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국토연 2003­4

자원절약적 국토발전방안 연구

-국토․도시공간구조와 교통에너지소비와의 관계를 중심으로- A Study on Energy Use, Transport and Settlement Patterns

김선희․정일호․김성수․정진규 외

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연 구 진 연구책임

부연구책임

김선희 연구위원 정일호 연구위원 연구반 김성수 책임연구원

정진규 책임연구원 외부연구진 김광식 성균관대학교 교수

이명훈 한양대학교 교수

Tsutomu Suzuki 일본쯔꾸바대학교 교수 이승일 서울시립대학교 교수

이승재 서울시립대학교 교수 남 진 서울시립대학교 교수 Kenji Doi 일본카가와대학교 교수 이선하 공주대학교 교수

최진석 한국환경정책평가연구원 책임연구원 자문연구진(Advisor) 윤양수 선임연구위원

연구심의위원 김용웅 부원장(주심) 박양호 선임연구위원 윤양수 선임연구위원 최영국 연구위원 안건혁 서울대학교 교수

강성식 건설교통부 국토정책과장

연구협의(자문)위원 김광중 서울시정개발연구원 선임연구위원 김순관 서울시정개발연구원 연구위원 김정수 환경운동연합 전문위원 김준식 교통안전공단 교육원장 노정현 한양대학교 교수 안건혁 서울대학교 교수

우윤석 건설교통부 수송정책실 서기관 이상용 교통개발연구원 연구위원 이창수 경원대학교 교수

이창우 서울시정개발연구원 연구위원 임기추 에너지경제연구원 연구위원 홍갑선 교통개발연구원 연구위원

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발 간 사

참여정부가 출범한 올해는 21세기 국가개조를 위한 다양한 국정과제가 추진되 고 있다. 정부혁신과 지방분권, 동북아 경제중심, 국가균형발전, 신행정수도 건설 등 굵직한 현안과제들은 앞으로 더욱 치열해질 국가간 경쟁에서 국토공간구조 재편을 통해서 우리나라의 국가경쟁력 확보를 위한 대응기반 마련을 목표로 하 고 있다. 또한 참여정부에서는 최근의 경제침체를 극복하고 선진국으로 진입하 기 위한 새로운 청사진으로 국민소득 2만불시대 달성을 제시하고 있다.

이 같은 중차대한 국가경영 목표의 달성을 위해서는 각 부문에서 보다 효율적 이면서 국가경쟁력을 제고시킬 수 있는 구체적인 각종 방안들이 검토되고 모색 되어져야 할 것이다. 많은 에너지를 수입에 의존하고 있는 우리나라의 경우 에너 지 소비부문도 예외가 될 수 없다. 우리나라는 에너지 소비수준이 높은 국가이 다. 우리나라의 1인당 에너지 소비는 세계 13위 수준이고, 온실가스 배출량은 세 계 7위 수준이다. 향후 소득 2만불 시대를 지향하는 우리의 입장에서는 생산성 향상에 일조할 수 있는 보다 에너지 절약적인 국토 및 도시환경 조성에 각고의 노력이 필요하다. 특히 최근 정부에서는 「수도권대기환경개선에관한특별법」

제정을 통해 수도권지역의 대기오염문제를 해결하기 위해 보다 종합적인 대응방 안을 추진하고 있다. 수도권대기환경개선은 토지이용과 교통정책이 연계된 통합 적인 접근을 통해 효과를 극대화할 수 있다.

이 같은 인식에 바탕을 두고 본 연구원에서는 지난해에 수행한「에너지 절약 적 국토공간구조 분석연구」를 통해 전체 에너지 소비의 22%정도를 차지하고

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있는 수송부문 에너지의 효율적인 절약대책 마련을 위한 장기 대응방안기반 모 색을 위한 연구를 수행한 바 있다. 지난해의 연구성과를 바탕으로 올해에는 수송 부문에너지 소비를 줄이기 위한 대책을 교통정책과 토지이용정책으로 확대하고 국토 및 도시 공간에서 수송에너지소비 절감가능량과 효과 등의 기초자료 생산 은 물론 교통에너지를 최소화할 수 있는 실천전략을 모색하는 연구를 수행해 왔 다.

본 과제는 국토 및 도시공간 부문과 교통부문간의 통합적 접근방법을 통해 근 본적이고 장기적인 자원절약적 국토발전방안을 모색해 보았다. 아무쪼록 이번 연구에서 제시하는 좋은 아이디어와 다양한 의견이 교통에너지 절감을 위한 바 람직한 국토와 도시공간구조 정책의 올바른 방향 모색에 기여하는 계기가 되었 으면 하는 바램이다. 아울러 여기서 논의된 의견들이 정부의 국정운영에 도움이 될 수 있는 구체적인 실천방안으로도 발전될 수 있기를 기대해 본다.

끝으로 본 연구에 참여한 김선희 연구위원, 정일호 연구위원, 김성수․정진규 책임연구원의 열정과 노고를 치하하며 협동연구를 통해 연구에 많은 기여를 해 주신 이승일 서울시립대교수, 이명훈 한양대교수, 김광식 성균관대교수, 이선하 공주대교수, 한국환경정책평가연구원 최진석 박사에게 특별한 감사의 말씀을 드 린다. 또한 연구수행 과정에서 적극적으로 자문․협조해주신 안건혁 서울대교수, 건설교통부 국토정책국과 수송정책실 관련 공무원, 새국토연구협의회 운영위원 님께도 감사의 말씀을 드린다.

2003년 12월 국토연구원장 이 규 방

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서 문

에너지 절약을 통한 지속가능한 개발을 실천하기 위해 국토․도시․교통분야 에서도 실천적인 대응방안을 모색하고 있다. 1992년 리우회의 이후 지속가능한 개발의 이념 하에 보다 포괄적인 목적으로 교통정책과 환경정책의 통합 필요성 이 제기되면서 에너지문제를 연계시킨 종합적인 대책을 강구하는 움직임이 국 내․외에서 일고 있다. 특히, 최근 교토의정서 발효 및 고유가시대에 대비해서 에너지절약적 경제․사회구조로의 전환이 촉진되고 있는 가운데, 국토․도시․

교통분야에서도 장기적인 대응기반 마련을 요구하고 있기 때문이다.

우리나라의 경우, 수송부분의 에너지소비가 전체 에너지소비의 13%(‘80)에서 22%(2001)로 연평균 8.1%수준으로 증가하고 있다. 이중 75%가 도로교통부문에 서 발생하고 있다. 그 점유비율도 지속적으로 증가추세에 있다. 2002년 현재 전 국의 자동차대수는 약 1천3백만대로, 자동차 1대당 평균 주행거리가 58.2㎞로 자 동차중심국가로 평가되고 있는 미국 60.6㎞에 이어 가장 높은 것으로 나타났다.

일본 29.8㎞에 비해서도 주행거리가 2배정도 길다. 또한 서울 등 7대도시의 1인 당 자동차주행거리도 세계 주요도시보다 길어, 연간 1인당 연료소비량도 높은 것 으로 나타나고 있다.

이는 좀 더 사회․경제적 여건을 살펴보아야 해석이 가능하다. 그러나 우리 나라의 국토공간구조(토지이용)와 교통체계가 에너지 과소비형으로 되어 있음을 시사하는 것으로 해석할 수 있다. 특히, 수도권 초일극 중심의 국토구조는 지역 간 교통수요를 증가시키고 비자족적 도시의 증가와 직주불균형의 도시확산은 수 송부문 에너지소비를 지속적으로 증가시키는 요인의 하나로 지적되고 있다. 따

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라서 수송부문의 에너지소비를 최소화하는 종합적인 대책마련이 요구되고 있다.

자원절약을 통한 지속가능한 국토발전을 도모하기 위해서는 무엇보다 수송부 문의 에너지절약을 도모할 수 있는 국토․도시공간 계획과 교통시스템이 연계된 종합적 대책 강구가 필요하다. 공간구조의 변화는 교통수요와 공급의 변화를 유 발하고, 이는 바로 에너지소비 증가로 이어지고 있다. 따라서 수송부분의 에너지 소비를 줄이기 위해서는 기술개발만으로 한계가 있으며, 공간계획과 교통계획의 통합접근이 요구된다. 유럽연합과 일본은 이미 국가적 주도(national initiative)와 사회적 호응(public support) 하에 지속가능한 개발과 지구온난화 대책의 일환으 로 에너지절약적 국토공간․도시공간구조 개편 논의를 진행 중에 있다.

이러한 배경을 바탕으로 본 연구에서는 에너지 절약적 국토발전방안 모색을 시도해 보았다. 우리나라의 국토․도시공간의 교통에너지소비 현황과 특성을 진 단해 보고, 국토․도시공간구조 전환에 따른 교통에너지 절감효과를 분석하여 에너지절약적 국토․도시공간 모형을 제안하였다. 연구결과 ‘분산된 집중개발’이 에너지소비와 국토균형발전을 위한 21세기 바람직한 새로운 국토․도시공간정 비 방향임을 제시하고 이를 실현할 수 있는 전략과 과제를 제시하였다. 이는 참 여정부에서 핵심적으로 추진하고 있는 지방분권, 국가균형발전, 신행정수도건설 등의 국정방향과도 맥을 같이 한다고 할 수 있다. 특히 본 연구는 환경적 지속가 능성 측면에서 수도권 초일극집중 현상 시정 및 지방분산의 당위성에 대한 과학 적․계량적 논거를 제공하고 있다고 할 수 있다.

‘자원절약적 국토발전’ 토대를 형성하기 위해서는 무엇보다도 토지이용․교 통․환경정책 들이 통합적으로 연계․운영되어야 한다. 향후 이에 대한 정부와 사회의 관심과 이해가 증대되어 정책과 제도로 발전시킬 수 있도록 국토․도 시․교통․에너지․환경 부문 등 관련분야간 학제적 협력과 참여를 희망한다.

2003년 12월 김선희 연구위원

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요 약

본 연구는 교통에너지 소비 측면에서 우리 국토 및 도시공간구조를 진단하고, 에너지 소비를 최소화 혹은 최적화 할 수 있는 국토․도시공간구조 모형을 설정 해서, 국토․도시공간구조의 개편전략과 실천방안을 제시하는데 그 목적이 있다.

이를 위해서 먼저 에너지 소비와 공간구조 관련 이론과 연구를 검토하고, 우리 나라 국토․도시공간구조의 변화와 교통에너지 소비 특성을 분석한다. 그 다음 국토 및 도시공간 차원에서 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인을 분석해 보 고, 국토․도시공간구조 개편에 따른 교통에너지 절감효과를 분석한다. 이를 토 대로 에너지절약적 국토․도시공간구조 모형을 설정하고, 이를 실천하기 위한 전략과 과제를 제안해 보고자 한다.

이러한 목적을 갖고 수행된 본 연구는 모두 7장으로 구성되어 있다.

제 1장 서 론

본 장은 연구의 배경과 필요성, 목적, 방법, 연구의 틀, 연구수행체계 등으로 구성되어 있다. 특히 본 연구는 토지이용, 교통, 환경, 에너지 부문 등의 학제적 연구가 필요한 과제이므로 경제사회연구회 연구기관, 대학의 관련학과 등이 공 동으로 연구를 수행하였다.

제 2장 이론 및 선행연구 검토

본 장에서는 자원절약적 국토발전에 대한 개념적, 실천적 정의와 에너지 소비,

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교통, 토지이용 관련 이론과 선행 연구를 검토함으로써 본 연구의 시사점을 도출 하였다. 본 연구에서는 ‘자원절약적 국토발전’을 ‘지속가능한 개발’을 위한 국 토․도시공간 차원의 대응방안으로 정의하고, 자원의 주요 소비자이며 오염원 생산자인 도시지역을 에너지 절약적으로 계획․관리하는 방안의 제시를 주요 연 구범위로 설정하였다. 여기서 ‘자원’의 대상을 지속가능한 공간과 밀접한 관련이 있는 ‘에너지 자원’으로 한정하고, 그 중 가장 영향이 큰 수송부문의 교통에너지 소비를 중심으로 연구를 진행하였다.

관련 이론은 지속가능한 개발의 동향과 국토․도시공간 형태, 에너지소비․교 통․정주형태론의 핵심주제인 고밀개발론과 분산개발론 등을 중심으로 살펴보 았다. 선행 연구는 공간구조와 교통간의 관계, 교통에너지 소비의 영향요인 연구, 국토․도시공간구조 변화와 교통에너지 소비 최소화 분석 연구, 교통수단 개선 이 국토․도시공간구조에 미치는 영향 등으로 구분하여 검토하였다. 관련이론과 선행연구를 통해 다음과 같은 5가지 시사점을 도출하였다. 먼저, 교통에너지 소 비를 변화시키는 주요 요인은 인구밀도, 도시배치, 간선교통시설과의 접근성 등 이며, 국토․도시공간 차원에서 실증데이터에 기초한 연구가 가능하다는 점이다.

둘째, 공간구조와 교통에너지소비와의 관계를 파악하기 위해서는 토지이용과 교 통활동간의 관계 규명이 기본이 되어야 한다는 점이다. 셋째, 에너지절약적인 국 토․도시공간구조 개편으로의 정책전환의 근거와 당위성을 본 연구를 통해 제시 해 볼 수 있다는 점이다. 넷째, 실제 국토와 도시공간을 대상으로 토지이용의 변 경에 따라 교통에너지를 어느 정도 줄일 수 있는가를 분석하는 것은 대단히 어려 운 작업이고, 해석상에 주의를 요하기 때문에 구체적인 결과치보다, 거시적 방향 성과 전략 도출이 요구된다는 점이다. 다섯째, 교통에너지를 절약하기 위해서는 교통정책 및 기술의 개선과 동시에 공간계획 및 정책이 통합적으로 이루어질 때 정책의 효과를 극대화할 수 있다는 점이다.

제 3장 국토․도시공간구조 변화와 교통에너지 소비 특성 분석

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공간구조의 변화는 교통수요와 공급의 변화를 유발하고 이는 바로 에너지소비 증가로 이어지고 있다. 본 장에서는 국토․도시공간구조 변화와 교통량(trip), 교 통에너지 소비 현황과 특성을 연계해서 살펴보았다. 제 2장의 이론 및 선행연구 검토 결과를 토대로 정주체계, 인구밀도, 도시규모, 인구분포 등을 중심으로 국 토․도시 공간구조 변화를 살펴보고, 도로부문의 OD 교통량의 지역간 유입 특성 과 자동차 주행거리 현황 조사 등을 통해 인구밀도와 도시분포 등의 정주체계와 교통에너지 소비와의 연관성을 찾고자 하였다. 교통에너지 소비 현황과 특성에 서는 국가별 교통부문 에너지소비량을 비교․분석하고, 국내 주요 도시의 자동 차 연료소비 현황을 조사하여 인구규모, 인구밀도와의 관계를 분석하였다.

우리나라는 2001년 현재 수송부문 에너지 소비가 전체 에너지 소비의 22%이 며, 그 비중이 지속적으로 증가하고 있다. 이중 75%가 도로교통부문에서 발생하 고 있다. 전국의 자동차대수는 약 1천3백만대로 지속적으로 증가하고 있고, 자동 차 1대당 평균 주행거리는 58.2㎞에 달해 자동차에 의한 에너지소비가 상당한 비 중을 차지하고 있다.1) 이는 우리나라의 국토공간구조가 수도권 초일극 중심으로 고착화되어가면서 수도권으로의 교통유입량을 극대화시키고, 수도권의 주변의 비자족적 도시의 증가와 확산은 직주불균형을 심화시키고 있기 때문인 것으로 분석되고 있다2).

도시화의 급진전 등으로 정주체계가 도시중심체계로 변화되는 가운데, 특히 수도권으로의 인구 및 기능이 과도하게 집중되면서 수도권의 지역중력지수가 88.1(인구기준)에 달하면서, 도로부문의 OD교통량중 서울로의 유입량이 승용차, 버스, 트럭 공히 여타 대도시의 5∼30배에 달하고 있다. 트럭화물의 경우도 경기

1) 우리나라는 자동차중심국가로 평가되고 있는 미국 60.6㎞에 이어 가장 높으며, 비교적 고밀의 국토도 시공간구조를 형성하고 있는 영국(44.3㎞), 독일(36.6㎞), 일본(29.8㎞)에 비해서도 1.5배∼2배정도 주 행거리가 길게 나타나고 있다.

2) 우리나라의 자동차 1대당 평균주행거리가 길다는 것의 의미는 자동차 댓수가 선진국에 비해 상대적 으로 적은 요인에 기인할 수도 있고, 통행특성이 사람들의 라이프스타일에 기인하는 요인도 있기 때 문에 향후 사회경제적 여건과 요인분석이 이루어지면 좀더 정확하고 의미있는 해석이 가능할 것으로 판단된다.

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도와 인천에서 서울로 유입되는 물량이 전체 유입물량의 84%를 점유하고 있다.

이로 인해 서울의 연간주행거리는 부산, 대구, 인천, 광주, 대전, 울산 등 여타 대 도시에 비해서도 3∼10배로 나타나고 있어 수도권 집중의 완화가 시급함을 알 수 있다.

제 4장 국토 및 도시공간 차원에서의 교통에너지 소비 요인분석

본 장에서는 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인을 국토공간 차원, 도시공 간 차원에서 분석하였다.

국토공간 차원에서는 전국 77개 도시를 대상으로 도시화율, 인구밀도, 도시규 모, 도시분산도, 1인당 지방세 납부율 등의 지표와 교통에너지 소비와의 영향관 계를 회귀분석하였다. 분석결과, 도시가 산발적으로 분산되어 있고 인구의 지역 적 편중이 높은 곳에서는 승용차, 버스, 트럭 모두 교통량이 증가하여 결국 교통 에너지의 증가를 가져온다는 결과를 추출할 수 있었다. 이는 우리나라의 경우는 면적이 큰 대도시권에 있어서 복수의 비교적 작은 규모의 자족적 차하위 도시권 이 형성되어 있지 못함을 시사하는 것으로서 3장에서 살펴본 우리나라 국토공간 구조 및 정주체계 특성과도 일치하는 것이다. 따라서, 교통에너지의 감소를 위해 서는 각 권역별로 경제적․문화적 자족성을 갖춘 도시를 규모별로 육성하고, 규 모별․위계별 중심지의 연계성을 강화시키는 것이 필요함을 알 수 있다.

도시공간 차원에서는 1996년, 2002년 서울시 교통조사결과를 사용하여 교통에 너지 소비와 도시규모, 인구밀도, 도로특성, 토지이용 등의 도시구조 특성과의 상 관관계를 분석하였다. 본 연구에서는 종속변수로 총승용차 통행거리라는 실증자 료를 사용하였고, 수도권에 속한 11개 도시를 대상으로 분석하였다. 분석결과 인 구와 총면적이 교통에너지 소비와 뚜렷한 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타났 고, 수도권 도시의 모도시인 서울의 종속성이 심각함을 발견하였다. 인구와 고용 은 특정 중심지역에 근접하여 집중 분포할수록 총 승용차통행거리가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 서울 도심과의 거리와 평균 통근거리와의 관계를 살펴본

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결과, 서울도심으로부터 25km정도 이격된 부분에서 평균 통근거리가 증가하다 가 감소하게 되는 변곡점이 나타남을 발견할 수 있었다. 이를 통해 에너지절약 적 수도권 도시 공간구조 모형설정과 실천전략 수립의 실증적 근거로 삼을 수 있었다. 즉, 서울도심에서 30km이내의 도시들은 서울로의 의존성을 줄이고 자족 성을 강화하고, 서울외곽의 신거점 도시의 개발정책은 30km이상의 장거리 통근 을 억제하는 방안으로 나아가야 하며, 이는 상호 연계되어야 효과를 극대화 할 수 있을 것으로 판단된다.

한편 인구와 고용에 대한 지니계수 및 평균편차거리, 총 승용차 통행거리와의 상관관계분석을 통해 수도권 외곽의 자족성을 확보한 거점도시들은 중심지역에 인구와 고용을 집중 분포되어 있을수록 교통 에너지소비의 관점에서 효율적인 도시 공간구조인 것으로 분석되었다.

제 5장 국토․도시 공간구조 개편에 따른 교통에너지 절감효과 분석 본 장에서는 크게 국토 전체 및 도시권 차원으로 구분하여 공간구조 개편에 따른 교통에너지 절감효과를 분석함으로써 가장 바람직한 에너지절약적인 공간 구조 모형을 도출하고자 하였다.

먼저 국토공간 차원의 분석에서는 수도권 소재 사업체 종사자수를 전국의 8개 광역권에 이전시키는 시나리오를 통해 통행량의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 수 도권에서 가장 많은 인구의 유출이 있었던 시나리오Ⅰ(수도권 종사자수의 70%

를 각 광역권으로 권역별 주기능을 고려하여 배분)의 통행량과 통행비용에서 가 장 많은 감소를 보였다. 그러나 통행비용(시간)의 경우는, 수도권소재 사업체의 종사자수를 여타 광역권으로 많이 분산시키면 시킬수록 증가되었다. 그 이유는 수도권의 제조업 및 서비스업 등이 지나치게 편중되어 있기 때문인 것으로 판단 된다. 따라서 현 상태의 국토공간구조 하에서는 일단 수도권의 집중을 완화시키 면서 여타의 광역권에 비해 경쟁력이 있는 부산․울산․경남광역권을 중심으로 산업의 집중을 유도하는 전략이 마련될 필요가 있다. 나아가 수도권의 집중 완화

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와 여타 광역권으로의 분산이 어느 정도 이루어졌을 때, 제3의 중심광역권을 키 워나가는 단계별(step by step) 방식의 국토 공간구조 개편이 필요함을 제안하였 다. 아울러 여객통행비용(시간)의 감소를 위해서는 지방도시간의 간선도로 등 광 역교통망 확충이 필요함을 제안하였다.

도시공간 차원의 분석에서는 ‘Brotchie 삼각형 지표’3)를 이용하여 1996년과 2002년 사이에 수도권에서 발생한 인구 및 사업체 종사자의 공간적 분포변화와 이를 통한 교통에너지 소비량의 변화를 분석하였다. 수도권 도시 공간구조 변화 의 분석을 바탕으로 수도권 도시 공간구조의 특성에 따른 5가지 도시 공간구조 시나리오를 설정하고, 각 시나리오에 대하여 ‘Brotchie 삼각형 지표’를 계산하여 교통에너지 절감효과를 비교․분석하였다. 특히 수도권 도시형태 총량적 특성변 수와 총 승용차통행거리 상관관계 분석을 통해 인구와 총면적이 교통에너지 소 비와 뚜렷한 상관관계를 갖고 있으며, 수도권 도시의 모도시 종속성이 심함을 발 견하였다.

분석결과를 토대로 현재 수도권 도시 공간구조의 특성을 고려하여 실현가능성 이 높은 도시 공간구조 개편안을 도출하여 수도권의 교통에너지 절약형 도시 공 간구조를 제안하였다. 교통에너지 절감효과가 높은 도시 공간구조는 분산집중형 중생활권 도시규모 모형4)이며, 실현가능성이 높은 도시 공간구조는 분산집중형 대생활권 도시규모 모형5)이다.

제 6장 에너지절약적 국토발전을 위한 전략과 방안

본 장에서는 지금까지의 분석결과를 바탕으로 에너지절약적인 국토발전을 위

3) Brotchie 삼각형 지표는 토지이용과 교통의 상호관계에 기초하여 도시공간구조를 토지이용의 시스템 과 교통의 시스템으로 정의한 것으로써 이를 통해 도시공간구조의 유형을 정량적으로 분류할 수 있 고, 도시공간구조와 교통발생간의 인과관계를 평균통근거리와 평균토지이용의 분포거리로 분석할 수 있다.

4) 본 모형은 도심과 4개의 부심(동북, 서북, 서남, 동남), 경기인천권의 5대 생활권(동북지역, 서북지역, 서남지역, 동남지역, 서남지역)과 5대 교통축 시나리오로 구성된다.

5) 본 모형은 기존의 서울권과 경기인천권의 5대 생활권 시나리오로 구성된다.

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한 국토․도시공간 구조개편의 기본방향을 설정하고 이를 구체적으로 실천하기 위한 전략과 과제에 대해 기술하였다.

교통에너지 소비를 최소화하는 관점에서 바람직한 국토․도시 공간구조는 기 존의 단핵집중형에서 ‘분산된 집중(decentralized concentration)'의 다핵집중형 공 간구조, 즉 포도송이형 구조로 개편하는 것이다. 이러한 기본방향을 전제로 국토 공간과 도시공간 차원(수도권에 한정함)에서의 공간구조 개편전략을 제시하였 고, 이를 구체적으로 실현하기 위한 실천전략과 정책적․제도적․기술적 기반구 축 과제를 제시하였다.

에너지 소비를 최소화하기 위한 국토 공간구조 개편전략으로는 첫째, 수도권 집중을 완화시키기 위한 수도권 인구 분산정책과 국가 중추기능의 적절한 분산 정책이 필요하다. 특히 수도권에 지나치게 집중된 제조업 및 서비스업 등은 대도 시경제권을 단위로 지방육성전략의 수립과 추진을 통해 분산시킬 필요가 있다.

여타의 광역권에 비해 경쟁력이 있는 부산․경남 광역권은 산업클러스터 정책을 강화시킬 필요가 있다. 수도권의 집중완화와 여타 광역권으로의 분산이 어느 정 도 이루어졌을 때, 제3의 광역권을 키워나가는 단계별 국토공간구조 개편전략이 요구된다.

둘째, 지방대도시 및 중소도시의 집중개발과 중심지 기능 강화 전략이 요구된 다. 지방의 대도시를 서울과 상호 연계되면서 권역의 최고차 중심지로서 기능할 수 있도록 집중개발 방식으로 정비하고, 중추관리기능, 고차서비스 기능을 확충 하는 방안을 국가균형발전 전략, 공공기관 이전 전략 등 국정과제와 연계하여 모 색할 필요가 있다. 지방 중소도시는 국토 정주체계의 허리 역할을 담당할 수 있 도록 권역의 중심대도시와 밀접하게 연계되는 가운데, 농어촌지역에 대한 중심 기능을 확보할 수 있어야 한다.

셋째, 고속도로, 철도 결절지에 경제․문화․교육기능이 연계된 완결형 직주 근접의 자족형 중소도시를 육성․정비하는 전략이 요구된다. 이들 자족형 중소 도시들은 철도, 도로 등 대중교통수단으로 연결되어, 지역내와 지역외의 접근성

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을 높일 수 있도록 지역개발계획과 교통계획이 상호 연계되는 통합체계를 구축 해야 한다. 교통계획과 토지이용계획의 연계, 간선도로망과 지방도로망의 연계 등 부문별, 시설별, 수단별 통합체계를 정비할 필요가 있다.

에너지 소비를 최소화하기 위한 수도권의 공간구조 개편전략으로는 첫째, 서 울외곽의 거점도시를 중심으로 상호연계-보완형 자족도시권을 형성해야 한다.

서울로의 통행집중을 완화할 수 있는 위치(서울로부터 30㎞권 이상)에 성장 잠재 력이 있는 도시를 거점도시로 설정할 필요가 있다. 거점도시는 수도권의 부핵도 시로 육성하되 연접도시들과 상호연계성을 높이고, 기능적으로 보완하는 자족도 시권 형성을 유도하여 중소도시별 자족성 결여의 한계를 극복해야 할 것이다. 둘 째, 서울 인근지역의 개발은 도시기반시설과 연동하여 단계별로 추진해야 한다.

거점도시 일원의 신규도시 개발은 원거리 개발을 우선 지원하되, 중․저밀도 수 준으로 추진되어야 한다. 단기수요에 대응한 대도시주변의 택지개발은 필요시 추진하되 도시연담화는 불허하고, 반드시 도시기반시설과 연동하여 추진할 수 있는 제도적 여건을 마련하여 단계별로 추진하도록 한다. 셋째, 서울지향형 교통 축은 다핵격자-순환형 광역교통망 체계로 개편하도록 한다. 현재의 서울지향적 인 방사형 교통축은 남북 및 동서축을 중심으로 한 다핵격자-순환형 광역교통 망 체계로 개편을 추진하도록 한다. 이와 함께 국가간선철도, 광역철도, 도시철도 간 연계망 구축을 통한 대중교통을 활성화하는 대책을 강화할 필요가 있다. 넷 째, 에너지 효율적인 거점도시를 육성해야 한다. 서울을 제외한 각 생활권에 거 점도시의 육성을 통해 서울로의 통근통행 및 장거리 통행을 억제하여 에너지 효 율적인 공간구조 체계로의 개편을 추진할 필요가 있다.

이를 실현하기 위한 실천전략으로는 첫째, 수도권 인구․기능 분산정책 추진, 둘째, 중소규모의 고밀압축형태의 자족도시 육성, 셋째, 토지이용과 교통의 통합 계획 제도화 등을 제시하였다.

마지막으로 에너지 절약적인 국토발전을 위한 정책적․제도적․기술적 기반 구축 과제로서 첫째, 교통에너지 감소를 고려한 토지이용과 교통의 연계제도 도

(15)

입방안, 둘째, 자동차 이용을 근본적으로 감소시키는 도시개발방안 모색, 셋째, NPTS(National Person Trip Survey) 실시 및 DB기반 구축, 넷째, 토지이용과 교통 의 통합모형 개발 등을 제시하였다.

제 7장 요약 및 결론

본 장에서는 앞장에서 조사․분석한 내용과 이를 토대로 제안된 각종 실천방 안과 과제 등을 핵심적으로 요약정리하고, 본 연구의 한계와 향후 과제에 대해 제시하였다.

자원절약을 통한 지속가능한 국토발전을 도모하기 위해서는 무엇보다 교통에 너지 절약을 도모할 수 있는 국토․도시공간 계획과 교통시스템이 연계된 정책 적․제도적․기술적 대책 강구가 필요함을 특히 강조하고자 하였다.

그리고 향후 본 연구에 내재한 근본적인 한계를 극복하고, 국토․도시정책과 교통정책을 통합하는 연구가 활성화되기를 기대하며, 연구의 한계 및 발전방향 을 제시하였다.

(16)

차 례

발간사 ··· ⅰ 서 문 ··· ⅲ 요 약 ··· ⅴ

제 1 장 서 론

1.연구의 필요성 ··· 1

2. 연구의 목적과 방법 ··· 3

1) 연구목적 ··· 3

2) 연구범위 ··· 4

3) 연구방법 ··· 5

3. 연구수행의 틀 ··· 7

4. 연구참여체계 ··· 8

제 2장 관련이론 및 선행연구 검토 ··· 11

1. ‘자원절약적 국토발전’의 정의 ··· 11

(17)

1) 개념적 정의 ··· 11

2) 실천적 정의 ··· 14

2. 관련 이론검토 ··· 15

1) 지속가능한 개발과 국토․도시공간 형태 ··· 15

2) 고밀개발론과 분산개발론 ··· 19

3. 선행연구 검토 ··· 27

1) 공간구조와 교통간의 관계 ··· 27

2) 교통에너지 영향요인 관련 연구 ··· 32

3) 국토․도시공간구조 변화와 교통에너지 소비 최소화 분석 연구 ··· 38

4. 선행연구의 종합 및 본 연구에의 시사점 ··· 41

1) 선행연구 및 이론의 종합 ··· 41

2) 본 연구에서의 시사점 ··· 43

3) 본 연구의 차별성 ··· 45

제 3장 국토․도시공간구조 변화와 교통에너지 소비특성 분석 ··· 47

1. 국토․도시공간구조 변화 ··· 47

1) 정주체계와 인구밀도 ··· 47

2) 도시규모와 인구분포 ··· 48

2. 교통 통행 현황 및 특성 ··· 51

(18)

1) 지역간 통행량(도로부문) 현황 및 특성 ··· 51

2) 자동차 주행거리 현황 및 특성 ··· 57

3. 교통에너지 소비 현황과 특성 ··· 58

1) 교통에너지 소비 추이 ··· 58

2) 주요 도시별 교통에너지 소비 현황과 특성 ··· 60

제 4장 국토 및 도시공간 차원에서의 교통에너지 소비 요인분석 ··· 67

1. 분석 개요 ··· 67

2. 국토공간 차원 ··· 69

1) 교통에너지 소비에 영향을 미치는 지표의 설정 ··· 69

2) 교통에너지 소비에 영향을 미치는 영향분석 ··· 73

3) 기타 도로부문 에너지 소비에 영향을 주는 요소 ··· 82

4) 분석결과 종합 ··· 83

3. 도시공간 차원(수도권을 사례로 검증) ··· 85

1) 분석 개요 ··· 85

2) 분석의 틀 ··· 85

3) 수도권 교통현황 분석 ··· 97

4) 도시형태의 총량적 특성변수와 총 승용차통행거리와의 상관관계 분석 108 5) 도시형태의 공간구조적 특성변수와 총 승용차통행거리와의 상관관계 분석 122 6) 기존 연구결과와의 비교와 시사점 ··· 127

(19)

제 5장 국토․도시공간구조 개편에 따른 교통에너지 절감효과 분석 ··· 131

1. 국토공간구조 전환과 교통에너지 절감효과 분석 ··· 131

1) 인구분포-통행비용의 추출 ··· 132

2) 국토공간구조 시나리오 ··· 134

3) 인구분산을 통한 교통에너지 절감효과 분석 ··· 137

4) 외국분석 사례와의 비교 검토: 일본사례를 중심으로 ··· 145

2. 도시공간구조 개편에 따른 교통에너지 절감효과 분석 ··· 155

1) 수도권 도시공간구조와 교통에너지 소비량변화 분석 ··· 155

2) 수도권 도시공간구조 시나리오 ··· 161

3) 도시공간구조 개편을 통한 교통에너지 절감효과 평가 ··· 179

3. 직주배분의 최적화를 통한 교통에너지 절감효과 분석 ··· 186

1) 분석 개요 ··· 186

2) 서울대도시권의 통근패턴 분석 ··· 191

3) 서울대도시권의 초과통근 및 최적 직주배분 문제 ··· 199

4) 서울대도시권과 동경대도시권의 사례비교 ··· 202

5) 분석결과 종합 및 시사점 ··· 215

제 6장 에너지절약적 국토발전 전략과 방안 ··· 217

1. 에너지절약적 국토․도시 공간구조 개편방향 ··· 217

1) 본 연구에서 발견한 정책적 시사점과 공간구조 개편의 기본방향 ··· 217

2) 국토 공간구조 개편 전략 ··· 220

3) 수도권 공간구조 개편전략 ··· 222

(20)

2. 실천방안 ··· 225

1) 수도권 인구․기능 분산정책 추진 ··· 225

2) 중소규모의 compact city형 자족도시 육성 ··· 225

3) 토지이용과 교통의 통합계획 제도화 ··· 226

3. 정책적․제도적․기술적 기반구축을 위한 향후 과제 ··· 230

1) 교통에너지 감소를 고려한 토지이용과 교통의 연계제도 모색 ··· 230

2) 자동차 이용을 근본적으로 감소시키는 토지개발방식 발굴 ··· 232

3) NPTS(National Person Trip Survey) 실시 및 DB기반 구축 ··· 233

4) 토지이용과 교통의 통합모형 개발 ··· 234

제 7장 요약 및 결론 ··· 239

참고문헌 ··· 255

SUMMARY ··· 263

부 록 ··· 268

(21)

표 차례

<표 2-1> 도시공간변천의 4가지 모형(prototype) ··· 17

<표 2-2> Rickaby의 5개 도시개발 유형과 교통에너지절감 효과 ··· 25

<표 2-3> 교통에너지에 영향을 미치는 요인 분석연구 분류 ··· 33

<표 3-1> 도시규모별 인구분포의 권역간 비교 : 2000년 ··· 49

<표 3-2> 지역별 인구규모 및 입지 특성 ··· 50

<표 3-3> 전국 도로부문 OD교통량 ··· 52

<표 3-4> 수도권내 도로부문 OD교통량 ··· 56

<표 3-5> 주요국가의 도로교통량과 주행거리 현황 ··· 57

<표 3-6> 우리나라의 에너지소비 부문별 추이 ··· 59

<표 3-7> 수송부문에서의 에너지 소비량 ··· 59

<표 3-8> 국가별 교통부문의 에너지소비량 비교(1996년) ··· 60

<표 3-9> 주요 도시별 자동차 연료소비 특성 ··· 61

<표 3-10> 지역별 1일 평균 주행거리 ··· 63

<표 4-1> 설명변수 ··· 74

<표 4-2> 승용차 총 통행량에 대한 회귀모형 ··· 76

<표 4-3> 기타 승용차 통행량에 영향을 주는 요소 ··· 78

<표 4-4> 버스 총 통행량에 대한 회귀모형 ··· 80

<표 4-5> 트럭 총 통행량에 대한 회귀모형 ··· 81

(22)

<표 4-6> 트럭 총 통행량에 대한 회귀모형 ··· 82

<표 4-7> 도로부문 수송에너지에 영향을 주는 요소 ··· 84

<표 4-8> 1996년과 2002년 수도권 교통존 체계의 비교 ··· 87

<표 4-9> 분석 대상도시 선정 ··· 91

<표 4-10> 도시의 형태적 특성변수 ··· 95

<표 4-11> 수도권의 인구변화 ··· 96

<표 4-12> 수도권의 종사자수 변화 ··· 97

<표 4-13> 1995년과 2000년 인구, 가구 및 종사자수 비교 ··· 98

<표 4-14> 1995년과 2000년 수용학생수 비교 ··· 99

<표 4-15> 1995년과 2000년 자동차등록대수 비교 ··· 100

<표 4-16> 1995년과 2000년 표본 미취학 아동수 분포 비교 ··· 101

<표 4-17> 1996년과 2002년 교통량 비교 ··· 102

<표 4-18> 1996년과 2002년 주요 교통축별 교통량 비교 ··· 102

<표 4-19> 2002년 서울시 목적 통행지표 ··· 104

<표 4-20> 1996년 서울시 목적 통행지표 ··· 104

<표 4-21> 1996년과 2002년 서울시 목적 통행지표 비교 ··· 104

<표 4-22> 2002년 서울시 수단 통행지표 ··· 105

<표 4-23> 1996년 서울시 수단 통행지표 ··· 106

<표 4-24> 1996년과 2002년 서울시 수단 통행지표 비교 ··· 106

<표 4-25> 1996년과 2002년 도시별 도시형태 특성변수 자료 ··· 108

<표 4-26> 총량적 특성변수와 총 승용차 통행거리와의 상관관계 분석결과 108

<표 4-27> 1996년과 2002년 공간구조적 특성변수 자료 ··· 123

<표 4-28> 공간구조적 특성변수와 승용차 통행거리와의 상관관계 분석결과 123

<표 5-1> 광역권별 개발전략 ··· 136

<표 5-2> 시나리오 작성 ··· 138

<표 5-3> 광역권별 인구, 통행량 및 원단위 ··· 139

<표 5-4> 시나리오Ⅰ, Ⅱ의 결과값 ··· 139

<표 5-5> 시나리오Ⅲ, Ⅳ의 결과값 ··· 140

<표 5-6> 현재의 실제통행량․통행비용과 최적통행량․통행비용 ··· 141

(23)

<표 5-7> 각 교통수단의 지역내 평균거리(㎞) ··· 148

<표 5-8> 수송모델 파라미터 일람표 ··· 151

<표 5-9> 각 추계식의 결정계수 ··· 152

<표 5-10> 교통에너지 소비의 현상치와 모델에 의한 추계치(1990년) ··· 152

<표 5-11> 지방분산화에 따르는 인구분포의 변화와 교통에너지의 소비량 · 153

<표 5-12> 1996년과 2002년 수도권 Brotchie-삼각형 지표 계산결과 ··· 159

<표 5-13> 수도권 신도시 거주자의 출근 목적지 분포 (2000년) ··· 165

<표 5-14> 새로운 공간구분에 따른 수도권 도시공간구조의 변화 ··· 167

<표 5-15> 수도권 도시공간구조 시나리오의 설정근거 ··· 169

<표 5-16> 수도권 도시공간구조 시나리오 ··· 170

<표 5-17> 수도권 도시공간구조 시나리오와 총 승용차통행거리 ··· 176

<표 5-18> 수도권 도시공간구조 시나리오와 Brotchie 삼각형 지표 ··· 177

<표 5-19> 시나리오의 생활권별 인구와 종사자수 ··· 181

<표 5-20> 시나리오별 인구와 종사자수 가중평균비 ··· 182

<표 5-21> 시나리오별 인구와 종사자수 구성비 지니계수 ··· 183

<표 5-22> 서울시의 유․출입 통근자 비율 ··· 191

<표 5-23> 서울시 구별 직주 비율 및 평균통근시간 ··· 194

<표 5-24> 서울로의 통근비율 ··· 195

<표 5-25> 각 수단별 이용 비율 ··· 197

<표 5-26> 각 수단별 평균통근시간 ··· 198

<표 5-27> 서울대도시권에서의 초과통근 ··· 199

<표 5-28> 서울시 강남․북간의 교차 통근자 비율 ··· 201

<표 5-29> 거리별 실제 및 최적 통근자수 ··· 203

<표 5-30> 동경대도시권의 시간적․공간적 범위 ··· 203

<표 5-31> 서울대도시권과 동경대도시권의 결과 비교 (시간변수) ··· 205

<표 5-32> 서울대도시권과 동경대도시권의 결과 비교(거리변수) ··· 206

<표 5-33> 거리변수에 따른 서울대도시권의 초과통근에 관한 국내 선행연구207

<표 5-34> 지역 분할에 따른 평균통근시간과 초과통근비율 ··· 208

<표 5-35> 교통수단별 이용 비율 (서울대도시권) ··· 208

<표 5-36> 교통수단별 이용 비율 (동경대도시권) ··· 209

(24)

<표 5-37> 각 수단별 내부/외부 통근시간 및 차이 ··· 209

<표 5-38> 도심의 업무인구를 부도심으로 분산 (시나리오 1) ··· 211

<표 5-39> 도심의 업무인구를 9개의 교외도시로 분산 (시나리오 2) ··· 211

<표 5-40> 9개 교외도시와 부도심으로부터 도심의 업무인구를 집중 (시나리오 3)

··· 211

<표 5-41> 도심지역의 상주인구비율 증가 (시나리오 4) ··· 212

<표 5-42> 시나리오의 결과 ··· 213

<표 6-1> ISGLUTI 연구의 9개 토지이용-교통 통합모형 ··· 235

<표 6-2> 세계 주요 도시 적용의 21개 토지이용-교통 통합모형 ··· 236

(25)

그림 차례

<그림 1-1> 연구 수행 틀 ··· 8

<그림 1-2> 연구참여체계 ··· 9

<그림 2-1> 도시공간구조 개념도 ··· 12

<그림 2-2> 토지이용과 교통의 상관관계 개념도 ··· 13

<그림 2-3> 자원절약 및 분석범위 개요 ··· 15

<그림 2-4> 단핵집중형과 다핵집중형 도시공간구조 ··· 19

<그림 2-5> 공간구조․교통․에너지 소비와의 관계 ··· 28

<그림 2-6> 자가용이용자의 교통에너지 소비의 국제비교 ··· 31

<그림 3-1> 국내 대도시 도로부문 OD교통량 ··· 53

<그림 3-2> 정주계층간 여객통행 변화추이 ··· 54

<그림 3-3> 권역간 여객통행의 변화추이 ··· 55

<그림 3-4> 주요국가별 주행거리 비교 ··· 58

<그림 3-5> 국내 주요도시의 인구밀도와 자동차 연료소비량

(도시계획구역기준) ··· 62

<그림 3-6> 국내 주요도시의 인구밀도와 자동차 연료소비량

(시가화면적기준) ··· 62

<그림 3-7> 국내 주요도시의 인구규모와 자동차 연료소비량 ··· 63

<그림 3-8> 지역별 1일 평균주행거리(km) ··· 64

<그림 3-9> 일본 주요 지방도시 인구밀도와 세대당 자동차보유율 ··· 65

<그림 3-10> 일본 주요도시의 DID 인구밀도와 1인당 가솔린소비량 ··· 66

(26)

<그림 4-1> 통행행태(승용차)에 따른 권역구분도 ··· 74

<그림 4-2> 1996년 수도권 도로 네트워크 ··· 88

<그림 4-3> 2002년 수도권 도로 네트워크 ··· 89

<그림 4-4> 1996년과 2002년 통행배분 결과 ··· 90

<그림 4-5> 로렌츠곡선과 지니계수 ··· 93

<그림 4-6> 지니계수의 계산방법 ··· 94

<그림 4-7> 수도권 인구 비율 변화 ··· 96

<그림 4-8> 수도권 종사자수 변화 ··· 98

<그림 4-9> 서울도심과의 거리와 평균통근거리와의 관계 ··· 109

<그림 4-10> 총 승용차통행거리와 인구와의 상관관계 ··· 111

<그림 4-11> 총 승용차통행거리와 총면적과의 상관관계 ··· 112

<그림 4-12> 총 승용차통행거리와 시가화면적과의 상관관계 ··· 113

<그림 4-13> 총면적과 시가화면적과의 관계(1998년) ··· 113

<그림 4-14> 총면적(300㎢미만)과 시가화면적과의 관계(1998년) ··· 114

<그림 4-15> 총 승용차통행거리와 총인구밀도와의 상관관계 ··· 115

<그림 4-16> 총 승용차통행거리와 순인구밀도와의 상관관계 ··· 116

<그림 4-17> 과천시를 제외한 총 승용차통행거리와 순인구밀도와의 상관관계116

<그림 4-18> 인구 및 순인구밀도와의 관계 ··· 117

<그림 4-19> 총 승용차통행거리와 도로율과의 상관관계 ··· 118

<그림 4-20> 총 승용차통행거리와 노선밀도와의 상관관계 ··· 119

<그림 4-21> 총 승용차통행거리와 도로밀도와의 상관관계 ··· 119

<그림 4-22> 도로밀도와 총 승용차통행거리와의 관계(X, Y축 치환) ··· 120

<그림 4-23> 총 승용차통행거리와 2차선이하 도로밀도와의 상관관계 ··· 120

<그림 4-24> 총 승용차통행거리와 4, 6차선이하 도로밀도와의 상관관계 ··· 121

<그림 4-25> 총 승용차통행거리와 인구에 대한 지니계수, 평균편차거리와의 상관관계 ··· 124

<그림 4-26> 총 승용차통행거리와 고용에 대한 지니계수, 평균편차거리와의 상관관계 ··· 126

<그림 5-1> 통행량 산출흐름도 ··· 135

(27)

<그림 5-2> 실제통행시간과 최적통행시간의 비교 ··· 142

<그림 5-3> 현재 통행량의 최적배분 ··· 143

<그림 5-4> 시나리오Ⅰ 통행량의 최적배분 <그림 5-5> 시나리오Ⅱ 통행량의 최적배분 ··· 143

<그림 5-6> 시나리오Ⅲ 통행량의 최적배분 <그림 5-7> 시나리오Ⅳ 통행량의 최적배분 ··· 144

<그림 5-8> 지방분산화에 의한 인구변화와 교통에너지 소비량 ··· 153

<그림 5-9> Brotchie 삼각형 지표와 도시공간구조의 유형분류 ··· 157

<그림 5-10> 1996년과 2002년 수도권 Brotchie-삼각형 지표 ··· 160

<그림 5-11> 도심에서의 거리별 서울로의 통근율 ··· 162

<그림 5-12> 서울도심에서 거리별 서울로의 통근율 추이 ··· 163

<그림 5-13> 총 서울통근통행대비 거리별 통근통행비율 추이 ··· 163

<그림 5-14> 서울도심에서의 거리별 직주비율 ··· 164

<그림 5-15> 수도권 신도시 거주자의 통근통행 목적지 분포(2000년) ··· 166

<그림 5-16> 수도권의 새로운 공간구분체계 ··· 168

<그림 5-17> 수도권 도시공간구조 시나리오 ··· 171

<그림 5-18> 통행거리의 수정을 통한 직주균형효과 계산방법 ··· 175

<그림 5-19> 수도권 도시공간구조 시나리오와 Brotchie 삼각형 지표 ··· 178

<그림 5-20> 분석 흐름도 ··· 188

<그림 5-21> 초과통근과 직주의 최적 분배 ··· 190

<그림 5-22> 직장의 공간적 분포 (유입) ··· 192

<그림 5-23> 주거의 공간적 분포 (유출) ··· 193

<그림 5-24> 직주 비율에 따른 분류 ··· 193

<그림 5-25> 서울로의 통근비율 ··· 196

<그림 5-26> 누적 통근소요시간 ··· 199

<그림 5-27> 시나리오별 초과시간과 초과통근비율 ··· 214

<그림 6-1> 에너지절약적 국토발전의 기본방향 ··· 220

<그림 6-2> 다극분산형 국토공간구조 개편전략 ··· 221

<그림 6-3> 수도권 공간구조 개편전략 개념도 ··· 222

(28)

1

C H A P T E R 서 론

1. 연구의 필요성

에너지절약을 통한 지속가능한 개발을 실천하기 위해 국토․도시․교통분야 에서도 근본적인 대응방안을 모색하고 있다. 1992년 리우회의이후 지속가능한 개발의 이념 하에 보다 포괄적인 목적으로 교통정책과 환경정책의 통합 필요성 이 제기되면서 에너지문제를 연계시킨 종합적인 대책을 강구하는 움직임이 국 내․외에서 나타나고 있다. 특히, 최근 교토의정서 발효 및 고유가시대에 대비해 서, 에너지절약적 사회․경제구조로의 전환이 촉진되고 있는 가운데, 국토․도 시․교통분야에서도 장기적인 대응기반 마련을 요구하고 있기 때문이다.

우리나라의 경우, 수송부분의 에너지소비가 전체에너지소비의 13%(‘80)에서 22%(2001)로 연평균 8.1%수준으로 증가하고 있고, 이중 75%가 도로교통부문에 서 발생하고 있다. 2002년 현재 전국의 자동차대수는 약 1천3백만대로, 지속적 으로 증가하면서 자동차 1대당 평균 주행거리가 58.2㎞로 자동차중심국가로 평 가되고 있는 미국 60.6㎞에 이어 가장 높은 것으로 나타났다. 영국 44.3㎞, 독일 36.6㎞, 일본 29.8㎞6)에 비해서는 1.5배∼2배정도 주행거리가 길다.

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이는 우리나라 국토공간구조(토지이용)와 교통체계가 에너지 과소비형으로 되어 있음을 반증하는 예로서 국토의 지속가능한 발전 및 기후변화협약 이행 등 국제적인 이슈에 심각한 부정적 요인으로 작용할 것으로 우려되고 있다. 특히, 수도권 초일극 중심의 국토구조는 지역간 교통수요를 증가시키고 비자족적 도시 의 증가와 직주불균형의 도시확산은 수송부문 에너지소비를 지속적으로 증가시 키는 주요 요인의 하나로 지적되고 있다.

자원절약을 통한 지속가능한 국토발전을 도모하기 위해서는 무엇보다 수송부 문의 에너지절약을 도모할 수 있는 국토․도시공간 계획과 교통시스템이 연계된 종합적 대책이 강구되어야 한다. 공간구조(토지이용)의 변화는 교통수요와 공급 의 변화를 유발하고 이는 바로 에너지소비 증가로 이어지고 있다. 따라서 수송부 분의 에너지소비를 줄이기 위해서는 기술개발만으로 한계가 있으며, 경제적 접 근과 함께 토지이용계획에 기반을 둔 장기적․거시적 공간계획(예: 도시개발 및 배치전략) 모색이 요구된다. 유럽연합과 일본은 이미 국가적 주도(national initiative)와 사회적 호응(public support)하에 지속가능한 개발과 지구온난화 대책 의 일환으로 에너지절약적 국토공간․도시공간구조 개편 논의를 다양한 측면에 서 추진 중에 있다.

아직 우리나라는 에너지 절약적 국토발전방안 모색에 관한 장기적․거시적 연 구가 미흡하다. 국제적으로는 1970년대 에너지쇼크와 로마클럽의 ‘성장의 한계’

발표이후 에너지절약과 도시구조와의 관계를 규명하고 토지이용의 변경에 따라 교통량 혹은 교통에너지를 어느 정도 줄일 수 있는가를 분석하는 연구들이 지속 적으로 발표되고 있다. 특히 1992년 유엔환경개발회의(UNCED)이후 ‘의제 21(Agenda 21)’을 통해 토지이용과 교통계획의 통합논의와 실천전략들이 다양하 게 발표되고 있다. 우리나라의 경우, 1984년 ‘도시형태와 교통에너지소비패턴 연 구’를 시작으로 2000년 이후 학회와 연구소를 중심으로 이론연구를 중심으로 단

6) 외국의 자동차 1대당 평균 주행거리는 2000년 자료로서 우리나라의 같은시기의 주행거리는 63.6km로 서 가장 높게 나타남.

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편적으로 시도된바 있으나 국토차원의 거시적인 연구와 국토․도시․교통․에 너지․환경 부문간 학제적 연구는 아직 수행된바 없다.

2. 연구의 목적과 방법

1) 연구목적

에너지 절약적 국토발전방안 모색에 관한 장기적․거시적 방안 모색을 배경으 로 국정과제(National Project)로 진행된 본 연구는 크게 다음과 같은 다섯 가지 연구목적을 갖는다.

첫째, 에너지소비, 교통, 국토․도시공간구조와 정주패턴에 대한 이론 및 선행 연구를 검토한다. 지속가능한 개발과 국토․도시공간형태, 에너지소비․교통․

정주형태론를 대표하는 고밀개발론과 분산개발론에 관한 이론을 검토해보고, 이 러한 이론을 토대로 ‘공간구조와 교통에너지 소비와의 관계연구’, ‘교통에너지 영 향요인 분석연구’, ‘국토이용, 도시형태와 교통에너지소비에 관한 연구’ 등 다양 하게 시도된 선행연구를 검토하여 연구의 시사점을 도출해 보고자 한다.

둘째, 우리나라의 국토․도시공간의 교통에너지소비 현황과 특성을 진단해 보 고자 한다. 국토․도시공간의 정주패턴과 교통통행 특성을 검토해 보고, 주요 도 시의 교통에너지 소비현황과 특성을 조사한다. 그리고 수도권을 대상으로 공간 형태 변화에 따른 교통통행 특성변화 등을 조사한다.

셋째, 국토공간 차원과 도시공간 차원에서 공간형태 특성별로 교통에너지 소 비에 영향을 미치는 요인을 분석해 보고자 한다.

넷째, 국토․도시공간구조 전환에 따른 교통에너지 절감효과를 분석해 보고자 한다. 국토공간 차원에서는 인구 지방분산 및 교통수단 선택에 따른 교통에너지 소비 절감효과를 분석하고, 도시공간 차원에서는 도시공간구조 개편 (restructuring) 및 도시공간구조 조정(reorganizing), 직주배분의 최적화를 통한 교

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통에너지 소비 절감효과를 분석해 보고자 한다. 이를 통해 교통에너지 소비를 최 소화(혹은 최적화)할 수 있는 국토․도시공간구조 모형을 제안해 보고자 한다.

다섯째, 교통에너지 소비를 최소화하는 자원절약적 국토발전을 위한 실천전략 를 도출해 보고, 장기적으로 이를 실현할 수 있는 정책적․제도적․기술적 기반 구축과제를 제시해 보고자 한다.

2) 연구범위

본 연구에서는 우선 연구의 목적에 맞게 ‘자원절약'의 대상을 정해 연구의 범 위와 내용을 정하는 것이 중요하다. ‘자원 절약’의 대상은 에너지, 수자원, 광물자 원, 자연자원 등 다양하지만 본 연구에서는 ‘지속가능한 정주개발 증진방안과 통 합교통정책’과 관련하여 현재 가장 중요한 이슈가 되고 있는 ‘에너지 자원’을 연 구대상으로 하였다. ‘에너지 자원’ 중에서도 수송부문의 에너지소비를 대상으로 하고 있다. 이의 배경으로는 1973년과 1979년 두 차례에 걸친 세계적인 석유파 동은 공간구조와 교통에너지소비와의 관계에 대한 연구를 촉진하는 커다란 계기 가 되었던 점을 감안하였고, 2000년대 들어 각 국마다 지속가능한 발전을 실현할 수 있는 교통에너지 효율적인 공간구조 개편방안을 마련하는 연구 동향에 초점 을 맞추고자 하는 의도가 있다.

이러한 연구범위를 전제로 공간구조의 분석대상은 크게 국토공간차원과 도시 공간차원으로 나누어 수행하였다. 국토공간차원에서는 전국 16개 시․도를 기본 으로 하여 수도권과 강원권, 충북권, 대전․충남권, 전북권, 광주․전남권, 부 산․경남권의 8개 권역을 분석단위로 하였다.

도시공간차원에서는 자료구득상 수도권을 대상으로 서울시 도시기본계획과 서울을 포함한 수도권 광역대도시권계획에서의 도시공간구조계획체계를 반영하 여 포함하였다. 즉, 서울시 5대 생활권은 도심권(도심, 용산), 동북권(청량리, 왕십 리), 서북권(상암, 수색), 동남권(영동), 서남권(영등포, 여의도)이고, 수도권 광역

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대도시권은 동북지역(의정부시, 동두천시, 구리시, 남양주시, 파주시, 연천군, 포 천군, 가평군), 서북지역(고양시, 파주시), 서남지역(인천시, 안양시, 광명시, 군포 시, 김포시, 부천시, 시흥시, 안산시), 동남지역(이천시, 하남시, 과천시, 성남시, 의왕시, 용인시, 광주군, 양평군, 여주군), 수원지역(수원시, 평택시, 용인시, 화성 군, 오산시, 안성시)을 포함하였다. 특히 수도권 공간구조 변화와 수송에너지 소 비량을 산출하기 위하여 1996년 및 2002년 서울시 교통조사에 해당되는 행정구 역도를 각각 1,132개 존(zone)과 1,142개 존으로 GIS로 구축하여 분석하였다.

내용적 범위는 각 권역의 인구, 통근형태, 행정구역 면적 및 도시화율, 1인당 지방세 납부액, 1인당 도로부문 교통에너지 소비량, OD 및 네트워크, 도로망, 승 용차 총통행거리 등의 지표를 사용하였다.

3) 연구방법

본 연구에서는 국내․외 문헌조사와 분석, 통계자료의 수집과 분석, 연구협의 회와 자문회의를 통한 전문가와 실무담당자의 의견수렴, 외국사례의 수집과 조 사․분석 등의 방식을 활용하여 연구를 수행하였다. 특히 본 연구는 경제사회연 구회 협동연구로 진행되는 국정과제로서 2개 대학과 2개 연구소, 5인의 국내․외 전문가가 함께 참여하는 학․연 협동연구로 진행되었다. 특히 외국사례 조사․

분석에서는 해당연구에 직접 참여한 일본 전문가 2인을 초빙하여 미니세미나를 개최하여 분석방법과 연구내용 등에 대해 토론하고, 구체적인 내용은 원고작성 을 통해 본 연구에 참여하였다.

연구방법을 내용별로 정리하면 다음과 같다.

첫째, 국토도시공간, 교통, 에너지소비에 관한 기존의 국내․외 문헌조사와 분 석을 통하여 ‘자원절약적 국토발전방안’에 대한 개념을 정립하고 분석의 범위를 정해서, 정주패턴(인구밀도, 인구분산도, 통근형태 등)과 교통에너지소비와의 연 관성을 이론적 차원에서 종합적으로 검토하였다. 이러한 이론적 검토를 토대로

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통계자료를 수집하고 분석하였다.

둘째, 교통에너지소비에 영향을 미치는 인자를 파악하기 위하여, 우선 국내외 연구문헌을 통해 인구밀도, 인구배치, 도시배치에 따라 교통에너지 소비가 변화 될 수 있음을 고찰하였다. 교통에너지 소비가 적은 자원절약적 국토공간형태는

‘분산적 집중형태(decentralized concentration)’이라는 가정 하에, 국토공간 전체를 대상으로 하여 인구밀도, 인구배치, 도시규모 등이 도시간의 교통량과 에너지소 비에 어떠한 영향을 주는지에 대해 실증분석을 시도하였다. 이를 위해 우선 도시 분산을 나타내는 지표를 검토하고, 도시분산(엔트로피와 도시분산도)과 그 밖의 지표(도시화율, 인구밀도, 권역의 면적, 지방세 납부액 등)가 교통에너지 소비에 어떠한 영향을 미치는가에 대해 가설을 설정하고, 각 가설에 대해 회귀분석을 통 해 실증적으로 검토하였다. 자료수집의 한계상 도로, 철도, 해운, 항만의 수송부 문 중 도로부문에 한정하여 도시분산과 도로부문 교통에너지 소비관계를 분석하 였다.

도시공간차원에서는 수도권을 대상으로 1996년과 2002년 간의 11개 수도권 대 상도시에서 발생하는 승용차통근통행의 총통행거리를 산출하여 대상도시별로 교통에너지소비량의 변화를 산출하여 대상도시별로 도시의 형태적 특성 변수값 의 변화와 교통에너지 소비량의 변화의 관계를 안건혁(2000)의 회귀식에 적용하 였다. 안건혁(2000)의 회귀식이 교통조사자료에 근거한 수송에너지 소비량의 변 화를 설명할 수 있을 경우 이를 일반화시킬 수 있다는 가정 하에 분석을 시도하 였다.

셋째, 국토․도시공간구조 전환과 교통에너지 절감효과에 대해서는 각각 시나 리오를 설정하여 시나리오별로 분석하였다. 국토공간 차원에서는 인구지방분산 을 통한 교통에너지소비 절감효과 분석을 인구분포-통행비용모형을 구축하여 Emme/2분석모형을 통해 분석하였다.

도시공간 차원에서는 수도권을 대상으로 도시공간구조 개편(restructuring)과 조정(reorganizing)에 따른 교통에너지 절감 가능성을 분석하였다. Brotchie 삼각형

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지표를 이용하여 1996년과 2002년 사이에 수도권에서 발생한 인구 및 사업체 종 사자의 공간적 분포변화와 이를 통한 교통에너지 소비량의 변화를 분석하였다.

수도권 공간구조 특성에 따른 5가지 시나리오를 설정하고 각 시나리오별 교통에 너지 절감효과를 비교․분석하였다. 또한 직주배분의 최적화를 통한 교통에너지 절감효과를 서울, 동경, 로스앤젤레스를 비교하여 분석하였다. 초과통근 현상을 S+ NUOPT 프로그램을 이용하여 조사분석하고, 시나리오를 설정하여 비교분석 하였다.

넷째, 자원절약적 국토발전 전략과 방안은 위에서 도출된 분석결과를 토대로 자원절약적 국토발전을 위한 기본방향을 설정하고 국토공간 개편전략, 도시공간 개편전략을 제시하였다. 그리고 이를 실현하기 위한 실천전략과 과제, 정책적․

제도적․기술적 기반구축 과제를 제시하였다.

끝으로 외국사례의 수집과 분석을 위하여 해당분야 연구자를 초청하여 2차례 의 미니세미나를 개최하여, 세부 연구내용과 분석방법과 프로그램 적용, 활용동 향 등에 대해 서로의 의견을 교류하고, 정리․자문하는 등의 방법을 활용하였다.

7월 4일 일본 쯔구바대학교 스즈키(Tsutomu Suzuki)교수를 초정하여 “Excess Commuting in the Tokyo Metropolitan Area 측정과 전략”에 대해 의견을 교환하였 고, 8월 20일에는 일본 카가와대학교 도오이(Kenji Doi)교수를 초청하여

“Multi-Agent Land use & Transport Model 적용 및 과제”에 대한 미니 세미나를 개최하였다.

3. 연구수행의 틀

본 연구는 크게 5부문으로 구성되어 있으며, 국토공간차원과 도시공간차원의 분석으로 이루어졌다. 연구수행의 틀은 크게 관련이론 및 선행연구 검토, 국토 (도시)공간․교통․에너지 현황 및 특성, 국토공간 및 도시공간차원의 교통에너 지소비 요인분석, 교통에너지 절감효과 분석과 에너지절약형 국토․도시공간 모

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형제안, 실천전략과 과제 제시 등으로 정리할 수 있다.

<그림 1-1> 연구 수행 틀

문제제기

관련이론 및 선행연구 검토 국토(도시)공간•교통 • 에너지 현황 및 특성

교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인분석

국토공간구조 전환과 교통에너지 절감효과 분석

외국사례분석 자원절약적 국토발전을 위한 전략과 과제

정책건의 및 제안

에너지 측면과 국토발전 전략 연계 초점

국토공간차원 도시공간차원

교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인분석

도시공간구조 전환과 교통에너지 절감효과 분석 - 인구지방분산

- 제조업체 및 종사자 지방분산

- 도시공간구조개편(restructuring) - 도시공간구조조정(reorganizing) - 직주배분 최적화

교통에너지 절약형 국토공간 모형제안

교통에너지 절약형 도시공간 모형제안

- 기본방향과 실천전략

- 정책적•제도적 •기술적 기반구축 과제

4. 연구참여체계

본 연구는 경제사회연구회 학․연 협동 연구과제로 추진되었다. 위탁연구기관

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으로는 서울시립대학교, 한양대학교가 참여하였고, 한국환경정책․평가연구원 (KEI), 성균관대학교, 공주대학교, 일본 쯔구바대학교, 카가와대학교 전문가가 원고집필에 참여하였다.

연구참여기관간 1회/월 연구협의회를 개최하여 상호의견을 수렴하여 연구의 범위와 내용, 정합성을 조정하였고, 학계, 연구소, 정부, 언론계, 새국토연구협의 회 회원을 포함한 연구자문위원회를 구성하여 2차례 자문회의와 정책세미나를 개최하여 의견을 수렴하고 내용을 보완하였다.

연구참여체계는 <그림 1-2>와 같다.

<그림 1-2> 연구참여체계

국토연구원

서울시립대학교 한양대학교 한국환경정책평가연구원

성균관대학교 공주대학교

연구자문 위원회

새국토연구 협의회 일본쯔꾸바대학교

일본카가와대학교

국토연구원

서울시립대학교 한양대학교 한국환경정책평가연구원

성균관대학교 공주대학교

연구자문 위원회

새국토연구 협의회 일본쯔꾸바대학교

일본카가와대학교

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2

C H A P T E R 관련이론 및 선행연구 검토

1. ‘자원절약적 국토발전’의 정의

1) 개념적 정의

‘자원절약적 국토발전’은 ’92년 리우에서 개최된 ‘환경과 개발에 관한 UN회의 (UNCED)' 이후 전세계적인 관심사와 정책의제가 되고 있는 ‘지속가능한 개발 (sustainable development)’의 개념을 ‘공간 및 도시’차원에 접목하여 어떻게 실현해 볼 수 있을까 하는 대안 응용적 개념이다.

Brundtland Report(WCED, 1987)에서 정의하고 있는 ‘지속가능한 개발’의 기본 원칙은 ‘재생능력(regenerative capacity) 범위 내에서의 자연자원의 관리’임에 주목 하여, 자연자원의 주요소비자이자 오염물질과 폐기물의 생산자인 ‘도시(지역)’을 어떻게 계획․설계하고 관리하느냐에 따라 자원사용과 오염물질을 최소화할 수 있다는 전제 하에 출발하고 있다. ‘지속가능한 개발’에 대한 실천전략은 지난 10 여 년 동안 세계 각국의 경제․사회 모든 분야에서 다양하게 모색되고 있음에도 불구하고, 국토․도시공간 및 교통분야에서는 그 논의와 대응전략이 소극적으로

참조

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