국토연 200236
교통기술혁신이 국토공간에 미치는 영향분석 연구 - 고속도로 및 고속철도 건설의 지역파급효과 분석을 중심으로-
The Spatial Impact of Transport Technology Innovation on National Territory
- Focusing on the Spatial Impact of High-Speed Railway and Expressway on National Territory -
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정 일 호․강 동 진․지 광 식
연 구 진
연구책임․ 정일호 연구위원 연 구 반․ 강동진 연 구 원
지광식 (건설교통부 파견관)
국토연 2002-36․ 교통기술 혁신이 국토공간에 미치는 영향분석 연구 - 고속도로 및 고속철도 건설의 지역파급효과 분석을 중심으로 -
글쓴이․정일호, 강동진, 지광식 / 발행자․이규방 / 발행처․국토연구원 출판등록․제2-22호 / 인쇄․2002년 12월 27일 / 발행․2002년 12월 31일
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Ⓒ 2002, 국토연구원
*이 연구보고서의 내용은 국토연구원의 자체 연구물로서 정부의 정책이나 견해와는 상관없습니다.
서 문
교통기술의 혁신은 이동에 필요한 시간과 수송비용을 저감시켜 소통능력을 증 대시키기도 하지만, 궁극적으로는 지역간 접근성을 향상시키게 되며, 이와 같은 교통기술 혁신에 따른 지역간 접근성 제고는 항상 긍정적 효과만 있는 것이 아니 라 지역의 산업여건과 지역개발전략에 따라 공간적 파급효과도 달리 나타나게 된다. 즉, 접근성의 향상은 국토공간상의 어느 특정 지역에서는 성장을 위한 기 회요인이 될 수도 있지만 다른 지역에서는 위협요인이 될 수도 있다. 따라서 합 목적적인 국토공간계획을 위한 정책적 대응방안 모색을 위해서는 교통기술의 발 달이 국토공간에 미칠 순기능과 역기능의 파급효과를 미리 규명해 볼 필요가 있다.
본 연구는 이러한 배경하에서 교통기술 혁신의 개념을 지역간 접근성의 향상 으로 간주하고, 지역별 접근성의 차이가 지역성장에 미치는 영향을 파악할 수 있 는 계량모형을 구축한 후 고속철도와 신규고속도로의 건설 등 새롭게 시현될 교 통기술이 미칠 공간적 파급효과를 예측하며, 이렇게 파악된 파급효과에 따라서 국토공간계획상의 정책적 시사점을 도출하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적에 따라 본 연구에서는 접근성 및 지역파급효과 등과 관련한 이론 적 고찰 및 실증분석을 먼저 수행한 후 접근성의 변화에 따른 공간적 파급효과를 예측할 수 있는 계량모형을 구축하여 계량적 분석을 수행하였다.
교통기술혁신에는 통행의 편의성 제고, 안전성 확보 등의 여러 가지 측면이 있 을 수 있지만, 본 연구에서는 연구기간 및 인력의 제약 등으로 교통기술 혁신의
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정의를 지역간 접근성의 향상에 한정하여 연구를 진행하였고, 이러한 접근성의 향상에 따른 공간적 파급효과의 예측에서도 기존 자료의 부족 등으로 계량분석 결과의 정밀도 및 활용성 측면에서 한계가 있을 것으로 판단된다.
따라서 본 연구를 계기로 지역간 접근성의 향상 이외에도 여러 가지 측면의 교통기술의 혁신과 그 파급효과에 대한 장기적인 연구가 이루어지길 기대해보 며, 지역간 접근성의 변화와 공간적 파급효과간의 관계에 대해서도 보다 정밀하 고 활용도가 높은 분석이 뒤따라야 할 것으로 생각한다.
끝으로 본 연구를 수행하느라 애써준 정일호 연구위원의 노고에 감사하는 바 이며, 연구작업에 참여한 강동진 연구원 및 건설교통부의 지광식 파견관 에게도 진심으로 감사드린다.
2002년 12월 원장 이 규 방
요 약
교통기술의 혁신은 일차적으로 이동에 필요한 시간과 수송비용을 저감시켜 소 통능력을 증대시킬 뿐만 아니라, 궁극적으로는 지역간 접근성을 향상시키게 된 다. 이와 같은 교통기술 혁신에 따른 지역간 접근성 제고는 항상 긍정적 효과만 있는 것이 아니라 지역의 산업여건과 지역개발전략에 따라 공간적 파급효과도 달리 나타나게 된다. 즉, 접근성의 향상은 국토공간상의 어느 지역에서는 성장 을 위한 기회요인이 될 수도 있는 반면 다른 지역에서는 위협요인이 될 수도 있 는 것이다. 따라서 합목적적인 국토공간계획을 위한 정책적 대응방안 모색을 위 해서는 교통기술의 발달이 국토공간에 미칠 순기능과 역기능의 파급효과를 미리 규명할 필요가 있다.
본 연구의 목적은 지역별 접근성의 차이가 지역성장에 미치는 영향을 파악할 수 있는 계량모형을 이용하여 경부 및 호남고속철도와 신규고속도로의 건설 등 새롭게 시현될 교통기술의 공간적 파급효과를 예측하며, 이에 따른 국토공간계 획상의 정책적 시사점을 도출하는데 있다.
연구목적 달성을 위해 본 연구에서는 접근성 및 지역파급효과 등과 관련한 이 론적 고찰 및 실증분석을 먼저 수행한 후 접근성의 변화에 따른 공간적 파급효과 를 예측할 수 있는 계량모형을 구축하고 고속도로와 고속철도가 국토공간에 미 치는 파급영향을 계량적으로 분석하였다.
본 연구는 모두 5개의 장으로 구성되어 있다. 제1장 “연구의 개요”에서는 연
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구의 배경, 목적과 연구의 범위 및 연구 수행방법 등을 제시하였으며, 제2장 “교 통기술 혁신과 접근성”은 이론적 고찰 부분으로서 먼저 교통기술혁신의 특성들 을 검토하고, 본 연구의 목적에 부합하는 교통기술혁신의 정의를 설정하였다.
또한 접근성의 개념 및 각종 접근성 측정모형들을 검토하고, 국내의 기존 연구들 에서 접근성을 측정한 방식들을 살펴보았다. 추가적으로 접근성과 지역개발간 의 관계를 조명한 관련 이론들을 검토하고 국내의 관련 연구사례를 살펴보았다.
교통기술의 혁신은 이동에 필요한 시간과 비용을 저감시키고 소통능력을 증대 시키는 것을 궁극적인 목표로 하고 있으며, 그 특성에 따라 통행의 정시성 확보, 통행의 편의성 제고, 물류 수송비용 절감, 통행의사결정을 위한 정보제공, 통행의 안전성 확보, 환경친화적인 교통서비스 제공, 통행시간의 단축 등으로 대별해 볼 수 있다. 본 연구에서는 연구의 목적을 감안하여 교통기술 혁신을 이동에 필요 한 시간과 비용을 저감시키고 소통능력을 증대시켜 궁극적으로는 지역간 접근성 을 향상시키는 것으로 정의하였다.
또한 과거의 연구결과들을 토대로 접근성의 개념을 몇 가지로 나누어 보면 ‘지 역간 공간적 격리정도’, ‘개인이 해당 지역에서 어떠한 활동을 하기 위해 가질 수 있는 기회의 크기’ 및 ‘교통-토지이용 체계를 이용함으로써 얻어지는 소비자 잉 여 또는 순편익’의 세 가지로 정의할 수 있다. 이러한 접근성의 측정모형도 측정 관점에 따라 교통측면에서의 측정모형, 토지이용 측면에서의 측정모형 및 토지 이용-교통의 통합측면에서의 측정모형의 세 가지로 구분할 수 있다.
도로의 건설 등으로 인한 접근성의 향상으로 발생하는 지역개발 효과는 미시 경제적 효과와 거시경제적 효과로 구분할 수 있다. 여기서 미시경제적 효과를 측정하는 이론에는 접근성과 주거입지 또는 산업입지 간의 관계에 대한 이론이 주류를 이루고 있다. 반면에 거시경제적 효과를 측정하는 이론으로는 지역계량 경제모형, 수출기반모형, 지역간 투입산출모형, 변이할당분석 등이 있다.
제3장 “접근성 변화와 지역개발 사례 연구”에서는 과거 국내․외의 고속철도 및 고속도로들의 개통이 교통체계 또는 국토공간구조 및 관련 지역들의 경제․
사회적 측면에 미친 파급효과들을 개통 전․후의 상황들을 비교함으로써 살펴보 았다.
고속철도의 경우 일본의 신간선과 프랑스의 TGV가 국가교통체계 및 국토공 간구조 등에 미친 파급효과를 중점적으로 검토하였는데, 통행패턴의 측면에서는 일본과 프랑스의 경우 모두 약100∼500km에 해당하는 중거리 통행은 항공수요 에서 고속철도로 전환되는 통행량이 많은 반면 도로부문에서는 고속철도의 영향 이 크지 않은 것으로 나타났다. 한편 국토공간구조 및 경제․사회적 측면에서는 일본과 프랑스의 고속철도들이 고속철도 정차역들간의 인구이동 패턴의 변화, 정차지역의 산업입지 변화 및 지역매출액의 변화 등을 초래한 것으로 분석되었 으나, 이러한 변화들은 고속철도가 운행되는 국가들의 정치적, 경제․사회적 여 건에 따라서 상이한 파급효과를 보이고 있음을 알 수 있었다.
고속도로는 기존의 연구에서 수행된 경부고속도로 및 중부고속도로의 경제․
사회적 파급효과의 고찰결과를 살펴보았는데, 이들 고속도로들의 건설이 자신의 영향권 내에서 사업체수 증가, 총생산액 증가 등의 지역 경제 활성화 및 고용기 회확대에 기여한 것으로 나타났다. 반면에 고속도로의 영향권 내에 대도시가 포 함되어 있는지의 여부에 따라 인구, 차량보유대수, 지방세징수액 등 사회경제지 표들의 변화가 지역별로 서로 상이한 경향을 나타내고 있음을 알 수 있었다.
제4장 “고속도로 및 고속철도 건설의 지역파급효과 분석”에서는 향후 우리나 라의 고속도로 및 경부․호남고속철도 등의 건설이 국토공간구조에 미치게 될 영향을 계량적으로 추정하기 위하여 먼저 접근도의 변화와 인구, 건축허가면적 등의 사회경제지표간의 변화에 대한 회귀분석을 실시하였다. 그러나, 이러한 회 귀분석 결과가 통계적인 유의성 측면에서 접근도만으로는 지역의 사회경제적 지 표의 변화를 설명하는데 한계가 있음이 확인되었다. 따라서 이에 대한 대안으로 다지역투입산출(Multi-Regional Input-Output, MRIO)모형을 이용하여 접근도의 변 화에 따른 지역간 산업연관효과 및 국토의 균형개발효과 등을 추정하였다.
MRIO 모형을 사용한 지역파급효과 추정과정에서는 우선 도로와 철도에 의한
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통행시간의 영향을 종합적으로 고려할 수 있는 접근도의 개념을 설정하고, 이 접 근도에 포함된 파라메터(Parameter)를 고속도로 IC간 관측 OD 통행량과 철도 역 간 여객 OD를 이용하여 추정하였다. 이러한 과정을 거쳐 산출된 지역별 접근도 와 함께 지역별 제조업 고용자수, 제조업 고정자산 및 인구수를 독립변수로 포함 하는 제조업 생산함수를 구축한 후 이 식을 회귀분석으로 추정하였다. 제조업 생산함수의 추정결과를 바탕으로 장래 고속도로 및 고속철도가 건설될 경우의 지역별 접근도의 변화에 따른 지역별 제조업 생산액의 변동 규모를 산출하였으 며, 이 때 고속도로 및 고속철도의 건설 여부에 따른 시나리오를 설정하여 시나 리오별로 생산액의 변동규모를 따로 산출하였다. 다음으로는 지역별 제조업 생 산액 변동규모 산출결과를 MRIO 모형에 투입하여 지역별 생산유발효과 및 고용 유발효과를 산출하였다. 또한 MRIO 모형의 결과를 이용하여 지역간 지역내총 생산의 분포의 표준편차를 살펴봄으로써 접근도 변화에 따른 지역간 균형개발효 과를 평가하였다.
MRIO 모형을 사용한 파급효과의 예측결과 고속도로 및 고속철도의 건설로 인 하여 생산유발효과와 고용유발효과가 가장 크게 나타나는 지역은 경상남도 지역 이며, 반대로 이들 교통시설의 건설에 의한 접근도의 변화로 오히려 총생산액 및 고용유발요인이 상대적으로 가장 많이 감소하는 것으로 나타난 지역은 수도권 지역일 것으로 예측되었다. 또한 고속도로를 건설하는 경우보다 고속철도를 건 설하는 경우가 전체 지역별로 더 큰 규모의 생산유발효과 및 고용유발효과를 발 생시킬 것으로 예측되었으나, 지역간 균형개발 측면에서는 고속도로가 고속철도 보다 상대적으로 지역간 불균형 정도를 더 크게 감소시킬 수 있을 것으로 나타났 다. 따라서 고속도로와 고속철도에 대한 투자 우선순위 등의 결정은 지역간 균 형개발 측면과 국가 전체적인 경제발전간의 상쇄(Trade-Off)관계를 고려하여 종 합적으로 내려져야 할 것으로 판단된다.
제5장 “결론 및 향후 연구과제”에서는 본 연구의 결과와 연구의 한계 및 앞으 로의 연구과제를 제시하였다.
본 연구의 결과들에 대해서는 연구 진행 상의 세부적인 측면과 전반적인 측면 에서의 한계점 및 보완사항을 지적할 수 있는데, 세부적인 측면에서는 우선 MRIO 모형을 이용한 파급효과 산정 시 사용된 제조업 생산함수의 회귀식 추정 결과의 통계적 신뢰성을 높일 수 있는 추가적인 연구가 필요하고, MRIO 모형 자 체도 전국을 15개 지역단위로, 전체 산업을 16개 산업으로 집적한 모형을 사용하 여 분석 결과의 정밀도 및 활용성이 떨어지므로 차후 지역단위 및 산업단위에서 세분화된 MRIO 모형을 사용한 연구가 필요하다.
연구의 전반적인 측면에서는 교통기술혁신의 정의를 지역간 접근성의 향상에 한정하여 연구를 진행하였으나, 기타 여러 가지 측면의 교통기술혁신과 그 파급 효과에 대한 장기적인 연구가 단계적으로 진행될 필요가 있다.
차 례
서 문 ··· ⅰ 요 약 ··· ⅲ
제 1 장 연구의 개요
1. 연구의 배경 및 목적 ··· 1
2. 연구의 범위 및 수행방법 ··· 2
1) 연구의 범위 ··· 2
2) 연구 수행방법 ··· 3
제 2 장 교통기술 혁신과 접근성 1. 교통기술혁신의 특성 ··· 7
2. 접근성의 이론적 고찰 ··· 12
1) 접근성의 개념 및 측정모형 ··· 13
2) 국내 기존 연구의 접근도 측정 사례 ··· 18
3. 접근성 향상과 지역개발간의 관계 이론 고찰 ··· 22
1) 접근도 향상과 지역개발간의 관계 ··· 22
2) 관련 이론의 분류 ··· 26
3) 국내 기존 연구의 분석사례 ··· 29
제 3 장 접근성 변화와 지역개발 사례 연구
1. 고속철도 건설의 지역파급효과 사례 검토 ··· 31
1) 주요 국가의 고속철도 개요 ··· 32
2) 일본 신간선의 지역파급효과 사례 ··· 37
3) 프랑스 TGV의 지역파급효과 사례 ··· 44
4) 영․불 해저터널의 지역파급효과 사례 ··· 45
2. 고속도로의 지역파급효과 사례 검토 ··· 47
1) 도로수송의 효율화 제고 ··· 47
2) 제조업체 입지의 지역적 확산과 지역경제의 활성화 ··· 48
3) 고속도로 건설에 따른 경제․사회적 지표의 변화 ··· 53
3. 사례분석의 시사점 ··· 59
1) 고속철도에 대한 사례분석의 시사점 ··· 59
2) 고속도로에 대한 사례분석의 시사점 ··· 60
제 4 장 고속도로 및 고속철도 건설의 지역파급효과 분석 1. 접근도 변화와 사회경제지표간의 회귀분석 ··· 61
1) 회귀분석 과정 ··· 61
2) 회귀분석결과 ··· 67
2. 다지역 투입산출 모형을 이용한 지역파급효과 분석 ··· 68
1) 파급효과 분석방법 ··· 68
2) 파급효과 분석결과 ··· 90
3. 분석결과 종합 및 국토공간 정책상의 시사점 ··· 111
제 5 장 결론 및 향후 연구과제 1. 결 론 ··· 113
2. 연구의 한계 및 향후 연구과제 ··· 115
참고문헌 ··· 117
SUMMARY ··· 121
부 록 ··· 125
표 차례
<표 2-1> 교통기술혁신의 특성 및 관련기술 ··· 8
<표 2-2> 우리나라의 국가교통핵심기술 개발사업의 대상기술 ··· 10
<표 2-3> 교통시설의 개선으로 인한 효과의 유형 ··· 25
<표 3-1> 주요 국가의 고속철도 개요 ··· 33
<표 3-2> 도카이도 신간선 통과지역의 인구변화 ··· 39
<표 3-3> 산요신간선 통과지역의 인구변화 ··· 40
<표 3-4> 도호쿠 신간선의 도시별 매출액 변화(%) ··· 42
<표 3-5> 고속도로 IC 주변 국가․지방공단 분포현황(1992년 말 기준) ··· 49
<표 3-6> 고속도로주변 공업단지 입지현황 (1992년 말 기준) ··· 49
<표 3-7> 기간대별 경부․중부고속도로 영향권내 공단입지 변화 ··· 50
<표 3-8> 경부․중부고속도로 직․간접 영향권의 제조업체 부지면적 및 사업체수 의 변화 ··· 51
<표 3-9> 직․간접 영향권내 생산액 및 부가가치액의 변화 ··· 52
<표 3-10> 경부․중부고속도로 영향권별 인구변화 ··· 55
<표 3-11> 경부․중부고속도로 영향권별 차량보유대수 변화 ··· 56
<표 3-12> 경부․중부고속도로 영향권별 지방세 변화 ··· 57
<표 3-13> 직․간접 영향권내 제조업체 종사자수의 변화 ··· 58
<표 4-1> 회귀분석 대상 시(市) ··· 62
<표 4-2> 전국 시(市)별 접근도 및 변화율 ··· 64
<표 4-3> 접근도와 사회경제지표간 회귀분석 결과 ··· 67
<표 4-4> 132개 존(Zone) 구분 내역 ··· 71
<표 4-5> 도로부문의 토빗 모형 추정결과 ··· 75
<표 4-6> 철도문의 토빗 모형 추정결과 ··· 76
<표 4-7> 노정현 외 3인(2001)의 MRIO 모형의 15개 권역별 해당 시․군 내역 77 <표 4-8> 권역별 해당 존 및 회귀분석 대상 존 내역 ··· 79
<표 4-9> 철도의 가중치 대안별 제조업 생산함수 회귀분석 결과 ··· 80
<표 4-10> 전국 간선도로망 구축 계획 ··· 81
<표 4-11> 평가대안 / 철도의 가중치에 따른 시나리오 설정 내역 ··· 84
<표 4-12> 국토연구원(2001) 연구의 다지역 투입산출표 상의 산업분류 기준 ·· 85
<표 4-13> 고속도로만 건설 시 2020년의 권역별 총 유발효과 산출결과 ··· 93
<표 4-14> 고속철도만 건설 시 2020년의 권역별 총 유발효과 산출결과 ··· 97
<표 4-15> 고속도로와 고속철도를 모두 건설 시 2020년의 권역별 총 유발효과 산 출결과 ··· 101
<표 4-16> 평가대안 Ⅰ과 평가대안 Ⅱ의 2020년 권역별 유발효과 산출결과 비교104
<표 4-17> 평가대안 Ⅰ과 평가대안 Ⅲ의 2020년 권역별 유발효과 산출결과 비교106
<표 4-18> 평가대안 Ⅱ와 평가대안 Ⅲ의 2020년 권역별 유발효과 산출결과 비교108
<표 4-19> 접근도 변화 전․후의 권역간 GRDP 분포의 표준편차의 비교 · 110
그림 차례
<그림 1-1> 접근성 변화의 지역파급효과 산정 과정 ··· 5
<그림 2-1> 교통시설 개선의 인과관계 ··· 23
<그림 3-1> 일본의 고속철도망 ··· 34
<그림 3-2> 프랑스의 고속철도망 ··· 35
<그림 3-3> 영불해저터널의 위치도 ··· 37
<그림 3-4> 거리대별 고속교통수단의 분담율 ··· 38
<그림 4-1> 15개 권역 구분도 ··· 78
<그림 4-2> 경부고속철도 역간 거리 및 소요시간 ··· 83
<그림 4-3> 호남고속철도 역간 거리 및 소요시간 ··· 84
<그림 4-4> 노정현 외 3인(2001)의 연구의 다지역 투입산출표 작성과정 ·· 86
<그림 4-5> 다지역 투입산출표의 구조 ··· 89
<그림 4-6> 고속도로만 건설 시 2020년의 권역별 생산유발효과 산출결과 91 <그림 4-7> 고속도로만 건설 시 2020년의 권역별 고용유발효과 산출결과 92 <그림 4-8> 고속도로만 건설 시 2020년의 권역별 총 유발효과 산출결과 ·· 94
<그림 4-9> 고속철도만 건설 시 2020년의 권역별 생산유발효과 산출결과 95 <그림 4-10> 고속철도만 건설 시 2020년의 권역별 고용유발효과 산출결과 96 <그림 4-11> 고속철도만 건설 시 2020년의 권역별 총 유발효과 산출결과 ·· 98
<그림 4-12> 고속도로와 고속철도를 모두 건설 시 2020년의 권역별 생산유발효과 산출결과 ··· 99
<그림 4-13> 고속도로와 고속철도를 모두 건설 시 2020년의 권역별 고용유발효과 산출결과 ··· 100
<그림 4-14> 고속도로와 고속철도를 모두 건설 시 2020년의 권역별 총 유발효과 산출결과 ··· 102
<그림 4-15> 평가대안 Ⅰ과 평가대안 Ⅱ의 2020년 생산유발효과 산출결과 비교 104
<그림 4-16> 평가대안 Ⅰ과 평가대안 Ⅱ의 2020년 고용유발효과 산출결과 비교 105
<그림 4-17> 평가대안 Ⅰ과 평가대안 Ⅱ의 2020년 총유발효과 산출결과 비교105
<그림 4-18> 평가대안 Ⅰ과 평가대안 Ⅲ의 2020년 생산유발효과 산출결과 비교 106
<그림 4-19> 평가대안 Ⅰ과 평가대안 Ⅲ의 2020년 고용유발효과 산출결과 비교 107
<그림 4-20> 평가대안 Ⅰ과 평가대안 Ⅲ의 2020년 총유발효과 산출결과 비교107
<그림 4-21> 평가대안 Ⅱ와 평가대안 Ⅲ의 2020년 생산유발효과 산출결과 비교 109
<그림 4-22> 평가대안 Ⅱ와 평가대안 Ⅲ의 2020년 고용유발효과 산출결과 비교 109
<그림 4-23> 평가대안 Ⅱ와 평가대안 Ⅲ의 2020년 총유발효과 산출결과 비교109
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C H A P T E R 연구의 개요
1. 연구의 배경 및 목적
교통기술은 여객과 화물의 수송에 필요한 교통시스템1)에 관한 기술로 정의되 며, 교통기술의 혁신은 궁극적으로는 고속・대량 수송을 가능하게 하고 통행의 정시성, 편의성, 안전성을 제고하며, 통행에 따른 사회적 비용(대기오염, 소음, 교 통사고)의 저감과 통행자의 합리적인 의사결정의 증진을 목표로 한다.
교통기술의 혁신은 일차적으로 이동에 필요한 시간과 수송비용을 저감시켜 소 통능력을 증대시킬 뿐만 아니라, 궁극적으로는 지역간 접근성을 향상시키게 된 다. 또한 개선된 소통능력은 부차적으로 국토공간에 다양한 직․간접적인 연쇄 파급효과를 초래하게 된다. 이와 같은 국토공간상의 직․간접적인 파급효과에 는 산업입지의 이동, 지역의 고용 및 소득 증대, 서비스업 성장 등이 포함되나, 그 유형이 다양하고 크기가 지역 특성에 따라 상이하며, 해당 교통기술혁신만의 영향인지를 파악하기가 어렵고 파급효과들이 중복 산정되는 경우가 발생하기도 한다.
1) 이 교통시스템은 교통로, 수송수단, 동력, 운행관리 등으로 구성되어 있다.
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교통기술 혁신에 따른 지역간 접근성 제고(시간비용 절감)는 항상 긍정적 효과 만 있는 것이 아니라 지역의 산업여건과 지역개발전략에 따라 그 파급효과도 달 리 나타나게 된다. 즉, 접근성의 향상은 국토공간상의 어느 지역에서는 성장을 위한 기회요인이 될 수도 있는 반면 다른 지역에서는 위협요인이 될 수도 있는 것이다.
따라서 합목적적인 국토공간계획을 위한 정책적 대응방안 모색을 위해서는 교 통기술의 발달이 국토공간에 미칠 순기능과 역기능의 파급효과를 미리 규명하는 것이 필수적이다.
이러한 배경에서 본 연구의 목적은 지역별 접근성의 차이가 지역성장에 미치 는 영향을 파악할 수 있는 계량모형을 구축하고 경부 및 호남고속철도와 신규고 속도로의 건설 등 새롭게 시현될 교통기술이 미칠 공간적 파급효과를 예측하며, 이렇게 파악된 파급효과에 따라서 국토공간계획상의 정책적 시사점을 도출하는 데 있다.
2. 연구의 범위 및 수행방법
1) 연구의 범위
본 연구에서는 교통기술의 혁신에 따른 파급효과 규명 시 교통시설 건설단계 에서의 파급효과는 분석에서 제외하였다. 또한 교통수단 중 해운, 항공을 제외 한 육상교통수단에 국한하여 전국 고속도로와 고속철도만을 대상으로 그 파급효 과를 분석하였다.
연구의 시간적 범위로는 접근도와 지역별 각종 사회경제지표간의 회귀분석단 계에서는 1995년과 2000년의 2개 연도에 대한 분석을 수행하였고, 다지역 투입산 출(Multi-Regional Input-Output, MRIO)모형을 이용한 파급효과 분석에서는 2000
년을 기준연도로 설정하고 향후 경부고속철도가 개통되어 운행되는 2010년, 2015년, 2020년을 평가의 목표연도로 설정하였다.
연구의 공간적 범위로는 접근도와 지역별 사회경제지표간의 회귀분석 단계에 서는 2000년 당시의 전국 77개 시(市) 지역을 대상으로 분석을 수행하였고, MRIO 모형을 이용한 파급효과 분석단계에서는 네트워크 분석을 위해 전국을 시․군 중심의 132개 존(zone)으로 구분하여 연구를 진행하되, 파급영향지역은 전국을 수도권을 비롯한 15개 권역으로 묶어서 분석을 수행하였다.
2) 연구 수행방법
본 연구에서는 관련 개념들에 대한 이론적 고찰 및 실증분석을 먼저 수행한 후 접근성의 변화에 따른 공간적 파급효과를 예측할 수 있는 계량모형을 구축하 여 계량적 분석을 수행하였다.
이론적 고찰에서는 교통기술혁신의 특성들을 검토하고, 본 연구의 목적에 부 합하는 교통기술혁신의 정의를 설정하였다. 또한 접근성의 개념 및 각종 접근성 측정모형들을 검토하고, 국내의 기존 연구들에서 접근성을 측정한 방식을 살펴 보았다. 이러한 접근성의 개념을 바탕으로 접근성과 지역개발간의 관계를 조명 한 관련 이론들을 검토하고 국내의 관련 연구사례를 살펴봄으로써 본 연구에서 접근성의 변화와 공간적 파급효과간의 관계를 설정하는 데 이론적 근거를 마련 하고자 하였다.
접근성의 변화와 지역개발간의 실증적 사례를 분석하기 위하여 과거 국내․외 의 고속철도 및 고속도로들의 개통이 교통체계 또는 국토공간구조 및 관련 지역 들의 경제․사회적 측면에 미친 파급효과들을 개통 전․후의 상황들을 비교함으 로써 살펴보았다.
마지막으로 계량적 분석 단계에서는 크게 두 가지 방식의 분석을 수행하였다.
첫 번째는 과거의 국내 지역별 접근도의 변화와 사회경제지표의 변화간의 회귀
4
분석을 시도하였고, 두 번째 분석은 향후 경부․호남고속철도의 개통 및 고속도 로들의 추가적인 건설로 인하여 발생할 접근도의 변화가 국내의 공간구조에 미 칠 파급효과를 예측하기 위하여 MRIO 모형을 이용한 계량적 모형을 구축하고, 이 모형을 이용하여 향후 국내의 고속도로 및 고속철도의 건설 여부에 따른 시나 리오별 공간적 파급효과를 예측하였다(<그림 1-1> 참조).2) 또한 이러한 예측결 과로부터 국토공간계획 상의 정책적 시사점을 도출하고자 하였다.
2) <그림 1-1>의 단계별 계량적 분석과정은 제4장에서 상세히 기술된다.
<그림 1-1> 접근성 변화의 지역파급효과 산정 과정
최우추정법(Maximum Likelihood Estimation)을 이용한 Parameter β 추정 2000년 132개 존간 통행량
T
ij ,O
i ,D
j서울, 부산, 청주 등 19개 주요 지자체에 대해서 접근성(
A
i)이 포함되는 지역별 생산함수식 추정접근성 정의
A
i= f( Pi, Pj, dij, β)목표연도별
A
i의 변화 및 도로/철도 운송시간을 감안한 지역별 제조업 생산액 변동규모 산출
제조업 생산액 변동분을 15개 권역/15개 산업부문으로 구성되는 MRIO 에 투입시켜
A
i의 변화에 따른 평가년도별 생산 및 고용유발효과(금 액단위) 산정권역간 지역내총생산액(GRDP) 분포의 표준편차를 산출하여 - 고속도로의 파급영향
- 고속철도의 파급영향
- 고속도로+고속철도의 동시 파급영향을 평가
제 2 장∙교통기술 혁신과 접근성 7
2
C H A P T E R 교통기술 혁신과 접근성
1. 교통기술혁신의 특성
교통기술이란 아직까지 정확한 개념 정립이 되지 않고 있는 개념이지만, 일반 적으로는 교통을 구성하는 교통로, 수송수단, 동력, 운행관리에 관련된 제반기술 로 정의하고 있다.
이러한 교통기술의 분류방식을 살펴보면 교통시스템의 구성요소에 따른 분류 가 가장 역사가 긴 분류방식인데 이 방식에 의하면 동력, 교통로 및 운반도구 등 의 세 가지를 교통의 기술요소로 보았고, 20세기 이후에는 운행관리기술이 교통 기술로 추가되었다.
교통수단에 따른 기술분류는 가장 일반적인 분류방식으로 크게 도로교통기술, 철도교통기술, 해상교통기술, 항공교통기술, 물류기술로 구분할 수 있다. 그러나 이 구분방식은 교통기술의 자동화, 전산화, 지능화의 추세에 따라 범위가 중복되 거나 새로운 영역의 교통기술이 등장할 가능성을 배제할 수 없기 때문에 바람직 한 분류방식이라고는 볼 수 없다.
과학기술부에서 시행하고 있는 기술분류에 의하면, 교통기술 관련분야는 공공
복지분야로 대분류되고 공공복지분야는 환경기술, 교통기술, 건설기술로 중분류 되어 있다. 또한 교통기술은 교통설계시스템기술, 교통계획기술, 교통운영기술, 물류기술로 나뉘어져 있다.1)
이러한 교통기술의 혁신은 이동에 필요한 시간과 비용을 저감시키고 소통능력 을 증대시키는 것을 궁극적인 목표로 하고 있다. 이러한 교통기술의 혁신은 그 특성에 따라 통행의 정시성 확보, 통행의 편의성 제고, 물류 수송비용 절감, 통행 의사결정을 위한 정보제공, 통행의 안전성 확보, 환경친화적인 교통서비스 제공, 통행시간의 단축 등으로 대별해 볼 수 있다(<표 2-1> 참조).
<표 2-1> 교통기술혁신의 특성 및 관련기술
교통기술혁신의 특성 관련 기술
통행의 정시성 확보 첨단대중교통시스템(APTS), 철도통합관리시스템기술, 열차운행제어기술 등
통행의 편의성 제고 철도실내쾌적성향상기술, Ticketless철도시스템기술 등
물류 수송비용 절감 통합물류시스템, 철도물류효율화기술, 화물열차고속화기 술 등
통행의사결정을 위한 정보제공 정보유통플랫폼구축기술, 첨단교통정보시스템(ATIS) 등
통행의 안전성 확보 자동사고통보시스템기술, 철도종합안전확보기술, 항공안 전정보시스템기술 등
환경친화적인 교통서비스 제공신에너지 궤도차량기술, Eco-Material기술, Fuel Cell 차량기술 등
통행시간 단축
교차로 효율성 증대기술, 램프진입신호제어기술, 첨단교 통관제시스템(ATMS), 차세대초음속수송기 및 초고속화 물선개발기술, 자기부상고속교통시스템 등
우리나라의 경우에는 2002년 10월에 발표된 ‘국가교통핵심기술 개발사업 프로
1) 권오경. 안병민. 1999. 「교통분야 신기술 개발동향과 정책과제」. 경기 : 교통개발연구원
제 2 장∙교통기술 혁신과 접근성 9
젝트’에서 차세대 대중교통 개발, 교통안전 향상, 환경친화적 교통개발, 동북아 물류중심지화, 교통운영 효율화 등의 5개 정책과제 아래에 무인철도운영시스템 기술, 항공운항 및 공항효율화기술, 도로교통운영기술, 미래형 대중교통시스템기 술, 미래형 신에너지궤도차량기술, 교통안전성 제고기술, 최첨단 철도안전기술, 항공안전정보시스템기술, 친환경철도기술, 물류운영개선기술, 대륙연계철도 수 송효율화기술, 무인철도운영시스템기술, 항공운항 효율화기술, 도로운영 효율화 기술 등을 핵심과제로 선정하여 사업을 추진할 계획에 있다(<표 2-2> 참조).
한편 일본, 미국, 프랑스 등의 구미 선진국들은 교통부문의 기술개발에 있어서 교통시스템 전체의 효율성 증진을 일차적인 목표로 하고 있으나, 개별 기술별로 는 다양한 개발목표를 가지고 있다. 특히 최근의 교통기술개발은 도시교통문제 를 완화하기 위해 환경친화적인 교통수단을 개발하는 한편 교통정보와 통신수단 을 결합하여 기존 교통체계의 효율성을 제고시키는 ITS(Intelligent Transport System)의 개발에 중점을 두고 있다.
그러나 국토공간 측면에서 지역간 교통문제 해결을 위한 교통기술개발은 정시 성이 확보되면서 대량의 고속수송이 가능한 철도나 항공기술 개발에 중점을 두 어 지역간 통행시간 단축에 따른 접근성 제고를 그 목표로 하고 있다. 이러한 점은 일본의 고속자기부상열차 및 차세대초음속수송기의 개발, 미국의 자기부상 고속교통시스템의 개발, 프랑스의 2층형 고속철도 및 초음속 신형항공기기술의 개발 등에서 그 근거를 찾을 수 있다.
따라서 연구의 목적을 감안하여 본 연구에서는 교통기술 혁신을 이동에 필요 한 시간과 비용을 저감시키고 소통능력을 증대시켜 궁극적으로는 지역간 접근성 을 향상시키는 것으로 정의하고, 이후 연구의 진행에 있어서는 이러한 정의를 논리 전개의 중심점으로 삼고자 한다.
<표 2-2> 우리나라의 국가교통핵심기술 개발사업의 대상기술
정책분야 기술분야 개발대상기술
대중교통 활성화
미래형첨단버스 시스템기술
첨단버스기술 Hybrid전기차량
초경량에너지축척시스템 등 대중교통운영기술
VR시스템 대중교통용량증대 다중수단시스템평가기술
신에너지 궤도차량기술
연료전지기반기술 연료전지시스템실용화
핵심부품 등
인터페이스기술 동력
차량시스템실용화기술 연료전지일체형
철도차체기술
차체해석설계 철도차체제작
철도차량 시제품제작 시제품 개발
교통안전 향 상
교통안전성 제고기술
대중교통안전성 극대화기술
충돌경고시스템 차선이탈경보제어 Docking시스템 등
자동사고통보시스템기술 사고감지
GPS응용기술 등
차량주행기록장치기술 Housing
Black Box 보안 등
Safe-Rail 시스템기술
안전위험평가시스템
위험분석평가 위기관리 사고대응기술 철도종합안전확보기술
열차안전기술 재해위험진단 열차운전규제기준 등 철도안전․방재
네트워크연계기술
안전정보인프라 안전관리지원
철도종합안전확보시스템 열차접근경보시스템 등
항공안전정보 시스템기술
항공안전정보시스템
현시감시시스템ADS 안전기술정보관리시스템 항행안전시설개량기술
안전운항지원시스템 최적항로계획시스템
충돌예방시스템
제 2 장∙교통기술 혁신과 접근성 11
<표 2-2> 우리나라의 국가교통핵심기술 개발사업의 대상기술(계속)
정책분야 기술분야 개발대상기술
환경친화 교 통
Eco-Rail 시스템기술
통합관리시스템
철도노선 생테계보전 오염물질저감 수명평가기술 등 Eco-Material
철도재료열화억제 친환경철도소재
Bio-Mimicry차량설계 등 철도실내쾌적향상기술
공기조화장치 지하구간공기질향상
소음진동저감용요소제품기술 등
동 북 아 물류기술
물류운영 개선기술
통합물류시스템
추적시스템 통합운영관리
시설운영자동화기술 등
화차운용효율화 자동추적
운용최적화 등
철도물류효율화 조차장설계
자동조차기술 등 화물차량자동원격
중량감지기술 계측장치 등
대륙연계철도 수송기술
Hybrid동력차량기술
시스템엔지니어링 고집적추진시스템설계 3mode최적변환제어 내한성 차량소재 등
궤간가변기술 대차․변환궤도장치
RMSA 등
화물열차고속화 주행안전성설계
동역학모델링 등
교통운영 효 율 화
무인철도운영 시스템기술
정보유통플랫폼구축
분산협조처리시스템 통신프로토콜표준화 인터페이스
요소기술개발 Ticketless시스템
열차운행제어기술 등 시범시스템 구축․운영
<표 2-2> 우리나라의 국가교통핵심기술 개발사업의 대상기술(계속)
정책분야 기술분야 개발대상기술
교통운영 효 율 화
항공운항 효율화기술
항공운항핵심요소기술
위성항법용항공기탑재장치시스템
저고도운항항공기추적감시시스템 등
공항운영효율화기술
공항운영관리시스템 항공기소음평가모델
도로운영 효율화기술
교통시설운영 시스템개선기술
교차로 등 교통시설의 효율성 증대
도로체계 안전성 개선 도로체계용량확대기술
램프진입신호제어기술
램프진입허용간격파악기술 연계제어신호기술 Test bed 구축․시험
2. 접근성의 이론적 고찰
교통기술의 혁신을 이동에 필요한 시간과 비용을 저감시켜 궁극적으로는 지역 간 접근성을 향상시키는 것으로 정의한다면, 먼저 접근성의 개념을 정립하는 것 이 필요할 것이다. 그러나 기존의 연구들에서 제시된 접근성의 개념은 학자에 따라 그리고 적용분야에 따라 매우 다양하다. 따라서 본 절에서는 기존 관련 연
제 2 장∙교통기술 혁신과 접근성 13
구들에서 제시된 접근성의 개념 및 측정모형들을 고찰하고, 국내 관련 연구들에 서 제시된 접근성의 개념들을 살펴봄으로써 본 연구에서 사용될 접근도의 개념 을 설정하는 데 있어서 이론적 기반을 마련코자 한다.
1) 접근성의 개념 및 측정모형
(1) 접근성의 개념 구분
Jones(1981)는 각종 접근성 측정치의 정의와 응용에 대한 과거의 연구를 정리 하면서 ‘접근성이란 어떤 지점에서 한 개인이 어떤 활동 또는 자신의 각종 활동 을 하기 위해 가질 수 있는 기회(Opportunity)와 관계가 있다’고 하였다. 또한 김 광식(1987)은 각종 접근성 측정치의 개념을 학문분야에 따라 다섯 가지(교통공 학, 교통계획, 도시경제학, 도시계획, 교통지리학에서의 접근성)로 분류하고, ‘이 제까지의 접근성을 하나의 종합적인 지표로 나타낼 수 있는 측정치의 마련이 곤 란하다’는 결론을 내리고 있다. 이와 같이 접근성의 개념은 매우 다양할 뿐 아니 라 그 정의 자체도 분야에 따라 다르고 모호하다.
과거의 연구 결과를 토대로 접근성의 개념을 몇 가지로 나누어 보면 다음과 같다.
첫째 ‘지역간 공간적 격리정도(Degree of Spatial Seperation)’이다. 이 정의에 따 르면 어느 한 지점의 접근성은 다른 모든 지점으로부터의 공간적 입지의 함수라 고 할 수 있으며, 구체적으로는 지역간 거리 또는 통행비용 및 시간상 상대적 근 접성으로 설명할 수 있다(Muraco, 1972). 이러한 개념은 교통체계상 통행비용에 따른 그 지역의 접근의 난이도의 역수로 설명될 수 있으며, 이러한 연구는 Savigear(1967), Zakaria(1974), Kundsen과 Kanafani(1974) 등에서 찾아볼 수 있다.
둘째, ‘개인이 그 지역에서 어떠한 활동을 하기 위해 가질 수 있는 기회의 크기’
이다. Hansen(1959)은 고용에 대한 기회의 크기가 인구의 공간적 분포를 결정한 다고 언급하고 지역의 접근성을 그 지역이 가지는 경제활동의 크기, 즉 고용이나
기타 서비스에 대하여 그 지역이 가질 수 있는 토지이용 상의 입지조건으로 설명 하였다. 이러한 연구는 Wachs와 Kumagai(1972), Dalvi와 Martin(1976)에서도 찾 아볼 수 있다. 특히, 이들에 의한 접근성 개념은 기회를 제공하는 지역까지의 통행비용에 따른 활동 기회의 감소를 고려함으로써 모형 내에 토지이용과 교통 요소를 동시에 포함한 시도라고 할 수 있으며, 이 개념은 여러 지역활동모형 개 발의 기초가 되었다.
마지막으로 교통-토지이용 체계를 이용함으로써 얻어지는 소비자 잉여 (Consumer's Surplus) 또는 순편익(Net Benefit)이다. 소비자잉여란 소비자가 상품 에 대해 지불한 총액과 그 상품으로부터 얻은 총편익과의 차이를 말하는 것으로 여기서의 접근성 개념은 상품에 해당하는 교통-토지이용체계를 이용함으로써 발 생하는 총효용이 그 상품에 대하여 교통비용으로 지출한 총 화폐가치보다 큰 경 우 얻게되는 초과효용을 의미한다. 이는 Williams(1976), Leonadi(1978) 등의 연구 에서 찾아볼 수 있다.2)
(2) 접근도 측정모형
접근성(또는 접근도)을 측정하는 모형은 측정관점에 따라 크게 교통측면에서 의 측정모형, 토지이용 측면에서의 측정모형 및 토지이용-교통의 통합측면에서 의 측정모형의 세 가지로 구분할 수 있다.
교통측면에서의 측정모형은 교통체계 상에서 경제적 효율성을 추구하는 통행 자가 해당 지역에 접근하기 위해 지불해야 하는 통행비용 또는 그 지역이 가지는 통행상의 편익을 근거로 접근도를 측정하는 것이다.
토지이용 측면에서의 접근도 측정모형은 신고전주의 경제학 원리3)에 따라 경 제주체들이 자신의 입지를 결정함에 있어서 입지에 소요되는 비용 또는 그곳에
2) 노정현. 류재영. 1994. 12. “종합지역접근성 측정모형의 개발”. 지역연구. 제10권 제2호. 서울 : 한국지 역학회
3) 여기서 ‘신고전주의 경제학 원리’라 함은, 각 경제주체들이 자신의 경제활동을 통해서 이윤극대화, 효 용극소화 또는 비용극소화를 추구하는 것을 말한다.
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입지함으로써 얻어지는 편익을 고려하여 최적화를 추구하게 되는데, 이 때 입지 면에서 각 지역이 갖는 유리한 정도에 의해 해당지역의 접근도를 측정하는 것이다.
토지이용-교통의 통합측면에서의 접근도 측정모형은 접근도를 활동입지의 경 제적 효율성과 특정 입지에 접근하기 위한 통행의 경제적 효율성을 동시에 포함 한 개념으로 보는 것이다. 이러한 토지이용과 교통의 연관 분석이 가지는 합리 성은 공간경제(Space Economy)에 있어 토지이용은 저량(Stock), 교통은 유량 (Flow)으로서 공간경제 활동을 구성하는 기본적 요소(임강원, 1986)라는 개념으 로부터 출발한 토지이용-교통의 일반균형이론으로부터 설명될 수 있다.4)
이러한 세 가지 측면의 접근도 측정모형에 대해서 본 연구에서는 연구의 목적 상 교통체계에 의한 영향을 고려치 않는 토지이용 측면에서의 접근도 측정모형 은 제외하고, 나머지 두 가지 측면의 접근도 측정모형에 대해서 더 자세히 살펴 보기로 한다.
① 교통측면에서의 접근도 측정모형
교통측면에서의 접근도 측정모형에는 우선 통행자의 평균통행비용을 이용하 여 접근도를 측정하는 방식이 있다. 즉, 어느 한 지역에서 출발하여 타 지역으로 통행하는 통행자들의 통행비용에 대한 가중 평균치로써 그 지역의 접근 난이도 (Inaccessibility)를 측정하는 것으로 수식으로는 다음과 같이 정의된다.
I
i=∑
j
C
ijT
ij∑
jT
ij (1)여기서,
I
i :i
지역의 접근 난이도(Inaccessibility)C
ij :i
지역에서j
지역으로의 통행비용T
ij :i
지역에서j
지역으로의 통행수요4) 노정현. 류재영. 전게서
위 식에 의한 접근 난이도의 역수를 취하여 해당 지역의 접근도를 측정하게 된다.
두 번째로는 통행수요가 갖는 한계통행비용으로 측정하는 방식이 있다. 통행 배분 모형의 일반적 형태인 중력모형(Gravity Model), 특히 Wilson의 엔트로피 극 대화 중력모형은 다음과 같은 수식의 통행시간 최소화의 형태로 변형할 수 있다.
Min.C = ∑
i
∑
j
C
ijT
ij (2)s.t.
∑
j
T
ij= Oi ( i = 1,2,3,…,n) (3)
∑
i
T
ij= Dj ( j = 1,2,3,…,n) (4)-
∑
i
∑
j
T
ijLnTij< S (5)여기서,
O
i :i
지역의 통행발생량D
j :j
지역의 통행도착량S
: 엔트로피 수준위 식에서 제약조건(식(3) 및 식(4))에 대한 쌍대변수(Dual Variable)를 각각 αi, βj라고 하면 이들 쌍대변수가 가지는 경제학적 의미는 해당 지역의 통행수요가 한 단위 증가함에 따른 전체 통행비용의 상승분으로 이는 평균통행비용과는 다 른 한계통행비용의 개념이며 이를 접근도로 정의할 수 있다.
세 번째로는 교통망 이론상 한 결절점에서 연결성(Connectivity)의 양호 정도를 근거로 한 접근도의 측정 방식으로서 두 가지의 형태를 생각할 수 있다. 첫째는 결절점 결합지수로서 이는 교통망 상 각 결절점이 다른 결절점과 직․간접적으 로 연결될 때 해당 결절점의 연결 정도를 그 결절점의 접근도로 정의하는 것으로 Carrison과 Shimbel에 의해 수정 발전되었다. 둘째는 총 통행비용으로 이는 교통
제 2 장∙교통기술 혁신과 접근성 17
망의 한 결절점에서 다른 모든 결절점까지의 통행비용 또는 거리의 합으로 정의 한다. 이 개념은 Ingram(1971)에 의해 통행비용의 합이 아니라 통행저항 함수를 정의하고 이 함수값의 합으로 정의하는 개념으로 수정 보완되었다.5)
② 토지이용-교통 통합 측면에서의 접근도 측정모형
토지이용-교통 통합 측면에서의 접근도 측정모형은 크게 Hansen의 접근도 측 정모형과 소비자잉여로서의 접근도 측정모형으로 구분할 수 있다.
Hansen(1959)은 인구의 공간적 분포를 예측하면서 접근도를 측정하기 위한 한 센지수(Hansen Index)를 제시하였다. 모형 개발 초기에 Hansen은 고용에 대한 접 근성이 인구의 공간적 분포를 결정한다고 보고 각 존의 접근도를 존간 거리와 유인력(고용기회의 크기)으로 측정하였다.6) 한센지수의 이러한 개념은 후에 여
5) Ingram의 접근도 측정식은 교통망 상에서의 결절점들간의 접근도 측정 뿐만 아니라 특정 지역을 교통 존들로 구분하고 각 존의 접근도를 측정하는 개념으로 확대되었다.(Jones, 1981)
Ai=∑j f(Cij)
여기서, Ai : 존 i의 접근도 측정치
f(Cij) : 존 i와 존 j간의 통행비용에 의한 저항효과를 나타내는 함수 6) 초기모형에서의 한센지수(Hansen Index)는 다음의 식에 의해 도출된다.(Jones, 1981) Ai=∑
j (Bj/daij)
여기서, Ai : 존 i의 접근도
Bj : 특정 목적에 대해 존 j에서 제공되는 기회(Opportunity) dij : 존 i에서 존 j까지의 거리(Distance)
a : 상수(Constant)
한센지수에서 통행에 대한 저항효과를 확장시킨 ‘일반화된 한센지수(Generalized Hansen Index)’가 제 시되었다.
Ai=∑
j Bjf( cij)
여기서, cij : 존 i로부터 j까지의 통행비용 f( ) : 통행비용의 저항효과를 나타내는 함수
또한 한센지수에 대한 두 가지의 변형된 형태가 제시되었는데, 첫 번째의 변형된 형태가 다음의 식과 같은 ‘정규화된 한센지수(Normalized Hansen Index)’이다.
러 도시활동모형(중력모형, Lowry모형, Wilson의 엔트로피극대화모형 등)이 발전 하는데 개념적 시초가 되었다(Jones, 1981).
한편 미시경제학에서의 소비자잉여의 개념에 근거하여 개인이 토지이용 및 교 통체계를 이용함으로써 얻는 소비자잉여를 접근도 측정치로 볼 수 있다는 것이 소비자 잉여로서의 접근도 측정모형의 관점이다. 즉, 소비자잉여 측정모형에서 한 지역의 접근도는 ‘다른 지역으로의 통행비용과 그 곳에서 얻는 편익’을 의미 한다.
2) 국내 기존 연구의 접근도 측정 사례
국내의 기존 연구들에서 도로개선사업이나 도시개발사업의 시행에 따른 통행 거리의 단축 및 통행시간 비용의 감소 등과 같은 이용자의 편익을 파악하기 위해 접근도를 측정한 사례는 다음과 같다.
이건영 외(1984)에서는 전국 시급이상 도시 중 자료획득이 용이한 26개 시를 선정하여 1970년, 1975년, 1980년 3개 년도의 교통 서비스 수준의 변화, 즉 접근 도의 변화와 지역개발 변수의 상관관계를 비교하였다. 이 연구에서는 접근도를 특정지역에서 타 지역으로 발생가능한 통행기회를 향유하는데 필요한 평균 일반 비용의 개념으로 정의하였는데 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.
A
i= [ ( 1 -P
i∑
jP
j ){ ∑j≠i( ∑
k≠iP P
j k )dij}
]- 1 (6)
여기서,
P
i, Pj :i
지역 및j
지역의 인구
두 번째의 변형된 형태는 ‘인구 가중치가 적용된 한센지수(Population Weighted Hansen Index)’이다.
Ai= Pi∑
j Bjf( cij) 여기서, Pi : 존 i의 인구
제 2 장∙교통기술 혁신과 접근성 19
d
ij :i
지역과j
지역간의 일반비용연구결과에 의하면 1970년대 전반에는 성남, 마산, 울산, 포항 등 경부축상의 도시들의 접근도가 크게 향상된 반면 강원․호남지역이 상대적으로 낮은 수준을 유지하였으나, 1970년대 후반에는 울산, 포항 등 공업도시와 강릉, 광주, 여수 등 강원․호남지역 도시들의 접근도가 크게 향상된 것으로 나타났다.
건설부(1986)에서는 「전국도로망 기본계획조사(Ⅱ)」라는 보고서에서 지역간 최단통행경로에 의한 최단시간거리에 지역별 인구를 가중치로 하여 산정한 가중 시간거리를 접근도로 정의하였다(식(7) 참조).
A
i=∑
j≠i
P
jf( c
ij)∑
j≠iP
j (7)여기서,
P
j :j
지역의 인구f( c
ij) :i
지역과j
지역간의 최단통행경로 이용 시 단순시간거리이러한 접근도를 제2차 국토종합개발계획 상의 26개 생활권 중심도시와 185개 시군에 적용한 결과 유사한 입지여건을 갖고 있다고 하더라도 도로여건이나 인 구분포, 도로망 체계 등에 따라서 생활권 중심도시간의 접근도에 큰 차이가 나타 나고 있음을 규명하였다.7)
김형철(1989)은 인구의 공간적 분포와 도로망의 접근도를 계량화하여 산정하 고, 그 결과로 도출된 각 지표의 특성을 분석하여 도시의 형태를 파악하였다.
이 연구에서는 가로망의 접근도를 다음의 식과 같이 지역간 가로망에 의한 최단 경로 거리와 직선거리의 비(比)로 정의하였다.
7) 김형철. 조응래. 1992. “고속도로 건설에 따른 지역간 접근도의 변화분석”. 「대한교통학회지」. 제5권 제3호. 대한교통학회
ACCNET = MENETD MEDIST
=∑
i
∑
j
NST
ij/ n( n - 1)∑
i∑
j
DST
ij/ n( n - 1) (8) 여기서,ACCNET
: 가로망의 접근도MENETD
: 지역간 최단경로의 평균거리MEDIST
: 지역간 직선거리의 평균거리NST
ij :i
지역과j
지역간의 가로망에 의한 최단경로거리DST
ij :i
지역과j
지역간의 직선거리그러나 가로망의 접근도는 각 지역의 비중이 똑같이 처리되어 통행량과 관계 없이 일정한 평균치의 의미를 갖게되므로 이러한 단점을 보완하기 위하여 이 연 구에서는 가로망의 접근도를 통행량으로 가중한 지역간 평균통행거리와 통행량 으로 가중한 지역간 직선거리의 가중평균비로 가중접근도를 산정하였다(식(9) 참조).
ACCNETT = ITD MEDISTT
=∑
i∑
j (NSTij×Tij) /
∑
i
∑
j
T
ij∑
i∑
j (DSTij×Tij) /
∑
i
∑
j
T
ij (9) 여기서,ITD
: 지역간 최단경로 가중평균거리MEDISTT
: 지역간 직선거리 가중평균거리T
ij :i
지역과j
지역간의 통행량또한 김형철․조응래(1992)는 제3차 국토종합개발계획에서 제시한 고속도로 들이 건설되었을 경우 71개 도시의 지역간 접근도의 변화효과를 파악하였다. 이 연구에서는 통행비용으로 거리와 시간을 이용하였는데, 한 도시에서 다른 도시 로 이동하는 최단도로거리(또는 최단시간거리)의 총합을 총접근거리(또는 총접 근시간)라고 하고 이들의 역수를 단순도로접근도(또는 단순시간접근도)라고 정
제 2 장∙교통기술 혁신과 접근성 21
의하였다.
APD
i= 1∑
j≠iPD
ij (10)ATD
i= 1∑
j≠iTD
ij (11)여기서,
APD
i :i
도시의 단순 도로접근도ATD
i :i
도시의 단순 시간접근도PD
ij :i
도시와j
도시간 최단도로거리TD
ij :i
도시와j
도시간 최단시간거리여기서 단순 도로접근도(또는 단순 시간접근도)는 각 도시간의 비중이 똑같이 처리되어 통행량과 관계없이 일정한 평균치의 의미를 갖게 되므로 이러한 단점 을 보완하기 위하여 이 연구에서는 지역간 통행량으로 가중평균된 평균접근거리 (또는 평균접근시간)를 구하였다. 이렇게 구한 평균접근거리(또는 평균접근시 간)의 역수를 가중 도로접근도(또는 가중 시간접근도)로 정의하였다(식(12) 및 식 (13) 참조). 이러한 경우에는 단거리․단시간 통행량이 많을수록 특정지역의 가 중 도로접근도(또는 가중 시간접근도)는 향상되며, 장거리․장시간 통행량이 많 을수록 특정 지역의 가중 도로접근도(또는 가중 시간접근도)는 저하됨을 의미한다.
AWPD
i= [∑
j (Tij×PDij)
∑
jT
ij ]- 1 (12)AWTD
i= [∑
j (Tij×TDij)∑
jT
ij ] - 1 (13) 여기서,AWPD
i :i
도시의 가중 도로접근도AWTD
i :i
도시의 가중 시간접근도T
ij :i
도시와j
도시간의 통행량3. 접근성 향상과 지역개발간의 관계 이론 고찰
본 연구의 목적은 궁극적으로 지역별 접근성의 향상이 미치게 될 공간적 파급 효과 또는 지역개발효과를 예측하는 데 있다. 따라서 접근도의 개념을 정립하고 난 후에는 접근도와 지역개발간의 관계를 정립하는 과정이 필요하다. 본 절에서 는 이러한 과정에 대한 이론적 기반을 제공하기 위하여 기존의 접근도 향상과 지역개발간의 관계에 대한 이론들을 고찰하고, 국내에서 수행되었던 관련 연구 사례들을 살펴본다.
1) 접근도 향상과 지역개발간의 관계
단기적으로 볼 때 교통기술의 혁신 또는 교통시설의 개선은 우선 주행시간의 단축과 주행경비의 절감으로 인한 전반적인 수송비용의 절감을 초래하게 된다.
이 같은 수송비용의 절감은 현재의 각종 입지여건 아래에서 사람 및 화물의 통행 및 유통구조의 변화를 가져올 것이다. 또한 장기적인 측면에서는 지역접근도의 변화에 따라 입지 자체가 달라질 것이다. 즉 주어진 입지여건 아래에서의 인적 및 물적 흐름 상의 변화가 차츰 시간이 지남에 따라 더욱 효율적인, 즉 교통비가 절감되는 방향으로 입지를 바꾸게 될 것이다.8)
이와 같은 과정에 의해 각 지역의 토지이용의 상태가 점차 변화하여 새로운 패턴이 나타나면, 이로 인하여 교통수요 또는 교통의 흐름 또한 달라지게 된다.
8) 정일호. 손동혁. 1995. 「고속도로 사업효과 조사」. 경기 : 국토개발연구원
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교통의 흐름은 곧 토지이용 상태의 반영이기 때문이다. 따라서 교통시설 또한 이같은 새로운 교통수요에 적응하도록 재구성할 필요성이 생긴다. 이와 같은 과 정을 통하여 볼 때 교통계획 또는 토지이용계획 시에는 이같은 상관관계가 <그 림 2-1>과 같이 피드백(Feedback)되어야 함을 알 수 있다.
<그림 2-1> 교통시설 개선의 인과관계
새로운 교통수요
“패턴” 발생
새로운 토지이용
교통시설 개선
토지용도 및 지가의 변화
토지이용 잠재력 증가 접근도의 향상
통행 및 유통구조의 변화
자료 : 정일호. 손동혁. 1995. 「고속도로 사업효과 조사」. 경기 : 국토개발연구원
이상에서 언급한 바와 같이 교통과 지역개발은 밀접한 관계를 가지고 있으나 통상적으로 계획과정에서 이같은 관계가 충분히 고려되지 못하고 있는 실정이 다. 그 이유는 다음과 같은 몇 가지로 거론할 수 있다.
- 첫째, 교통과 지역개발과의 상관관계를 충분히 고려할 수 있는 계획기법이 없다. 이를 고려하기 위해서는 계획과정에서 지속적으로 피드백(Feedback) 시켜야 하나, 이같은 과정이 실제적으로는 장기간에 걸쳐 균형상태에 이르 는 것이므로 현실적으로 이를 반영한 계획기법을 설정하는 것이 불가능하