한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 (2017. 6): 105 128 비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도 개선방안에관한연구 1) 안재홍 * 강인성 ** 논문요약 현재지하철 9호선의혼잡도는 230% 에달하고이는매우심각한수준으로이문제의근본적인원인은서울시와기획재정부사이의예산안충돌과잘못된수요예측으로인한예비타당성검사에서문제가발생했기때문이다. 또한지하철 9호선이지나는노선이업무중심지구인강남지역을지나고서울을동쪽과서쪽으로나누는지리적이유때문에환승이용객역시많다는것도지하철 9호선의혼잡도문제에영향을미쳤다고할수있다. 이러한지하철 9호선혼잡도문제의해결을위해우선지하철 9호선의이용현황을중심으로혼잡도를평가하고지금까지이문제가개선되지않고지속되고있는배경과원인에대해서분석하였다. 아울러기존연구문헌들과서울시와정부자료검토를바탕으로혼잡도개선을위한대안을탐색하여배차간격축소, 열차칸증설, 대체교통수단의신설의세가지대안을도출하였다. 그리고이대안들에대한비용효과분석을실시하여혼잡도개선을위한바람직한대안과시사점을도출하였다. 궁극적으로이연구는사회적비용의절감을꾀할뿐만아니라시민들을위한교통서비스의질을향상시킬수있는더욱효율적이고체계적인교통시스템구축의방향을제시하는데의의가있다. 주제어 : 지하철, 혼잡도, 비용효과분석 ** 주저자 ** 교신저자
106 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 Ⅰ. 서론 지하철 9호선은일명 지옥철 로악명을떨치고있다. 서울열린데이터광장의지하철혼잡도조사 (2015) 에따르면서울지하철 9호선연장구간이개통한후극심한혼잡이계속되는가운데, 9호선혼잡도는나머지 8개노선평균보다도 80% 포인트나높은것으로나타났다. KBS 데이터저널리즘팀이 2013년도의수도권전철 9개노선의혼잡도를분석한결과지하철 9호선혼잡도는급행열차를기준으로 238% 로조사돼나머지 8개노선의평균혼잡도 158% 보다 80% 포인트나높았다. 9호선에이어혼잡이극심한노선은 2호선으로혼잡도가 202% 로조사되었고, 이어 7호선이 172%, 4호선 169%, 5호선 154% 순이었다. 2016년을기준으로살펴보면 2013년 9호선의 238% 에서 234% 혼잡도로 4% 정도감소했을뿐여전히심각한상태이다 ( 서울시, 2016). 지하철 9호선이용객은 2016년현재일평균 42만 1,202명수준으로지난 2009년개통당시 25만여명수준이었는데하루평균 17만명이상증가한것이다 ( 서울메트로, 2017). 이용객이늘어최초 96량이던것을 2011년 144량으로늘렸지만여전히 9호선의혼잡도는서울시전지하철에서최고수준이다. 이렇게혼잡도가가중되고있는 9호선에대해 2005년작성된예비타당성보고서는 2016년 ( 연장구간미개통시가정 ) 기준 15만 5,000여명이이용할것으로전망했다 ( 도시교통본부, 2015). 이수치는현재의절반수준으로예측이크게빗나갔다. 서울시의 9호선전동차증차계획이당시예비타당성조사보고서의잘못된수요예측 ( 필요예상차량 198량 ) 을기반으로수립되어추진되었던결과로혼잡도문제가발생했다고볼수있다. 수요예측에실패한잘못된증차계획때문에연장개통때늘렸어야할전동차 (34량) 보다많은 48량을이미 2011년에증차했음에도불구하고여전히 9호선의혼잡도는최고수준을기록하고있다. 결국서울시가당초계획에맞춰 3단계연장개통때까지총 198량의전동차를도입한다하더라도실제이용객을감당하기는어려운셈이다. 따라서현재서울시는급하게비상수송대책등다양한수단을강구해나가는가운데기획재정부와의줄다리기신경전을벌이고있으나그피해는고스란히시민들에게돌아가고있는상황이다. 이러한상황을비용적인관점에서살펴볼때실제로도로의교통혼잡처럼지하철혼잡도가막대한사회적비용을야기시키고있으며, 지하철혼잡의사회적비용은연간약 7,247억원수준에이르는것으로나타나고있다 ( 김승준, 2016). 당장의수치화할수있는것들만계산한추정치인약 7,247억원외에도계산할수없는비용까지고려한다면, 엄청난비용이지하철혼잡문제로인데소모되고있다고추정해볼수있을것이다. 지금까지언론을통해지하철 9호선혼잡문제에대한사실적인심각성은많이인식하고있지만지하철 9호선혼잡도개선을위한학술적연구와효과적인대안의제시를통해정책
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 107 적시사점을제공하는연구가이루어지지않았다. 선행연구를살펴보면지하철운영및혼잡도개선을위한해외사례분석연구 ( 박정수, 2008; 조성근, 2013), 지하철수송과이동수요및점유율분석 ( 신형식, 2011; 배은경외, 2011; 이원선 김도경, 2015), 빅데이터및스마트폰어플리케이션을활용한혼잡도분석및측정 ( 손주석, 2012; 김근원, 2015; 김세호, 2016), 그리고지하철역세권과역사내및승강장의수요및혼잡관리에관한연구 ( 손동욱, 2011; 정래혁, 2015; 민세홍, 2016) 등이이루어져왔다. 지하철현황분석이나수요예측등을통해혼잡도의원인과개선방안에대한연구는진행되어왔지만대안에대한비용효과분석은미비하였다. 이러한연구의공백을감안하여이연구는지하철 9호선혼잡도의현황분석을통한원인과대안을모색하고탐색된대안들에대한비용효과분석을통해서좀더구체적이고실현가능한정책대안을제시하고자한다. 또한비용효과분석을통한사회적비용의절감을꾀할뿐만아니라시민들을위한교통서비스의질향상시킬수있는교통시스템구축의방향을제시하고자한다. 궁극적으로이연구는지하철 9호선이라는하나의교통수단만을대상으로연구를진행하였지만, 다른대중교통체계에서혼잡도문제가발생할경우연구사례로서벤치마킹할수있도록이론적, 정책적인함의를도출하는데연구의목적을가지고있다. Ⅱ. 이론적고찰 1. 선행연구 기존의지하철노선의효율적운영과혼잡문제의해결을위한많은연구들이지속적이고다양한측면에서연구를진행해왔으며주요연구들을살펴보면다음과같다. 먼저박정수 (2008) 의영업및운전중심의서울지하철 9호선개선방안연구에서는해외지하철과국내지하철과의비교를통하여서울지하철 9호선의영업, 운영분야에대해개선안을제시하였다. 특히완행열차와급행열차의운행계획들을해외사례 ( 일본철도 ) 와더불어분석하고있다. 해당연구는 해외우수사례분석과국내지하철운영의문제점분석을통하여 9호선의개선안을제시하였다. 조금더자세히살펴보면철저한완급결합운전을통하여, 지하철운영회사의 ' 상품 ' 이라고할수있는운전계획의혁신을제안하였으며, 지하철노선의효과를확장시켜줄수있는타수단연계체계의개선과, 효율적인공항철도직결운행방안에대해서도제안하였다. 아울러이같은내용들을승객들에게알기쉽게전해주기위한안내체계분야의개선방안도제시하였다. 라고밝히고있다. 손동욱 (2011) 의수도권의역세권도시공간특성과지하철이용수요간상관관계분석에서
108 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 는수도권내역세권들의지역간도시공간특성이상당한차이가있음을밝히고, 이차이가실제지하철이용수요에도영향을미치고있다고판단하였다. 지역간역세권의도시공간특성이지하철수요에미치는영향이다르게나타는것은지하철네트워크의연결특성이중요한영향을미친다고밝혔고, 종합적으로밀도나토지이용의혼잡, 각종도시설계요소들이대중교통이용을유도하는데효과가있다는것을연구하였다. 연구방법으로는건축물과세대장으로부터확보한자료를바탕으로 ArcView 3.2, ArcGis 9.3의 GIS 공간분석을수행, 진행하였다. 신형식 (2011) 의 9호선 1단계수송수요를고려한 2단계열차운행방안에대한연구에서는 1단계개통에따른수송수요분석과수송력분석을기반으로최적의운행계획을도출하였다. 이연구에서는 9호선 1단계수송실적과 2단계기본계획에서예측된수송수요를분석하여전구간개통시원활한승객수송을위하여완 급행열차운행시격, 차량소요편성수등열차운행방안을연구하였다. 라고서술한것처럼기존문헌연구를통해얻은수요수치를분석하여연구를진행한것을알수있다. 손준석 (2012) 의 AP를이용한지하철승객분산알고리즘기법에서는지하철승객의분산유도를위해지하철 Wi-Fi환경에서 AP(Access Point) 에접속하는무선신호들을기초자료로사람들의위치나공간정보들을얻고, 얻은자료들을바탕으로전체승객의수를측정하는방법에대하여연구하였다. 궁극적인연구목적으로는승객의수를측정한결과를바탕으로승객들에게편리한서비스를제공하며, 혼잡도를줄일수있게유도를하고, 전체적유동인구를파악할수있게해준다는장점을밝히고있다. 이종혁 (2013) 의지하철 9호선개통전과후의대중교통통행패턴변화연구에서는개통시기전후 1년을기준으로분석하였는데, 대중교통통계자료를이용하여지하철 9호선의이용현황과점유율을분석하였다. 연구절차로모형을설정하고통계를분석, 모형변수를설정해각모델별로결과를분석하였다. 김근원 (2015) 의지하철혼잡도개선방안에관한빅데이터융합기반의탐색적연구에서는문제현상을정의한다음, 이를해결할대안모색을위해필요한정보, 데이터및활용분석기법등을기획하는과정을거쳤다. 기획후오픈소스분석도구인 R을활용하여분석및시각화를하였고이를해석하는절차로진행하였다. 이연구에서 서울시의공공데이터분석을통해서울시지하철의혼잡도를개선할수있는방안을제안하고자하였다. 이원선 (2015) 의지하철이용수요의영향요인에관한연구 ( 서울메트로운영노선중심으로 ) 에서는서울메트로가운영하는지하철노선 (1~4호선) 의 2014년기준으로노선별, 역별승하차인원정보를수집, 분석해지하철수요의특성을도출해내었다. 또한지하철수요특성에대한기초연구를수행하고변화여건을검토하여지하철수요의예측과효율적인지하철운행방안을수립하는것, 대중교통관련정책결정, 교통정책의기초자료로활용하는것을
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 109 목적으로삼았다. 해당연구의분석방법으로는영향요인을분석하기위하여회귀분석을사용하였고, 산출된결과를바탕으로각요소별수요영향분석을하였다. 김승준 (2016) 의서울시지하철의혼잡비용산정과정책적활용방안에서는최근지하철과같은대중교통의혼잡으로인해발생하는사회적비용을계량화하고, 관련정책에반영하려고하는의도로연구를시작하였고, 지하철혼잡문제에대한사회적비용의발생에초점을맞추어연구를진행하였다. 이사회적비용은차내혼잡과열차지연으로발생하는비용으로구분되고, 각각 2,317억원과 4,930억원정도로추정하였다. 지하철혼잡문제를독립적인문제로만국한하지않고도로교통정책과더불어개선방안에대해도출해내었다. 민세홍 (2016) 의지하철승강장의수용인원산정비교에관한연구에서는현재운영중인 1~9호선의노선의혼잡도, 특히아침출근시간인 7~9시사이의혼잡도 (9호선최고 238%, 2 호선최고 202%) 에초점을맞추어사태의심각성에대해위험요소에따른승강장의수용인원기준에대해연구하고있다. 건축물에따른수용인원의산정기준분석을통하여현재 1~9호선의지하철승강장수용인원산정에대한문제점을분석하였고, 현실과부합하는수용인원의산정기준을제안하였다. 연구방법으로는기존문헌연구와비교분석방법을통하여진행하였다. 2. 선행연구의시사점 지금까지선행연구의시사점은다음과같다. 먼저, 지하철이용에관한다양한연구방법들이활용되어왔다. 해외의지하철이용사례분석을포함하여빅데이터분석, Wi-Fi 위치정보분석, 공간분석등다양한분석기법을활용한연구들이진행되어왔다. 지하철을주제로한많은연구들이진행되어오는가운데분석기법들이계속적으로발전되어왔다. 둘째, 지하철연구의주제들이초기의지하철이용현황과특성에관한연구에서점차적으로지하철혼잡도개선에관련된연구로발전해오고있다. 경제적이고편리한지하철의이용인원이늘어감에따라수요예측과혼잡도개선에관한연구들이중점적으로진행되고있다. 셋째, 지하철현황분석이나수요예측등을통해혼잡도의원인과개선방안에대한연구는진행되어왔지만대안에대한비용효과분석은미비하였다. 이러한연구의공백을감안하여이연구는지하철 9호선혼잡도의현황분석을통한원인과대안을모색하고탐색된대안들에대한비용효과분석을통해서좀더구체적이고실현가능한정책형성에이바지하고자한다.
110 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 Ⅲ. 지하철 9 호선현황분석 1. 현황 지하철 9호선은서울특별시강서구에서강동구까지건설한서울지하철의한노선이다. 2009년 7월 24일오전 7시에개화 ~ 신논현구간이 1차로개통되었고 2015년 3월 28일오전 5시31분에신논현 ~ 종합운동장구간이 2차로개통되었다. 차량은한국형표준전동차를개수한서울시메트로9호선 9000호대전동차를사용하고있다. 노선색은황금색을사용하고. BTO(Build-Transfer-Operate; 사회기반시설에대한민간투자법 에의한민간투자사업방식의하나로서사회기반시설의준공 (Build) 과동시에당해시설의소유권이국가또는지방자치단체에귀속 (Transfer) 되며사업시행자에게일정기간의시설관리운영권 (Operate) 을인정하는방식으로시행되는민간투자사업 1) ) 방식으로건설되어운영은 9호선만을담당하는민자회사가 30년동안운영한다. 건설은현대자동차그룹계열사로현대로템이대주주였던서울시메트로9호선이하고서울특별시에기부채납, 운영은베올리아트랜스포트코리아 (80%)+ 현대로템 (20%) 로된합자회사인서울9호선운영이하고있다. 그러나 2015년 3월 28일에개통한 2단계구간과, 2017년개통예정인 3단계구간의운영사업자는서울메트로로결정되었다. 1단계구간과달리 2, 3단계구간은순수서울시재정을투입하였으며, 2단계구간은서울강서 - 강남 - 강동 ( 예정 ) 을직통으로잇고, 2호선및 7호선의한강이남구간승객을분산하기위한목적의노선이다. < 표 1> 지하철 9 호선혼잡도완화정책추진과정 1 2000.07 도시철도 9 호선 1 단계구간건설기본계획수립 2 2001.10 지하철 9 호선민간투자시설사업기본계획고시 3 2005.05 도시철도 9 호선 1 단계구간민간투자사업실시협약체결 4 2005.08 서울지하철 9 호선 2 단계건설사업예비타당성조사 5 2007.10 서울도시철도 9 호선건설운영기본계획변경 6 2009.07 지하철 9 호선 1 단계민자사업구간개통 7 2010.04 서울도시철도 9 호선도시철도기본계획변경 8 2013.10 9 호선변경실시협약체결, 사업재구조화완료 9 2014.09 9 호선 2 3 단계관리운영위수탁협약체결 10 2014.12 32 량증차에대한국비추가예산확보 11 2015.01 2 단계개통대비시운전시행 ( 일반 : 급행운행비율 2:1 1:1 변경 ) 자료 : 서울시도시철도설비부 (2015) 자료참고작성 지하철 9 호선의혼잡도현황은아래 < 표 2>, < 그림 1~3> 과같이지하철 1~8 호선의평균 1) 서울특별시도시계획국 (2012). 서울특별시알기쉬운도시계획용어
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 111 혼잡도인 158% 보다훨씬높은 238% 로나타났다. 일반적으로지하철혼잡도는열차 1량당정원대비승차인원을뜻한다. 열차에탄사람과좌석수가일치할경우의혼잡도는 34% 로산정되어있다. 서울시정개발연구원이 2011년낸대중교통카드를활용한도시철도혼잡도지표개발연구자료에의하면, 혼잡도 100% 는객실통로에 3열로사람이서있고각출입문에 2명씩서있는경우로, 일반적으로말하는전철의정원이다. 혼잡도 230% 는객실통로에 5열로사람이서있고, 각출입문에 30~40명이몰려있는경우로승차한계인원으로알려져있다. 따라서지하철 9호선의혼잡도 < 표 2> 의 234% 와 < 그림 2, 3> 의 238% 라는혼잡도는승차한계인원인 230% 를초과하고있는최악의상황이라고할수있다. < 그림 1> 지하철혼잡도 자료 : 서울시정개발연구원 (2011) 구분 구간 운행거리 (km) 1 호선 서울역 ~ 청량리 순환 성수 ~ 성수 2 호선 신설동 ~ 성수 < 표 2> 지하철노선별혼잡도비교 지선 신도림 ~ 까치산 3 호선 4 호선 5 호선 6 호선 7 호선 8 호선 9 호선 지축 ~ 오금 당고개 ~ 남태령 방화 ~ 상일동 / 마천 응암 ~ 봉화산 장암 ~ 부평구청 암사 ~ 모란 개화 ~ 종합운동장 7.8 48.8 5.4 6 38.2 31.7 52.3 35.1 57.1 17.7 31.5 역수 10 43 4 3 34 26 51 38 51 17 30 소요시간 ( 분 ) 평일운행회수 RH 혼잡도 (%) 16 87 9 11 67.5 53 83.5/87.5 517 542 226 220 398 482 465 356 69.3 104.5 31.5 421/ 220 65.1/ 39.3 306 484 144 202 65 156 147 169 154 129 172 139 234 자료 : 서울시교통정책과지하철통계 (2016)
112 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 < 그림 2> 지하철노선별혼잡도 < 그림 3> 지하철 9 호선혼잡도 자료 : 서울열린데이터광장 - 지하철혼잡도 자료 : 서울열린데이터광장 - 지하철혼잡도 또한 < 그림 4> 를보면, 아침 7시에서 9시사이의출근시간대승차인원이가장많은역은노량진역으로 137,530 명이다. 이어가양역 124,095 명, 염창역 102,606 명으로집게되었다. 같은시간대에하차인원이가장많은역은여의도역으로 174,869 명이었다. 이어국회의사당역 155,514 명, 신논현역 143,780 명순으로나타났다. 서울시는아침출근시간대이용객이몰리는가양역과국회의사당역, 여의도역, 또염창역과국회의사당역, 여의도역을이어주는출근전용무료급행버스를 2016년 10월 31일까지운행하였다. 또한서울시관계자는무료급행버스운영과관련해지하철혼잡도와운행상황등을참고해서출근전용급행버스를다른구간에도도입할것인지고려할것이라고밝혔다. < 그림 4> 승차인원최대지하철역 < 그림 5> 최대인원이용구간 자료 : 서울열린데이터광장, 지하철호선별역별시간대별승객현황 자료 : 국가교통데이터베이스, 월별지하철역간이용인원
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 113 한편하루의승하차데이터를놓고보면 9호선이용객들은급행정차역에서급행정차역으로이동하는경우가잦은것으로나타났다. KBS 데이터저널리즘팀이국가교통데이터베이스의출발역, 도착역최근자료를분석한결과 ( 위 < 그림 5> 참조 ), 2013년 9월한달 9호선전철을이용한승객들가운데신논현역에서출발해노량진역에도착하는승객이 101,952 명으로가장많았다. 이어노량진역에서출발해신논현역에서내리는승객이 86,745 명이었다. 여의도역에서출발해신논현역에서내리는승객은 50,748명, 신논현역에서출발해여의도역에서내리는승객은 50,735명으로조사되는등 9호선이용객가운데급행역에서급행역으로이동하는승객이많은것으로나타났다. 2. 문제배경및원인 이미혼잡도 1위였던 9호선은연장개통일정에맞춰차량을늘리지못하면서 지옥철 로변했다. 증차없이운행구간이늘고이용객이늘면혼잡도는높아질수밖에없기때문이다. 이문제는표면적으로연장개통에맞춰제때전동차를늘리지않은서울시의책임이라볼수있다. 서울시는지난 2013년 7월이돼서야기획재정부에증차예산요청공문을보냈고, 조정협상을거쳐전동차 32량분 (4량 1편성으로총 8편성 ), 240억원의증차예산을확보하였다. 하지만지금당장전동차를주문해도 2~3년은걸리는상황이기때문에, 9호선연장개통에맞춰차량을늘리려면미리증차예산을요청했어야한다는계산이나온다. 이러한원인은 9호선 2,3단계구간추가차량관련국토교통부관련자간담회결과보고에의하면, 서울시와기획재정부의증차예산을둔줄다리기때문으로분쟁의시발점은 9호선이개통되기 4년전인 2005년으로거슬러올라간다. 김상희 진성준 (2015) 에따르면, 2005년 5월서울시는 1단계민자협약을체결하면서초기에민자사업으로 96량의전동차를도입하고, 서울시가 120량을추가출자해구입하기로약속했다. 당시 9호선전구간에필요하다고예상된전동차수는 294량에달했고, 여기에는 2단계와 3단계구간이연장될때마다늘릴차량이포함돼있었다. 하지만 KBS(2015) 의 누가 9호선을지옥철로만들었나? 의보도자료에서는불과 4달뒤인 2005년 10월기획재정부가 9호선사업에대해예비타당성조사보고서를작성하면서필요예상차량은 198량으로급감했다는것을알수있다. 따라서소요차량이 100량가까이줄어들어초기투입차량 (96량) 과서울시가늘리겠다고약속한 120량만더해도전체필요예상차량 198량을넘어서는상황이되었다. 이에기획재정부는당시연장개통에필요한차량을늘릴예산을총사업비에반영하지않았다. 전체필요예상차량을 3분의1 가까이줄이면서기획재정부가지원해야할돈을대폭깎은것이다. 기획재정부와총사업비조정협상을진행했던서울시는 2005년당시예비타당성조사를할때기획재정부가 2, 3단계연장구간에
114 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 대한차량예산을 ' 운항중증차 ' 로보고의도적으로누락시켰다고주장하며 " 신규건설구간에대한차량인만큼국비지원이있어야하는데, 서울시가약속한 120량이있다는이유로신규차량예산을사업비에서빼버린것 " 이라고주장하였다. 기획재정부입장에서는 120량을서울시가늘리겠다고했으니굳이기획재정부의예산을더안줘도되겠다고생각해연장구간증차예산을뺀것이라는것이다. 하지만서울시입장에서는 120량과는별개로신규건설구간에대한증차예산은지원해줘야하는데 120량을핑계로기획재정부가꼼수를부린것이나마찬가지라고주장하였다. 기획재정부관계자는이와관련해 " 총사업비에서 2, 3단계구간증차예산을제외한것은이미다지나간이야기 " 라면서 " 작년서울시와의협의를통해 32량분의추가재정지원을결정했다 " 고답했다. 당시있었던줄다리기는이미지나간이야기고, 다시 32량분 (240억원 ) 을지원하기로했으니문제될게없다는입장이라는것이다. 한편서울시라고책임문제에서자유로울수없다. 2005년 5월 1단계민자협약에서약속한 120대의증차만서울시가이행했어도 9호선이지금같지는않을것이기때문이다. 하지만애초에민자사업으로시작한 9호선은민자사업자가요금인상시도, 서울시가주주를교체해재구조화를하는등우여곡절이많았던사업인데다, 10년전약속했던 120량출자역시흐지부지해졌었다는문제가있었다. 즉당시 120량을서울시가출자하기로했던만큼, 스스로가약속을지키지않은상태에서기획재정부에증차예산을요청하기쉽지않다는데있었고서울시역시이같은점을지난해기획재정부와협상전알고있었다는것이다. 이러한문제들을서울시내부자료들을통해서분석한결과, 수요예측실패로인한차량공급부족, 서울시와기획재정부간의이견으로차량증차지연, 민자사업의한계, 9호선대체교통수단의부족등이지하철혼잡문제의주요원인들로파악되었다. Ⅳ. 연구조사설계 1. 자료수집 이연구를위한자료수집은기존의지하철혼잡도개선방안과관련된문헌연구를바탕으로비용효과분석에필요한자료를수집하였다. 이를위해 2015년서울시도시철도본부와도시철도설계부의 9호선설계및차량관련사업예산자료를수집하였고아울러혼잡도및혼잡비용산정을위해서국가교통DB의 2016년지하철통계자료와언론사데이터분석자료를활용하였다.
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 115 2. 분석모형 먼저선행연구의고찰을통해서수송수요와수송력, 열차간운행간격, 차량편성 ( 신형식, 2011), 이용현황및점유율 ( 이종혁, 2013), 역별숭하차인원 ( 이원선, 2015), 타교통수단과의연계 ( 박정수, 2008) 등이지하철혼잡도와관련된주요요인들로제시되었다. 또한공신력이있는서울시내부결재문서에서제안되었거나서울시에서추진중인대안들을분석한결과, 수요예측실패로인한차량공급부족, 서울시와기획재정부간의이견으로차량증차지연, 민자사업의한계, 9호선대체교통수단의부족으로대표되는 4가지원인을발견할수있었다. 이러한선행연구의고찰과서울의현황분석을바탕으로배차간격줄이기, 열차칸수늘리기, 대체교통수단 ( 비상수송대책 ) 을혼잡도개선을위한주요대안으로선정하여아래 < 그림 6> 과같은분석모형을구성하였다. 분석모형에서제시된각대안의비교를위해서비용효과분석을실시하고자하며, 비용효과분석이갖는효과를간략하게살펴보면다음과같다. 첫째, 여러정책대안가운데가장효과적인대안을찾기위해각대안이초래할비용과산출효과를비교, 분석하는기법이다. 둘째, 특정프로젝트에투입되는비용들은금전적가치로환산하나, 그프로젝트로부터얻게되는편익또는산출물은금전적가치로환산하지않고산출물그대로분석에활용하는특징을지닌다. 셋째, 산출물을금전적가치로환산하기어렵거나, 산출물이동일한사업의평가에주로이용된다. < 그림 6> 분석모형 원인 대안 비용효과 차량공급부족 1안. 배차간격축소대안별차량증차지연 2안. 열차칸증설비용효과분석대체교통수단부족 3안. 대체교통수단신설 3. 분석방법 지하철혼잡도개선에대한선행연구에서는비교분석방법, 빅데이터를이용한전문분석도구활용방법, 문헌연구를통한유사사례분석방법등을활용하여분석을시행하였다. 이연구에서는우선문헌연구를통해지하철 9호선혼잡문제의원인을탐색하고그원인분석에따른대안분석을위해비용효과분석 (cost-effectiveness analysis) 을통해실시하고자한다.
116 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 일반적으로비용관련대안분석을위해서비용효과분석과더불어비용편익분석 (cost-benefit analysis) 도고려할수있다. 비용편익분석은비용투자에대해성과에대해화페적가치를부여하며측정이가능한경우에주로사용하지만 (Rodreck, 2013), 지하철혼잡도의개선을통한시민편익증진방안과같이금전적으로환산하여조작적정의하기가쉽지않는경우에는비용효과분석에비해오차확률이높을수있다 (Bleichrodt, 1999). 비용효과분석방법은정책결정, 기획과정에있어서정부지출의목적은구체적으로명확히이해되고있으나, 그성과를화폐가치로측정하기어려운경우에활용되기에적합한분석방법으로 (Weimer and Vining, 2005; Dunn, 1981)) 이와같은맥락에서이연구에적절한연구분석방법이라고할수있다. Ⅴ. 분석결과 1. 비용 1) 배차간격축소 기존의배차간격에서 2분의배차간격을축소하면 5대의열차추가효과를가질수있다. 기존의 8~10분간격으로다니던 15대의열차가 20대로증차되는효과를지닌다. 현재운영중인지하철 9호선기준인 8분배차간격으로했을때, 2시간동안다닐수있는열차는 15대라서, 2분을줄이면같은시간대에 5대를추가로운영할수있다. 배차간격축소의비용을계산하기위해서는우선열차운영비용을알아야한다. 기존문헌연구를통해열차운영비용을알아보려했지만, 서울도시철도 9호선의영업기밀로분류되어자료를구할수없었다. 따라서이연구에서는불가피하게 1인수송에따른비용을기준을삼아수송정원으로확대해열차운영비로계산하였다. 출근시간 7시부터 9시는열차가만석으로유지가되어서, 앞서발표된현재지하철 9호선의 230% 혼잡도를가정하고, 2시간동안 5대가움직일때비용이얼마가들지계산해보았다. 그러기위해서는먼저혼잡도를구하는방법을알아야한다. 혼잡도를구하는방법을살펴보면, 지하철 9호선혼잡도 = 출근시간 동일혼잡구간내수송인원 출근시간 동일혼잡구간내수송정원 *( 출근시간 ) 동일혼잡구간내수송정원은혼잡도 100% 를기준으로함.
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 117 이라는수식을통해혼잡도수치를알수있다. 도시교통본부교통정책과 (2015) 의 도시철도 9호선전동차구매 4. 제작규격서 에따르면 1인당수송비가 1,350원, 정원 606명의 230% 로가정인약 1,393명을기준으로, 연단위로비용을계산하기위해 *365를하면, 한대당약 6억 9,000만원이예상된다. 도시교통본부교통정책과 (2015) 의 지하철 9호선혼잡도개선및증차계획-결재문서본문 에따르면인건비, 유류비와같은부수적인비용을포괄하는추가운영비를약 18억원이므로, 한대당 1억 2,000만원이추가운영비가더들어가게된다. 따라서한대당총비용은 8억 600만원이되고, 5대가추가운영되는효과가있기때문에약 40.3억원이라는금액이열차운영비용으로들어가게된다. 2) 열차칸증설 현재 7시부터 9시까지총 15대의차량이운영되고있다. 운영되고있는 15대를전부기존 4칸 ( 량 ) 편성에서 6칸 ( 량 ) 편성으로매년출근시간운행열차의 1/3을 3년에걸쳐단계적으로바꾸는대안이다. 6칸편성을한다면현재 4량운행이기때문에각열차당두칸을추가하면되고, 승객수송만을담당하는 M유형차량두칸을추가하게된다. 추가로 M유형과다르게 T유형도있는데, T유형은열차의양끝인기관차기능을함께하는수송칸이므로, 추가할수있는열차칸은순수수송칸인 M유형칸밖에없다. 따라서한편성당가운데 M유형만두칸이추가되므로, 15대 *2, 총 M유형 30칸이추가된다. 들어가는비용은추가된 M유형에대한비용과배차간격줄이기에서계산한것과같은칸추가에따른추가운영비그리고추가된열차칸에대한감가상각비를고려하게된다 2). < 그림 7> 전동차모형 - 기존 4칸운행체제전동차모형 T M M T - 6칸운행체제전동차모형 T M M M M T 2) 감가상각액 =( 열차칸구입가격 - 법정잔존가치 )/ 신고내용연수. 법인세법제 23 조 2 항및법인세법시행규칙 15 조의전동차량에대한내용연수 25 년과법정잔존가치 0 의규정을준용하여정액법으로계산함.
118 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 3) 대체교통수단신설 정부는 9호선승객의대다수가탑승하는가양역 ~ 여의도역구간을운행하는전용버스 ( 황금색버스 8663번 ) 를 15대투입하여운영했었다. 비록해당정책은폐지되었지만, 대체교통수단의다른전례가없어불가피하게 2016년 10월 31일에폐지된해당정책을분석하여연구해보고자한다. 대체교통수단신설에서는정부가예상한수요인 2,100명을바탕으로연간운송비용과수입그리고대체교통수단이용으로인한지하철운임손실비용 3) 을고려하여계산을하였다. 운행시간은출근시간인오전 7시부터 9시를기준으로했기때문에, 다른대안도같은시간, 같은구간으로맞춰서계산하였다. < 그림 8> 9 호선혼잡구간급행순환버스운행지역 자료 : 서울시 (2015) 4) 비용결과 비용측면에서제시된배차간격줄이기. 열차칸늘리기, 대체교통수단신설의비용결과는아래 < 표 3> 대안별연간비용과같다. 아울러연간비용을 2016년부터 2018년까지를추정비용을시장이자율 1.25%(2016.09.21. 한국은행기준금리기준 ) 을적용하여계산하며아래표 < 표 4> 대안별추정비용과같은결과가나오게된다. 배차간격축소의수송비와운영비는도시교통본부교통정책과 (2015) 의 지하철 9호선혼잡도개선및증차계획 ( 최종 ), 열차칸증설의추가비용은도시교통본부교통정책과 (2015) 의 도시철도 9호선전동차구매 3) 가양역 - 여의도역구간의지하철요금이 1250 원으로순환버스신설의경우운임을 850 원으로책정할경우 1 인당 400 원의지하철운임수입의손실이예상됨.
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 119 4. 제작규격서, 운영비는도시교통본부교통정책과 (2015) 의 도시철도 9 호선전동차구매 6. 산출기초조사서 를근거로하였다. 또한대체교통수단신설의운송비용과운송수입은도 시교통본부교통정책과 (2015) 의 지하철 9 호선혼잡도개선및증차계획 - 결재문서본문 을 근거로하였다. 결과적으로비용측면에서배차간격축소가가장적은비용이나왔고열차칸증설대안이 가장많은비용이예상되는것으로나왔다. < 표 3> 대안별연간비용 대안비용내역세부비용비고연간비용 배차간격축소 열차칸증설 대체교통수단신설 수송비 운영비 추가비용 운영비 34 억 3,000 만원 6 억원 143 억원 3 억원 1 인수송비 (1,350 원 ) * 연간수송인원 (508,445 명 ) 1 대운영비 (1 억 2,000 만원 ) *5 대추가 1 칸비용 (14 억 3,000 만원 ) *10 칸 1 칸운영비 (3,000 만원 ) *10 칸 감가상각비 5 억 7 천만원 1 칸감가상각비 (5 천 7 백 )*10 칸 운송비용 21 억 6,000 만원 지하철운임손실비용 운송수입 46 억원 2 억 8,000 만원 연간버스운송비용 (1 억 4,400 만원 ) *15 대 1 인손실비 (400 원 ) * 연간수송인원 (766,500 명 )*15 대 연간버스운송수입 (1,854 만원 ) *15 대 40 억 3,000 만원 151 억 7,000 만원 66 억 8,000 만원 < 표 4> 대안별추정비용 배차간격축소 열차칸추가 대체교통수단신설 2016년 40억3,000만원 /(1+0.125)¹ {148억7천 +(3억원 *1)}/(1+0.125)¹ 66억8,000만원 /(1+0.125)¹ 2017년 40억3,000만원 /(1+0.125)² {148억7천 +(3억원 *2)}/(1+0.125)² 66억8,000만원 /(1+0.125)² 2018년 40억3,000만원 /(1+0.125)³ {148억7천 +(3억원 *3)}/(1+0.125)³ 66억8,000만원 /(1+0.125)³ 총비용 95억9,681만7,558원 365억 7,277만9,767원 159억 737만9,973원 2. 효과 각대안을실행하였을때열차의혼잡도를얼마나줄일수있는지여부에초점을맞추어효과를계산한다. 효과가가져오는결과는각기달랐지만, 각대안의단위를통일해야대안별로정확한비교가가능하다. 그러므로본연구에서는효과의단위를 비용 / 효과 단위로통일하여비교해보고자한다.
120 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 1) 배차간격축소 지하철 9 호선의혼잡도는 230% 이다. 이 230% 의혼잡도를구하기위해서는아래의수식 과같다. 출근시간 동일혼잡구간내수송인원 출근시간 동일혼잡구간내수송정원 명 명 명 대 따라서배차간격축소의효과는앞서비용부분에서다룬것처럼 5 대의열차를추가하는효 과를얻게된다. 5 대의열차에탈수있는사람의수는 606 명의 5 배, 즉 3,030 명이라는결과가 나온다. 이 3,030 명을분모인 ( 출근시간 ) 동일혼잡구간내수송정원에더해주면아래와같다. 출근시간 동일혼잡구간내수송인원 출근시간 동일혼잡구간내수송정원 명 명 명 결과적으로기존 230% 의혼잡도에서배차간격축소정책후예상되는혼잡도는약 172.5% 로기존과약 57.5% 의차이 ( 혼잡도감소효과 ) 가발생한다. 2) 열차칸증설 매년 10칸씩추가하므로측정되는효과가매년다르게나타난다. 제시된다른대안들 ( 배차간격축소, 대체교통수단신설 ) 은열차칸증설대안과는다르게 2018년의최종적인효과만을고려하기때문에, 열차칸증설대안역시 2018년의기준으로분석하고자한다. 열차칸을 2칸씩늘리면 M유형이총 30칸늘어난다. 따라서출근시간의동일혼잡구간내수송정원역시 M유형이실어나를수있는양의 30배만큼이증가되게된다. 이를수식화하면아래와같다. 출근시간 동일혼잡구간내수송인원 출근시간 동일혼잡구간내수송정원 명 명 명 명
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 121 본래의혼잡도 230% 에서 M 유형열차칸을 2 칸씩, 총 30 칸늘렸을때의혼잡도인약 151% 를차감하면, 약 79% 의혼잡도감소효과가발생한다. 3) 대체교통수단신설 비상수송대책은위의두대책과다른방식으로혼잡도를줄인다. 두대책은분모를늘이는방법즉, 수송정원을늘이는방법 ( 분모 ) 인데반하여, 비상수송대책 ( 대체교통수단신설 ) 은수송인원을감소시키는방법 ( 분자 ) 이다. 비용부분에서다룬예상수요량인 2,100명은정부의계산이다. 하루평균출근시간인 7시에서 9시사이의지하철 9호선의혼잡문제를비상수송대책시행으로인하여 2,100명의수송인원을줄일수있다는것이다. 따라서비용부분과같이효과부분에서도정부의판단수치를적용하여측정하고자한다. 대체교통수단개발로인한효과는다음과같다. 출근시간 동일혼잡구간내수송인원 출근시간 동일혼잡구간내수송정원 명 명 정부예상 명 명 대 계산결과, 다른대안들과는다르게분모가줄어들어기존 230% 의혼잡도에서약206% 로줄어약 24% 의혼잡도감소효과가있음을알수있다. 따라서종합해보면, 효과측면에서제시된배차간격축소와열차칸증설, 대체교통수단신설의효과결과는이러하다. < 그림 9> 대안별개선효과
122 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 본연구에서분석한비용데이터값은일백만원단위에서반올림하였고, 효과데이터값은소수점두번째자리에서반올림하였다. 따라서미량의오차는발생할수있으나, 그것이전체연구과정이나결과를뒤바꿀만한오차범위밖의큰수치가아니어서편의상위방식으로계산을하였다. 다만, 이부분에서올수있는오차는본연구의한계점이고, 추후진행될연구들은해당부분에대한오차를줄일수있는방법을강구해이론을발전시켜나갈수있도록해야할것이다. 효과분석결과배차간격축소방법은약 57.5% 의혼잡도감소효과가있었고, 열차칸증설방법의효과는약 79% 의혼잡도감소효과가있다는결과가나왔다. 마지막대안이었던대체교통수단신설방법 ( 비상수송대책 ) 의효과는약 24% 의혼잡도감소효과가있다는분석결과가나왔다. 3. 비용효과분석 앞장에서배차간격축소, 열차칸증설, 대체교통수단신설의세가지대안을분석한비 용과효과의값을종합하여요약해보면, 아래 < 표 5> 대안별비용및효과와같다. < 표 5> 대안별비용및효과 대안 비용효과 비용 ( 원 ) 효과 (%) 배차간격축소 96억 57.5 열차칸증설 366억 79 대체교통수단신설 160억 24 배차간격축소대안은 96억 4,000만원의비용이들지만, 혼잡도감소효과는 57.5%, 열차칸증설대안은 336억원의비용이들지만, 혼잡도감소효과는 79%, 대체교통수단신설의비용은 160억원과그로인한혼잡도감소효과는 24% 로나타낼수있다. 비용은열차칸증설, 대체교통수단, 신설배차간격축소순으로높게나타났고, 효과는열차칸증설, 배차간격축소, 대체교통수단신설순이다. 이결과물들을바탕으로본연구의핵심인비용효과분석을해보면아래와같다.
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 123 < 표 6> 대안별비용효과분석 대안 배차간격축소 비용효과분석 비용효과분석 효과 비용억원 열차칸증설 효과 비용억원 대체교통수단신설 효과 비용억원 비용효과분석결과배차간격축소는 0.60, 열차칸증설은 0.22, 대체교통수단신설은 0.15이었고, 배차간격축소대안, 열차칸증설, 대체교통수단신설순으로비용대비효과가좋은것을알수있다. 따라서비용효과분석에따른결과를토대로종합적결론을내보면, 배차간격축소대안이가장비용대비효과가좋아세개의대안중가장효과적인방법임을알수있다. 하지만수치상 2위인열차칸증설과대체교통수단신설대안은불과 0.07의비용효과분석수치밖에차이가없어사실상혼잡도완화대안선택시차별화가되지않는것으로나타났다. < 그림 10> 대안별비용효과분석
124 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 Ⅵ. 결론 현재지하철 9호선의혼잡도는 230% 에달하고이는매우심각한수준이다. 9호선의혼잡도가이렇게까지된이유로는크게서울시와기획재정부사이의예산안충돌과잘못된수요예측으로인한예비타당성검사가잘못되었기때문이라볼수있다. 또한지하철 9호선이지나는노선이업무중심지구인강남지역을지나고서울을동쪽과서쪽으로나누는지리적이유때문에환승이용객역시많다는것도지하철 9호선의혼잡문제심화에일조를하였다. 이러한문제를해결해보고자이연구가시작되었고, 기존문헌연구를분석하고서울시에서과거시행했거나, 시행중, 혹은시행할예정인대안들과대응하는세가지대안을도출해내었다. 도출된대안은배차간격축소, 열차칸증설, 대체교통수단의신설의세가지방안이었다. 도출된대안으로본연구에서는비용효과분석이라는분석기법을통해대안을비교분석해보고자하였다. 먼저비용측면에서의배차간격축소대안은 96억 4,000만원이었고두번째대안이었던열차칸증설대안은 366억원이었다. 마지막대체교통수단의신설은새로운대체교통수단의개발을근거없이임의로판단하여만들어낼수없었기때문에기존서울시가해왔던황금색버스인 8663번버스의데이터값으로유추해낸결과 160억원의비용이산출되었다. 효과의측면에서는혼잡도를얼마나완화했는가에초점을맞추어진행하여서혼잡도완화가편익으로계산이될수없기에혼잡도가얼마나감소하였는지에대해분석해보았다. 먼저배차간격축소대안에서는기준이었던 230% 의혼잡도에서 57.5% 의감소효과가있었고, 열차칸증설대안에서는기준혼잡도대비 79% 의감소효과가있었다. 마지막대체교통수단의신설에서는 24% 의감소효과가있었다. 비용과효과의산출물로본연구의핵심인비용효과분석을해본결과배차간격축소는효과 / 비용 =0.60이나왔고, 두번째열차칸증설대안은효과 / 비용 =0.22, 마지막대체교통수단의신설은효과 / 비용 =0.15의값이나왔다. 따라서비용효과분석을통해나온결과들을종합해봤을때, 배차간격축소의대안이가장효과적이었고, 열차칸증설, 대체교통수단의신설방법이뒤를이었다. 아울러이분석결과의대안들가운데특정대안으로혼잡도의문제를해결한다는관점보다는각대안의상대적인효과를고려하여종합적이고복합적인접근으로대안들을집행할때혼잡도개선의효과를기대할수있을것이다. 이와같은분석결과를바탕으로지하철혼잡도개선을위한제언을다음과같이할수있을것이다. 첫째, 혼잡이지속적으로발생하는구간에대해확실한개선조치가필요하다. 현재까지가장혼잡이심한여의도역부터신논현역까지의구간을포함하여, 혼잡구간이더욱확장되는것을막기위한지속적인모니터링이필요하다. 이와관련하여세번째대안에해당하는가양역-여의도역까지의급행순환버스의대체교통수단의신설을고려해볼만하
비용효과분석을통한서울시지하철 9 호선혼잡도개선방안에관한연구 125 다. 또한, 혼잡한구간에안전관리인력등을충분히확충하여혹여발생할수있는안전문제에대한대비가필요하다. 혼잡구간뿐만아니라혼잡시간대지하철노선전체를통합 관리하는컨트롤타워역시필요하다. 또한후진국형인사사고를줄이기위해해당기관과정부의관심, 책임감있는정책의설계및도입과함께지하철이용객들의의견을반영시킬수있는지속적인정책의환류 (Feedback) 과정이중요하다. 둘째, 정확한수요예측과조사연구를위해서정부 3.0 기조에맞춰해당정부기관이나운영을담당하는주체들의자발적인정보공개가선행되어야할것이다. 그동안기밀사항으로분류했던정보들에대한공개가확실하게이루어져혼잡도의원인에대한다각적인분석을실시하고문제해결을위한지속적인연구가가능해야할것이다. 이를바탕으로첫번째와두번째대안인배차간격축소와열차칸증설에대한심도깊은분석으로집행의타당성을높일수있을것이다. 이연구역시 9호선운행열차, 정비활동등으로인한휴행열차에대한현황, 열차운영비용, 대체교통수단의전례등의제한되거나존재하지않는정보로인해연구의한계가지니고있다고할수있다. 셋째, 지하철혼잡도의문제는안전, 미세먼지와같은대기환경, 그리고인구과밀화문제등과관련된포괄적인문제임을인식할필요가있다. 즉단순히혼잡도문제뿐만아니라인구과밀화에의한안전문제, 환경문제또한복합적으로고려해야한다. 이러한문제의심각성과중요성을인식한가운데서울시와기획재정부의갈등사례가재발하지않도록건설, 예산, 행정절차등에관한법적, 제도적장치가필요할것이다. 따라서혼잡한지하철의인구과밀화에따른안전문제와오염되는환경문제에이르기까지지속적인모니터링과개선이이루어져야할것이다. 끝으로이연구는출근시간지하철9호선의혼잡문제라는사회현상에대한계량분석을시도하였지만제한된정보로부터수집한자료들에대해비용과효과분석을실시하였다는한계점을가지고있다. 하지만이연구는기존연구를발전시켜 9호선지하철혼잡문제에대한직접적인세가지대안들을제시하였고, 접근가능한모든자료들을수집하여그대안들의비용효과분석을통해분석의타당성을높이고자노력하였다. 한편이연구를더욱발전시키기위해서지하철혼잡도에영향을미치는원인에대한분석이필요할것이다. 이연구는지하철혼잡도라는현상에대해서사후적인측면에서기술적대안과개선방안을연구하였으나향후에는지하철혼잡도문제의사전적이고근본적인측면에서원인과개선방안을모색해보고자한다. 특히수익성과효율성에중점을둔민간투자사업방식과제도등을포함한문제의원인들을분석하여법적지원과규제를통한개선방안을강구해볼수있을것이다.
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128 한국공공관리학보 제 31 권제 2 호 4) * 안재홍 ( 安宰弘 ): 숭실대학교행정학부에서학사학위를취득했으며관심분야는행정관리, 국제협력, 공기업등이다 (ajh430@naver.com). * 강인성 ( 姜仁成 ): 미국플로리다주립대학교 (Florida State University) 에서행정학박사학위를취득하고, 현재숭실대학교행정학과부교수로재직중이다. 관심분야는지역및도시정책, 국제협력, 거버넌스, 정부간관계등이다. 주요논문으로서울시기업체에있어서고학력경력단절여성의재취업방안및지원정책에관한연구 (2012, 국가정책연구 ), 지방공기업의수익성에영향을미치는요인에관한연구 : 경기도지방공기업을중심으로 (2014, 국가정책연구 ), 위계선형모형을이용한 Charter School 규모결정요인에관한연구 (2016, 지방행정연구 ) 등이있다 (iik3411@ssu.ac.kr). 논문투고일 : 2017.5.15 / 심사일 : 2017.5.18 / 게재확정일 : 2017.6.14