Space syntax 기법을 활용한 Social Path 효과분석
최성택1․이향숙2*․추상호3․장진영3․김수재3
1홍익대학교 과학기술연구소, 2인천대학교 동북아물류대학원, 3홍익대학교 도시공학과
An Analysis of the Effectiveness of Social Path Using the Space Syntax Technique
CHOI, Sung Taek1․LEE, Hyang Sook2*․CHOO, Sang Ho3․ JANG, Jin Young3․KIM, Su Jae3
1Research Institute of Science and Technology, Hongik University, 121-791, Korea
2Graduate School of Logistics, Incheon National University, 406-772, Korea
3Department of Urban Design & Planning, Hongik University, 121-791, Korea
Abstract
Pedestrians not only walk along pedestrian pathways, but also choose unusual routes such as passing through buildings or crossing large scale open spaces. This study defines these unusual paths as social path, and includes them into one of the pedestrian road categories. Previous pedestrian accessibility and route choice studies could not evaluate correctly the space connectivity or optimal route because the social path was not considered properly. Therefore, this study analyzes the effectiveness of the social path in view of space connectivity focused on Coex and Seoul stations in Seoul, which are representative transit oriented development(TOD) areas. Global integration, which is widely used in network analysis, is selected (as performance index) to identify the space hierarchy and define new pedestrian links. The study results show that the network connectivity is improved especially in the main streets and social paths. This study demonstrated that the social path should be considered in finding the pedestrian optimal route from the practical perspective.
보행자는 일반적인 보행로뿐만 아니라 건물을 통과하거나 넓은 공간을 가로지르는 등의 비정형적인 보행 경로를 통해 다 양한 방식으로 이동한다. 본 연구는 이러한 보행 경로를 social path로 정의하여 보행 네트워크의 범주 안에 포함시켜 정의하 였다. 기존의 보행 접근성 연구에서는 이러한 보행 경로를 고려하지 못해 대상지의 공간적 위계 수준과 각 가로의 연결성을 올바르게 평가하지 못하였다. 이를 개선하기 위해 본 연구는 대중교통의 요지임과 동시에 상업 시설이 밀집된 서울의 주요 대상지를 선정하여 social path의 효과 분석을 수행하였다. 이를 위해서는 네트워크 공간 분석에서 활용되는 space syntax 기 법의 공간 통합도(Integration)를 평가 지표로 설정하였다. 분석 결과, social path로 인해 각 가로의 연결성이 변화됨과 동시 에 보행자의 최적 경로가 합리적으로 바뀌는 것으로 나타났다. 특히, 대상지 내부의 주요 가로와 social path의 개선효과가 두드러졌다. 이러한 점을 통해 social path의 연결성이 뛰어나고 보행자의 최적 경로를 보다 현실적으로 구현할 수 있다는 점 을 증명하였다.
Keywords
global integration, pedestrian accessibility, pedestrian route choice, social path, space syntax 공간 통합도, 보행 접근성, 보행 경로 선택, social path, space syntax
* : Corresponding Author
Received 28 January 2015, Accepted 3 April 2015[email protected], Phone: +82-32-835-8190, Fax: +82-32-835-0703
Ⓒ Korean Society of Transportation
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Article
서론 1. 연구의 배경 및 목적
21세기에 접어들어 지속가능한 개발이 대두됨에 따라 도시 개발 패러다임은 녹색도시 성장에 주목하게 되었 다. 녹색 도시는 친환경 수단인 보행에 초점을 맞추어 환 경오염 절감 및 자원 절약형 도시로 거듭나 녹색교통 체 계 구축을 목표로 한다. 가장 기본적인 이동 수단인 보행 은 도심에 활력을 부여하고 지역 상권을 활성화시킬 수 있다는 잠재력을 가지고 있다(Sung, 2013). 따라서 보 행의 수요를 예측하고 보행자의 보행 행태를 규명하는 연구는 주변가로, 나아가 도심 전체의 활성화 및 성장 가 능성을 타진할 수 있는 중요한 초석이라 할 수 있다.
보행자의 행태를 규명하는 연구 분야 중 하나에 해당 되는 보행자의 보행 행태 연구는 경로 선택(Route choice) 연구로 대표될 수 있다. 경로 선택 모형은 보행자가 자신 의 효용을 극대화한다는 가정 아래, 보행 저항의 합이 최 소화되는 최단 경로를 탐색한다. 그러나 기 구축되어 있 는 보행자 네트워크는 현실성이 떨어지기 때문에 현재까 지 제안된 경로 선택 연구에서 도출된 최단 경로는 보행 자의 보행 행태를 현실적으로 설명하지 못하고 있다.
현재 보행 네트워크는 보행전용로, 보차혼용로에 해당 되는 모든 네트워크를 포함하고 있다. 그러나 이러한 일 반적인 보행로 이외에도 보행자는 건물 내부의 통로, 빌 딩 사이의 샛길, 정형화된 보행로가 없는 오픈 스페이스를 가로지르는 경로 등을 이용하여 효율적으로 통행한다.
본 연구는 이러한 경로를 social path로 정의하여 보 다 현실적인 보행 경로를 탐색하고자 한다. Social path 란 보행자들이 보다 효율적인 통행을 위해 보행로가 아 닌 다양한 경로를 활용해 이동하는 경로를 의미한다 (Gallagher et al., 2013). 즉, 실제 보행자들은 통행 시 이용하는 경로이지만 네트워크상에는 고려되지 않은 social path를 네트워크에 포함시켜 기존의 최단 경로 와 비교하는 것이다. 이를 통해 social path의 반영 유 무에 따른 최단 경로의 변화를 검증할 수 있을 것이며 최 종적으로는 social path의 효과를 객관적으로 검증할 수 있을 것이다. 또한 이러한 과정 속에서 최단 보행 경 로를 탐색하는데 있어 보행 링크의 저항(impedence)값 을 space syntax 기법을 통해 새롭게 정의하고자 한다.
저항 값은 보행 링크의 거리 값에 개별 보행 링크의 공간 적 위계를 나타내는 지표인 통합도(integration) 지표
를 가중 평균하여 새롭게 정의하였다. 이를 통해 social path의 효과를 검증하는데 있어 각 링크의 공간적 위계 를 함께 고려하고자 하며 보다 현실적인 보행자 경로를 탐색할 수 있을 것으로 기대한다.
2. 연구의 범위
본 연구에서는 보행 유동인구가 가장 많으며 다양한 보행통행 특성을 관찰할 수 있는 서울시의 주요 지역을 검토하였다. 검토 결과, social path의 효과 분석을 위 한 대상지로 서울 강남구 삼성동에 위치한 코엑스와 용 산구에 위치한 서울역을 선정하였다. 두 지역 모두 다양 한 교통수단 이용이 가능한 대중교통의 중심지이며 쇼핑 과 여가를 위한 백화점 등의 쇼핑시설이 위치한 대규모 복합시설이라는 점이 공통된 특징이다. 따라서 일반적인 보행로 상에서는 구현되지 않는 다양한 social path가 존재할 가능성이 높다.
보행 네트워크는 KTDB에서 제공하는 교통주제도 자 료와 국토지리정보원에서 제공하는 보행자 가로망도를 함께 활용하여 구축하였다. 2013년 12월 기준으로 구축 된 보행 네트워크는 기존의 보행 관련 네트워크에 비해 보다 현실적이고 상세히 구축되어있다는 점에서 장점을 갖는다.
본 연구는 다음과 같은 과정을 통해 수행되었다. 우선 경로 선택 모형과 space syntax 기법을 활용한 선행 연 구를 검토한 뒤, 본 연구의 착안점을 도출하였다. 이후 social path에 대한 정의를 바탕으로 분석 대상지의 네 트워크상에서 social path의 경로를 구축하였다. 구축 된 네트워크상의 개별 링크에 대한 공간적 위계를 파악 하기 위해 Depthmap을 활용해 각 링크의 공간 통합도 를 산정하였다. 이를 통해 주요 가로 및 social path의 연결성 및 공간적 위계를 검토한 뒤, 링크의 저항 값과 공간 통합도 지표를 가중 평균하여 social path 반영 전 후의 보행자 최단 경로를 각각 도출하였다. 최종적으로 는 social path 반영 전․후 경로 선택 결과를 상호 비 교하여 적절성 여부를 판단한 뒤, 보행 분야에서 social path가 갖는 의의와 시사점을 요약하였다.
선행연구 검토
선행 연구 검토는 보행자의 경로 선택 모형과 space syntax 기법과 관련된 연구를 대상으로 수행하였다.
경로 선택 모형과 관련된 연구로 Kim et al.(2006) 은 A*알고리즘을 활용해 통행비용을 최소화하는 경로를 정의하였다. 특히, 통합도 지표를 보행 링크에 적용하여 이 값을 통행 저항으로 정의한 뒤, A*(A-star)알고리 즘1)을 적용하였다. 서울 강북 지역을 대상으로 적용한 결과, 기존의 경로와는 다른 새로운 최단경로를 찾았다.
이는 보행자의 공간에 대한 인지수준과 연결성을 고려한 경로임을 주장하였으며 새로운 최단경로 또한 현실적으 로 납득할만한 결과인 것으로 판단하였다.
Lee et al.(2008)는 도심 보행자의 쇼핑경로 탐색을 수행함에 있어 보다 효율적인 동선을 제안하기 위한 연 구를 수행하였다. 경로 탐색을 위한 네트워크 속성을 정 의함에 있어 방향전환에 따른 보행자 인지도, 시야와 접 근에 대한 제약 등의 요소를 반영하였다. 그 결과, 기존 의 비현실적 경로가 아닌 현실적 보행행태를 반영한 최 적 경로를 도출하였다.
Kim et al.(2010)은 보행에 영향을 주는 인자를 고 려해 보행자 경로 탐색 연구를 수행하였다. 다양한 영향 인자를 모두 계량화하여 보행 거리 및 접근성 등과 함께 고려하였다는 점이 특징이다. 이들 요소는 AHP기법을 통해 통합하였으며 도로 접근성은 국부 통합도(local integration)를 적용하였다.
Ga et al.(2010)는 보행자 내비게이션을 활용한 보행 네트워크 구축 방안을 연구하였다. 이를 위해 게임 및 로보틱스 분야에서 활용되는 모션 플래닝(motion- planning) 기법을 적용하여 보행자의 이동 경로를 생성하 고 경로 탐색 기법을 활용해 그 가능성을 테스트하였다.
또한 Ga et al.(2011)는 기존의 차량용 네비게이션 자료를 기반으로 보행자 네트워크를 생성하는 방안을 제 안하였다. 이를 위해 보행 링크를 인도, 이면도로, 보행 시설물로 구분하고 오픈스페이스 링크까지 포함하여 최 종적인 보행 링크를 구축하였다. 해당 링크를 바탕으로 보행자 경로 탐색을 수행한 결과, 실제 보행자의 이동 경 로와 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다.
Space syntax와 관련된 연구로는 Jiang et al.(1999) 은 프랑스 지역의 소도시를 대상으로 GIS 프로그램을 활용해 space syntax 기법을 적용하였다. 이를 통해 보 행 접근성을 계량화하고 시각화하였으며 향후 관련 분야 에서의 활용성을 검토하였다.
Yu et al.(2006)는 미아․길음의 뉴타운 일대를 대
상으로 균형발전사업 전후의 도시 공간 구조 변화를 분 석하였다. 이를 위해 space syntax 기법과 공간구조 명 료도(intelligibility)를 활용하였다. 연구 결과, 균형발 전사업의 초기 목표였던 공간구조와 연결성의 개선 효과 는 미약한 것으로 나타났음이 증명되었다.
Kim et al.(2007)은 숭례문 주변 지역을 대상으로 토지이용 패턴과 공간네트워크 형태의 상관관계를 밝혔 다. 또한, 보행 통행량을 설명하기 위한 변수로 토지이용 특성과 함께 space syntax 기법을 활용한 통합도 지표 를 적용하였다. 분석 결과, 토지이용 패턴에 따라 각기 다른 공간네트워크 형태를 보였으며 공간네트워크 형태 가 도시설계분야에서 활용할 수 있는 하나의 지표로 활 용될 수 있음을 제시하였다.
Kim et al.(2009)은 청계천 복원사업으로 변화된 보행로의 속성을 space syntax 기법을 활용해 비교하 였다. 이를 위해 보행로의 공간적 위계 수준을 의미하는 통합도 지표 값을 도출하였다. 분석 결과, 돈화문로, 삼 일로의 위계가 높아져 청계천로 주변의 보행 네트워크는 전반적으로 균형을 갖추게 되었다는 점을 확인하였다.
Jung et al.(2010)은 대구 중구의 중심상업지역을 대 상으로 보행 공간의 보행량을 설명할 수 있는 방법론을 제 안하였다. 모형의 설명변수로는 space syntax 기법에서 활용한 통합도 값을 활용하였다. 전통적인 방법의 space syntax 기법과 축선도 상에 가중치를 부여한 방법론을 각각 적용하여 결과를 비교한 결과, 가중치를 부여한 통합 도 지표의 설명력이 더 뛰어난 것으로 나타났다.
기존 연구를 종합한 결과, 최적 보행 경로를 탐색하기 위한 다양한 알고리즘이 활용되었음을 확인하였다. 이와 함께 도시계획 분야에 1900년대 후반 소개된 space syntax 기법이 보행, 도로, 공간구조 등의 분야에서 널리 활용된 점 또한 확인할 수 있다. 특히, space syntax 기법의 통합도 지표가 보행로의 위계 수준을 대변한다는 점에서 이를 최적 경로 탐색 기법에 적용한 사례는 social path 구축에 따른 최적 경로의 변화를 검토하는 본 연구 의 성격에 부합하는 것으로 판단된다. 이와 같은 내용을 바탕으로 본 연구는 다음과 같은 착안점을 설정하여 연 구를 진행하고자 한다.
첫째, social path의 정의를 명확히 하고 이를 네트 워크상에 구현하고자 한다. 앞서 언급한 것처럼 실제 보 행자들은 통행하는 경로지만 일반적인 보행로에 포함이
1) 경로 탐색 시, 현재까지 탐색된 비용을 최소화하면서 최단거리를 산출하는 기존의 경로탐색 알고리즘과 다르게 비용을 최소화하면서 목표지 점까지의 거리도 최소화하는 경로탐색 알고리즘이다.
되지 않는 social path는 해외에서 소개된 사례이며 국 내에는 아직 도입되지 않은 개념이다. 따라서 이를 체계 적으로 정립하고 네트워크에 구현하는 방법을 제시하고 자 한다.
둘째, social path의 효과를 분석하기 위해 보행자의 최단 경로 탐색 결과를 활용하고자 한다. 보행자의 현실 적인 통행 경로를 의미하는 social path로 인해 보행자 의 최단 경로는 달라질 것으로 예상된다. 최단 경로 탐색 을 위한 알고리즘은 GIS 프로그램 내에 탑재되어 있는 다익스트라 알고리즘(Dijkstra algorithm) 을 활용하 였다. 최단 경로 탐색을 위한 출발 도착지는 social path의 효과를 가시적으로 확인할 수 있는 지점을 임의 로 설정하였다.
셋째, 최단 경로 탐색에 있어 space syntax 기법의 공간 통합도 지표를 적용하고자 한다. 경로 탐색을 위한 변수로 활용되는 링크의 속성은 통행거리, 시간, 설계속 도 등의 저항(impedence) 속성이 활용된다. 그러나 이 러한 일반적인 속성과 함께 링크의 공간적 위계를 고려 할 수 있는 공간 통합도를 가중평균하여 저항 값을 새롭 게 정의하였다. 이를 통해 social path의 공간적 위계를 함께 고려하여 실제 보행자들이 이용하는 최단 경로를 찾아내고자 하였다.
연구 방법론 1. Social path의 정의
Gallagher et al.(2013)는 “social path란 교외 지 역의 대중교통 역세권 지역에서 발견되는 경로로 넓은 공터를 가로지르는 사람들의 통행으로 인해 자연스럽게 생성된 길”로 정의하였다. 이는 부지가 넓고 비교적 다듬 어지지 않은 미국의 교외 지역역세권에 해당되는 경우일 뿐, 서울을 포함한 수도권 지역에서는 이러한 경우에 해 당되는 지역은 매우 드물다. 그러나 social path가 보행 자들의 통행으로 인해 생성된 경로라는 점에서 국내 실 정에 맞게 이를 새롭게 정의할 수 있을 것이다. 특히, 다 양한 용도와 시설이 혼재된 서울 도심에서는 건물이나 빌딩의 샛길이나 건물 내부통로를 이용해 다양한 형태로 보행한다는 측면에서 도심 성격에 부합되는 social path 의 형태를 새롭게 정의할 수 있다.
이러한 관점에서는 본 연구에서는 건물 내부를 통과 하는 통행, 보행 네트워크에서는 구현되지 않는 건물 사
이의 샛길을 이용한 통행 등을 도심형 social path로 정 의하였다. 즉, 일반적인 보행로가 아닌 다른 경로를 이용 한 통행을 의미하며 현재의 보행 네트워크상에서는 구현 되지 않은 경로라 할 수 있다. 따라서 보행 네트워크상에 서 social path를 구축한다면 보행자의 통행 행태 변화 를 관찰할 수 있을 것이다.
2. 대상지 선정 및 social path 구축
Social path의 효과를 분석하기 위한 대상지 선정 기 준은 다음과 같다. 첫째, 보행 유동인구가 많아야 한다.
유동인구가 많다는 것은 해당 지역이 보행 행태를 분석 함에 있어 대표성을 가질 수 있음을 의미한다. 또한 social path를 발견하고 정의하기가 용이하다는 장점이 있다.
둘째, 다양한 기능 및 시설이 입지하여 보행자의 통행 행 태가 다양하게 나타나는 지역이어야 한다. 이는 곧 많은 사람들을 끌어들일 수 있는 교통 및 상업 시설이 함께 위 치한 역세권 지역을 의미한다. 셋째, 슈퍼블록(super- block)형태로 넓은 부지에 입지해야 한다. 다양한 기능 이 입지하더라도 단일 건물에 그 기능이 집중된다면 보 행자의 통행 행태는 수평이 아닌 수직 형태의 입체적 보 행만이 존재하게 된다. 이는 본 연구에서 정의한 social path의 개념에 포함되지 않는다. 따라서 넓은 공간에서 비정형적인 다양한 보행 특성을 발견하기 위해서는 넓은 부지위에 다양한 기능을 갖춘 대상지가 가장 적합하다.
이와 같은 기준을 적용하여 대상지를 검토한 결과, 서 울 강남구 삼성동의 코엑스와 용산구의 서울역 일대가 선정되었다. 코엑스의 경우, 지하철 2호선이 지하로 연 결되어 있으며 그랜드 인터컨티넨탈호텔 및 인터컨티넨 탈 코엑스 호텔, 현대백화점 및 코엑스 몰 등의 상업시 설, 한국종합무역센터 등이 함께 입지해 있다. 또한 이들 시설은 지하와 지상으로 모두 연결되어 있어서 보행자들 의 이동이 매우 편리하다는 장점이 있다. 실제로도 많은 보행자들이 해당 시설 내부에서 이동하거나 코엑스 지역 의 블록을 거쳐 갈 경우, 이러한 지상 및 지하의 보행 경 로를 이용하고 있다.
서울역의 경우, 주요 대중교통 수단 이용이 가능하며 아울렛을 포함한 다양한 쇼핑시설, 마트, 음식점 등이 모 두 위치한다. 대중교통 수단으로는 KTX와 전국 각지로 연결되는 광역버스 노선과 함께 이와 연결되는 공항철 도, 경의중앙선, 1호선, 4호선 등이 이용 가능하여 대중 교통을 이용하기 위한 수요가 매우 많다. 이러한 수요를
Pedestrian Network without
Social Path Pedestrian Network with Social Path
Figure 1. Social path in Coex
Pedestrian Network without
Social Path Pedestrian Network with Social Path
Figure 2. Social path in Seoul station
흡수하기 위한 롯데 아울렛과 마트, 다양한 음식점 또한 함께 입점해있다. 또한, 서울역 주변에 위치한 업무시설 로 인해 서울역에 위치한 시설을 이용하기 위한 수요 또 한 많은 편이다.
보행 네트워크는 KTDB에서 제공하는 교통주제도와 국토지리원의 서울시 보행자 상세 가로망도를 활용하여 상세히 구축하였다. 두 개의 자료상에서 구현된 대상지 내 의 개별 링크를 검토하여 대상지 전체의 네트워크를 전반 적으로 수정 및 보완하여 최종 네트워크를 구축하였다.
Social path는 기 확보된 자료상에서 구현된 일부 건물 내부의 링크와 함께 네이버 지도, 현장 답사 등을 통한 경 험적(heuristic) 방법을 통해 최종적으로 구축하였다.
코엑스 지역 social path 구축 결과는 Figure 1과 같다. Social path는 각각 컨벤션 센터 1층을 통과하여 블록을 동서로 가로지르는 경로와 인터컨티넨탈 코엑스 호텔에서 지하 코엑스 몰을 거쳐 그랜드 인터컨티넨탈 호텔과 현대백화점으로 이어지는 경로이다.
서울역의 social path 구축 결과는 Figure 2와 같 다. 국토지리정보원의 보행 네트워크 자료상에서는 서울 역을 통과하는 경로가 일부 추가되어 있었다. social path의 효과를 분석하는 연구 특성을 고려하여 이 경로 또한 social path로 정의해야 함이 타당하다고 판단되 어 같은 범주 안에 포함시켰다. 최종적으로는 서울역을 동서로 관통하는 역사 내부 주요 통로와 아울렛과 식당 가를 연결하는 경로, 지하철 역사와 연결되는 경로를 social path로 구현하였다.
3. Space syntax 기법의 적용
Space syntax는 공간구조를 분석하는데 있어 각 공 간의 위계를 파악하여 접근의 용이함, 즉 접근성을 계량
화하는 일련의 기법을 의미한다. 이를 위해 각 공간이 영 향권 내에서 얼마만큼의 뛰어난 접근성을 갖는지를 계산 하게 된다. 이는 space syntax 기법의 지표인 통합도로 나타낼 수 있다. 통합도의 산출 과정은 다음과 같다.
우선 식(1)과 같이 해당 공간의 깊이(TD)를 산정한 뒤, 이를 영향권 내의 총 공간 개수로 나누어 평균 깊이 (MD)를 산출한다.
(1)이 값은 식(2)와 같이 0과 1사이의 값을 갖는 상대적 비대칭성(RA)으로 변환된다.
(2)그러나 상대적 비대칭성 값은 영향권의 공간구조가 복잡성에 따라 영향을 받게 되므로 이를 보정한 실질적 상대적 비대칭성(RRA)을 산정한 뒤, 역수를 취하여 해 당 공간의 통합도를 산출하게 된다.
(3)통합도는 영향권 전체에 대한 단일 값을 의미하는 전 체 통합도(global integration)와 특정 영역의 접근성 을 의미하는 부분 통합도(local integration)로 나뉜다.
통합도 값이 클수록 해당 영역의 네트워크 연결성이 뛰 어나다고 해석할 수 있다.
본 연구에서는 분석 대상지 전체를 대상으로 각 링크 의 공간적 위계를 파악하기 위한 전체 통합도를 활용하 고자 한다. 이를 산출하기 위해 각 대상지 및 주변 블록 전체를 영향권으로 각각 설정한 뒤, space syntax 분석 을 위해 Depthmap Xnet 0.3 프로그램을 활용해 각
Figure 4. Global integration with social path in Coex (after) Figure 3. Global integration without social path in Coex (before)
보행 링크의 전체 통합도를 산정하였다.
Social path 효과분석 1. 보행 네트워크의 통합도 변화
1) 코엑스
우선 분석 대상지인 코엑스가 위치한 블록 전체의 통 합도를 산출하였다. 통합도는 해당 공간의 접근성을 나 타내며, 그 값이 클수록 접근성이 뛰어난 공간임을 의미 한다. Social path 구축에 따른 통합도의 변화를 살펴 보기 위해 social path 반영 전후 주요 가로의 통합도 변화를 검토하였다. 가로는 대상지 중심의 주요 가로를 A그룹, 대상지 외곽의 가로를 B그룹, social path에 해 당되는 가로를 C그룹으로 정의하였다.
Figure 3은 social path를 반영하기 전인 기존 가로 망 체계에서 코엑스 및 주변부에 대한 주요 가로의 통합 도 지표를 보여준다. 전반적으로 A그룹의 지표 값이 더 높은 점을 확인할 수 있다. 공간 통합도가 가장 뛰어난 가로는 봉은사로(A-1)로 1.4572의 값을 가진다.
Figure 4는 social path 반영 후 주요 가로의 통합 도 값을 나타낸다. Social path의 추가로 인해 개별 링 크의 공간 통합도가 소폭 상승한 점을 확인할 수 있다.
특히, 대상지 중심부에 위치한 A그룹의 공간 통합도의 증가 현상이 더 뚜렷하다. Social path로 분류되는 C그 룹의 공간 통합도 또한 높은 수준으로 나타났다. 이러한 결과는 social path의 연결성과 공간적 위계의 수준이 대상지 내의 주요 가로와 대등한 수준임을 나타낸다.
Table 1에서는 코엑스의 각 그룹별 및 개별 가로의 통합도 값과 그 변화량을 함께 제시하였다. 각 그룹의 평 균값은 0.0211, 0.0066씩 상승하여 각각 1.5%, 0.67%
개선되었다. 이를 통해 A그룹의 가로가 대상지 중심에 위치한 연결성이 높은 가로라는 점을 재확인 할 수 있다.
이는 A그룹의 가로가 대상지 중심의 대로라는 점과 social path와 직접적으로 연결된다는 점에 기인한다.
각 링크별로 결과를 살펴보면 A-1링크에 해당되는 봉 은사로의 통합도 값이 가장 높다는 점에서 연결성이 가 장 뛰어나다고 할 수 있다. 반면 봉은사 북측에 위치한 B-1링크의 연결성이 가장 낮은 것으로 나타났다. 이는 봉은사 주변의 보행 가로가 없고 대상지 외곽에 위치하 였기 때문이다. Social path로 인한 통합도 향상 효과
Figure 5. Global integration without social path in Seoul station (before)
Figure 6. Global integration with social path in Seoul station (after)
Link type Link Global integration Difference (B-A) Before(A) After(B)
Main link (A)
A-1 1.4572 1.4767 ＋0.0195
A-2 1.4165 1.4378 ＋0.0213
A-3 1.3651 1.3858 ＋0.0207
A-4 1.2493 1.2640 ＋0.0147
A-5 1.3276 1.3567 ＋0.0291
Average 1.3631 1.3842 ＋0.0211
Suburban link (B)
B-1 0.9183 0.9235 ＋0.0052
B-2 0.9369 0.9437 ＋0.0068
B-3 1.0187 1.0260 ＋0.0073
B-4 1.0591 1.0661 ＋0.0070
Average 0.9833 0.9898 ＋0.0066
Social path (C)
C-1 - 1.3567 -
C-2 - 1.1376 -
C-3 - 0.9318 -
Average - 1.1420 -
Table 1. Variation of global integration by link type on Coex
는 A-5가로가 가장 뛰어난 것으로 나타났다. 이는 남북 방향으로 대상지를 가로지르는 social path(C-1)와 직 접적으로 연결되며 C-2, C-3 링크와의 연결성도 뛰어 나기 때문인 것으로 해석된다. Social path를 의미하는 C그룹에서는 인터컨티넨탈 코엑스 호텔에서 지하 코엑스 몰을 거쳐 그랜드 인터컨티넨탈 호텔로 이어지는 C-1링 크의 통합도 값이 가장 높게 나타났다. 이는 대상지 남북 측에 위치한 A-1, A-4와 대상지 내부도로인 A-5링크 등 주요 가로에 직접적으로 연결되어 있기 때문인 것으 로 판단된다.
2) 서울역
Figure 5는 social path를 반영하기 전인 기존 가로 망 체계에서 서울역 및 주변부에 대한 주요 가로의 통합 도 지표를 보여준다. 전반적으로 A그룹의 지표 값이 더 높은 점을 확인할 수 있으나 코엑스 대상지에 비해 공간 통합도의 절대값은 낮은 점을 확인할 수 있다. 가장 높은 수치를 보인 가로는 청파로(A-5)로 0.6631의 값을 가진 다.
Figure 6은 social path 반영 후 주요 가로의 통합 도 값을 나타낸다. Social path의 추가로 인해 개별 링 크의 공간 통합도가 소폭 상승하였다. 특히, 대상지 중심 부에 위치한 A그룹의 공간 통합도의 증가 현상이 외곽에 위치한 B그룹보다 더 뚜렷한 점을 확인할 수 있다.
Social path로 분류되는 C그룹의 공간 통합도는 A그룹
과 대등한 수준으로 나타났다.
Table 2에서는 서울역의 각 그룹별 및 개별 가로의 통 합도 값과 그 변화량을 함께 제시하였다. 각 A그룹과 B 그룹의 평균값은 각각 0.6008과 0.4114로 A그룹의 네 트워크 연결성 및 공간적 위계 수준이 더 높은 것으로 나 타났다. Social path로 인한 공간 통합도의 변화량 또한 0.0135, 0.0043로 각각 2.24%, 1.04%개선된 것으로 나타나 A그룹의 개선효과가 더 큰 것으로 분석되었다.
개별 가로별로 결과를 살펴보면 A-5가로에 해당되는 청파로의 공간 통합도가 0.6631로 가장 뛰어나며 개선 효과도 0.0157로 가장 큰 것으로 나타났다. 그 다음으 로는 칠패로(A-1), 한강대로(A-4)등의 공간 통합도 개
Link type Link Global integration Difference (B-A) Before(A) After(B)
Main link (A)
A-1 0.6442 0.6584 ＋0.0142
A-2 0.6236 0.6366 ＋0.0130
A-3 0.5945 0.6075 ＋0.0130
A-4 0.5617 0.5751 ＋0.0134
A-5 0.6631 0.6788 ＋0.0157
A-6 0.5175 0.5291 ＋0.0116
Average 0.6008 0.6143 ＋0.0135
Suburban link (B)
B-1 0.4486 0.4549 ＋0.0063
B-2 0.3601 0.3650 ＋0.0049
B-3 0.4009 0.4058 ＋0.0049
B-4 0.4620 0.4683 ＋0.0063
B-5 0.4163 0.4183 ＋0.0020
B-6 0.3807 0.3822 ＋0.0015
Average 0.4114 0.4158 ＋0.0043
Social path (C)
C-1 - 0.6176 -
C-2 - 0.5564 -
C-3 - 0.5315 -
C-4 - 0.5768 -
C-5 - 0.5772 -
Average - 0.5719 -
Table 2. Variation of global integration by link type on Seoul station
Figure 7. Result of shortest path finding in Coex (east-west axis)
선효과가 뛰어났다. 이들은 모두 social path와 직접적으로 연결되는 경로로 동-서간 통행 경로가 차단되어있 던 기존의 네트워크에 비해 이를 관통하는 경로가 생성 됨에 따라 그 효과가 더 극적으로 나타났다고 판단된다.
Social path를 의미하는 C그룹에서는 롯데 아울렛과 마 트, 서울역을 연결하는 C-1링크의 공간 통합도가 가장 높게 나타났다. C-1링크는 연결성이 가장 뛰어난 청파로 (A-5)와 직접 연결되며 서울역 내부의 social path와의 연결성이 뛰어남과 동시에 서울역 동측에 위치한 주요 가로와의 연결성 또한 뛰어나기 때문이다. 이 밖의 C-2~C-4링크 또한 평균 0.5719의 공간 통합도로 A그 룹과 대등한 공간적 위계 수준을 보였다.
2. Social path를 이용한 보행자 최적 경로
Social path 구축에 따른 최적 경로 탐색 및 변화를 관찰하기 위해서 GIS 프로그램의 Network analysis를 이용하였다. 경로 탐색 알고리즘은 다익스트라 알고리즘 (Dijkstra algorithm)을 활용하였으며 각 링크의 저항 값을 정의하는데 있어 space syntax 기법을 통해 산출 된 통합도 지표의 역수를 링크 길이에 곱하여 새롭게 정
의하였다. 이로 인해 링크의 저항 값은 공간적 위계 수준 이 높을 경우 실제 거리보다 단축되는 효과가 있으며 반 대로 공간적 위계 수준이 낮을 경우에는 실제 거리보다 길어지게 된다. 이를 통해 실제 보행자들이 체감하고 인 지하는 보행로의 위계를 반영하여 현실적인 보행 행태를 구현하고자 하였다. 경로 탐색의 출발․도착 지점은 social path의 효과를 나타낼 수 있는 지점을 임의로 선정하 였다.
1) 코엑스
(1) 동-서 축 최단 경로 탐색 결과
동-서축의 출발․도착 지점은 각각 구 한국전력 북측 지점과 현대백화점 주차장 북측 지점을 선정하였다. 최 단 경로는 Figure 7을 통해 확인할 수 있다. 기존 경로 는 봉은사로(③)를 거쳐 우회하는 방식의 경로가 최단 경로로 탐색된 반면, social path가 네트워크상에 반영 된 후에는 컨벤션 센터를 가로지르는 최단 경로를 통해 보다 효율적으로 통행함을 확인할 수 있다. 보다 구체적 인 경로와 단축된 거리에 대한 현황은 Table 3을 통해 확인할 수 있다. 봉은사로를 따라 우회하는 경로의 총 보 행거리는 약 870m에 달했다. 그러나 건물 내부의
Link Distance(m)
Before
1 Bongeunsa-ro 97-gil 80.57
2 Yeongdong-daero 283.24
3 Yeongdong-daero 646.17
4 Teheran-ro 108.53
5 Teheran-ro 98-gil 164.05
6 Yeongdong-daero 85-gil 129.45
Total distance 1412.01
After
7 Bongeunsa-ro 97-gil 230.39
8 Bongeunsa-ro 97-gil 43.21
9 Social path 674.86
10 Teheran-ro 55.64
11 Teheran-ro 88-gil 164.61
Total distance 1168.71
Reduced distance 243.30
Table 4. Walking distance in Coex (north-south axis)
Link Distance(m)
Before 1 Samseong-ro 108-gil 97.92
2 Teheran-ro 87-gil 129.55
3 Bongeunsa-ro 354.94
4 Yeongdong-daero 143.02
5 Yeongdong-daero 106-gil 140.40
Total distance 865.83
After 1 Samseong-ro 108-gil 97.92
6 Teheran-ro 87-gil 43.14
7 Social path 351.15
5 Yeongdong-daero 106-gil 140.40
Total distance 632.60
Reduced distance 233.21
Table 3. Walking distance in Coex (east-west axis)
Figure 8. Result of shortest path finding in Coex (north- south axis)
social path를 이용하여 해당 경로를 직선으로 가로지 는 경로의 총 보행거리는 약 630m로 약 240m가 단축 된 것으로 나타났다.
(2) 남-북 축 최단 경로 탐색 결과
남-북 축의 출발․도착 지점은 각각 봉은사 동측 지점 과 대명중학교 동측 지점을 선정하였다. 최단 경로는 Figure 8과 같이 social path로 인해 달라짐을 알 수
있다. 기존의 최적 경로는 영동 대로를 따라 남쪽으로 내 려 온 뒤 삼성역 사거리에서 우회전하여 테헤란로를 따 라 목적지에 다다른다. 그러나 social path를 반영한 보 행 경로는 봉은사로에서 코엑스몰 지하로 연결되는 경로 를 따라 해당 블록을 관통하여 현대 백화점 출구로 나오 는 경로를 이용하게 된다. 이는 인터컨티넨탈 코엑스 호 텔에서 코엑스몰을 통과하는 social path 때문이다.
Table 4에서는 social path 반영에 따른 이용 경로의 보행거리를 확인할 수 있다. 두 지점사이의 최단 거리는 social path 미반영 시, 약 1410m에서 반영 후 약 1170m 로 약 240m 단축된 점을 확인할 수 있다.
이와 같이 social path로 인해 동일한 출발․도착 지 점에서의 최적경로가 달라짐을 확인할 수 있다. 특히, space syntax 기법을 통해 산정한 공간 통합도를 고려한 링크의 저항을 바탕으로 최적 경로를 탐색했다는 점이 특 징이다. 결론적으로 이러한 결과는 보행자가 실제로 인지 하는 보행로 위계를 고려한 최적 경로라 할 수 있다.
2) 서울역
서울역의 경우, social path가 동서 축으로만 형성되 기 때문에 이에 대한 최단 경로 탐색 결과만을 제시하였 다. 최단경로는 Figure 9와 같이 social path를 이용한 결과, 상당한 거리를 단축하는 것으로 나타났다. 기존의 최적 경로는 출발지에서 청파로(④)를 따라 북측으로 보 행한 후, 칠패로(⑤)를 거쳐 통일로(⑥)에 다다른 후, 목 적지까지 접근하는 것으로 나타났다. 그러나 social path 가 구축됨에 따라 서울역사 내부의 social path를 통해
Link Distance(m)
Before 1 Mallijae-ro 31-gil 103.99
2 Mallijae-ro 39.16
- Crosswalk 22.21
3 Mallijae-ro 271.64
- Crosswalk 36.56
4 Cheongpa-ro 490.18
5 Chilpae-ro 154.02
6 Tongil-ro 366.94
- Crosswalk 26.41
7 Sejong-daero 11.47
8 Toegye-ro 297.64
9 Access 126.87
Total distance 1947.10
After 1 Mallijae-ro 31-gil 103.99
2 Mallijae-ro 39.16
- Crosswalk 22.21
3 Mallijae-ro 271.64
- Crosswalk 36.56
4 Cheongpa-ro 51.37
5 Social path 44.71
6 Social path 28.99
7 Social path 85.90
8 Social path 21.95
9 Social path 100.56
10 Hangang-daero 99.33
- Crosswalk 26.41
11 Sejong-daero 11.47
12 Toegye-ro 297.64
13 Access 126.87
Total distance 1368.76
Reduced distance 578.34
Table 5. Walking distance in Seoul station (east-west axis)
Before After
Figure 9. Result of shortest path finding in Seoul station (east-west axis)
통일로로 바로 접근하여 목적지까지 일직선상으로 가로 질러 갈 수 있음을 확인할 수 있다. 이로 인해 보행거리 는 Table 5와 같이 약 580m가 감소되는 것으로 나타났 다. 코엑스의 social path는 지하 보행로와 복합 쇼핑몰 내부의 복잡한 경로로 이루어진 반면, 서울역의 social path는 비교적 쉽게 인지하고 이용할 수 있다는 장점이 존재한다. 또한 social path가 반영된 최단 경로 탐색 결과가 보다 현실적인 보행 행태인 것으로 사료된다.
결론
본 연구는 보행자들의 현실적인 통행 행태를 구현하 기 위해 기존 네트워크에서는 고려하지 못한 보행 경로 를 social path로 정의하고 보행 경로 탐색 결과를 통해 그 효과를 분석하였다. 연구 결과, social path로 인해 해당 링크 및 주변부에 위치한 보행로의 공간적 위계 수 준이 상승함을 확인하였으며 보행자의 최단 경로 또한 달라지는 것으로 나타났다. 이러한 내용을 요약한 본 연 구의 결론 및 시사점 등은 다음과 같이 정리될 수 있다.
첫째, 국내 실정에 부합되는 social path를 정의하고 이를 네트워크상에 구현하였다. 국외에서 소개된 social path의 개념은 국내 대도시권에 적용하기는 어려우나
“일반적이지 않은 보행을 통해 자연스레 형성된 경로”라 는 점에 착안하여 도심형 social path를 새롭게 정의하 였다. 나아가 이러한 개념을 서울의 대표적인 대규모 역 세권 지역에 해당되는 코엑스와 서울역을 대상으로 적용 하였다.
둘째, space syntax 기법의 통합도를 활용해 social
path의 공간적 위계 수준을 파악하였다. 특히, 통합도의 변화를 검증하기 위해 social path가 반영되지 않은 기 존의 네트워크와 쌍대 비교를 수행하였다. 그 결과, 해당 블록의 중심에 위치한 social path의 공간 통합도는 상 대적으로 높은 값을 갖는다는 사실을 확인하였다. 이러 한 결과는 대상지의 중심부에 위치하고 주요 축선 상에 놓여있다는 social path의 특징 때문인 것으로 해석된 다. 또한 social path의 주변부에 위치한 링크 또한 대 상지 외곽 지역보다 통합도의 상승 폭이 큰 것으로 나타 났다. 결론적으로 social path의 연결성을 고려한다면 대상지 내 주요 가로의 공간적 위계는 더욱 높은 수준임 을 알 수 있다.
셋째, 공간 통합도를 고려한 보행 경로 탐색을 통해 social path의 유용성을 증명하였다. 최단 보행 경로를 탐색함에 있어 링크의 길이와 함께 통합도 지표를 가중 평균하여 링크 저항을 정의하였다. 이는 단순한 거리뿐 만이 아니라 공간상에서 개별 링크가 갖는 연결성을 함 께 고려하였다는 점에서 주목받을 수 있다. 임의의 출 발․도착 지점을 선정하여 경로를 탐색한 결과, 기존의 비현실적인 일부 통행이 social path를 이용하여 현실 적인 통행 경로로 보정됨을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 향후 보행 경로 선택에 있어 social path가 고려된 다면 보다 현실적인 보행 행태를 구현할 수 있다는 점을 증명하였다.
이러한 측면에서 대상지 내에서 구현한 social path 의 장점은 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 기존 경로 보다 통행거리를 단축시킬 수 있으므로 보다 효율적으로 통행할 수 있다. 둘째, 실내를 이용하는 보행 특성 상 눈․비를 피할 수 있으며 극단적으로 덥거나 추운 계절 의 경우, 보다 편안하게 보행할 수 있다. 셋째, 경로 상 에 위치한 다양한 볼거리와 쇼핑 시설 등을 이용하기 용 이하다.
그러나 해당 지역을 보행하는 사람이 초행길일 경우, social path에 대한 정보를 구득하기 쉽지 않아 이용하 지 않을 수 있다는 한계점 또한 존재한다. 이러한 한계점 은 스마트폰에서 social path를 고려한 최단 경로 안내 서비스를 제공한다면 일정 수준 극복할 수 있을 것으로 판단된다.
마지막으로 social path의 효과를 객관적이고 합리적 으로 증명하기 위해서는 다음과 같은 추가 연구가 요구 된다. 우선, 단순한 보행 경로의 개념이 아닌 보행 수요 측면에서 social path의 타당성을 입증할 필요가 있다.
즉, 대상지 내 가로의 유출․입 보행량과 특정 지점의 유 동인구 조사 결과를 통해 social path의 구현이 보행 행 태를 보다 적절히 설명할 수 있다는 계량적 연구 결과가 도출되어야 한다.
또한, 서울 일부 지역에 한정되지 않고 다양한 지역을 대상으로 social path에 대한 검증과 실내 네비게이션 자료, 보행 유동인구조사자료를 활용한 보다 객관적인 social path 구축 방법론이 제시되어야 할 것이다.
마지막으로 social path를 활용한 보행자 경로 탐색 에 있어 현장 조사 또는 유동인구 조사 자료를 활용해 각 구간별 보행량을 추가적으로 고려한다면 보다 현실성 있 는 최적 경로를 탐색할 수 있을 것으로 기대한다.
ACKNOWLEDGEMENT
This research was supported by the National Research Foundation of Korea(NRF) grant funded by the Ministry of Education(NRF- 2013R1A2A2A01015411).
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알림：본 논문은 대한교통학회 제72회 학술발표회 (2015.02.13)에서 발표된 내용을 수정.보완하여 작 성된 것입니다.
♧ 주 작 성 자 : 최성택
♧ 교 신 저 자 : 이향숙
♧ 논문투고일 : 2015. 1. 28
♧ 논문심사일 : 2015. 3. 24 (1차) 2015. 4. 3 (2차)
♧ 심사판정일 : 2015. 4. 3
♧ 반론접수기한 : 2015. 8. 31
♧ 3인 익명 심사필
♧ 1인 abstract 교정필
