도시계획학석사학위논문 서울대중교통운임의 적정수준추정 EficientPricingofUrban PublicTransport: A Simulation forseoul 2016 년 2 월 서울대학교환경대학원 환경계획학과교통학전공 신현하

Transcription

1 저작자표시 - 비영리 - 변경금지 2.0 대한민국 이용자는아래의조건을따르는경우에한하여자유롭게 이저작물을복제, 배포, 전송, 전시, 공연및방송할수있습니다. 다음과같은조건을따라야합니다 : 저작자표시. 귀하는원저작자를표시하여야합니다. 비영리. 귀하는이저작물을영리목적으로이용할수없습니다. 변경금지. 귀하는이저작물을개작, 변형또는가공할수없습니다. 귀하는, 이저작물의재이용이나배포의경우, 이저작물에적용된이용허락조건을명확하게나타내어야합니다. 저작권자로부터별도의허가를받으면이러한조건들은적용되지않습니다. 저작권법에따른이용자의권리는위의내용에의하여영향을받지않습니다. 이것은이용허락규약 (Legal Code) 을이해하기쉽게요약한것입니다. Disclaimer

2 도시계획학석사학위논문 서울대중교통운임의 적정수준추정 EficientPricingofUrban PublicTransport: A Simulation forseoul 2016 년 2 월 서울대학교환경대학원 환경계획학과교통학전공 신현하

3 국문초록 대중교통은최근공공서비스로서의역할이강조되고있고, 서울시의경우대중교통운영비용은지방정부의보조금에크게의존하고있다. 따라서대중교통의운임수준을책정할때에는단순히운영적자해소와생산자입장에서의이익극대화가아닌전체사회적관점에서의사회후생극대화가목표가되어야할것이다. 본연구는서울시대중교통관련시계열자료를이용하여운임변화에따른사회후생의변화를살펴보고, 사회후생이극대화되는적정운임수준을도출하였다. 우선서울시의시내버스와지하철의두가지수단을대상으로 Cochrane-Orcut 방법을이용하여각각의수요함수를추정하였다. 두수요함수모두모형이적합하고변수들의설명력이높았으며, 시계열자료를이용한수요함수에흔히나타나는자기상관문제도보정되었다. 추정된수요함수를바탕으로대중교통의수요탄력성을파악한결과서울시시내버스의운임탄력성은 , 지하철의운임탄력성은 인것으로각각나타났다. 추정된운임탄력성값을이용해운임수준의변화에따른대중교통수요의변화와그에따른소비자잉여의변화를분석할수있었다. 사회후생의변화를추정할때소비자잉여외에크게운영비용, 운임수입과승용차이용비용을포함하였다. 승용차이용비용은대중교통과승용차의교차가격탄력성을적용하여유류비용, 유류세수입, 도로혼잡비용, 승용차사고비용그리고대기오염비용을분석하였다. 이러한분석을바탕으로운임변화의 -100%~100% 범위내에서사회후생의변화를살펴볼수있었다. 시내버스와지하철모두운 -i-

4 임이인하되면사회후생이감소하였고, 운임이인상되면사회후생이증가하다가시내버스는 57%, 지하철은 12% 수준에도달하게되면다시감소하는것으로나타났다. 시내버스와지하철모두운임이내릴수록이용자편익이증가하였고운임이오를수록이용자편익이감소하였다. 정부수입은이용자편익과반대로운임이내릴수록후생이감소하였고, 운임이오를수록후생이증가하였다. 외부효과는나머지두항목에비해상대적으로적은영향을미치는것으로나타났다. 운영기관의입장에서비용회수율을분석한결과운임을 41% 이상인상될때에비용회수율이 1을넘는것으로나타났다. 현재대중교통의재차인원을일정하게유지할때적정운임수준을추정한결과시내버스는운임이 25% 인상될때, 지하철은운임이 6% 인상될때사회후생이극대화되는것으로나타나전체적으로동일한운임을적용할경우대중교통운임이 20% 인상되면사회후생이극대화되는것으로분석되었다. 추가로시나리오분석을시행한결과서비스공급을고정할경우에는운임이인하될수록사회후생이증가하고운임이인상될수록사회후생이감소하는것으로나타났다. 또휘발유가격의저가현상을반영하여분석한결과대중교통운임이 33% 인상될때사회후생이극대화되는것으로나타났다. 주요어 : 도시대중교통, 적정운임, 사회후생극대화, 수요함수, 서울 학번 : i-

5 목 차 Ⅰ. 서론 1 1. 연구의배경및목적 1 2. 연구의범위 3 3. 연구의절차 4 Ⅱ. 이론및선행연구의고찰 6 1. 이론의고찰 6 2. 선행연구의고찰 7 1) 대중교통의적정운임수준추정관련선행연구 7 2) 대중교통의수요함수추정관련선행연구 시사점 16 Ⅲ. 연구방법론의정립 연구방법론의개요 대중교통수요함수모형의설정 사회후생의변화추정 23 1) 사회후생의변화 23 2) 소비자잉여의변화 24 3) 운영비용의변화 28 4) 운임수입의변화 32 5) 승용차유류비용의변화 33 6) 유류세수입의변화 34 7) 승용차이용에따른외부효과의변화 34 - i-

6 Ⅳ. 자료의구축 서울의대중교통수요함수모형추정관련자료 36 1) 자료의출처 36 2) 자료의기술적분석 사회후생의변화추정관련자료 43 1) 운영비용과차내혼잡에따른외부효과 43 2) 승용차이용비용 47 Ⅴ. 추정결과 서울의대중교통수요함수모형 서울대중교통운임의적정수준 53 1) 운임변화에따른사회후생의변화 53 2) 서울대중교통운임의적정수준 적정대중교통운임수준의민감도분석 59 1) 대중교통서비스의공급수준이불변인경우 59 2) 휘발유가격이인하되는경우 63 Ⅵ. 결론 결론 한계및향후연구과제 71 참고문헌 72 부록 75 < 부록 1> 서울시의시내버스수요함수추정관련자료 75 < 부록 2> 서울시의지하철수요함수추정관련자료 77 Abstract 79 -iv-

7 표목차 < 표 1> 연구의범위 3 < 표 2> 김천곤 (1998) 의가격설정방식별적정운임추정결과 7 < 표 3> 국내대중교통적정운임수준추정관련연구의개요 9 < 표 4> 국외대중교통적정운임수준추정관련연구의개요 10 < 표 5> 장택영 (1997) 의대중교통수요탄력성추정결과 11 < 표 6> 국외대중교통수요탄력성추정결과의개요 12 < 표 7> Litman(2004) 의대중교통수요탄력성추정결과의요약 13 < 표 8> Holmgren(2014) 의대중교통수요함수추정결과 15 < 표 9> 대중교통수요함수의변수 20 < 표 10> 변수의탄력성 21 < 표 11> 입석승객밀도에따른혼잡승수 30 < 표 12> 시내버스의수요함수모형추정에사용된자료의출처 36 < 표 13> 지하철의수요함수모형추정에사용된자료의출처 36 < 표 14> 서울시지하철의시간대별수송인원및점유율 43 < 표 15> 차내혼잡에따른외부효과산정에사용한값 44 < 표 16> 시간대별시내버스의재차인원, 입석인원및입석승객밀도 45 < 표 17> 시간대별지하철의재차인원, 입석인원및입석승객밀도 46 < 표 18> 지방도의교통사고비용 48 < 표 19> 승용차속도별대기오염및온실가스비용 48 < 표 20> 승용차이용비용산정에사용한값 49 < 표 21> 서울시시내버스수요함수모형의추정결과 50 < 표 22> 서울시지하철수요함수모형의추정결과 51 < 표 23> 서울의대중교통적정운임수준과사회후생의변화 57 < 표 24> 서울의대중교통운임이 20% 인하될경우사회후생의변화 ( 서비스공급 : 고정 ) 62 < 표 25> 서울의대중교통적정운임수준과사회후생의변화 ( 휘발유가격 : 인하 ) 67 -v-

8 그림 목차 < 그림 1> 연구흐름도 4 < 그림 2> 소비자잉여의개념 25 < 그림 3> 소비자잉여의변화 26 < 그림 4> 입석승객밀도에따른혼잡승수 30 < 그림 5> 차내혼잡에따른외부효과 32 < 그림 6> 서울시의 1인당연간대중교통통행수추이 38 < 그림 7> 서울시시내버스의연평균운임과연평균운임 / 소득추이 (2013 년불변가격기준 ) 39 < 그림 8> 서울시지하철의연평균운임과연평균운임 / 소득추이 (2013 년불변가격기준 ) 39 < 그림 9> 서울시의만명당시내버스보유대수와지하철차량운행거리추이 40 < 그림 10> 서울시의 1인당승용차보유대수와일소득추이 (2013 년불변가격기준 ) 41 < 그림 11> 서울시의휘발유가격과휘발유가격 / 소득추이 (2013 년불변가격기준 ) 42 < 그림 12> 대중교통운임변화에따른사회후생의변화 53 < 그림 13> 대중교통운임변화에따른이용자편익, 정부수입및외부효과의변화 54 < 그림 14> 대중교통운임변화에따른비용회수율의변화 56 < 그림 15> 대중교통운임변화에따른사회후생의변화 ( 서비스공급 : 고정 ) 59 < 그림 16> 대중교통운임변화에따른이용자편익, 정부수입및외부효과의변화 ( 서비스공급 : 고정 ) 60 < 그림 17> 대중교통운임변화에따른비용회수율의변화 ( 서비스공급 : 고정 ) 61 < 그림 18> 대중교통운임변화에따른사회후생의변화 ( 휘발유가격 : 인하 ) 63 -vi-

9 < 그림 19> 대중교통운임변화에따른이용자편익, 정부수입및외부효과의변화 ( 휘발유가격 : 인하 ) 65 < 그림 20> 대중교통운임변화에따른비용회수율의변화 ( 휘발유가격 : 인하 ) 66 -vi-

10 Ⅰ. 서론 1. 연구의배경및목적 서울시는 2015 년 6월 27 일대중교통운임을인상하였다. 대중교통의기본운임은시내버스의경우 150 원, 지하철의경우 200 원이인상되어각각 1200 원과 1250 원으로올랐다. 반면대중교통운임제도인통합거리비례제는유지되며, 거리추가운임과어린이운임, 청소년운임은이전과동일하다. 이처럼서울시가운임을인상한것은 3년만이며,2004 년 7월대중교통운임의통합거리비례제가시행된이후로세번째인상이다. 1) 사실이번인상안뿐만아니라그동안서울시에서인상안을발표할때마다서울시는매번비판적인여론을피할수없었다. 서울시민들의발이되어주는대중교통이라불릴만큼서울시민들의대중교통통행분담률이높기때문에시민들이운임인상에대해매우민감한것으로생각할수있다.2013 년기준서울시의통행분담률을살펴보면버스 27.4%, 지하철 38.2% 로대중교통전체의통행분담률은 65% 를넘는다. 2) 서울시는대중교통운임인상에대해시내버스와지하철의심각한적자로인한불가피한상황임을밝혔다. 서울시에따르면 2014 년의시내버스와지하철의운영적자는각각 3,092 억원과 4,245 억원으로총 7,337 억원에달했다. 이는전년대비 5.2% 증가한값이다. 3) 한편한차례운임인상이있었던 2012 년도에는전년대비 -24.0% 의수준으로운영적자가줄어든것으로나타나, 이번운임인상도운영적자를어느정도해소하기위함임을짐작할수있다. 서울시의시내버스는준공영제로운영되고있으며지하철은공기업인 1)2004 년기본운임이 800 원에서 2007 년에는 900 원,2012 년에는 1,050 원으로인 상되었다. 2) 교통안전공단 국토교통부 (2015), 2014 년대중교통현황조사. 3)2013 년의운영적자는 6,974 억원에달했다. 서울시내부자료. -1-

11 서울메트로 (1~4 호선 ) 와도시철도공사 (5~8 호선 ), 그리고서울메트로9호선 ( 주 ) 이운영하며시내버스와지하철모두운영적자를서울시에서지급하는보조금에크게의존하고있다. 이러한이유때문에기존의운임수준책정이나그와관련된연구들은운영비용만을고려하여대중교통의생산자입장에서운영적자를해소하려는목적이우선시되는경우가대부분이다. 한편대중교통의정의를살펴보면 Vuchic(1999) 은대중교통을개인자신을위해소유하고운영하는개인교통 (privatetransportation) 과달리일반대중이이용할수있는서비스를제공하는모든교통체계와수단으로정의하며대중교통을개인교통과비교하여보다명확히설명하고있다. 또한최근도시교통정책은대중교통에환경과복지개념을부여하여대중교통의공공성을부각시키며대중교통의환경적, 사회적역할에대한관심이고조되고있다. 해외의도시교통트렌드또한환경과공공복지등에대한사회적합의를중요시하고있다. 4) 이처럼서울시의대중교통역시공공서비스로서의역할이강조되고있고서울시의보조금에크게의존하고있기때문에운임수준을책정할때단순히적자해소와생산자입장에서의이익극대화가아닌전체사회적관점에서의사회후생극대화가목표가되어야할것이다. 따라서본연구에서는사회후생이극대화되는적정운임수준을추정하고자한다. 이때대중교통의서비스공급은대중교통수요에따라유연하게조정되어현재의재차인원, 즉차내혼잡수준은일정한것으로가정하였다. 우선서울시대중교통의수요함수를직접도출하여수요의탄력성과대중교통이용자들의편익을추정해보고자한다. 그다음운영비용, 운임수입과승용차이용비용및이에따르는외부효과등을함께고려하여운임변화에따른사회후생의변화를살펴보고, 최종적으로사회후생이극대화되는적정운임수준을추정하고자한다. 그리고시나리 4) 미래에는환경과공공복지등에대한사회적합의로대중교통중심의인프 라구축정책이요구된다. 서울특별시 (2012), 제 2 차서울특별시대중교통계 획 (2012~2016). -2-

12 오분석을통해상황변화시에사회후생과적정운임수준의변화를비 교분석하고자한다. 2. 연구의범위 본연구의공간적범위는서울특별시를대상으로하며, 수도권은연구대상에서제외하였다. 수도권전체를분석하기에는자료를구하기가어려울뿐만아니라 2014 년서울시에서이루어진대중교통통행중시내의통행이 86% 를차지하므로시내만을대상으로해도충분히의미가있다고판단하였다. 대중교통의수요함수를추정하기위해 1976 년부터 2013 년까지의자료를구축하였고, 사회후생의분석시점은 2013 년이다. 분석대상은마을버스를제외한시내버스와 2009 년에개통하여자료의양이적은 9호선을제외한 1~8 호선만을대상으로하였다. 연구의범위를정리하면다음 < 표 1> 과같다. < 표 1> 연구의범위 공간적범위 서울특별시 시간적범위 1976~2013 대상 버스시내버스지하철서울메트로 1~4 호선, 서울도시철도공사 5~8 호선 -3-

13 3. 연구의절차 본연구는대중교통수요함수를도출하고, 사회후생이극대화되는적정운임수준을추정하는데목적이있다. 따라서본연구의사회후생개념에대해고찰하고, 대중교통의적정운임수준을추정한선행연구들과대중교통수요함수관련선행연구들을살펴보고자한다. 그다음본연구의연구방법론을정립하고, 분석에쓰이는시계열자료에대한기술적 (descriptive) 분석을진행하고자한다. 이자료를이용해대중교통수요함수를도출하고, 그외비용들을추정하여사회후생의변화를살펴볼것이다. 분석결과를토대로사회후생이극대화되는운임수준을추정하고, 시나리오분석을통해대중교통서비스공급고정의경우와휘발유가격인하의경우사회후생의변화를파악할것이다. -4-

14 < 그림 1> 연구흐름도 -5-

15 Ⅱ. 이론및선행연구의고찰 1. 이론의고찰 본연구에서는사회후생극대화 (SocialWelfareMaximization) 의운임수준을찾고자한다. 사회후생 (SocialWelfare) 이란경제학에서는소비자잉여와생산자잉여의합을말하며, 사회후생이최대가되는균형을효율적인균형으로보고있다. 또한사회후생은비용편익분석에서순사회편익 (NetSocialBenefit) 으로통용되기도하며, 정책의결정또는기획과정에서여러대안 (alternatives) 을분석하고평가할때사용되는기준으로쓰인다. 여러개의대안에의해발생하는편익과비용을각각측정하고그편익의크기와비용의크기를비교및평가하여가장합리적이고효과적이라파악되는대안을선택하기위하여활용된다. 5) 본연구에서는운임변화에따른사회후생의변화를편익과비용의변화로측정하기때문에비용편익분석에서의사회후생개념에가깝다고볼수있다. 사회후생을총편익 (TotalBenefit) 과총비용 (TotalCost) 의식으로나타내면식 (1) 과같다. (1) 본연구에서편익에는대중교통이용자의편익인소비자잉여 (ConsumerSurplus), 운임수입그리고정부의세금수입이포함된다. 비용에는운영비용또는차내혼잡비용, 승용차이용비용및도로혼잡으로인한외부효과등이포함된다. 이는 3장에서구체적으로설명할것이다. 5) 이종수 (2009), 행정학사전, 대영문화사. -6-

16 2. 선행연구의고찰 1) 대중교통의적정운임수준추정관련선행연구 국내연구에서김천곤 (1998) 은자원의효율적이용과배분을가능하게하는, 즉사회적잉여를극대화할수있는운임을설정하기위해효율성을고려하여세가지가격설정방식에따라서울시지하철운임을추정하였다. 지하철에대한초월대수함수형태의비용함수모형을이용하여단기와장기로나누어한계비용가격설정방식 (MarginalCostPricing,MC Pricing), 평균비용가격설정방식 (Average CostPricing,AC Pricing) 그리고램지가격설정방식 (Ramsey Pricing) 을적용하여추정하였다. 추정결과는 < 표 2> 와같다. < 표 2> 김천곤 (1998) 의가격설정방식별적정운임추정결과 ( 단위 : 원 / 명 ) 구분 한계비용운임 평균비용운임 램지운임 단기 Ⅰ 단기 Ⅱ 장기 주 : 단기 Ⅰ은인건비, 복리후생비, 유지관리비등순수가변비용만을포함함. 단기 Ⅱ 는차량, 전로설비등장비및자재비를가변비용으로가정하여비용을추정함. 김성수외 (2003) 역시서울시지하철에대한초월대수함수형태의가변비용함수를설정한후, 결합일반화최소자승법으로서울시의시간대별 거리별승객 1인당적정운임수준을추정하였다. 분석에앞서서울지하철공사의가변비용은밀도의경제가존재하는것으로나타나단기한계비용은평균가변비용보다낮은수준이고, 한계비용가격설정방식을적용해운임을책정한다면운영적자는보조금으로보전하는것이타당하고차선책으로는평균비용가격설정방식이타당하다고주장하였다. 분석결과 2001 년불변가격을기준으로시간대별 거리별승객 1인당적정운임수준은평균탑승거리 11.13km 에서첨두시의경우 1,005 원, 비첨두시의경 -7-

17 우 465 원으로나타났다. 이결과를바탕으로시간대별차등운임제의도입이필요하고거리비례제를도입하는것이바람직하다고판단하였다. 적정운임수준을추정하기위해운영자의비용측면에서한계가격설정방식을주로채택하던국내의예전연구들과는달리최근에는이용자측면에서이용자의편익도함께고려하는연구들을찾아볼수있다. 허동혁 (2014) 은 2012 년대구광역시를대상으로사회적관점에서대중교통보조금의적정수준을추정하기위해대중교통운임의변화에따른보조금의변화와그에따른사회후생의변화가최대가되는보조금의수준을추정하였다.EMME3 의수요모형을그대로적용하여수요변화를살펴보고그에따른사회적편익을산정하였다. 사회후생의변화를알아보기위해보조금과세수로인한자중손실, 운전자의통행비용, 통행자의시간비용, 교통사고비용, 대기오염비용이포함되었다. 분석결과 17% 의자중손실률을적용할때, 비용회수율이 100% 를넘어서는 1400 원의요금수준, 즉보조금을 300 원덜지급하는것이사회적관점에서최적수준인것으로나타났다. 김원철외 (2015) 는농촌지역의공차운행을줄이고대중교통서비스사각지역주민의이동권을확보하기위한수요응답형교통체계 (Demand ResponsiveTransport,DRT) 도입을위해이용자관점에서의적정운임수준을추정하였다. 이를위해 DRT 도입에대한선호도를가상선호의식조사 (Stated Preference, SP) 를통해조사한후조건부가치측정법 (ContingentValuation Method,CVM) 을적용하여이용자의지불용의액을산정하여 DRT 의편익을계산하였다. 분석결과경제력이낮은농어촌지역의사회적약자가평가하는 DRT 의가치는 1,000 원의이용운임을받는노선버스서비스보다개선되는접근성의가치 38.85%, 원하는시간대에이용할수있는편리성의가치 31.03%, 버스를기다리지않고이용할수있는편의성의가치 30.12% 가높은약 1, 원정도의수준인것으로나타났다. 이러한결과는 DRT 의지속가능성을담보할수있는 DRT 운임수준결정을위한의사결정의근거로활용될수있다고판단하였다. 6) -8-

18 국내의대중교통적정운임수준추정에관한연구들에서적용한적 정운임추정방식을정리하면 < 표 3> 과같다. < 표 3> 국내대중교통적정운임수준추정관련연구의개요 선행연구 연구대상 적정운임추정방식 추정결과 한계비용가격설정방식단기Ⅰ 김천곤서울시평균비용가격설정방식단기Ⅱ - (1998) 지하철램지가격설정방식장기 김성수외서울시첨두 한계비용가격설정방식 (2003) 지하철비첨두 허동혁대구광역시 (2014) 대중교통 사회후생극대화 김원철외농어촌지역 (2015) 노선버스 조건부가치측정법 주 : 추정결과에서 은적정운임수준이기존보다높은경우,- 은비슷한경우, 은낮은경우를뜻함. 김천곤 (1998) 과김성수외 (2003) 는상황에따라다른적정운임수준을제시하였고, 허동혁 (2014) 과김원철외 (2015) 는적정운임수준이기존운임보다높다고제시하였다. 국외에서 DeBorgeretal.(1996) 은벨기에를대상으로사회적비용을고려하여대중교통의적정운임수준을추정하였다.Glaister-Lewis 모형을이용하여외부효과로환경비용, 사고비용, 혼잡비용등을포함하였다. 분석결과대중교통의적정운임수준은한계사회적비용 (Marginal SocialCosts,MSC) 과일치했다. Pary and Smal(2009) 은워싱턴,LA, 런던을대상으로지하철과버스의적정보조금수준을통해적정운임수준을추정하였다. 분석에는사용자효용과통행특성, 혼잡, 오염, 사고외부효과, 규모의경제그리고대중교통기관의서비스공급의변수로한계후생효과를계산하였다. 분석결과현재높은수준의운임보조금은효율성이있음을보였고, 운임을운영비용의 50% 수준으로설정하여점차할인하여도후생을향상 6) 김원철외 (2015) 에서인용하였다. -9-

19 시키는것으로나타났다. 또한첨두와비첨두의운임을달리할것을주장하였다. Almorado etal.(2013) 은필리핀을대상으로 25 년간의시계열자료를이용하여수요함수를추정하고, 콥-더글라스 (Cobb-Douglas) 형태의생산함수를추정하여비용함수를도출한뒤램지가격설정방식을통해적정운임수준을추정하였다. 더나아가비용회수율이 100% 가되는가격등의대안들을제시하였고, 현운임수준보다더높은운임수준이적정운임수준이라고주장하였다. Holmgren(2014) 은스웨덴의도시들을대상으로대중교통의이용을높이고사회후생을극대화하기위한적정운임수준을추정하였다. 분석을위해대중교통의수요함수, 공급함수그리고비용함수를추정하여이용자의일반화비용 (GeneralizedCost,GC) 을지불용의액 (WTP) 으로나타낸뒤총비용과비교하여순사회편익을계산하였다. 분석결과도시 21 곳중 20 곳의지역에서현운임수준 (2011 년 ) 보다더낮은운임수준이사회후생을극대화하는것으로나타났다. 사회후생을극대화하는운임을적용하면 1인당통행수는 17.2% 증가할것으로추정하였다. < 표 4> 국외대중교통적정운임수준추정관련연구의개요 선행연구 연구대상 적정운임추정방식 추정결과 DeBorger etal. (1996) Parryand Smal (2009) Almorado etal. 벨기에한계사회적비용 워싱턴 LA 런던 한계후생효과 필리핀램지가격설정방식 (2013) Holmgren (2014) 스웨덴 순사회편익극대화 주 : 추정결과에서 은적정운임수준이기존보다높은경우, 은낮은경우를뜻함. -10-

20 Pary and Smal(2009) 은높은보조금수준을옹호하며운임수준을기존운임보다더낮춰야한다고주장하였고,Holmgren(2014) 의연구역시순사회편익이극대화되려면운임을낮춰야한다고주장하였다. 나머지연구들은적정운임수준을기존운임보다높은것으로제시하였다. 2) 대중교통의수요함수추정관련선행연구 국내에서는대중교통의수요함수추정에관련된연구는거의없는상태이다. 장택영 (1997) 은서울시지하철을대상으로수요가정책변수들의변화에어떠한영향을받는지분석하였다. 선형회귀모형, 대수선형회귀모형, 그리고 Box and Jenkins 가개발한시계열분석기법인 ARIMA 모형을이용하여지하철의수요탄력성을구하였다. 분석결과는 < 표 5> 와같다. < 표 5> 장택영 (1997) 의대중교통수요탄력성추정결과 변수 선형회귀모형 대수선형회귀모형 다변수모형 운임 단기 장기 서비스 단기 0.20 장기 0.50 소득 단기 0.44 장기 1.08 버스운임 단기 0 장기 0 또 < 표 5> 와같이추정된탄력성을국외사례와비교하기도하였다. < 표 6> 은국외의대중교통수요탄력성추정결과를정리한것이다. -11-

21 < 표 6> 국외대중교통수요탄력성추정결과의개요 수단 변수 도시 탄력성 -0.12~ 지하철 요금 London 단기 장기 -0.70~ Glasgow -0.44~ WestYorkshire 요금 London -0.25~ WestLidlands -0.40~-0.70 Granada 버스 WestYorkshire 0.33,0.543 London 0.25~0.45,0.523 서비스공급 Knoxvile 0.52 Chesapeake 0.80 Granada 자료 : 장택영 (1997) 을재구성하였음. 윤재호 (2002) 는서울시민의교통수요를분석하기위해준이상수요체계 (almostidealdemand system) 함수형태의집계교통수요모형을설정하여자기가격탄력성과교차수요탄력성, 그리고소득탄력성을추정하였다. 실증분석에는시내버스, 시외버스, 택시, 기차, 지하철, 연료비등이포함되었으며, 그중시내버스와지하철의자기가격탄력성은각각 -0.68, 로비슷한수준에서비탄력적인것으로나타났다. 시내버스와지하철의소득탄력성은각각 0.48 과 0.44 인것으로나타났다. 김중태 (2008) 는서울시를대상으로두분석시점의교통카드이용정보를통해통합거리비례제시행이후대중교통수요에영향을미치는요인을파악하고, 그탄력성을추정하였다. 다중회귀모형을이용하여추정한결과대중교통수요의환승횟수탄력성은 -0.16, 운임탄력성은 -0.30, 승용차유류가격탄력성은 0.04, 인구탄력성은 1.16 인것으로나타났다. 국외에서는국내보다대중교통수요함수에관한연구가더활발하게진행되었다.Hensher(1997) 은시드니를대상으로간접효용함수와이산선택모형을통해버스와지하철티켓을종류별 (classes) 로나누어각종류의대안수단선택 SP(Stated Preference) 와 RP(Revealed Preference) 를통해추정하였다. 더나아가대중교통의교차가격탄력성을추정하였다. -12-

22 Greene(2000) 은대중교통수요함수를추정함에있어수요함수모형의형태는매우중요한고려사항이라고주장하였다. 잘못된모형의선택은추정치에편의 (bias) 가포함될수있기때문이다. Litman(2004) 은대중교통의운임탄력성과교차가격탄력성에관련된연구들을검토하였다. 그는운임을인하하고서비스를개선하면교통혼잡이나대기오염등의문제를해결할수있는반면, 운임을인상하고서비스를줄이면장기적으로대중교통수요, 운임수입과혼잡, 대기오염등에피해를줄것이라고주장하였다. 대중교통수요의단기운임탄력성은 -0.2~-0.5 로제시하였고, 장기운임탄력성은 -0.6~-0.9 로제시하였다. 그외의대중교통수요탄력성의추정결과를검토한결과는 < 표 7> 에서볼수있다. < 표 7> Litman(2004) 의대중교통수요탄력성추정결과의요약 구분 MarketSegment 단기 장기 전체 -0.2~ ~-0.9 운임탄력성 첨두 -0.15~ ~-0.6 비첨두 -0.3~ ~-1.0 시외통근자 -0.3~ ~-1.0 서비스공급탄력성 전체 0.50~ ~1.1 운영비용탄력성 전체 0.05~ ~0.4 승용차교차가격탄력성 전체 0.03~ ~0.3 자료 :Litman(2004) 를재구성하였음. Pauley etal.(2006) 은영국을대상으로대중교통수요에영향을미치는요인들을분석하였다. 대중교통수요에가장큰영향을미치는요인들인운임, 서비스공급, 소득그리고차량보유대수를고려하였다. 운임탄력성의경우장기로갈수록탄력성이커지는것으로나타났다. 버스의경우운임탄력성은단기에 -0.4, 중기에 -0.55, 장기에 -1.0 인것으로나타났고지하철의경우운임탄력성은단기에 -0.3, 장기에 -0.6 인것으로나타났다. 서비스공급탄력성은시내버스가차내시간에대해 -0.4 의탄력성을보였고인-km 에대해서는대체로 0.1~0.2 의탄력성을보였다. 소득은대중교통수요에양 (+) 의영향을미치는것으로나타났다. -13-

23 Holmgren(2007) 은수년간의대중교통수요함수추정에관한연구들에대해메타분석를진행하였다. 분석결과가장널리사용된수요함수형태는대수선형함수 (log-linearmodel) 와선형함수 (linearmodel) 인것으로나타났다 7). 대수선형함수가더널리이용된이유는대수선형함수의계수값이탄력성을나타내기때문에분석결과의해석이더간단하기때문인것으로판단하였다. 수요함수모형을추정할때함수형태못지않게중요한것이적합한변수를설정하는것이다.Holmgren(2014) 은대중교통수요에영향을미치는주요요인들에운임, 서비스공급, 소득, 차량보유대수그리고휘발유가격을포함하고, 스웨덴을대상으로대중교통수요함수모형을추정하였다. 수요함수모형은운임의변화에따른탄력성의변화를비교적쉽게살펴볼수있는반대수선형함수 (semi-logarithmic function) 형태의모형을설정하였다. 시계열자료를이용할때나타나는자기상관의문제를해결하기위해 1차차분방법을사용하여수요함수를추정하였다. 설정한수요함수모형은식 (2) 와같으며, 추정결과는 < 표 8> 과같다. 보통스톡홀름의운임탄력성은 -0.16~0.54 로알려져있는데, 이연구에서는 로추정되었다. ln ln ln ln ln (2) 수요 지역변수 운임 서비스공급 인구 차량보유대수 소득 휘발유가격 7) 메타분석에이용된연구들중 55 개연구에서대수선형함수가이용되었으며, 24 개연구에서선형함수가이용되었다. -14-

24 < 표 8> Holmgren(2014) 의대중교통수요함수추정결과 변수 계수 운임 -0.02*** 서비스공급 0.26** 차량보유대수 0.21 소득 휘발유가격 n

25 3. 시사점 대중교통의적정운임수준을추정한선행연구들을살펴보면국내에서는비용측면의효율성을고려한가격설정방식으로적정운임수준을추정하는연구가대부분임을알수있다. 보통심각한운영적자나보조금을줄이기위한목적이주를이루기때문인것으로판단된다. 그러나이는생산자의입장만고려한것으로볼수있으며, 전체적인사회적관점에서사회후생을고려한다면대중교통이용자들의편익과사회적비용등도고려해야할것이다. 그리고이러한필요성은허동혁 (2014) 과김원철외 (2015) 를통해최근들어많은관심을받고있음을알수있었다. 이러한점에서본연구는직접서울시대중교통의수요함수를도출하여운임변화에따른이용자들의소비자잉여, 즉이용자들의편익의변화를파악하여사회후생에포함시킨다는점에서차별성을갖는다. 대구시의대중교통에관해연구한허동혁 (2014) 과비교하면운임변화에따른사회후생의변화를분석하는점은같다. 그러나허동혁 (2014) 은예비타당성조사에서사용되는운임탄력성 ( 절대값 ) 이상당히작은수단선택모형과 EMME3 프로그램및비용편익분석방법론을이용한반면, 본연구는시계열자료를이용해서울시의대중교통수요함수모형을추정하고이를사회후생의변화를산정할때이용한점등이다르다. 또한수요응답형교통체계에관해연구한김원철외 (2015) 는이용자편익을 CVM 을통해추정한반면, 본연구는이용자편익을직접도출한수요함수를이용해추정하였다는점이다르다. 스웨덴의도시대중교통에관해연구한 Holmgren(2014) 와비교하면수요함수를도출하여이용자편익을추정하고순사회편익이극대화되는운임수준을추정한다는점에서비슷하다. 그러나 Holmgren(2014) 의경우비용으로비용함수로부터추정한운영비용만을고려한반면, 본연구는대중교통운영비용외에도승용차이용비용과도로혼잡등으로인한외부효과도포함하여좀더넓은사회적관점에서사회후생이극대화되는 -16-

26 운임수준을추정한다는점에서차별성을갖는다. -17-

27 Ⅲ. 연구방법론의정립 1. 연구방법론의개요 분석을하기에앞서본연구에서는두가지의가정을설정하였다. 첫째, 본연구는현재대중교통의재차인원이일정하게유지된다고가정하여대중교통운임이변하고그에따라수요가변하게되면대중교통서비스의공급역시그에유연하게대응하는것으로설정하였다. 이는운영비용의변화를야기한다. 예를들어대중교통의운임이상승하여수요가줄어들게되면그에따라공급또한줄어들어서비스수준은현재와같은수준을유지하게된다. 한편, 반면에대중교통운임이변하고그에따라수요가변하게되더라도대중교통서비스의공급이변하지않아서비스수준이일정하지않은경우도추가적으로분석하였다. 이러한경우에는앞서고려한운영비용에는변화가없고대신차내혼잡비용의변화를야기한다. 둘째, 대중교통운임의변화로인해대중교통을이용하는통행수가변한다면그중일부는승용차의통행으로이어진다고가정하였다. 따라서승용차이용에따른비용이발생하여분석에포함된다. 위의가정을바탕으로대중교통사회후생극대화의운임수준을추정하기위해서울시의시내버스, 지하철의두가지수단을대상으로각각의수요함수를도출한다. 도출한수요함수를바탕으로운임변화에따른대중교통수요변화와그에따른소비자잉여의변화를분석할것이다. 이외에운임변화에따른운영비용의변화, 차내혼잡의변화, 운임수입의변화, 그리고승용차이용에따른비용의변화를고려하여사회후생의변화를추정한다. 이러한분석을통해사회적관점에서사회후생이극대화되는적정운임수준을추정할수있다. -18-

28 2. 대중교통수요함수모형의설정 수요함수를추정함에있어적절한함수형태와변수들을선정하는것은매우중요하다. 본연구에서는서울시시내버스와지하철의수요함수형태로계수의값이탄력성을나타내어분석결과의해석이용이한선형대수 (log-linear) 함수형태를적용하였다. 수요함수의종속변수로는수요량을설정하였고, 독립변수로는운임, 소득, 서비스공급, 승용차보유대수, 휘발유가격을설정하였다. 단소득변수는다른독립변수들과상관관계가높은것으로나타나정확한분석이어려울수있으므로운임 / 소득, 서비스공급, 승용차보유대수, 휘발유가격 / 소득으로독립변수를조정하였다. 또한필요에따라정책의시행과같이위의독립변수들외에수요에영향을미치는변수는더미변수로설정하였다. (3) 수요량 운임 소득 서비스공급 승용차보유대수 휘발유가격 소득 더미변수 종속변수인수요량은서울시민의연간 1인당대중교통통행수로설정하여연간대중교통승객수 8) 를인구로나누어계산하였다. 독립변수에서운임은연간운임수입을연간승객수로나눈평균운임으로설정하였다. 소득은연간서울시내총생산을인구 365 일로나누어 1인당일소득으로설정하였다. 서비스공급은버스의경우버스보유대수로, 지하철의경우 8) 연간승객수의경우시내버스는연간수송인원이고, 지하철은연간승차인원 기준이다. -19-

29 연간천차량 -km 로설정하였다. 승용차보유대수는승용차등록대수를인 구로나누어 1 인당승용차보유대수로설정하였다. 휘발유가격은연간보 통휘발유가격의평균값으로설정하였다. 이를정리하면 < 표 9> 와같다. 변수 설명 1인당통행수 ( 승객수 / 인구 ) 평균운임 ( 운임수입 / 승객수 ) ( 단위 : 명 / 년, 원 / 년 ) 1 인당일소득 ( 시내총생산 / 인구 365) 버스보유대수 ( 시내버스 ), 천차량 -km( 지하철 ) 1인당승용차보유대수 ( 승용차등록대수 / 인구 ) 휘발유가격 주 : 는 또는 < 표 9> 대중교통수요함수의변수 위변수들을포함한대수함수형태의수요함수는식 (4) 와같다. (4) 로그를취한선형대수함수형태의수요함수는식 (5) 와같다. ln ln ln ln ln ln (5) 한편로그의사칙연산공식에따르면 ln ln ln 이성립하므 로식 (5) 을재구성하여식 (6) 으로도표현할수있다. ln ln ln ln ln ln ln (6) 선형대수함수의계수는각변수의탄력성을나타내므로더미변수를 -20-

30 제외한변수들의탄력성값도알수있다. < 표 10> 변수의탄력성 변수 주 : 는 또는 탄력성 선형대수함수형태의수요함수를추정하기위해서통상최소자승법 (OrdinaryLeastSquares,OLS) 9) 을이용하여다중회귀분석을진행할수있다. 그러나본연구에서수요함수를추정하는데쓰이는자료는시계열자료이므로자기상관문제가존재할수있으므로 OLS 로추정하면추정값의효율성이떨어질우려가있다. 이러한경우자기상관문제를해결하기위한방법으로 1차차분, Cochrane-Orcut 방법, 그리고 Prais-Winsten 변환방법이있다. 그중 Cochrane-Orcut 방법을이용한자기회귀모형을사용하여수요함수를추정하였다. Cochrane-Orcut 방법을간략히설명하자면오차항간의자기상관계수 ( ) 를 OLS 로추정하고, 그과정을반복하여자기상관문제가없는서로독립적인백색잡음 (White Noise) 을생성하여 OLS 로추정하는방식이다. Cochrane-Orcut 방법으로수요함수를추정할경우변수들의전기의관측치를포함한식 (7) 과같은수요함수를추정하게된다. 9)OLS 로잔차의제곱의합이최소가되는회귀선을추정하여각파라미터 ( 계 수 ) 의추정값으로수요함수를도출할수있다. -21-

31 ln ln ln ln ln ln ln ln ln ln ln (7) 이때 추정된대중교통수요함수를이용하여운임변화에따른승객수의변화를분석할수있고, 각독립변수가대중교통수요에미치는영향과탄력성을파악할수있다. 더나아가운임변화에따른소비자잉여의변화를추정할수있다. 한편운임변화에따라승객수가변화하면운영자는서비스공급을조정할수있다. 본연구에서는수요함수에서비스공급이독립변수로포함되어있으므로운임변화에따른승객수의변화가서비스공급의변화로이어지고, 이는또다시승객수변화에영향을미칠것이다. 따라서대중교통의수요변화를파악할때운임변화와서비스공급변화의영향을모두고려할것이다. -22-

32 3. 사회후생의변화추정 1) 사회후생의변화 본연구에서사회후생이극대화되는적정운임수준을추정하기위해서울시의시내버스와지하철을대상으로운임변화에따른사회후생의변화를각각추정한다음, 이를합해대중교통전체에대한연간 1인당사회후생의변화 (ΔSW) 를추정하였다. (8) 시내버스통행수변화에따른연간 인당사회후생의변화 지하철통행수변화에따른연간 인당사회후생의변화 대중교통수단 i 의통행수변화에따른연간 1 인당사회후생의변화는 식 (9) 와같이추정하였다. 또는 (9) 소비자잉여의변화 운영비용의변화 차내혼잡에따른외부효과의변화 운임수입의변화 승용차유류비용의변화 유류세수입의변화 도로혼잡에따른외부효과의변화 교통사고에따른외부효과의변화 대기오염으로인한외부효과의변화 자중손실률 -23-

33 한편, 사회후생의변화 (ΔSW) 를경제주체별로나누어분석할수있다. 먼저대중교통이용자편익의변화는소비자잉여의변화와승용차유류비용의변화의합으로추정할수있고, 정부수입의변화는운영비용의변화, 운임수입의변화그리고유류세수입의변화의합으로추정할수있으며, 외부효과의변화는도로혼잡, 승용차사고, 대기오염그리고차내혼잡의변화의합으로추정할수있다. 이는각각식 (10)~(12) 와같다. (10) 이용자편익의변화 (11) 정부수입의변화 (12) 외부효과의변화 또한대중교통운영기관의입장에서는운임수입 (FR) 을운영비용 (OC) 으로나눈대중교통의비용회수율 (costrecovery ratio,crr) 을추정할 수있다. 이는식 (13) 과같이계산할수있다. (13) 2) 소비자잉여의변화 소비자잉여 (ConsumerSurplus,CS) 란소비자가한재화를구매하지 -24-

34 않고있는상태보다는그정도의가격을지불해서라도구매해야겠다고생각하는가격과그가실제로지불하는가격의차액으로정의된다 (Marshal,1920). 다시말하면소비자잉여는소비자가한재화를구매하기위한지불용의액 (WilingnesstoPay,WTP) 10) 과실제로지불하는가격의차이라고볼수있다. 따라서대중교통의수요함수를도출함으로써대중교통의운임변화에따른대중교통수요의변화와이용자편익인소비자잉여의변화를구할수있다. 수요함수와소비자잉여를그림으로나타내면 < 그림 2> 와같다. < 그림 2> 소비자잉여의개념 < 그림 2> 의역수요함수 (inversedemandfunction) 11) 에서현재가격은 이고그때소비하는재화의양은 이다. 역수요함수는한계지불용의 10) 지불용의액은경제학에서소비자가재화구입을위해지불하고자하는최 고금액을말한다. 소비자는지불용의액보다낮은가격에는재화를사고싶어 하지만, 지불용의액을초과하는금액을지불하려고하지는않을것이다 ( 한경 경제용어사전 ). 11) 수요함수는가격을독립변수로하고수요량을종속변수 ( ) 로하는 반면, 역수요함수 (inverse demand function) 는수요량을독립변수로하고가 격을종속변수로나타내는것 ( ) 이다. 역수요함수는주로경제학에 서가격을 y 축에, 수요량을 x 축에표시하기때문에유용하다. -25-

35 액 (MarginalWilingnesstoPay,MarginalWTP) 을나타내고, 지불용의액과실제로지불하는가격 ( ) 의차액이소비자잉여이므로 < 그림 2> 에서소비자잉여의합은빗금친부분으로표현된다. 소비자잉여는역수요함수를정적분하여구할수있다. 이를식으로나타내면식 (14) 와같다. (14) 이때만약가격이인상 ( ) 된다면소비자가소비하는재화의양또한변할 ( ) 것이다. 그결과소비자잉여가줄어들게되며, 소비자잉여의변화는 < 그림 3> 의빗금친부분으로나타낼수있다. 반대로가격이인하될때의소비자잉여의변화역시가격이인상될때와같은원리가적용된다. < 그림 3> 소비자잉여의변화 소비자잉여의변화를식으로나타내면식 (15) 와같다. (15) 이처럼대중교통수요함수를바탕으로소비자잉여를추정하기위해 -26-

36 수요함수를역수요함수의형태로만들어식 (16) 처럼종속변수에는운임변수를, 독립변수에는연간 1인당이용횟수변수만포함되도록한다. 이를위해연간 1인당이용횟수와운임변수이외의모든변수에는분석기준년도인 2013 년도자료를대입하여하나의상수에포함되도록한다. (16) 식 (16) 을도출하기위한과정은식 (17)~(19) 와같다. ln (17) 12) ln ln 대중교통수단 의서비스공급 년 인당승용차보유대수 년 휘발유가격 년 인당일소득 년 ln (18) (19) 식 (19) 의대중교통역수요함수를적분한식 (20) 을통해소비자잉여 도추정할수있다. 12)p.21 에서도언급했듯이, 운임변화와서비스공급변화의영향을모두고 려한것이다. 단, 운임이변하지않을때에는서비스공급이변하지않으므로 이다. -27-

37 (20) 따라서운임의변화가수요의변화로이어지고, 수요의변화로인한 소비자잉여의변화는식 (21) 과같이나타낼수있다. (21) 대중교통수단 의기존수요 기존운임 대중교통수단 의변화된수요 변화된운임 3) 운영비용의변화와차내혼잡에따른외부효과의변화 현재의재차인원을일정하게유지하기위해서는수요변화에따라운영기관에서유연하게서비스공급을조절해야한다. 따라서운임변화에따라운영비용 (Operation Cost,OC) 이변하게된다. 운영비용의변화를계산하기위해시내버스는대당표준운송원가를, 그리고지하철은천차량-km 당영업비용을사용하였다. 통행당비용은총운영비용을총통행수로나누어구하였으며, 이에수요의변화량를곱하여전체운영비용의변화를계산하였다. 연간서울시시내버스의운영비용변화와지하철의운영비용변화를식으로나타내면각각식 (22) 와식 (23) 과같다. -28-

38 표준운송원가 대 (22) 영업비용 천차량 (23) 버스보유대수 년 지하철천차량 년 인구 한편대중교통의서비스공급이고정되어현재의재차인원이일정하게유지되지않을경우에는운영비용의변화대신차내혼잡에따른외부효과 (VehicleCrowding Externality,VCE) 의변화를고려해야한다. 예를들어대중교통의운임이인하되면알려진바대로라면수요는늘어날것이다. 13) 서비스공급이고정된상태에서수요가늘어나면차내혼잡이심해지므로대중교통이용자들은차내혼잡에따른외부효과증가분만큼의비용도감수해야한다. 반대로운임이오르면서비스공급이고정된상태에서수요는줄어들고차내혼잡이완화되므로대중교통이용자들은차내혼잡에따른외부효과감소분만큼의편익을얻게된다. 차내혼잡의외부효과를화폐가치로나타내기위해서는차내가혼잡한경우입석승객밀도에따른입석승객의불편함을반영하는차내시간가치의혼잡승수를적용할수있다. 그러나국내에는관련연구결과가거의없기때문에수도권의대중교통과여건이비슷한런던도시권의연구결과를적용하였다.WardmanandWhelan(2011) 은지난 20 년간의런던전동차차내혼잡에관련된연구들을가지고메타분석을실시하였다. 특히 MVA Consultancy(2008) 에서는입석승객밀도가입석승객의불편함과좌석에앉은승객들의불편함까지모두고려할수있는지표라고판단하고, 수도권인런던과남동권지역의승객들을대상으로혼잡승수 (Crowding Multipliers,CM) 를추정하였다. 추정결과는 < 표 11> 과같 13) 대중교통수요의운임탄력성은대략 -0.3 으로알려져있다. 즉운임이 1% 오르면수요는 0.3% 만큼줄어들고, 운임이 1% 내리면수요는 0.3% 만큼늘어 난다. -29-

39 다. < 표 11> 입석승객밀도에따른혼잡승수 입석승객밀도 ( 명 / m2 ) 혼잡승수 (CM) 자료 :WardmanandWhelan(2011) 의자료를재구성하였음. 위의결과를 1 차함수형태의식으로나타내면식 (24) 와같으며, 그래 프로나타내면 < 그림 4> 와같다. 14) 입석승객밀도 명 (24) < 그림 4> 입석승객밀도에따른혼잡승수 14) 식 (24) 과같이입석승객밀도와차내혼잡에따른시간승수간의관계를선 형함수형태로제시한연구로는파리도시권에대한연구인 Haywood and Koning(2015) 가있다. -30-

40 전동차내혼잡에따른외부효과의화폐가치를계산하기위해차내혼 잡에따른사적평균비용과차내혼잡에따른사회적한계비용을계산하 여야한다. 차내혼잡에따른사적평균비용은다음과같다. 사적평균비용 차내시간가치 차내시간 (25) 차내혼잡에따른사회적한계비용은다음과같다. 사회적한계비용 총비용 (26) 외부효과를구하기위해식 (26) 에서식 (25) 을빼면차내혼잡에따른 외부효과의화폐가치를구할수있다. 외부효과 (27) 이를그래프로나타내면 < 그림 5> 와같다. -31-

41 < 그림 5> 차내혼잡에따른외부효과 이렇게구한외부효과를서울시의시내버스와지하철에모두적용하 였다. (28) 서울시의시내버스와지하철모두첨두시간대에만차내혼잡이나타난 다고가정하고, 운임변화에따른연간차내혼잡외부효과의변화를나 타내면식 (29) 와같다. 첨두시간대의승객점유율 (29) 4) 운임수입의변화 운임과수요가변하게되면운임수입 (FareRevenue,FR) 이변하게된다. 대중교통운영기관의운임수입은곧정부에서지급하는보조금과직결되므로이는보조금의변화로도볼수있다. 또한보조금의재원은서울시의세금이므로이를고려할때세수의변화에따른사회적왜곡을나타내는값인자중손실을함께고려해야한다고판단하였다. 허동혁 (2014) 은대구광역시의대중교통보조금의재원이되는지방세중보통 -32-

42 세의성격은간접세의성격에가깝다고보고,17% 의자중손실률을적용하였다. 본연구또한허동혁 (2014) 을참고하여서울시에도 17% 의자중손실률을그대로적용함에문제가없다고판단하였다. 연간서울시의시내버스와지하철의운임수입변화를식으로나타내면식 (30) 과같다. (30) 5) 승용차유류비용의변화 대중교통의이용횟수가변하면그변화의일부만큼승용차의이용횟수가변하게된다. 예를들어, 운임이올라 1인당대중교통통행수가줄어든다면줄어든횟수의일부만큼승용차의이용횟수가증가하게된다. 이때승용차이용횟수의변화는대중교통수단과승용차이용간의교차탄력성을적용하여추정할수있다. 또한승용차한대당재차인원을이용하여대중교통수요변화로인한도로의승용차대수변화를파악할수있다. 대중교통을이용하던승객이승용차를이용하게되더라도평균탑승거리는같다는가정하에승용차로이용수단을바꾸는시내버스와지하철이용자들의평균탑승거리를그대로적용하였다. 유류비용을계산하기위해연비는 9.8km/l, 휘발유가격은 원 /l 15) 을적용하여유류비용 (FuelCost,FC) 의변화를계산하였다. 연간서울시시내버스와지하철의이용횟수변화로인한승용차유류비용의변화를식으로나타내면식 (31) 과같다. 15)2013 년서울시에등록된승용차의평균연비는 9.8km/l, 서울시평균휘발 유가격은 원 /l 이다. -33-

43 (31) 대중교통수단 의운임에관한승용차수요의교차탄력성 대중교통수단 의운임탄력성 승용차의대당재차인원 대중교통수단 승객의평균통행거리 6) 유류세수입의변화 서울시의경우주유소휘발유가격중상당부분인 918 원이유류세이다. 이는곧정부의유류세수입 (Tax Revenue,TR) 으로볼수있다. 유류세수입의변화또한세수의변화에따른사회적왜곡을나타내는값인자중손실을적용하였다. 연간서울시시내버스와지하철의이용횟수변화로인한유류세수입의변화를식으로나타내면식 (32) 와같다. (32) 7) 승용차이용에따른외부효과의변화 승용차이용변화에따른외부효과로는도로혼잡비용, 사고비용그리고대기오염비용을고려하였다. 추가로시내버스의경우사고비용을고려하였고, 지하철의사고비용은고려하지않았다. 도로혼잡에따른외부효과 (Highway Congestion Externality,HCE) 는승용차이용에따른연간교통혼잡비용을연간승용차총주행거리로나누어구한대-km 당도로혼잡비용을적용하였다. 따라서대중교통운임변화에따른연간승용차의도로혼잡변화는식 (33) 과같다. -34-

44 도로혼잡비용 원 대 (33) 교통사고에따른외부효과 (Trafic AccidentExternality,TAE) 는지방도를기준으로인적피해와물적피해를포함한승용차의대-km 당교통사고비용을적용하였다. 시내버스교통사고비용의변화는시내버스수요변화로인한시내버스대수의변화에연간시내버스대당운행거리를곱한후승용차의교통사고비용을적용해구하였다. 운임변화에따른연간교통사고외부효과의변화는식 (34) 와같다. (34) 승용차의교통사고비용 원 대 시내버스의연간대당운행거리 대 년 대기오염으로인한외부효과 (AirPolution Externality,APE) 는승용 차의속도별대기오염및온실가스비용을적용하였다. 운임변화에따 른연간대기오염외부효과의변화는식 (35) 와같다. 대기오염비용 원 대 (35) -35-

45 Ⅳ. 자료 1. 서울의대중교통수요함수모형추정관련자료 1) 자료의출처 서울시의시내버스와지하철수요함수모형을추정하기위해사용된 자료의출처는 < 표 12> 및 < 표 13> 과같다. < 표 12> 시내버스의수요함수모형추정에사용된자료의출처 ( 단위 : 명 / 년, 원 / 년 ) 변수 산정방법 출처 1인당통행수 수송인원 / 인구 서울시통계연보 운임 연평균운임운수업통계조사보고서 = 운수수입 / 수송인원서울시통계연보 서비스공급 인구만명당버스보유대수 서울시통계연보 1인당승용차보유대수 승용차등록대수 / 인구 서울시통계연보 1인당일소득 시내총생산 /( 인구 365) 서울시통계연보 휘발유가격 연평균휘발유가격 한국석유공사 < 표 13> 지하철의수요함수모형추정에사용된자료의출처 ( 단위 : 명 / 년, 원 / 년 ) 변수 산정방법 출처 1인당통행수 승차인원 / 인구 서울시통계연보지하철운영기관자료 운임 연평균운임서울시통계연보 = 운수수입 / 승차인원지하철운영기관자료 서비스공급 인구만명당천차량-km 서울시통계연보 1인당승용차보유대수 승용차등록대수 / 인구 서울시통계연보 1인당일소득 시내총생산 /( 인구 365) 서울시통계연보 휘발유가격 연평균휘발유가격 한국석유공사 1 인당통행수에서시내버스와달리지하철은승차인원을적용하였다. -36-

46 그이유는지하철노선간환승인원이많기때문에수송인원으로할경우통행수가실제보다과다하게계산될수있기때문이다. 운임에서기본운임대신연평균운임을적용한것은운임의경우어른, 청소년, 어린이운임등운임간에가격차이가있으므로기본운임으로설정하게되면운임수준이과다하게계산될우려가있기때문이다. 서비스공급은시내버스의경우버스보유대수를, 지하철의경우천차량-km 를적용하였다. 1인당승용차보유대수, 소득, 휘발유가격은시내버스와지하철모두동일하게적용하였다. 서울시의시내버스와지하철모두 1976 년부터 2013 년까지의연도별시계열자료를구축하였다. 분석기준년도가 2013 년이므로운임, 소득그리고휘발유가격을모두 2013 년불변가격으로변환하였다. 불변가격으로변환시운임과휘발유가격은서울시소비자물가지수를적용하였고, 소득은 GDP 디플레이터를적용하였다. 2) 자료의기술적분석 분석에앞서대중교통수요함수모형을추정하는데사용된자료의기술적분석을진행하였다. 제일먼저종속변수인 1인당통행수를살펴보면 < 그림 6> 과같다. 서울시의 1인당시내버스통행수는 2004 년까지꾸준히감소하다가, 2005 년에반짝증가한후 2013 년까지일정한수준을유지하고있다 년에통행수가증가한것은서울시가 2004 년 7월 1일부터시행한대중교통의통합거리비례요금제가온전히한해동안시행된첫해이기때문인것으로판단할수있다. 따라서시내버스의경우이러한정책의시행이시내버스수요에영향을미쳤다고보고, 수요함수모형을추정할때정책시행여부의더미변수를추가할필요가있다고판단하였다. 반면 1인당지하철통행수는꾸준히증가하는추세를보였기때문에대중교통의통합거리비례요금제가크게영향을미치지않은것으로보아더미변수를추가할필요가없다고판단하였다.2013 년의 1인당시내버스 -37-

47 통행수는 번,1 인당지하철통행수는 번으로서울시민은시 내버스보다지하철을더많이이용하는것으로나타났다. < 그림 6> 서울시의 1 인당연간대중교통통행수추이 독립변수인운임은연평균운임을사용하였는데, 본연구에서는연평균운임을 1인당일소득으로나눈값을모형을추정하는데사용하였다. 시내버스와지하철의연평균운임과연평균운임 / 소득추이는 < 그림 7> 과 < 그림 8> 에나타나있다. 시내버스의경우연평균운임은 1976 년약 218 원에서꾸준히증가하다가 2005 년이후로감소하였고, 지하철의경우꽤높은수준인약 665 원에서점차감소하다가 90 년대초반이후에는증가세로바뀌었다. 연평균운임 / 소득은예전에는지하철이시내버스보다높았지만, 최근으로올수록시내버스와지하철모두비슷한수준을유지하고있다.2013 년시내버스의연평균운임은약 원이고, 지하철의연평균운임은약 원이다. -38-

48 < 그림 7> 서울시시내버스의연평균운임과연평균운임 / 소득추이 (2013 년불변가격기준 ) < 그림 8> 서울시지하철의연평균운임과연평균운임 / 소득추이 (2013 년불변가격기준 ) 서비스공급변수로는서울시인구만명당버스보유대수와서울메트 로와서울도시철도공사가운영하는 1~8 호선의인구만명당천차량 -km 를사용하였다. 시내버스의경우수요의꾸준한감소와맞물려서비스 -39-

49 공급또한꾸준히감소한반면, 지하철의경우 2000 년이후서울도시철도공사의 5~8 호선개통으로급격하게서비스공급이증가하다가점차일정한수준을유지하고있다.2013 년의시내버스보유대수는 7,485 대로, 인구만명당 7.2 대이다. 또한지하철의차량운행거리는 385,419 천차량 -km 로, 인구만명당 천차량-km 이다. < 그림 9> 서울시의만명당시내버스보유대수와지하철차량운행거리추이 1인당승용차보유대수는서울시의승용차등록대수를인구로나눈값이다.1 인당승용차보유대수와소득의추이가같은지여부는 < 그림 10> 에서확인할수있다.2013 년의서울시 1인당승용차보유대수는약 0.23 대,1 인당일소득은약 84,457 원이다. -40-

50 < 그림 10> 서울시의 1 인당승용차보유대수와일소득추이 (2013 년불변가격기준 ) 마지막으로휘발유가격의경우분석에는연평균휘발유가격을 1인당일소득으로나눈값을사용하였다. 소득이증가하면서휘발유가격 / 소득은점차낮아지는추이를보이고있다.2013 년의서울시휘발유가격은 원 /l 이다. -41-

51 < 그림 11> 서울시의휘발유가격과휘발유가격 / 소득추이 (2013 년불변가격기준 ) -42-

52 2. 사회후생의변화추정관련자료 1) 운영비용과차내혼잡에따른외부효과 운영비용을산정하기위해시내버스는서울시시내버스의 2013 년대당연간표준운송원가인 245,264,488 원 / 년 16) 을사용하였고, 지하철은 2013 년천차량-km 당영업비용인 5,313,250 원 / 년 17) 을사용하였다. 차내혼잡에따른외부효과를산정하기위해서는서울시대중교통의첨두시간대승객점유율과차내혼잡에따른외부효과의화폐가치를추정해야한다.< 표 14> 는서울시지하철의시간대별수송인원및점유율을나타낸다. < 표 14> 서울시지하철의시간대별수송인원및점유율 ( 단위 : 천명,%) 시간대 1~4 호선 5~8 호선 1~8 호선인원점유율인원점유율인원점유율 계 3,520 6, 자료 : 서울메트로 (2015), 서울도시철도공사 (2014). 첨두시간대를 6 시간으로설정하고 1~4 호선과 5~8 호선의연간승차인 16) 서울시,2013 년시내버스표준운송원가정산지침. 17) 서울시지하철 1~8 호선의운영기관인서울메트로와서울도시철도공사가공 개한 2013 년의영업비용을 2013 년의지하철운행거리인 385,419 천차량 -km 로 나누어구하였다. -43-

53 원인 1,109,587 천명 (62.6%) 과 663,047 천명 (37.4%) 의비율을적용하여 1~8 호선의시간대별점유율을가중평균하여구하였다. 그결과서울시지하철의첨두시간대승객점유율은 49.4% 인것으로나타났다. 지하철과달리서울시시내버스의경우관련자료가없기때문에지하철의첨두시간대승객점유율을시내버스에도동일하게적용하였다. 차내혼잡에따른외부효과의화폐가치를산정하는데사용한자료를정리하면 < 표 15> 와같다. < 표 15> 차내혼잡에따른외부효과산정에사용한값 ( 단위 : 시간, 명 / m2 ) 차내시간가치 ( ) 통행시간 ( ) 입석승객밀도 ( ) 시내버스 4, 지하철 5, 년의시내버스와지하철승객의차내시간가치는각각 4,345 원 / 시간과 5,803 원 / 시간이다. 통행시간은통행거리를통행속도로나누어계산할수있는데 2013 년시내버스승객의평균통행거리는 6.36km, 지하철승객의평균통행거리는 13.22km 이고시내버스의평균통행속도는 20.0km/h, 지하철의평균통행속도는 33km/h 이다. 18) 따라서시내버스와지하철승객의평균통행시간은각각 시간과 0.40 시간이다. 입석승객밀도의경우우선재차인원과입석인원을파악해야한다. 시내버스의연간인-km 은 10,556,792 천인-km 이며, 19) 시내버스의연간총운행거리는 533,752,098km 이다. 20) 이자료들을이용해서울시시내버스의재차인원과입석인원을계산할수있다. 18) 서울시, 서울통계. 19)1,659,873 천인 6.36km=10,556,792 천인 -km. 20) 서울시정개발연구원 대주회계법인 (2011),p 년의자료가없기때 문에 2010 년의자료를적용하였다. -44-

54 < 표 16> 시간대별시내버스의재차인원, 입석인원및입석승객밀도 ( 단위 :%, 명 / 대, 명 / m2 ) 승객점유율 운행횟수비율 재차인원 입석인원 입석승객밀도 첨두 (6) 비첨두 (13) 전일 주 : 첨두와비첨두의운행횟수비율은 1.2:1 임. 승차정원은좌석 22 석, 입석 22 석, 운전기사 1 석임. 첨두시간대의재차인원을구하는식은식 (36) 과같다. 재차인원 (36) 입석인원은재차인원인 27.4 명에서재차인원정원인 22 명 21) 을제외한 5.4 명이된다. 혼잡율이 100% 일때 2.6 명 / m2 22) 을적용하여입석정원이 22 명일때버스대당입석면적은 8.46 m2 23) 로가정하였다. 따라서이때입석승객밀도는식 (37) 과같다. 명 (37) 시내버스와같은방법으로지하철의입석승객밀도를산정하였다. 지하철의연간인-km 는 23,434,221 천인-km 이고 24), 연간총운행거리는 385,419 천차량-km 이다. 이자료들을이용해서울시지하철의재차인원과입석인원을산정할수있다. 21) 서울시내버스의 72.5% 를차지하는현대자동차의뉴슈퍼에어로시티시리즈 차량중 CNG 초저상차량을기준으로하였다. 22) 지하철과동일하게적용하였다. 23)22/2.6=8.46 m2 24)1,772,634 천인 13.22km=23,434,221 천인 -km. -45-

55 < 표 17> 시간대별지하철의재차인원, 입석인원및입석승객밀도 ( 단위 :%, 명 / 대, 명 / m2 ) 승객점유율 운행횟수비율 재차인원 입석인원 입석승객밀도 첨두 (6) 비첨두 (13) 전일 주 : 첨두와비첨두의운행횟수비율은 1.7:1 임. 승차정원은좌석 50 석, 입석 92 석임. 첨두시간대의재차인원을구하는식은식 (38) 과같다. 재차인원 (38) 입석인원은재차인원인 69.1 명에서좌석인원정원인 50 명 25) 을제외한 19.1 명이된다. 혼잡율이 100% 일때 2.6 명 / m2을적용하여입석정원이 92 명일때지하철차량당입석면적은 m2 26) 로가정하였다. 따라서이때입석승객밀도는식 (39) 와같다. 명 (39) 위결과와앞의식 (28) 을이용하면차내혼잡에따른외부효과는식 (40) 과식 (41) 과같이산정할수있다. 원 통행 원 통행 (40) (41) 25) 서울메트로와서울도시철도의차량을보유차량수비율에따라가중평균하 여혼잡도 100% 기준좌석인원은 50 명, 입석인원은 92 명을적용하였다. 26)92/2.6=35.38 m

56 2) 승용차이용비용 대중교통의운임변화에따른승용차이용비용의변화를추정하기위해서는대중교통수단의운임에관한승용차수요의교차탄력성을적용해야한다.Litman(2004) 은대중교통수요의가격탄력성과교차탄력성의연구들을검토한후대중교통운임에관한승용차수요의교차탄력성을단기에는 0.03~0.1, 장기에는 0.15~0.3 을추천하였다. 이연구는탄력성의상한값과하한값을제시하고, 중간값을이용하기를추천하였다. Hensher(1997) 은시드니의대중교통운임에관한승용차수요의교차탄력성으로버스의경우 0.066(1 회권운임 )~0.016(10 회권운임 ), 도시철도의경우 0.053(1 회권운임 )~0.042(10 회권운임 ) 을제시하였다.Pauley et al.(2006) 또한대중교통수요의탄력성을추정한연구들중런던의경우버스의교차탄력성은 0.04, 지하철의교차탄력성은 0.02, 런던이외지역의경우버스의교차탄력성은 0.057, 지하철의교차탄력성은 의추정결과를제시한연구들을제시하였다. 본연구에서는선행연구들을참조하여교차탄력성으로시내버스와지하철모두 0.05 를적용하였다. 승용차수요의변화에따른승용차대수의변화를산정하기위해승용차의평균재차인원은 명으로적용하였다. 도로혼잡에따른외부효과를산정하기위해서울시의 2013 년승용차이용에따른교통혼잡비용인 46,659 억원 27) 과연간승용차총주행거리인 32,165,671,074km 28) 을이용하여구한 145 원 / 대-km 의교통혼잡비용을적용하였다. 승용차이용에따른 2013 년의지방도기준교통사고비용은 < 표 18> 과같다. 27) 조한선외 (2014),p.68 의자료에서울시소비자물가지수를적용하여 2013 년 의가격으로보정하였다. 28) 교통안전공단 (2014),p

57 < 표 18> 지방도의교통사고비용 인적피해 물적피해 사망 부상 차량손해 대물피해 비용원단위 ( 만원 / 인, 건 ) 62,867 2, 교통사고발생비율 ( 인, 건 /1 억대-km) 교통사고비용 ( 만원 /1 억대-km) 150, ,178 90,380 66,386 교통사고비용 ( 원 / 대-km) 자료 :KDI(2014),p.281 의자료를재구성하였음. < 표 18> 를이용해인적피해와물적피해의대-km 당교통사고비용을구하면 원 / 대-km 이다. 한편시내버스의경우버스사고비용을포함하는데, 사고비용은승용차와같은값을적용하였다. 대기오염비용의경우 2013 년기준승용차속도별대기오염및온실가스비용은 < 표 19> 와같다. < 표 19> 승용차속도별대기오염및온실가스비용 ( 단위 : 원 / 대-km) CO NOx HC PM CO2 합계 20km/h km/h 자료 :KDI(2014),p.283 에서일부발췌하였음 년서울시도로의평균속도는 26.4km/h 이므로 < 표 19> 를이용 해대기오염비용을계산하면 원 / 대 -km 이다. 지금까지승용차이용비용관련자료를정리하면 < 표 20> 과같다. -48-

58 < 표 20> 승용차이용비용산정에사용한값 항목 값 교차탄력성 ( ) 0.05 승용차대당재차인원 ( ) 명 도로혼잡비용 ( ) 145 원 / 대-km 교통사고비용 ( ) 원 / 대-km 대기오염비용 ( ) 원 / 대-km -49-

59 Ⅴ. 추정결과 1. 서울의대중교통수요함수모형 서울시의시내버스와지하철에대해각각구축한자료와 1계자기회귀모형의추정방법인 Cochrane-Orcut 방법을이용해식 (5) 의수요함수모형을추정하였다. 서울시시내버스수요함수모형의추정결과는 < 표 21> 과같다. < 표 21> 서울시시내버스수요함수모형의추정결과 계수 ( ) 표준오차 t값 유의확률 상수 *** ln *** ln ln ** ln *** *** rho( ) F-value 9.03e-07 Durbin-Watson 주 : 모든값은소수점넷째자리에서반올림하였음. *** 는 99%,** 는 95%, 그리고 * 는 90% 신뢰수준에서각각유의함을의미함. 시내버스수요함수모형의추정결과 ln 를제외한모든변수의계수추정값이통계적으로유의한것으로나타났다. 계수의부호는 ln 변수를제외하고는기대와일치하였다. 보통상식적으로 ln 변수의경우승용차보유대수가늘어날수록대중교통의수요는줄어들것이라예상할수있지만차량보유대수가소득수준을반영하므로정 (+) 의관계가나왔다고볼수있다. 29) 한편시내버스수요의운임탄력성은 인것으로나 -50-

60 타났다. 이는다른선행연구들과비교해보면적정한수준으로추정되었다고볼수있고, 운임탄력성이외의탄력성들도적정한수준으로추정되었다고볼수있다. Cochrane-Orcut 방법에의해추정된오차항의 1계자기상관인 값은 이고, 종속변수에대한독립변수들의설명력을나타내는 값은 이며 F값은매우작아모형도적합한것으로나타났다. 오차항간의독립성을설명하는 Durbin-Watson 값은 d-w 통계량이 을만족해야자기상관이없는것으로판단할수있다. 추정결과 D-W 통계량은 이므로자기상관문제가없다고볼수있다. 30) 서울시지하철수요함수모형의추정결과는 < 표 22> 와같다. < 표 22> 서울시지하철수요함수모형의추정결과 계수 ( ) 표준오차 t값 유의확률 상수 *** ln *** ln *** ln ** ln *** rho( ) F-value 3.08e-20 Durbin-Watson 주 : 모든값은소수점넷째자리에서반올림하였음. *** 는 99%,** 는 95%, 그리고 * 는 90% 신뢰수준에서각각유의함을의미함. 지하철수요함수모형의추정결과모든변수의계수추정값이통계 적으로유의한것으로나타났다. 계수의부호는시내버스와마찬가지로 ln 변수를제외하고는기대와일치하였다. 한편지하철수요의운임탄 력성은 인것으로나타났다. 이는다른선행연구들과비교해보면 29)Pauleyetal.(2006) 에서도양의관계로추정되었다. 30)n=35,k=5 일때 =1.160, =1.803 이다. -51-

61 적정한수준으로추정되었다고볼수있고, 운임탄력성이외의탄력성들도적정한수준으로추정되었다고볼수있다. Cochrane-Orcut 방법에의해추정된오차항의 1계자기상관인 값은 이고, 종속변수에대한독립변수들의설명력을나타내는 값은 이며 F값은매우작아모형도적합한것으로나타났다. 오차항간의독립성을설명하는 Durbin-Watson 값은 d-w 통계량이 을만족해야자기상관이없는것으로판단할수있다. 추정결과 D-W 통계량은 이므로자기상관의문제가없다고볼수있다. 31) 두수요함수모형의추정결과를비교한결과시내버스의운임탄력성이지하철의운임탄력성보다더큰것으로나타났다. 또한오차항의자기상관계수인 값도시내버스가지하철보다더큰것으로나타났으므로시내버스가전기의영향을더많이받는것으로해석할수있다. 31)n=29,k=4 일때 =1.124, =1.743 이다. -52-

62 2. 서울대중교통운임의적정수준 1) 운임변화에따른사회후생의변화 수요함수모형의추정결과등을이용해서울시시내버스와지하철을대상으로 2013 년의차내혼잡, 즉재차인원이변하지않는다는조건하에서운임변화에따른사회후생의변화를살펴보았다. 운임변화는 2013 년수준에서 -100%~100% 의범위를적용하였고, 사회후생의변화단위는연간원 / 인이다. 식 (9) 를이용하여사회후생의변화를추정한결과는 < 그림 12> 와같다. < 그림 12> 대중교통운임변화에따른사회후생의변화 분석결과대중교통의재차인원이일정하다는조건하에서운임이내릴수록사회후생은감소하는것으로나타났다. 반면운임이 43% 까지는오를수록사회후생이증가하다가그이상이되면감소하는것으로나타났다. 또한운임이내릴때사회후생감소폭이더큰것으로나타났다. 본연구에서보고자했던전체사회적관점에서사회후생을극대화하 -53-

63 는운임수준은현재보다 20% 인상된운임인것으로나타났다. 이때 1 인당연간사회후생은 2,602 원이증가하는것으로분석되었다. 시내버스의경우재차인원이일정하다는조건하에서운임이내릴수록사회후생은감소하는것으로나타났다. 반면운임이오르면 56% 까지는사회후생이증가하다가그이상이되면감소하는것으로나타났다. 또한운임이내릴수록사회후생의감소폭이더크며, 운임이 25% 인상될때사회후생이극대화되는것으로나타났다. 지하철의경우도재차인원이일정하다는조건하에서운임이내릴수록사회후생은감소하는것으로나타났다. 반면운임이오를수록 11% 까지는사회후생이증가하다가그이상이되면감소하는것으로나타났다. 또한운임이내릴수록사회후생의감소폭이더크며, 운임이 6% 인상될때사회후생이극대화되는것으로나타났다. 사회후생의변화를통해전체사회적관점에서의후생변화를살펴보았다. 이에더하여사회후생의변화를이용자편익, 정부수입및외부효과의변화로나누어살펴보면 < 그림 13> 과같다. < 그림 13> 대중교통운임변화에따른이용자편익, 정부수입및외부효과의변화 -54-

64 이용자편익과외부효과는운임이내릴수록증가하였고, 정부수입은운임이오를수록증가하였다. 이용자편익은소비자잉여와승용차유류비용을포함하는데, 운임이오를수록이용자입장에서는소비자잉여가줄어들고유류비용은늘어나기때문에사회후생이감소할수밖에없고이결과는대중교통운임인상에대한부정적인여론을대변하기도한다. 그러나운영비용, 운임수입, 유류세수입을포함한정부수입은운임이오를수록점점늘어난다. 외부효과는이용자편익과정부수입에비해상대적으로미미한수준으로나타났다. 운임이인상되면이용자의편익은줄어들고정부의수입은늘어난다. 이때문에이용자입장에서는운임이오르면사회후생이감소하는것으로느낄수있지만정부의수입이늘어나게되면그만큼보조금이줄어들고다른종류의세금을적게걷을수있기때문에이용자들의입장에서편익이마냥감소한다고만볼수는없다. 따라서이용자편익, 정부수입, 외부효과를모두고려한사회후생은운임이 20% 인상될때극대화된다고볼수있다. 마지막으로운영기관의입장에서운임변화에따른비용회수율의변화를살펴보았다. 식 (13) 에따라시내버스와지하철의운임수입과운영비용을이용하여대중교통전체의비용회수율을계산한결과는 < 그림 14> 와같다. -55-

65 < 그림 14> 대중교통운임변화에따른비용회수율의변화 분석결과운임이 20% 인상되면비용회수율은 0.85 인것으로나타났다. 비용회수율이처음으로 1을넘는운임수준은 41% 인상될때인것으로나타났고, 이때비용회수율은 1.00 이다. 시내버스와지하철운영기관으로나누어보면시내버스의경우 41%, 지하철의경우 42% 인상될때비용회수율이각각 1을넘는것으로나타났다. 2) 서울대중교통운임의적정수준 분석결과에따라재차인원이고정인경우시내버스와지하철모두 운임이 20% 인상될때의사회후생의변화를정리하면 < 표 23> 과같다. -56-

66 < 표 23> 서울의대중교통적정운임수준과사회후생의변화 ( 단위 : 원 / 인-년 ) 항목 표기기호 시내버스 지하철 대중교통 적정운임수준 ( 원 / 통행 ) (20% ) (20% ) 1인당대중교통통행수 (11% ) (6% ) (9% ) 1인당승용차통행수의변화 인당사회후생의변화 : 소비자잉여의변화 -24,136-27,200-51,336 운영비용의변화 -19,714-11,796-31,510 차내혼잡외부효와의변화 운임수입의변화 9,726 20,923 30,649 승용차유류비용의변화 -1,716-3,681-5,397 유류세수입의변화 ,974-2,894 도로혼잡외부효과의변화 -1,217-2,611-3,828 교통사고외부효과의변화 ,026 대기오염외부효과의변화 계 2, , 비용회수율 (%) (20% ) (20% ) (20% ) 1인당보조금 23,012 27,955 50,967 사회후생을극대화하는적정운임수준은평균운임기준으로시내버스는 989 원, 지하철은 986 원으로기존의평균운임보다 20% 인상된수준이다. 운임이 20% 인상될경우 1인당연간통행수는시내버스는 11%, 지하철은 6% 가감소하여전체대중교통의통행수는 9% 가감소할것으로추정되었다. 재차인원이고정인경우운임이 20% 인상될때 1인당연간사회후생의변화는 2,602 원이다. 사회후생의변화에가장큰영향을미치는것은소비자잉여의변화이고, 다음으로는운영비용의변화와운임수입의변화순인것으로나타났다. 승용차이용에따른외부효과의변화는상대적으로적은영향을미쳤다. 운임이 20% 인상되면비용회수율은시내버스는 85.3%, 지하철은 84.9% 로전체대중교통의비용회수율은 85.1% 에달할것으로보인다. -57-

67 이는본연구에서추정한기존의비용회수율인 70.9% 보다 20% 증가한수준이다. 연간보조금은시내버스는 2,390 억원, 지하철은 2,903 억원으로총 5,294 억원이될것으로추정되었다. 32) 이는본연구에서추정한기존의연간보조금 1조 1,289 억원 33) 보다 53% 낮은수준으로, 운임이 20% 인상될경우연간보조금은기존보다절반으로줄어들것으로예상된다. 32)< 표 23> 에제시된 1 인당보조금에 2013 년서울시인구를곱하여계산하였 다.50,967 원 10,388,055 인 =5,294 억원. 33) 서론에서언급된서울시대중교통보조금은운임수입외에광고수입, 부대 수입등을포함하고, 본연구에서추정한보조금은운임수입외에는고려하지 않았기때문에더높은수준으로계산되었다. -58-

68 3. 적정대중교통운임수준의민감도분석 1) 대중교통서비스의공급수준이불변인경우 본연구에서는두가지시나리오분석을진행하였다. 첫번째로대중교통수단의재차인원이변하는경우, 즉대중교통서비스공급이고정된경우를추가로분석하였다. 이러한경우운영비용의변화대신차내혼잡외부효과의변화를고려하였다. 이때사회후생의변화를추정한결과는 < 그림 15> 와같다. < 그림 15> 대중교통운임변화에따른사회후생의변화 ( 서비스공급 : 고정 ) 시내버스와지하철의서비스공급을고정할경우에는시내버스와지하철모두운임이내리면사회후생이증가하고, 운임이오르면사회후생이감소하는것으로나타났다. 서비스공급을고정할경우에는운임이내릴수록대중교통수요가늘어나차내혼잡이심화되므로대중교통의서비스수준은악화되지만사회후생은점점증가하는것으로나타났다. 이는운임변화에따른차내혼잡외부효과의변화가운영비용의변화보다 -59-

69 훨씬작기때문인것으로판단된다. 추정결과시내버스는운임이 1% 인상되면재차인원이변하지않는경우운영비용을약 1,137 원절감할수있지만, 재차인원이변하는경우차내혼잡외부효과는약 55 원감소한다. 또한지하철은운임이 1% 인상되면운영비용은약 663 원, 차내혼잡외부효과는약 47 원이각각감소한다. 따라서이러한이유가재차인원또는서비스공급의고정여부에따른분석결과의주된차이라고볼수있다. 대중교통의재차인원이변하는경우사회후생의변화를이용자편익, 정부수입및외부효과의변화로나누어살펴보면 < 그림 16> 과같다. < 그림 16> 대중교통운임변화에따른이용자편익, 정부수입및외부효과의변화 ( 서비스공급 : 고정 ) 서비스공급이고정인경우, 즉재차인원이변하는경우에는재차인원이고정된경우와다르게이용자편익에차내혼잡외부효과가추가되어소비자잉여, 유류세비용, 그리고차내혼잡외부효과가포함된다. 반면정부수입에서는운영비용을포함하지않고운임수입과유류세수입만을포함하게된다. 승용차이용에따른외부효과의변화는전과동일하다. < 그림 16> 처럼운임이내릴경우이용자편익이정부수입과외부효과에 -60-

70 비해월등히증가하고, 운임이오를경우이용자편익이크게감소하기때문에운임이내릴수록사회후생이증가하고운임이오를수록사회후생이감소하는결과와일치한다. 마지막으로운영기관의입장에서운임변화에따른비용회수율의변화를살펴보았다. 식 (13) 에따라시내버스와지하철의운임수입과운영비용을이용하여대중교통전체의비용회수율을계산한결과는 < 그림 17> 과같다. < 그림 17> 대중교통운임변화에따른비용회수율의변화 ( 서비스공급 : 고정 ) 서비스공급이고정인경우, 즉재차인원이변하는경우에는재차인원이고정된경우와다르게운영비용은기존의운영비용을계속유지하고운임수입만변하게된다. 따라서비용회수율도달라지는데, 이경우운임이 93% 올라야비용회수율이 1을넘는것으로나타났다. 분석결과서비스공급이고정인경우에는운임이내릴수록사회후생이증가하는것으로추정되었기때문에시내버스와지하철의운임이 20% 인하될경우를가정하여사회후생의변화를 < 표 24> 에정리하였다. -61-

71 < 표 24> 서울의대중교통운임이 20% 인하될경우사회후생의변화 ( 서비스공급 : 고정 ) ( 단위 : 원 / 인-년 ) 항목 표기기호 시내버스 지하철 대중교통 적정운임수준 ( 원 / 통행 ) (20% ) (20% ) 1인당대중교통통행수 (15% ) (8% ) (11% ) 1인당승용차통행수의변화 인당사회후생의변화 : 소비자잉여의변화 26,361 28,734 55,095 운영비용의변화 차내혼잡외부효와의변화 1,326 1,092 2,418 운임수입의변화 -11,086-22,400-33,486 승용차유류비용의변화 2,396 4,825 7,221 유류세수입의변화 1,285 2,587 3,872 도로혼잡외부효과의변화 1,700 3,423 5,123 교통사고외부효과의변화 582 1,173 1,755 대기오염외부효과의변화 ,155 계 17,725 12,847 30,572 비용회수율 (%) 인당보조금 60,514 76, ,293 운임이 20% 인하되면운임은평균운임기준으로시내버스는 659 원, 지하철은 657 원이다.1인당연간통행수는시내버스는 15%, 지하철은 8% 가증가하여전체대중교통의통행수는 11% 가증가할것으로추정되었다. 사회후생의변화에가장큰영향을미치는것은소비자잉여의변화이고, 그다음으로는운임수입의변화인것으로나타났다. 차내혼잡외부효과의변화와승용차이용에따른외부효과의변화는상대적으로작은영향을미쳤다. 비용회수율은시내버스는 65.8%, 지하철은 61.1% 로전체대중교통의비용회수율은 63.3% 에달할것으로보인다. 연간보조금은시내버스는 6,286 억원, 지하철은 7,976 억원으로총 1조 4,262 억원이될것으로추정되었다. -62-

72 2) 휘발유가격이인하되는경우 두번째로본연구는 2013 년을대상으로분석을진행하였는데, 추가로 2015 년의상황을대입하여분석하였다 년의평균휘발유가격은 1, 원 /l 34) 으로, 본연구에서적용한 2013 년의평균휘발유가격인 원 /l 보다낮은가격으로저유가현상을보이고있다. 운임은 2013 년에비해시내버스와지하철의운임이각각 150 원,200 원올랐지만이를고려하지않고운임은같은수준이라고가정하였다. 또한휘발유가격의자료를제외하고는아직 2015 년의자료를다구할수없으므로휘발유가격외에는모두 2013 년과같다고가정하고분석을진행하였다. 즉 2015 년의상황처럼휘발유가격이인하될때결과가어떻게달라지는지살펴본결과사회후생이극대화되는운임수준은현재보다 33% 인상된운임인것으로나타났다. 이때 1인당연간사회후생은 6,648 원이증가하는것으로분석되었다. < 그림 18> 대중교통운임변화에따른사회후생의변화 ( 휘발유가격 : 인하 ) 34)2015 년 1 월 ~10 월의보통휘발유가격의평균값 원 /l 을적용하였다. -63-

73 분석결과운임이내릴수록사회후생은감소하는것으로나타났다. 반면운임이 76% 까지는오를수록사회후생이증가하다가, 그이상이되면감소하는것으로나타났다. 또한운임이내릴때사회후생의감소폭이더큰것으로나타났다. 시내버스의경우운임이내릴수록사회후생은감소하는것으로나타났다. 반면운임이오르면 83% 까지는사회후생이증가하다가, 그이상이되면감소하는것으로나타났다. 또한운임이내릴수록사회후생의감소폭이더크며, 운임이 36% 인상될때사회후생이극대화되는것으로나타났다. 지하철의경우도운임이내릴수록사회후생은감소하는것으로나타났다. 반면운임이 60% 까지는오를수록사회후생이증가하다가, 그이상이되면감소하는것으로나타났다. 또한운임이내릴수록사회후생의감소폭이더크며, 운임이 27% 인상될때사회후생이극대화되는것으로나타났다. 사회후생의변화를통해전체사회적관점에서의후생변화를살펴보았다. 이에더하여사회후생변화를이용자편익, 정부수입및외부효과의변화로나누어살펴보면 < 그림 19> 와같다. -64-

74 < 그림 19> 대중교통운임변화에따른이용자편익, 정부수입및외부효과의변화 ( 휘발유가격 : 인하 ) 이용자편익과외부효과는운임이내릴수록증가하였고, 정부수입은운임이오를수록증가하였다. 외부효과는상대적으로미미한영향을미치는것으로나타났다. 마지막으로운영기관의입장에서운임변화에따른비용회수율의변화를살펴보았다. 식 (13) 에따라시내버스와지하철의운임수입과운영비용을이용하여대중교통전체의비용회수율을계산한결과는 < 그림 20> 과같다. -65-

75 < 그림 20> 대중교통운임변화에따른비용회수율의변화 ( 휘발유가격 : 인하 ) 분석결과운임이 33% 인상되면비용회수율은 0.89 인것으로나타났다. 비용회수율이처음으로 1을넘는운임수준은 50% 인상될때인것으로나타났고, 이때비용회수율은 1.00 이다. 시내버스와지하철운영기관으로나누어보면시내버스의경우 52%, 지하철의경우 42% 인상될때비용회수율이각각 1을넘는것으로나타났다. 분석결과에따라휘발유가격이인하될경우시내버스와지하철모두운임이 33% 인상될때의사회후생의변화를정리하면 < 표 25> 와같다. -66-

76 < 표 25> 서울의대중교통적정운임수준과사회후생의변화 ( 휘발유가격 : 인하 ) ( 단위 : 원 / 인-년 ) 항목 표기기호 시내버스 지하철 대중교통 적정운임수준 ( 원 / 통행 ) 1,096 1,093 (33% ) (33% ) 1인당대중교통통행수 (23% ) (16% ) (18% ) 1인당승용차통행수의변화 인당사회후생의변화 : 소비자잉여의변화 -36,185-42,039-78,225 운영비용의변화 -29,848-18,137-47,986 차내혼잡외부효와의변화 운임수입의변화 14,415 32,219 46,634 승용차유류비용의변화 -1,762-3,923-5,685 유류세수입의변화 -1,296-2,885-4,181 도로혼잡외부효과의변화 -1,715-3,817-5,532 교통사고외부효과의변화 ,308-1,895 대기오염외부효과의변화 ,247 계 5,3541 1,294 6,648 비용회수율 (%) 인당보조금 17,620 18,831 36,451 휘발유가격이인하될경우사회후생을극대화하는적정운임수준은평균운임기준으로시내버스는 1,096 원, 지하철은 1,093 원으로기존의평균운임보다 33% 인상된수준이다. 이때 1인당연간통행수는시내버스는 23%, 지하철은 16% 가감소하여전체대중교통의통행수는 18% 가감소할것으로추정되었다. 휘발유가격이인하될경우운임이 33% 인상되면 1인당연간사회후생의변화는 6,648 원이다. 사회후생의변화에가장큰영향을미치는것은소비자잉여의변화이고, 다음으로는운영비용의변화와운임수입의변화순인것으로나타났다. 승용차이용에따른외부효과의변화는상대적으로작은영향을미쳤다. 운임이 33% 인상되면비용회수율은시내버스는 88.0%, 지하철은 89.5% 로전체대중교통의비용회수율은 88.8% 에달할것으로보인다. 연간보조금은시내버스는 1,830 억원, 지하철은 1,956 억원으로총 3,787 억 -67-

77 원이될것으로추정되었다. -68-

78 Ⅵ. 결론 1. 결론 대중교통은최근공공서비스로서의역할이강조되고있고, 서울시의경우대중교통운영비용을지방정부의보조금에크게의존하고있다. 따라서대중교통의운임수준을책정할때에는단순히운영적자해소와생산자입장에서의이익극대화가아닌전체사회적관점에서의사회후생극대화가목표가되어야할것이다. 본연구는서울시의대중교통관련시계열자료를이용하여운임변화에따른사회후생의변화를분석하고, 사회후생이극대화되는적정운임수준을도출하였다. 우선서울시의시내버스와지하철의두가지수단을대상으로 Cochrane-Orcut 방법과 OLS 를이용하여각각의수요함수를추정하였다. 두수요함수모두모형이적합하고변수들의설명력이높았으며, 시계열자료를이용한수요함수에흔히나타나는자기상관문제도보정되었다. 추정된수요함수를바탕으로대중교통의수요탄력성을도출한결과서울시시내버스의운임탄력성은 , 지하철의운임탄력성은 인것으로각각나타났다. 추정된운임탄력성값을이용해운임수준의변화에따른대중교통수요의변화와그에따른소비자잉여의변화를분석할수있었다. 사회후생의변화를추정할때소비자잉여외에크게운영비용, 운임수입과승용차이용비용을포함하였다. 승용차이용비용은대중교통과승용차의교차가격탄력성을적용하여유류비용, 유류세수입, 도로혼잡비용, 승용차사고비용그리고대기오염비용을분석하였다. 이러한분석을바탕으로운임변화의 -100%~100% 범위내에서사회후생의변화를살펴볼수있었다. 시내버스와지하철모두운임이인하되면사회후생이감소하였고, 운임이인상되면사회후생이증가하다가 -69-

79 시내버스는 57%, 지하철은 12% 수준에도달하게되면다시감소하는것으로나타났다. 시내버스와지하철모두운임이내릴수록이용자편익이증가하였고운임이오를수록이용자편익이감소하였다. 정부수입은이용자편익과반대로운임이내릴수록후생이감소하였고, 운임이오를수록후생이증가하였다. 외부효과는나머지두항목에비해상대적으로적은영향을미치는것으로나타났다. 운영기관의입장에서비용회수율을분석한결과운임을 41% 이상인상될때비용회수율이 1을넘는것으로나타났다. 현재대중교통의재차인원을일정하게유지할때적정운임수준을추정한결과시내버스는운임이 25% 인상될때, 지하철은운임이 6% 인상될때사회후생이극대화되는것으로나타나전체적으로동일한운임을적용할경우대중교통운임이 20% 인상되면사회후생이극대화되는것으로분석되었다. 추가로시나리오분석을시행한결과서비스공급을고정할경우차내혼잡외부효과가운영비용보다영향이적어운임이인하될수록사회후생이증가하고, 운임이인상될수록사회후생이감소하는것으로나타났다. 또 2015 년의휘발유가격의저가현상을반영하여분석한결과대중교통운임이 33% 인상될때사회후생이극대화되는것으로나타났다. -70-

80 2. 한계및향후연구과제 본연구에서는대중교통수요함수모형과운임변화에따른사회후생의변화를추정함으로써서울대중교통의적정운임수준을도출하고자하였다. 그러나본연구는몇가지한계를가진다. 대중교통수요의운임탄력성의경우장기로갈수록탄력성의값이커져단기와장기의탄력성이다를수있다. 또한운임이인상될수록탄력성이커지는경우도있지만, 본연구에서는대중교통수요함수모형을선형대수함수형태로추정하여대중교통수요의운임탄력성값이하나의고정된값으로만도출되었다. 또한본연구는기본운임만을고려한분석을진행하고, 운임제도에대한분석은시도하지못하였다. 향후부분조정모형이나선형반대수 (semi-logarithmic) 함수의형태로대중교통의수요함수모형을추정한다면서울시대중교통의운임탄력성에대해더구체적이고합리적인결과를제시할수도있을것이다. 또한다양한운임제도별로사회후생의변화를비교분석하여적정운임수준뿐만아니라적정운임제도에대해서도분석한다면현실적인대중교통운임정책방안마련에도움을줄수있을것이다. -71-

81 참고문헌 교통안전공단 (2014), 2013 년도자동차주행거리실태분석연구. 교통안전공단 국토교통부 (2015), 2014 년대중교통현황조사. 김경철 (2006), 통합요금제시행에따른서울시대중교통요금정책연구, 서울시정개발연구원. 김성수 박진경 (2003), 서울지하철서비스의공급비용과적정요금수준추정, 환경논총,41: 김원철 남궁문 (2015), 수요응답형교통체계이용요금가치추정연구, 한국ITS 학회논문지,14(1): 김중태 (2008), 대중교통통합거리비례요금제시행후교통수요탄력성분석에관한연구 : 서울시의교통카드이용정보를이용하여, 서울대학교석사학위논문. 김천곤 (1998), 효율성을고려한서울시지하철요금의추정, 서울대학교석사학위논문. 서울도시철도공사 (2014),2014 년서울도시철도수송계획. 서울메트로 (2015),2015 년도서울메트로수송계획. 서울시정개발연구원 대주회계법인 (2011), 시내버스정산시스템구축, 학술용역. 서울특별시, 서울통계연보. 서울특별시 (2012), 제2차서울특별시대중교통계획 (2012~2016). 서울특별시 (2013),2013 년시내버스표준운송원가정산지침. 윤재호 (2002), 서울시도시가구거주자의교통수요함수분석, 경제학연구,50(2): 이종수 (2009), 행정학사전, 대영문화사. 장택영 (1997), 지하철수요탄력성에관한연구 : 서울시지하철을중심으로시계열분석, 서울대학교석사학위논문. 조한선 이호 김영훈 (2014), 2011,2012 년전국교통혼잡비용추정과추이분석, 한국교통연구원. -72-

82 최영은 (2009), 도시철도내부혼잡의경제적가치추정에관한연구, 서울대학교석사학위논문. 통계청, 운수업통계조사보고서. 한국개발연구원 (2014), 2018 평창동계올림픽지원기존선고속화사업예비타당성조사. 한국경제신문, 경제용어사전. 허동혁 (2014), 대중교통보조금의적정수준추정 : 대구시를사례로, 서울대학교석사학위논문. Almorado,C.K.,Chua,K.,Sarmiento,C.M.and Tia,Q.M.(2013), "Fortifying a Developing Public TransportSystem:A Pursuitfor the OptimalPrice in the Philippine LightRailTransit",Research Congress2013,DeLaSaleUniversity,Manila. DeBorger,B.,Mayers,I.,Proost,S.and Wouters,S.(1996),"Optimal Pricing ofurban PassengerTransport:A Simulation Exercise for Belgium",JournalofTransportEconomicsandPolicy,30(1): Greene,W.(2000),EconometricAnalysis,Prentice-Hal. Haywood,L.and Koning,M.(2015),"The Distribution ofcrowding Costs in Public Transport: New Evidence from Paris", TransportationResearchPartA:PolicyandPractice,77: Hensher,D.A.(1997),"Establishing a Fare Elasticity Regime for Urban Passenger Transport", Working paper, ITS-WP-97-6, InstituteofTransportStudies,UniversityofSydney,Sydney. Holmgren, J.(2007), "Meta-analysis of Public Transport Demand", Transportation Research Part A: Policy and Practice, 41(10): Holmgren, J.(2014), "A Strategy for Increased Public Transport Usage:TheEfectsofImplementing awelfaremaximizing Policy", ResearchinTransportationEconomics,48:

83 Litman,T.(2004),"Transit Price Elasticities and Cross-Elasticities", JournalofPublicTransportation,7(2): Marshal,A.(1920),Principles ofeconomics,8th ed.,mcmilan and Co. MVA Consultancy(2008), "Valuation of Overcrowding on Rail Services",PreparedforDepartmentforTransport. Parry,I.W. H. and Smal,K. A.(2009),"Should Urban Transit Subsidies Be Reduced?", American Economic Review, 99(3): Pauley,N.,Balcombe,R.,Macket,R.,Titheridge,H.,Preston,J., Wardman,M.,Shires,J.and White,P.(2006),"The Demand for PublicTransport:TheEfectsofFares,Quality ofservice,income andcarownership",transportpolicy,13(4): Wardman,M.andWhelan,G.(2011),"TwentyYearsofRailCrowding Valuation Studies:Evidence and Lessons from British Experience", TransportReviews,31(3):

84 < 부록 1> 서울시의시내버스수요함수추정관련자료 (2013 년불변가격기준 ) 연도 q F I Y A FP ( 통행 / 인-년 ) ( 원 / 통행 ) ( 원 / 인-일 ) ( 대 / 만인 ) ( 대 / 인 ) ( 원 /l)

85 주 :q 는 1인당통행수 ( 수송인원 / 인구 ),F 는평균운임 ( 운수수입 / 수송인원 ),I 는 1인당일소득, Y 는인구만명당버스보유대수,A 는 1 인당승용차보유대수,FP 는연평균휘발유가격. -76-

86 < 부록 2> 서울시의지하철수요함수추정관련자료 (2013 년불변가격기준 ) 연도 q F I Y A FP ( 통행 / 인-년 ) ( 원 / 통행 ) ( 원 / 인-일 ) ( 천차량-km/ 만인 ) ( 대 / 인 ) ( 원 /l)

87 주 :q 는 1인당통행수 ( 수송인원 / 인구 ),F 는평균운임 ( 운수수입 / 수송인원 ),I 는 1인당일소득, Y 는인구만명당천차량 -km,a 는 1 인당승용차보유대수,FP 는연평균휘발유가격. -78-

88 Abstract EfficientPricing of Urban PublicTransport: A Simulation forseoul Advisedby Prof.Kim,Sungsoo December,2015 Submitedby Shin,Hyunha DepartmentofEnvironmentalPlanning GraduateSchoolofEnvironmentalStudies SeoulNationalUniversity -79-

89 Recently,the role ofpublic transportas a public service is emphasized and the operating costofpublic transport in Seoulis largely dependenton the subsidy.therefore,maximization ofsocial welfare should be the major goal, prior to simply eliminating operation losses or profitmaximization oftransportsuppliers when setingpublictransportfares. Thisstudyaimstolookintochangesinsocialwelfarecaused by fare changes and estimate the mostappropriate fare levelthat maximizes social welfare by using time-series data of public transportinseoul. The demand functions of bus and subway in Seoulwere estimated each by using Cochrane-Orcut method. Both demand functions showed high goodness offitand showed no problem in auto-regression which usualy appears in demand functions using time-series data. Results of demand elasticities were, the fare elasticity ofbusin Seoulappeared tobe-0.489,and thatofsubway in Seoulappeared to be Based on estimated value offare elasticity,itwas able to analyze the changes in demand ofpublic transportandconsumersurplus. In addition to consumersurplus,operation cost,farerevenue, and caruse costswereincluded to estimatesocialwelfare.caruse costsare,tobeconcrete,fuelcost,tax revenue,roadcongestioncost, accident cost,and air polution cost,and cross price elasticity of transportandcarswasapplied. Basedonthechangesinpublictransportfarebytherangeof -100%~100%,this study analyzed changes in social welfare.the socialwelfareofboth busand subway becameworsewhen thefare leveldecreased.ontheotherhand,thesocialwelfareincreasedwhen thefarelevelwasraised,howeverbecameworseagain at57% and 12% forbusand subway respectively.userbenefitincreased asthe fare levelgoes down,and userbenefitdecreased as the fare level -80-