되어야 하며, 따 라서 지금부터 교체 계획을 수립해야 한다. 그렇다면 다음 세대의 고속철도 차량과 시설 의 요구 수준을 어느 정도로 할 것인가? 이는 매우 중요한 문제이다.

<그림 2> 고속철도 이동 시간과 교통수단 점유율

0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

180 150 120 90 60 30 0

고속철도 이동 시간(분) (%)

자동차

고속철도 개통 이전 고속철도 개통 이후

0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

180 150 120 90 60 30 0

고속철도 이동 시간(분) (%)

철도

고속철도 개통 이전 고속철도 개통 이후

0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

180 150 120 90 60 30 0

고속철도 이동 시간(분) (%)

항공

고속철도 개통 이전 고속철도 개통 이후

출처: 이창훈, 이재훈, 장수은 2004.

<그림 3> 고속철도 시설 및 차량의 예상 교체 시기

2004 2016

현재 2018 2024 2025 2028

2002^시운전 경부고속철도

개통

레일 수명 도래 (교체주기 6억 톤)

전차선로 수명 도래 (마모율 15%, 현재 마모율 약 7% 내외)

KTX 열차 내구연한 도달 (운행 개시 후 25년 가정) 궤도 및 전차선

교체 착수 시운전 시운전

출처: 여인호, 박춘수, 김석원 외 2016.

5. 세계 고속철도 시장의 경쟁 가속

한때 세계 철도 선진국인 일본, 프랑스, 독일은 자국의 철도 기술을 과시하기 위해 최고속 도 갱신을 위한 많은 노력을 기울여왔다. 최근에는 전통적인 철도 선진국 외에 중국까지 기술 경쟁에 뛰어들어 점차 고속철도 시장에서의 경쟁이 치열해지고 있다. 일본은 최근 인도 고속철도 건설을 맡기로 했고, 중국은 이미 미국 고속철도 건설에 참여하고 있다. 앞 으로도 우리는 고속철도 건설을 추진하는 세계 각국의 프로젝트에서 생존하기 위해서는 치열한 경쟁을 해야 한다. 우리 기술의 경쟁력을 더 높여야만 이 경쟁에서 살아남을 수 있 을 것이다.

고속철도 인프라 정책방향 제안

앞서 살펴보았듯이 우리를 둘러싼 환경이 결코 녹록하지 않다. 이런 어려움을 이겨 내려 면 우리 고속철도 인프라 정책의 비전은 지역경제 활성화를 통해 새로운 성장동력을 확보 하는 데 기여하는 것과 우리 기술의 경쟁력을 높이는 것, 두 가지에 초점을 두어야 할 것 이다. 즉 우리가 달성하고자 하는 비전은 ‘고속철도 네트워크의 혁신을 통해 지역경제 활 성화를 선도하고, 세계 최고 철도기술 강국으로 도약’하는 것이다. 이러한 비전은 높은 경 쟁력을 가진 세계 최고 수준의 고속철도 네트워크를 구축함으로써 달성할 수 있을 것이다.

따라서 세부 실행목표는 ‘전국 주요 거점 간 이동 시간을 1시간대로 단축’하는 것으로 수립 하였다. 어떻게 이 목표를 달성할 것인가에 대해서는 아래에서 좀 더 자세히 살펴본다.

2. 고속철도의 구축 현황과 문제점, 극복 방안

앞서 세부 실행목표에서 이동 시간을 1시간대로 단축하려면 운영속도를 높여야 한다. 즉 표정속도를 적어도 200km/h 이상으로 높여야 한다는 것을 의미한다. 이것은 두 가지 방 향에서 검토되어야 한다. 하나는 정차역을 줄여서 운영효율을 높이는 것, 다른 하나는 최 고속도를 높이는 것이다. 두 가지 중 어느 한 가지만으로는 목표를 달성하기가 어렵다.

<표 3>은 각 분야 전문가들의 의견을 참조하여 정리한 현재 고속철도의 운영속도 향상 의 제약 요인과 그 극복 방안이다. 먼저 운영 측면에서는 급행열차의 도입을 통한 정차역 최소화가 관건이다. 한국철도공사에서는 2017년부터 급행열차를 도입하겠다고 하였지

만, 현재는 고속철도 용량이 한계에 도달해 있는 상황이라 충분한 열차를 투입하기가 쉽 지 않은 상황이다. 제3차 국가철도망 구축계획에는 고속철도의 병목구간을 해소하기 위 해 시흥~광명 구간, 평택~오송 구간의 새로운 고속철도 노선이 포함되어 있다. 이 계획 이 예정대로 진행될 경우 고속철도 선로 용량을 충분히 확보할 수 있을 것으로 기대되며, 비로소 급행열차를 운영할 수 있는 조건을 마련할 수 있을 것으로 전망된다.

시설 분야에서는 <표 3>에서 알 수 있듯이 공기역학, 소음, 전차선로, 열차제어 등에 서 제약 요인이 있다. 그러나 이는 현재 개발된 기술을 적용하면 충분히 극복할 수 있다 (여인호, 박춘수, 김석원 외 2016). 현재 개발된 HEMU 열차의¹⁾ 성능을 좀 더 높이면 최고 400km/h로 운영할 수 있을 것으로 기대되며, HEMU와 같이 동력분산식 고속열차를 투입 하면 속도가 증가하더라도 오히려 선로에 작용하는 하중은 줄어들어 400km/h급 고속철 도를 구축할 수 있을 전망이다.

<표 3> 운영속도 향상의 제약 요인과 극복 방안

분야 속도 제약 요인 한계 최고속도(km/h) 극복 방안

운영

•정차역 증가

•역 간 정차시간

•유지보수에 따른 열차 서행

•분기기 구간 등 속도 제한

•운영 여유 시간

300

• 급행열차 도입(정차역 최소화), 속도가 다른 고속열차의 혼합운행 등을 고려한 운전계획 수립

•불필요한 속도제한 해소

시설

선로 •선로 부담력 한계 400 이상(콘크리트궤도) 300(자갈궤도)

• 차세대 동력분산식 고속열차 적용(축중 감소)

•(자갈궤도 구간은 콘크리트궤도로 개량)

공력 • 공기역학적 문제(터널 내 기압 변동, 차내 이명감 등)

350(수도권) 390(호남) 400 이상(경부)

•터널 단면적을 고려한 운영속도 설정

전차 선로

• 전차선 재료 강도 한계로 인한 장력 상승 한계

320(경부) 350(호남/수도권)

• 장력 조정(~320(경부) / 350km/h(호 남/수도권)) 또는 전차선 교체(350km/h 초과)

열차 제어

• 궤도회로 기반의 TVM-430

열차제어 시스템의 한계 속도 320

•지상/차상장치 개량(~350km/h) 또는

• 차세대 무선통신 기반 열차제어 기술 적용(350km/h 초과)

소음 •현재 방음시설의 설계속도 300 • 기존 방음벽을 보완하는 추가 방음설비 설치(약 6dB 추가 저감 필요) 차량 •차량 설계 최고 운영속도 300(KTX)

370(HEMU)

• HEMU 열차 운영속도 향상을 위한 진동, 제동, 기밀도 등 차량 요구 성능 향상 출처: 여인호, 박춘수, 김석원 외 2016.

1) HEMU 열차는 한국철도기술연구원과 로템 등 참여 기업이 국토교통부의 지원을 받아 공동으로 개발한 차세대 동력분산 형 고속열차로 최고 운영속도 370km/h, 최고 시험속도 430km/h를 목표로 개발되어 2013년 최고속도 421.4km/h 기록 을 달성한 바 있음.

3. 추진 계획

앞서 살펴본 대로 현재의 기술로 최고 400km/h 속도의 고속철도 구축이 가능하리라는 전망을 해 볼 수 있다. 하지만 실제 이런 고속철도망을 구축하기 위해서는 추진 전략과 구 체적인 실행 계획이 중요하다. 너무 많은 비용이 소요된다면 국가성장동력의 창출이라는 효과가 반감될 것이며 많은 반대에 부딪히게 될 것이다.

따라서 기본 원칙은 첫째, 새로운 선로 건설을 지양하고 교체 시기가 도래한 고속철도 시설을 개량하여 최고속도 400km/h급 고속철도로 업그레이드하고, 교체되는 차량은 운 영속도 400km/h급 고속열차로 투입하는 것, 둘째, 급행열차 도입을 포함한 운영 패턴 다 양화와 운영 계획 효율화를 통한 표정속도의 향상을 추진하는 것으로 수립한다.

구체적인 실행과제는 아래와 같다.

첫째, 제3차 국가철도망 구축 계획에 반영된 평택~오송 신규 노선의 설계속도 향상 둘째, 고속철도 시설 개량(선로, 방음시설, 전차선로, 열차제어 등)

셋째, 운영 계획 효율화를 통한 표정속도 향상

넷째, 운영선에서의 기술 검증을 통한 체계적인 속도 향상 마스터플랜 수립

<그림 4> 차세대 고속철도망 구축 전략 개요도

출처: 여인호, 박춘수, 김석원 외 2016.

서울 수서

동대구 신경주

울산

부산

동대구~부산 129.4km 오송~동대구 162.2km

평택~오송 46.2km 수서~평택 61.1km 광명~평택 56.4km

오송~광주숭정 188.1km 정읍

익산 공주 천안아산

평택 광명 용산

광주송정

구축 전

최고 운영속도 300km/h

서울 수서

동대구 신경주

울산

부산

동대구~부산 129.4km 오송~동대구 162.2km

평택~오송 46.2km 수서~평택 61.1km 광명~평택 56.4km

오송~광주숭정 188.1km 정읍

익산 공주 천안아산 평택 광명 용산

광주송정

구축 후

최고 운영속도 350km/h 400km/h

앞의 두 과제를 통해 기존 고속철도망은 최고 350~400km/h급의 고속철도로 업그레 이드된다. <그림 4>는 사업 완료 후 각 노선별 최고 속도를 보여주고 있다.

4. 기대효과

앞서 제시한 구상이 계획대로 완료된다면 현재 경부고속철도를 이용하여 가장 빠른 열차 로 2시간 34분이 소요되는 것이, 무정차 급행열차로는 1시간 35분까지 단축된다. 약 1시 간에 가까운 시간이 절감된다는 의미이다. 그럼에도 불구하고 사업에 소요되는 비용은 이 미 계획에 반영되어 있는 시설 개량 비용으로 상당 부분 충당할 수 있고, 다만 설계속도를 높이기 위한 추가 비용으로 2조 2천억 원 가량 소요될 전망이다(여인호, 박춘수, 김석원 외 2017). 따라서 이 계획은 충분히 경제성이 있는 계획이라고 판단된다.

맺음말

지금까지 차세대 초고속철도망 구축을 위한 정책방향에 대한 구상을 소개하였다. 이 글에 서 제시한 내용은 아직은 아이디어를 제안하는 수준에 불과하지만 여러 분야 전문가들의 토론과 보완을 거쳐 좀 더 완벽한 계획에 다가갈 수 있을 것으로 기대한다. 환경과 대외 여건의 변화는 우리 미래 전망을 어둡게 만들었지만, 우리 모두가 지혜를 모은다면 이 위 기를 슬기롭게 이겨낼 수 있을 것이라 믿는다.

참고문헌

국토교통부. 2016. 철도망 효율성제고 등을 위한 중장기 철도 투자방향 제시. 6월 17일, 보도자료.

김종학, 정진규, 김준기, 배윤경, 최재성. 2016. 호남KTX 개통에 따른 국토공간 이용변화 연구. 안양: 국토연구원.

여인호, 박춘수, 김석원, 권삼영, 김만철, 장승엽, 이재호, 오석문 외. 2016. 고속철도 고속화 및 시스템 최적화방안 연구.

세종: 국토교통부.

오재학, 권영종, 최진석, 김영국, 이주연, 박은아, 천지영. 2012. KTX 경제권 특성화 개발 연구. 고양: 한국교통연구원.

유정훈. 2013. 수도권 고속철도 운영관련 수송수요 예측연구. 서울: 대한교통학회, 대전: 한국철도시설공단.

이창훈, 이재훈, 장수은. 2004. 고속철도 시대의 교통체계 연구. 고양: 한국교통연구원.

최진석. 2014. KTX 10년의 성과와 시사점. 고양: 한국교통연구원.

머리말

지난 40여 년간 고속도로는 국가 대동맥으로서의 기능을 해왔다. 고속도로로 인해 우리 나라의 통행 시간과 물류 비용이 대폭 감소되어, 이른바 전국이 1일 생활권에 들며 공간적 접근성이 획기적으로 개선되었다. 이를 통해 고속도로는 우리나라의 경제 발전뿐만 아니 라, 국토의 공간구조는 물론 국민의 생활 패턴 및 여가활동에까지 큰 영향을 미쳤다. 따라 서 고속도로의 미래를 전망하고 정책방향을 모색하는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다.

그러나 미래에 대한 전망은 쉽지 않다. 사회경제체계가 글로벌화되어 국가 간 또는 지 역 간의 연관성이 커지고 기술 발전의 속도가 갈수록 빨라졌으며, 중요시되는 가치 또한 빠르게 변화하고 있기 때문이다. 그럼에도 불구하고 미래에 대한 전망과 이에 근거한 정 책방향 설정은 합리적인 미래 대안을 설정하고 우리가 바라는 미래상을 구축하기 위해 필 수적인 과정이다. 이 글에서는 기술 발전을 위주로 미래 고속도로를 전망하고 그에 따른 정책방향을 제시하고자 한다.

미래 고속도로 전망

인구절벽, 고령화, 경제 여건, 남북한 관계 등 사회경제 전망 등을 제외한 기술의 발전을 중심으로 미래 고속도로를 전망해 보고자 한다. 미래 고속도로에서는 도로교통시설의 정 속성과 안전성을 확보하기 위한 도로의 지능화가 급격히 진행될 것이다. 또한 에너지 효 율화와 온실가스 발생의 최소화를 위해 친환경 자동차 인프라가 구축된, 이른바 녹색도로 가 일반화될 것이다.

02

백승걸 | 한국도로공사 도로교통연구원 교통연구실장(bsktrans@ex.co.kr)

미래 고속도로 전망과

도로인프라 정책방향

미래 고속도로가 어떻게 변모할 것인가에 대해서 다양한 이견이 있겠지만 필자는 다음 과 같이 전망한다. 먼저 자동차는 어떻게 발전할 것인가? 자동차는 블랙박스, 안전벨트, HMI(Human Machine Interface) 등의 예에서 알 수 있듯이 비행기를 추종하며 발전해 왔다. 이를 고려할 때 미래에는 도로의 안전성과 이동의 효율성을 위해 도로상에서 움직 이는 개개의 자동차 모두를 추적하는 관제시스템이 필요할 것이다. 자율주행이 초기부터 모든 도로에서 가능하지는 않을 것이나, 도로 유지·관리 및 도로의 지능화 수준을 고려 하면 고속도로에서부터 시작될 가능성이 크다.

도로교통 수요는 증가 또는 감소할 것인가? 미래에는 운전(Driving)이 탑승(Riding)으 로 바뀜에 따라 청소년, 고령자, 장애인도 단독으로 차량을 이용할 수 있게 되어, 단거리 통행량이 특히 증가할 것이다. 운전 피로도가 낮아지고 차내에서 업무 등의 활동이 가능해 짐에 따라 장거리 통행량도 증가하여 총 차량통행거리가 증가할 것으로 전망된다. 자율주 행자동차의 빠른 통행 시간, 쾌적성, 공유 개념 확대에 따른 비용 감소 등으로 인해 대중교 통 수요가 감소할 수 있다. 교통사고의 대부분은 운전자 등의 인적 요인에 의해 발생하는 데, 자율주행자동차가 상용화되면 인적 요인이 대폭 개선되어 교통사고는 감소할 것이다.

그러나 자동차의 지능화가 상당히 진행되어도 교통혼잡 문제는 계속될 전망이다. 자동 차의 발전에 의해 사람들은 더 많이 더 멀리 다니게 될 것이다. 도로는 공간적으로 한정 된 재원이며 교통 수요가 증가함에 따라 공간을 입체화하는 것에도 한계가 있다. 또한 운 전자들은 각자의 이익을 최대화하려 하고 사회적 혼잡을 최소화하는 데에는 관심이 적 기 때문에, 장래에도 교통혼잡을 줄이기 위한 노력이 여전히 필요할 것이다. 따라서 자 율주행자동차는 차량 단독의 자율차(Autonomous Vehicle)보다는 도로와의 협력주행 (Connected Vehicle, Automated Vehicle)을 높이는 방향으로 발전할 것이다.

미래 고속도로 정책방향

미래 고속도로에는 이동성뿐만 아니라 안전성 강화도 동시에 요구될 것이다. 또한 자율주 행자동차 등의 등장으로 편리성 및 쾌적성에 대한 요구도 더욱 커질 전망이다. 도로인프 라에 대한 요구사항은 많아질 것이고 그 수준은 더욱 높아질 것이다. 더욱 튼튼하고 안전 한 고속도로 건설과 더욱 정확하고 상세하며 실시간적인 교통정보와 교통 관리가 필요한 이유이다. 이러한 변화는 도로교통시스템의 신뢰성 강화로 표현할 수 있다. 기존의 운전 자와 운전자 간 신뢰는 자율주행자동차와 자율주행자동차, 자율주행자동차와 도로 간의 신뢰 문제로 대체될 것이다. 미래 고속도로 전망에 따른 정책방향은 다음과 같다.

첫째, 자동차와 더불어 도로의 지능화로 자율협력주행 인프라를 구축하여야 한다. 자율

주행자동차에 의한 교통 수요의 증가로 인해 도로인프라의 양적 확장에 대한 요구도 커질 것이다. 차량 내 쾌적한 활동 을 위해 필수적인 도로의 평탄성 확보 등 도로의 질적 수준 에 대한 요구도 높아질 것이다. 이렇게 자율주행자동차 시 대에도 도로의 양적, 질적 수준 향상에 대한 요구는 상당 기 간 지속될 것으로 보인다. 이를 위해서는 도로 건설 시부터 IT 등의 첨단 기술을 접목하여 실시간 관제와 제어가 이루어 질 수 있도록 지능형 고속도로 투자전략이 마련되어야 한다.

둘째, 도로 유지·관리의 첨단화가 이루어져야 한다. 자

동기상정보시스템 및 도로시설물 관리체계 구축을 통해 바람, 결빙, 강설 등에 도로가 스 스로 대응하여 방풍, 융빙, 제설이 이루어지도록 하여야 한다. 이를 위해서 사물인터넷 (IoT), 로봇 등을 이용한 도로 관리로 교량과 터널 등 구조물, 비탈면 등에 대한 실시간 모 니터링이 이루어져야 한다. 운전자가 핸들에서 손을 뗌에 따라 주행의 쾌적성이 중요해지 므로, 도로의 평탄성은 상당한 수준까지 개선되어야 할 것이다.

셋째, 고속도로의 무사고와 무정체를 구현하기 위해서는 도로교통관리가 더욱 고도화 되어야 한다. 개별 차량의 실시간 교통정보 획득력이 커질 것이므로 교통상황 예측이 보 다 중요해질 것이다. 이용자들이 자신의 최적 경로를 효율적으로 택하게 되는 이용자 균 형상태(User Equilibrium)가 되어, 운전자에 대한 교통정보 제공보다는 도로관리자가 사

<그림 2> 도로와 자동차 간 통신을 통한 교통 관리

출처: 국토교통부 2015.

<그림 1> 자율주행자동차

출처: Christian Geiss, Oliver Jesgulke 2017.

V2V 통신 전방 교통 정보 차량 접근 알림 추돌경고

차내 정보표출

교통정보센터

교통정보 제공

교통혼잡 인프라장치

돌발상황 광통신망 경로우회

범 례 실시간 자료수집 V2I 통신

실시간 교통상황 돌발상황 교통류 제어상태

: 광통신망

: V2I 통신(Vehicle to Infrastructure) : V2V 통신(Vehicle to Vehicle) 차내망 : V2N 통신(Vehicle to Nomadic Devices)

회적 최적상태(Social Optimal)를 확보할 수 있도록 교통 관리의 중요성이 높아질 것이다.

또한 자율주행자동차의 발전 속도가 매우 빠 르므로 일반 차량과 다양한 수준의 자율주행 자동차가 공존하게 되므로 혼재 교통류에 대 한 효율적인 교통관리가 일정 기간 동안 필 요할 것이다. 눈, 비, 바람 등 기상상황 변화 와 돌발상황에 대한 인지와 대응이 더욱 중요 해지며, 정확한 교통상황 모니터링 등을 위해 드론 등의 새로운 기술을 적극 활용하여야 할 것이다.

넷째, 도로의 친환경성을 더욱 높여야 한다. 새로운 도로포장기술, 첨단 방음벽 등으로 무소음 도로가 구현되어야 한다. 고속도로 휴게소 등에 친환경 전기차나 수소차를 위한 충 전시설이 확대되어야 한다. 더 나아가 소형 풍력 발전기, 도로 스스로 발전하는 에너지 하 베스팅 등을 통해 도로 자체도 친환경적으로 변모하여야 한다.

다섯째, 타 교통수단을 비롯해 민간 등 다양한 이해당사자와 연계 및 협업체계를 갖추어 야 한다. 도로, 철도, 유틸리티 등 복합교통시설의 건설 및 통합 관리를 통해 교통시설의 효 율성을 극대화하는 물리적, 기능적 연계가 필요하다. 자동차는 달리는 사무실이나 거실이 될 것이므로, 통행 시간을 줄이는 것(Time Saving)보다 자동차 내에서 운전 대신 다른 활동을 할 수 있도록 하는 것(Multi-Tasking)이 더 중요해질 것이다. 인포테인먼트(Infotainment) 나 가상현실에 대한 수요가 급증할 것이며, 특히 고속도로는 이러한 수요를 지원하기 위한 인프라의 집중 설치지역이 될 것이다.

여섯째, 인프라 구축과 유지에 대한 사회적 합의 및 법제화가 필요하다. 미래 도로인프라 의 구축 및 개선에는 막대한 비용이 소요되므 로, 이에 대한 사회적 합의가 필요할 것이다.

개별 차량에 대한 실시간 감시나 제어에 따른 프라이버시 보호 문제, 자율협력주행 관련 핵 심장비 장착 의무화, 교통사고 시 다양한 주 체(차량 제조사와 운전자, 통신사, 도로관리 자 등)의 책임 소재 구분 등의 문제가 중요하 게 대두될 것이며, 이에 대한 사회적 합의와

<그림 3> 친환경도로시스템

출처: 한국건설기술연구원, 한국도로공사 2012.

<그림 4> 복합교통시설 사례: Trans Texas Corridor Plan

Railroad Utilities

Trucks

Trucks

Not to scale

Vehicles

출처: Texas Department of Transportation 2002.

법제화가 요구될 것이다. 그러나 그 이전에 교통문화의 수준 향상 노력이 우선되어야 한 다. 법은 신뢰의 바탕이 되는 규칙이며, 문화는 그 신뢰의 수준이다. 교통문화의 수준이 낮으면 교통시설로 이를 극복하려 하므로, 교통문화 수준을 높임으로써 도로시설을 효율 적으로 구축할 수 있을 것이다. 교통체계가 급변하는 시기에 교통문화 수준의 향상을 통 해 변화의 시기를 슬기롭고 안정적으로 준비할 수 있도록 할 것이다.

일곱째, 한반도와 국제 간 간선도로망의 기반 구축을 위한 노력이 필요하다. 머지않은 미래에 한반도와 중국을 연결하는 해저터널, 대륙 간 횡단 초대형 여객기, 초고속 자기부 상열차가 개통되어, 세계 최대의 시장 및 공장이자 고도성장의 축이 된 동북아를 하나의 생활권으로 더욱 결속시킬 것이다. 이를 위해 남북한 접경, 중국과 러시아 접경 지역에 아 시안 하이웨이를 비롯해 각국을 연결하는 도로교통망의 기반을 구축하기 위한 노력이 지 속되어야 한다.

맺음말

자율주행자동차, 드론, 인공지능, 가상현실 등 제4차 산업혁명의 성과는 도로에서도 필연 적으로 적용되고 확대 강화될 것이다. 도로의 지능화가 자율주행자동차와 연계되면 안전 성, 이동성, 편리성, 쾌적성이 획기적으로 개선될 것이다. 그러나 도로관리자들이 기울여 야 하는 노력과 비용은 지금보다 더 커질 것이다. 이 글에서는 이와 관련된 미래 고속도로 를 전망하고 정책방향을 제시하였다.

도로인프라는 지금까지 변화하여 왔고 앞으로도 지속적으로 변화할 것이다. 따라서 미래 예측 및 정책방향 설정은 지속적으로 수정·보완되어야 할 것이다. 앞으로도 고속도로를 둘 러싼 주변 환경과 기술 발전 등이 미치는 영향, 이에 대한 다양한 논쟁들을 신중하면서도 적 극적으로 고려하여 고속도로 인프라 정책방향을 설정하려는 지속적인 노력이 필요하다.

참고문헌

국토교통부. 2015. C-ITS 사업 추진 현황. 세종: 국토교통부.

백승걸. 2008. 길과 차, 공생의 미래. 세계 도로정책과 기술-고속도로를 중심으로. 성남: 한국도로공사.

이기영, 정소영. 2016. 미래 고속도로 발전전망과 대응전략. 화성: 한국도로공사 도로교통연구원.

이백진, 김광호, 박종일, 강경표, 김원호, 문병섭, 추상호, 최성태. 2016. 첨단인프라 기술발전과 국토교통분야의 과제–자율 주행자동차를 중심으로. 안양: 국토연구원.

이용우, 김선희, 변세일, 박정호, 임지영, 이지원, 박고운, 신예지. 2010. 국토대예측연구(Ⅱ). 안양: 국토연구원.

한국건설기술연구원, 한국도로공사. 2012. 탄소중립형 도로 기술개발 중간보고서(1차년도). 안양: 국토해양부 한국건설교통 기술평가원.

Christian Geiss, Oliver Jesgulke. 2017. Hands Off, Brain On-How Autonomous Driving Is Revolutionizing Work. Stuttgart:

Mercedes me. https://www.mercedes-benz.com/en/taubenheim-13 (2017년 6월 2일 검색).

Texas Department of Transportation. 2002. Crossroads of the Americas: Trans Texas Corridor Plan. Austin, Texas:

Texas Department of Transportation.

머리말

경전철의 실패(?)로 혹자는 한국의 새로운 교통수단이 사라졌다고 말하지만, 문제가 있는 곳에 해결책이 있다고 하지 않던가. 최근에는 트램이라는 신교통시스템을 통해 도시 교통 문제를 해결하고자 하는 시도가 각 지자체에서 활발히 진행되고 있다. 트램이 과거에 도 입되었던 타 교통수단과 다른 점은, 단순히 이동성 보장이라는 일차적인 교통 기능의 충 족만을 위한 것이 아니라는 점이다. 트램은 자동차로 인해 파생된 다양한 문제를 해결하 고 기존 대중교통이 제공하지 못했던 새로운 가치를 제공하여, 도시를 전체적으로 변화시 키려는 의지의 산물이라 할 수 있다. 교통이라는 단순한 틀에서 벗어나 교통, 사회, 환경, 문화를 아우르는 다양한 도시 문제를 해결하는 종합적인 툴로서의 기능이 보다 강조되고 있다.

외국의 도시 교통, 트램 운영동향

최근 유럽을 중심으로 활발히 도입되고 있는 현대의 트램은 과거 국내에 존재했던 노면전차 와는 개념이 다르다. 트램은 인프라 이용 방법, 도심과의 연관성, 노면 인프라 기술, 급전 방 식, 접근 안전성, 운영 조건, 차량, 비용 등의 항목에서 과거의 노면전차와 차별화된다. 두 시스템은 운영되는 공간이 선로라는 점에서 동일해 보이지만, 트램이 이용하는 도로는 과 거처럼 단순히 도로 위에 궤도를 놓은 것이 아니라 대개는 독립적으로 분리되어 소음과 진 동이 완화된 현대적 선로이다. 또한 차량도 보다 다양해지고 편안해졌으며, 도심재생과 같 은 도시 환경과의 조화가 보다 중시되고 있다는 점에서 근본적인 차이가 있다고 할 수 있다.

03

안정화 | 한국교통연구원 부연구위원(jeonghwa.an@koti.re.kr)

신교통수단(트램)과

도시교통 정책방향

국내의 트램 도입 움직임과 과제

현재 국내에서 트램을 추진하거나 도입을 검토하고 있는 지자체는 점점 늘어나고 있는 실 정이다. 이들 지자체의 대부분은 일정 수준 이상의 인구를 보유한 대도시들로, 그중에서

<표 1> 트램(노면전차)의 개념 변화

항목 과거의 노면전차 현대의 트램

인프라 이용 도로교통수단과 공유, 자동차 운행 방해 전용 노선 이용, 도로교통에 대해 우선권

도심 설치 특별한 기능 없음 도심재생 및 재개발 수단

노면 인프라 기술 저급 기술: 비연결 단순 철길 진동 소음 문제 발생

고급 기술: 장대 레일, 이중 마감, 진동 소음 문제 완화

급전 방식 가선 방식 가선 방식,

무가선 방식(제3선, 배터리, 슈퍼캡) 편리함 및 접근 안전성 도로에서 바로 접근, 계단 존재(고상) 정류장에서 접근, 저상(수평 접근 가능)

운영 조건 도로 통행에 연계한 불확실성

일정성(Regularity) 없음

도로 통행과 분리 일정성 확보

차량 고정된 규격, 용량 한계 존재,

편안함을 위한 디자인 전무

다양한 길이의 차량 존재, 용량 한계 거의 없음, 편안함을 위한 기준

존재, 주행 시 조용, 측면 흔들림 제거

비용 km당 수백만 유로 km당 1,500~3,000만 유로

출처: Richard Bergeron 2003.

<그림 1> 현대적인 트램

프랑스 니스 트램(무가선) 프랑스 그르노블 트램

독일 하노버 트램 스위스 취리히 트램

도 대전광역시는 도시철도 2호선에 트램 도입을 결정하여 기본계획 승인 요청 중에 있 으며, 계획대로 진행된다면 2025년 개통을 목표로 하고 있다. 수원시와 위례신도시에서 도 각각 민자사업으로 트램 건설을 추진하고자 현재 민자 적격성 심사를 진행하고 있다.

<표 2> 전국 지자체 트램 추진 현황(2017년 5월 현재)

구분 도시/노선명 사업구간 노선 연장(km) 비용(억 원) 추진 현황

사업 절차

수원 도시철도 1호선

수원역(1호선)~

광교산 6.0 1,677

•2013. 2. 예비타당성조사 착수

•2013. 7. 경기도 10개년 도시철도 기본계획 승인

•2015. 10. 민간투자사업 제안서 접수

•2015. 11. 예비타당성조사 철회 및 제안서 검토 의뢰

•2017. 2. 적격성 조사 진행 중 성남판교

랜드마크 트램

판교역~

판교테크노밸리 1.57 321 •2014. 12.~2015. 8. 판교 랜드마크 트램 사전 조사 용역

•2016. 1.~12. 기본 및 실시 설계 용역 수행 중

대전 도시철도 2호선 및 스마트 트램

2호선 (진잠~

유성온천역~

진잠)

36.0

11,000

•1996. 2. 대전도시철도 1, 2호선 기본계획 승인(건교부)

•2006. 9. 대전도시철도 2호선 예비타당성조사(타당성 부족) (B/C=0.73(전 구간 고가))

•2012. 11. 예비타당성조사 통과(B/C: 0.91, AHP: 0.508(전 구간 고가))

•2014. 12. 도시철도 기종 트램으로 최종 결정 및 스마트 트램 추진계획 발표

•2015. 11. 현재 트램을 기종으로 한 도시철도기본계획 변경용역 중

• 2016. 4. 노면전차 기준 노선 확정(서대전역~정부청사~유성온천~

가수원역)

•2016. 7. 도시철도 2호선 트램 노선 계획 발표

•2021. 1구간(5,723억 원) 착공 예정

•2023. 2구간 착공 예정

•2025. 개통 예정 스마트 트램

(노선 미확정) 5.0

서울 위례 트램

마천(서울 5호선)~

복정(서울 8호선) 5.4 1,800

•2008. 3. 위례신도시 택지개발사업 광역교통개선대책 확정

•2014. 5. 위례신도시 광역교통개선대책 변경안 확정(국토교통부)

•2015. 6. 서울시 도시철도망구축계획(변경) 승인

•2015. 7. 위례트램주식회사로부터 사업제안서 접수

•2015. 11. 민자적격성 조사 진행 중

광주 2호선

시청~백운광장~

조선대~일곡~

수완~시청

41.9 20,000

•2010. 12. 예비타당성조사 통과(지상고가, 1조 7,394억 원)

• 2013. 12. 건설방식 변경(고가→저심도)에 따른 기본계획 변경승인 및 고시 (1조 9,724억 원)

•2015. 11. 2호선 기종 재검토

•2016. 2. 저심도 방식과 반지하형 방식을 혼합한 방안 확정

•2018. 3. 착공~2025년 완공 계획

계획

경기도

동탄 1호선 동탄 2호선 광명시흥선 파주선 성남 1호선 성남 2호선 평택안성선

22.6 17.1 17.3 9.6 10.4 13.7 32.5

-

•2013. 7. 경기도 10개년 도시철도기본계획(2013) 수립

•2016. 12. 경기도 도시철도망 구축계획(수정) 수립 공청회 개최

•2016. 1. 경기도 도시철도망 구축계획(수정) 승인 신청 중

부산 도시철도 경성대~

태종대 입구 21.0 5,260

•2008. 11. 부산북항개발계획

•2014. 1. 북항 일원 종합개발구상 보고회 발표

•2017. 3. 부산시 도시철도망 구축계획 최종안에 따라 건설순위 선정

어떤 지자체에서도 손쉽게 트램을 선택한 경우는 없으며, 도시교통수단으로 트램을 선택 하더라도 실제 건설 및 운영을 위해서는 힘겨운 행정적 절차를 거쳐야 하는 등 현실적인 난관이 타 철도수단에 비해 큰 형편이다.

기본적으로 국내의 교통정책은 대규모 수송 수단 위주의 지원 또는 개인 교통수단의 이 용성 증대 차원에서 결정되기 때문에, 상대적으로 규모가 작은 도시철도 수단으로 규정 된 트램의 도입은 쉽지 않다. 최근 트램사업의 법적인 걸림돌로 작용하였던 「철도안전법 (면허, 철도보호지구)」과 「도시철도법(전용도로 및 전용노선)」이 개정되었으나, 여전히 지 원 기준과 관련된 사항은 변함이 없다. 현재 국내 도시철도 건설은 사업비가 높은 중량전 철에 유리한 지원 시스템으로 인하여, 중소 규모의 도시는 도시철도 건설에서 근본적으 로 소외되는 구조적 문제가 발생하고 있다. 도시철도의 실질적인 지원 기준인 국토교통 부의 「도시철도의 건설과 지원에 관한 기준」에서는 중(경)량전철 지원 비율을 총사업비를 기준으로 일괄적으로 국고 40~60%(서울 40%, 기타 지방자치단체 60%), 지방자치단체 30%(서울 50%) 이상, 잔여 10% 이내는 지방자치단체가 부담하여 차입하는 것으로 규정 하고 있다. 또한 경량전철 건설을 위해서는 원칙적으로 도시 규모가 인구 50만 명 이상, 교통 수요는 시간당·방향당 첨두시 최대 혼잡구간 수송 수요가 개통 후 10년 이내에 1만 명 수준으로 예측되는 노선이어야 한다고 명시하고 있다. 따라서 중소 도시들은 트램을 도시교통의 축으로 활용하고자 하더라도 지원의 대상에 속하기도 어려운 것이 현실이다.

또한 현재의 투자평가체계는 친환경 신교통수단인 트램의 사회경제적 편익과 비용을 적절히 반영할 수 없는 구조이다. 국내에서는 트램 건설 경험이 없어 사업비 규모 산정이

<표 3> 정부재정 및 민간투자사업 지원 비교

「도시철도법」 「사회기반시설에 대한 민간투자법」

국고 40~60% 지원 (서울시 40%, 기타 도시 60%)하며,

광역철도의 경우 지자체 30%

(서울 50%) 이상 부담

•정부고시사업, 민자제안사업, 민간투자사업

•민자: 50%, 분담금: 20%

•국비: 18%(12%), 지방비: 12%(18%)

•경량전철에 한함

총사업비 (보상비 제외)

민간 사업비

건설보조금

계 분담금 국비 지방비

100% 50%

이상 50%

이내 20% 18%(12%) 이내 12%(18%)

※ 괄호는 서울특별시의 경우 도시철도의 건설과 지원에 관한 기준

(국토교통부)

경전철 민자사업 건설보조금 지원 기준 (기획재정부)

출처: 도시철도법 2016; 사회기반시설에 대한 민간투자법 2016.

체계적으로 이루어지지 못하고, 외국 사례 의 전향적인 적용도 현실적인 이유로 받아 들여지지 않고 있다. 도로의 일부를 점유하 며 건설되는 것이 트램의 구조적 특성인데 도 불구하고, 도로교통의 소통을 방해한다 는 부편익이 발생할 것이라 가정하고 있다.

이러한 시각이 바뀌지 않는 한 국내에서의 트램 도입은 어려움을 안고 갈 수밖에 없는 구조이다.

정책방향: 교통수단에서 도시정책수단으로 전환해야

지금까지 국내에서는 자가용 이용자의 수단 전환을 유도하기 위하여 대중교통에 지속적 으로 투자해 왔지만, 자동차 등록대수는 2천만 대를 넘어 여전히 증가하고 있다. 대중교 통에 지속적인 투자를 하고 있음에도 불구하고 대중교통시스템이 자가용 이용자를 끌어 들이지 못하고 있는 것이다. 옛것을 새롭게 재해석한 신교통수단인 트램은 건설적인 측면 에서 타 교통수단에 비해 경제적이며, 친환경적이고, 교통적으로는 도로 공간의 재구조화 를 통해 도심 교통 환경을 개선하고 도시문화적으로는 도시의 품격을 향상시키는 등 다양 한 장점을 지닌 수단이다. 특히 트램은 도로 분야에서 추진하는 교통 수요 관리 정책과 철 도 분야인 도시철도 운영을 동시에 고려한 통합적인 도시교통 관리가 가능하므로 기존의 대중교통 투자로 이루지 못한 자가용 이용자들의 수단 전환이 보다 원활하게 이루어질 것 으로 예상되어, 현재로서는 가장 성공적인 대중교통 수단이 될 전망이다.

트램에 대한 관심은 앞으로도 지속될 전망이고, 개별 지자체의 도입 추진도 예상되므로 안전하고 합리적인 방식으로 트램 도입을 활성화하기 위한 제도적인 뒷받침이 반드시 필 요하다. 동시에 다양한 이행당사자들의 협력을 통한 투자평가지침 적용 패러다임의 개선 이 무엇보다 선행되어야 할 것이다. 트램을 재도입하기 시작한 유럽의 선진국들은 트램사 업을 단순한 교통사업으로 생각하지 않는다. 유럽에서는 트램사업을 도시, 환경, 사회, 경 제 등의 모든 분야에 영향을 미칠 수 있는 도시 프로젝트(Urban Project)의 일환으로 활 용하고 있다. 이는 교통이라는 단순한 틀에서 벗어나 다양한 시각으로 트램사업을 검토하 고 있다는 의미로, 이에 따라 국가적 차원에서의 정책적, 재정적 지원도 동시에 이루어지 고 있다.

국내에서도 이러한 측면을 고려하여 트램이나 기타 다양한 교통 프로젝트를 도시 프로

<표 4> 「도시철도의 건설과 지원에 관한 기준」에 의한 도시철도 분류

구분 인구 수요 산정

중량(重量)전철 원칙적으로 인구 100만 명 이상의 도시로 하되, 교통 수요가 있는 경 우에는 예외로 함

1편성 8량×20회×160명

×혼잡도 150%=38,000명

중량(中量)전철 1편성 6량×20회×128명

×혼잡도 150%=23,040명

경량전철

원칙적으로 인구 50만 명 이상의 도시로 하되, 교통 수요가 있는 경 우에는 예외로 함

1편성 4량×20회×100명

×혼잡도 150%=12,000명

출처: 도시철도의 건설과 지원에 관한 기준 2009.