2013 년도한국철도학회추계학술대회논문집 KSR2013A090 수도권지역기초자치단체별도시철도공급수준에관한기초연구 A study on the level of urban railway supply for basic local government in metropolitan area 김준택 *, 박정수 **, 황보작 ** Jun Taek Kim *, Jung Soo Park **, Jak Hwangbo ** Abstract Urban traffic problems have a close relationship with socio-economic activities of citizens. According to the level of the currently supply for urban railways, there is a difference for user's benefits in basic local government. So, it is essential to complement the appropriate level of traffic SOC supply. In that regard, this study is identified currently level of supply for the station in basic local government in metropolitan area, and that suggests the level of urban railway supply by socio-economic indicators based on statistical data. when we decide on the plan of new urban railways, it is able to use as the basis data for including the appropriate supply of the urban railway station considering location. Besides, it is expected to be worth that is used as evidence for the introduction of new transportation supply. Keywords : Traffic SOC, Urban railways, Basic local Government, Level of supply, Socio-economic indicators 초록도시교통문제는도시민의사회경제적활동과밀접한관계를가진다. 따라서수도권지역도시철도의현공급수준에따른기초자치단체별이용자의편익에도편차를보이게되며, 이의보완을위해적정수준의교통 SOC 공급은필수적이라할수있다. 그런측면에서본연구에서는우선수도권지역기초자치단체별역공급현황을파악하고, 사회경제지표관련통계자료를근거로한도시철도공급수준을알아보고자한다. 이는도시철도신선계획에있어서, 역위치선정시고려해야할사항을포함한적정공급의기초자료로활용가능하고, 신교통수단도입의근거자료로서도활용가치가있을것으로기대된다. 주요어 : 교통 SOC, 도시철도, 기초자치단체, 공급수준, 사회경제지표 1. 서론 인구의도시집중현상은수도서울의팽창및여러가지사회경제적도시문제를초래하였다. 도시교통문제는이러한맥락에서해결해야할정책문제중하나이며, 도시의원활한기능수행을담보하기위한해결이필수적이라할수있다. 현재서울을포함한수도권지역의도시철도공급현황은각기초자치단체별로편차를보이며, 전혀공급되지않은지역도다수나타난다. 따라서, 본연구에서는수도권지역기초자치단체별역공급현황을파악하고, 사회경제지표관련통계자료를근거로한도시철도공급수준을알아보고자한다. 교신저자 : 서울메트로동작승무사업소 (smkjt419@naver.co.kr) ** 동양대학교정보대학원
2. 본론 2.1 기존문헌고찰 2.1.1 선행연구고찰철도의계획과정은기초자료조사 노선계획 역위치계획 수송수요추정 수송력설정 개략 예비설계 철도운전서비스계획 시스템계획 실시설계 경제성 재무성등각종분석 공사시행방법결정 건설공사시행의순으로이루어진다. 이러한과정중에서본연구와관련이많은부분은자료조사시의노선망및역등의기존철도실태조사와노선 역위치계획시의검토사항, 수송수요관련고려사항의검토등을들수있다. 철도노선망선정시고려사항을요약해보면, 노선은가능한인구밀집지역을통과하도록계획하고, 도시지역에서는인접역세권상호간의중복을피하며, 주요도로및기존선과교차시켜환승이용이하도록한다. 또한타교통기관과의접속 연계및도시철도간의상호직통운전이가능하도록하고, 주요기점간최단거리노선을고려하고, 건설비가적은방안으로하며, 법규및제도에적합하고문화유산을고려하여계획한다. 다음으로역위치선정시고려사항을살펴보면, 접근성이양호한지점을선정하고, 지역주민이편리하게이용할수있도록편리성을고려하며, 환승주차장의설치및건널목통행의불편을해소하도록한다. 그리고타노선과의교차점에는필히설치하고, 지형 지질이양호한곳을선정하며, 기울기가없는선형에선정하고, 현장조건에따라지상 지하 고가화한다. 마지막으로장래도시발전및주변환경과의조화를고려하여선정한다. [1] 살펴본바와같이노선및역위치선정시에는여러가지요소들을고려하여야하며, 현재공급되어있는도시철도망의경우도시교통문제를해결하기위해차후에공급이이루어지다보니노선의중복및특정지역의집중공급등여러가지문제점을나타내고있다. 다만현상황에서도교통문제는해소되지않고있으므로이에대한조사와적정공급이필요한실정이다. 도시철도공급수준에대한선행연구는주로신교통도입에관한연구가주를이룬다. 엄진기등 (2010) 은 [2] 에서도시교통은인구통계학적특성, 이용자의행태, 재정상태등여러조건의영향을받기때문에바이모달트램의도입여부를결정하기위해고려되어야할지표들을현재 LOS 수준, 인구규모, 대중교통이용률, 차내혼잡도, 환승연계성으로정의하고 BSI(Bimodal Score for Introduction) 를산정하였다. 김연웅등 (2010) 은 [3] 에서 PRT 도입을위한수요분석측면에서존세분화방법을활용하여축분석법과전환률법에대한적용방안을살펴보고, 이를통한 PRT 이용수요를도출하였다. 김연규 (2011) 는 [4] 에서국민참여활동 (Public Involvement) 사례를고양시를대상으로정보공유이전과이후의신교통기본계획에대한수용의식의변화를구조방정식모형을이용하여분석한결과, 정보제공의기회와철도사업의절차적정당성을향상시킬수있는제도의필요성을강조하였다. 신교통시스템도입관련논문들의주된내용은신교통수단의도입적합성에초점이맞추어져있으며, 기초지방자치단체별적정수준의공급에대한부분은연구가미진한것으로나타났다. 이외에도수요추정에관한다수의선행연구가존재한다. 문영일과노정현 (2011) 은 [5] 에서서울시역세권을대상으로다양한 TOD 영향요인 ( 토지이용복합도, 개발밀도수준, 대중교통시설공급수준, 가로설계수준, 연계교통시설, 지하철시설규모, 대중교통운영수준 ) 을파악하고, 대중교통이용수요와연관성을규명하기위한실증분석을실시하였다. 김주영등은 [6] 에서 2006 년가구실태조사자료를이용하여각분석단위 (Zone) 의수단별파라미터를추정하고, 서울지하철 9 호선을대상으로개통전과후를비교하여, 관측된수단분담률변화와모형상의예측치의정확성및신뢰성을검토하였다. 그리고박범환등은 [7] 에서교통수요분석 4 단계모형의단계적접근방법이갖는, 통행배정에서가정하는노선별운행횟수와노선
계획을통해작성된운행횟수와의불일치문제를해결하기위한, 기존의노선계획모형에확률적통행배정원리를도입한최적화모형을제시하였다. 다만, 제시한모형과알고리즘이현실적으로어느정도설명력을갖는지에대한검증은생략되었다. 이외에도수요예측에관한모형연구가많이있으며, 본연구와의관련성을고려하여모형도출시반영된영향요인들을추출하여독립변수선정에참고하였다. 2.1.2 법, 제도적고찰도시철도법에서정의하는바에따르면 " 도시철도란도시교통의원활한소통을위하여도시교통권역에서건설, 운영하는철도, 모노레일, 노면전차, 선형유도전동기, 자기부상열차등궤도에의한교통시설및교통수단을말한다." 그러므로궤도에의한운행을하지않는교통수단은도시철도의범주에속하지아니함을알수있다. 본연구에서는전술한바와같이수도권지역을운행하는중량전철을대상으로연구를하였으며, 차후도입될신교통수단도상기에명기된모노레일, 노면전차등의도시철도범주에속하는운송수단을의미한다. 도시철도공급을위한기본계획을수립할때에는노선명, 노선연장, 기점 종점, 정거장위치, 차량기지등개략적인노선망에대한사항이포함되어야한다. 한국개발연구원 (2008) 의 [8] 에서는기초자료분석및조사의쟁점사항에대하여다음과같이밝히고있으며, 이부분에관한검토가이루어져야함을강조하고있다. 첫째, 노선연장, 역수, 복선화 / 전철화여부, 승 하차인원, 역위치등교통현황분석. 둘째, 토지오염, 위생, 소음공해등환경오염을포함한생활환경문제와자연적인조건에관한여러고려사항등을분석하는자연환경및생활환경분석. 셋째, 인구구조, 산업구조, 지역총생산, 토지이용현황, 교통현황등을검토하는사회 경제적환경분석을들고있으며, 이러한사항을분석할때에는국토종합계획, 국가기간망계획, 국가철도망구축계획, 중기교통시설투자계획, 도로정비기본계획, 국도및국지도 5 개년계획등의상위및관련계획의검토도이루어져야함을기술하고있다. 따라서본연구에서는기초자치단체별도시철도의공급현황파악을위해기공급된도시철도역수및노선수를조사하고, 관련사회경제지표를추출하여공급수준에대해알아보고자한다. 2.2 자료의수집및분석방법정립 2.2.1 자료의수집수도권지역기초자치단체별도시철도공급수준을파악하기위하여우선각기초자치단체별도시철도노선및역수를전수조사하였다. 광역도시철도망이설치된기초자치단체중행정구역이서울과인천및경기도가아닌지역은수도권으로보기에는지리적으로적당하지않아배제하였다 ( 춘천시, 아산시, 천안시 ). 해당노선은 1 ~ 9 호선및인천지하철노선, 분당선, 중앙선, 공항철도, 경의선, 신분당선, 경춘선, 수인선을대상으로하였다. 역수산정시환승역의경우노선별로역수를기산하였으며, 연락운송구간의경우환승이이루어지지않으면하나의노선으로간주하였다다음으로서울통계, 인천통계및경기통계에서제공하는사회경제지표들을확보하였다. 제공되는통계자료중교통문제와밀접한관계가있는인구관련변수, 도로교통밀도를결정하는변수, 도시화정도를파악할수있는변수, 그리고재정건전화정도를알수있는변수등도시철도공급과연관성이있는자료 20 여가지를우선추출하였으며, 이는기존문헌에서독립변수로사용되었던영향요인들을포함하는자료이다. 그중에서통계수치가제공되는인구, 인구밀도, 면적, 사업체수, 종사자수, 유통업개소, 연면적 ( 유통업소 ), 자동차등록대수, 주차면수, 주차장확보율, 도로연장, 재정자립도, 재정자주도, 지방세부담액의 14
가지영향요인을추출하여분석에사용하였다. Table 1 currently supply of the station and line in basic local government Division Basic local Government NO(Station) NO (Line) Division Basic local Government NO(Station) NO(Line) 1 Suwon 6 2 29 Incheon Gyeyang-gu 8 2 2 Seongnam 18 3 30 Incheon Seo-gu 1 1 3 Bucheon 11 2 31 Jongno-gu 15 6 4 Anyang 7 2 32 Jung-gu 24 7 5 Ansan 8 1 33 Yongsan-gu 17 5 6 Yongin 6 1 34 Seongdong-gu 20 6 7 Pyeongtaek 5 1 35 Gwangjin-gu 11 3 8 Gwangmyeong 3 1 36 Dongdaemun-gu 11 4 9 Siheung 4 2 37 Jungnang-gu 13 4 10 Gunpo 7 2 38 Seongbuk-gu 9 2 11 Hwaseong 1 1 39 Gangbuk-gu 3 1 12 Uiwang 1 1 40 Dobong-gu 8 3 13 Osan 4 1 41 Nowon-gu 16 4 14 Yangpyeong 8 1 42 Eunpyeong-gu 16 4 15 Gwacheon 5 1 43 Seodaemun-gu 7 4 16 Goyang 19 2 44 Mapo-gu 21 5 17 Uijeongbu 6 1 45 Yangcheon-gu 6 3 18 Namyangju 12 2 46 Gangseo-gu 19 3 19 Paju 6 1 47 Guro-gu 14 3 20 Guri 2 2 48 Geumcheon-gu 4 2 21 Yangju 3 1 49 Yeongdeungpo-gu 20 5 22 Dongducheon 5 1 50 Dongjak-gu 17 4 23 Gapyeong 4 1 51 Gwanak-gu 4 1 24 Incheon Jung-gu 6 2 52 Seocho-gu 19 5 25 Incheon Nam-gu 4 2 53 Gangnam-gu 29 6 26 Incheon Yeonsu-gu 15 2 54 Songpa-gu 22 5 27 Incheon Namdong-gu 8 3 55 Gangdong-gu 11 2 28 Incheon Bupyeong-gu 13 3 2.2.2 분석방법정립선행연구및통계자료에서추출된영향요인들이기초자치단체별기공급역수와상호관련성이있는지, 있다면어느정도의관련성이있는지를알아보기위하여상관분석을실시한다. 즉, 선형성의유무및방향그리고선형관계의크기를분석하고, 다음으로상관분석결과추출된변수들이갖는다중공선성문제의해결및현재의도시철도공급수준파악과향후적정공급수준을알아보기위하여회귀분석을실시한다. 회귀분석결과도출된, 설명력과영향력을파악할수있는회귀식에대한자동상관검정, F 검정, t 검정등각종검정을실시하여적합도및타당성을확보하고자한다. 2.3. 도시철도공급수준분석 2.3.1 상관분석선행연구및수집된자료에서추출한영향요인들이기공급된기초자치단체별역수와어느정도의관련성이있는지알아보기위하여상관분석을실시하였다. 분석결과상관계수는유의수준 0.05( 양측 ) 에서도로연장 (R=-0.02) 과채무액 (R=-0.17) 을제외하고양호한것으로나타났다. 특히사업체수 (R=.609), 종사자수 (R=.632), 유통업개소 (R=.618), 연면적 (R=.641), 주차장확보율 (R=.673) 의다섯가지변수들이역수와의상관성이높게분석되었다 (Table 2 참조 ). 다만, 다중공선성이의심되는요인들이인구 - 자동차등록대수 (R=.960), 종사자수 - 지방세징
수액 (R=.931), 자동차등록대수 - 주차면수 (R=.938) 등여러개있으므로, 이부분에대한검정이필요한것으로판단된다. Table 2 Correlations 역수 채무액 지방세징수액 재정자주도 재정자립도 도로연장 주차장확보율 주차면수 자동차등록 연면적 유통업개소 종사자수 사업체수 인구밀도 면적 인구 역수.348 ** -.435 **.569 **.609 **.632 **.618 **.641 **.300 *.481 **.673 ** -0.02.404 **.344 **.549 ** -0.17 1.00 **. Correlation coefficient < 0.01 *. Correlation coefficient < 0.05 2.3.2 회귀분석도시철도공급수준을결정하기위해종합적인판단의근거마련을위한분석이필요하므로독립변수들의영향력과예측력을파악할수있는회귀분석을실시하였다. 분석결과 4개의모형이도출되었으며, 모형4가 R square값 (.648) 이가장높게나타났다 (Table 3 참조 ). Model R R square Adjusted R.sqrare Std.Error of the Estimate Table 3 Model Summary R square Variance Statistics Variance F Variance df1 df2 Sig. Variance Durbin-Watson 1.673 a.452.444 5.33630.452 52.881 1 64.000 2.755 b.571.557 4.76244.118 17.353 1 63.000 3.786 c.617.599 4.53193.047 7.572 1 62.008 4.818 d.670.648 4.24603.052 9.631 1 61.003 2.102 d. Predictors: (Constant), 주차장확보율, 연면적, 인구밀도, 지방세징수액 e. Dependent Variable: 역수 Table 4 ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square F Sig. Regression 2228.563 4 557.141 30.903.000 d 4 Residual 1099.755 61 18.029 Total 3328.318 65 d. Predictors: (Constant), 주차장확보율, 연면적, 인구밀도, 지방세징수액 e. Dependent Variable: 역수 모형 4 의적합도및타당성을알아보기위하여자료의자동상관검정인 Durbin-Watson 값을
살펴본결과 2.102로일반적인기준치 1.5~2.5 사이에포함되어양호하게나타났다. 또한회귀모형이전체적으로의미를가지는지를알아보기위한 F검정결과유의수준 0.05에서유의미한결과를얻었다 (Table 4 참조 ). 독립변수의상관관계에대한다중공선성검정에있어서공차한계 (TOL) 0.1 초과, 분산팽창계수 (VIF) 10 미만으로다중공선성이존재하지않음을확인하였다. 그리고독립변수계수치의 t검정에서도 4개의독립변수모두임계치이상의 t값을나타내어유의한결과를얻었다 (Table 5 참조 ). Table 5 Coefficients a Non standardized Standardized Coefficients Coefficients 95.0% Confidence Interval for B Correlation coefficient Multicollinearity Statistics Model B Std. Error Beta t Sig. Lower Bound Upper Bound Zero Order Partial Correla tion Part Correla tion TOL VIF (Constant) -3.649 1.841-1.982.052-7.331.032 4 주차장확보율.059.023.253 2.539.014.013.105.673.309.187.547 1.829 연면적.000.000.236 2.489.016.000.000.641.304.183.604 1.654 인구밀도.000.000.334 3.727.000.000.000.569.431.274.676 1.480 지방세징수액.000.000.288 3.103.003.000.000.549.369.228.627 1.595 a. Dependent Variable: 역수 최종도출된모형의회귀식은다음과같다. Y = 3.6491598297 0.0589067489X 1 + 0.0000027275X 2 + 0.0002852301X 3 + 0. 0000059576X 2.3.3 공급수준분류회귀식에의한계산결과와기공급된역수를비교한결과대부분의기초자치단체들은공급수준이우수하였다. 특히강남구 (+15.92), 마포구 (+15.30), 종로구 (+14.98), 인천연수구 (+ 14.75) 는공급이매우우수한것으로나타났다. 다만, 양천구 (-3.57), 김포시 (-3.29), 수원시 (-3.06), 광주시 (-2.49), 인천서구 (2.35), 인천남구 (-2.19), 연천군 (-2.18), 양평군 (-2.15), 포천시 (-1.74), 옹진군 (-1.50), 하남시 (-1.49), 강화군 (-1.37), 광명시 (-1.23), 성남시 (-0.78 ), 인천동구 (-0.74), 금천구 (-0.47), 구리시 (-0.38), 의왕시 (-0.24), 관악구 (-0.23), 안성시 (-0.20), 강북구 (0.02) 는공급이미흡하게나타났다. 3. 결론 본연구에서는수도권지역도시철도공급수준을파악하기위하여회귀분석에의한회귀식을도출하고, 기공급된역수와의비교로공급수준을분류해보았다. 기발표된통계자료를이용하여독립변수를선정하고이를토대로수도권지역 66 개기초지방자치단체의도시철도공급수준을개략적으로분류한결과 21 개지자체의공급수준이미흡한것으로나타났다. 다만회귀모형의설명력이 67% 수준으로타독립변수의확보가필요하다고판단된다. 향후지방에위치한광역시의도시철도공급현황을포함하는연구가심층적으로이루어진다면좀더정확한모형의개발이가능하리라예상한다. 4
도시철도공급수준에관한본기초연구결과는여러지방자치단체들이신교통수단을포함한도시철도의공급에관심을보이고있는현상황에서, 도시철도공급관련정책결정초기에필요한자료의일부를제공한다는점에서의미를부여하고자한다. 참고문헌 [1] J.M. Won, J.S. Park, E.Y. Seo (2012) Easy railways transportation planning, Korea Research Information Service (co), Gyunggi-do, Paju, pp. 22-31. [2] J.K. Eum, M.H. Choi, M.J. Sung, J. Lee, et al. (2010) Analytic Study of Introducing Bimodal TRAM System, Journal of the Korean Society for Railway, 13(6), pp. 595-600. [3] S.B. Chung, Y.W. Kim, G.W. Jang, S.K. Shin (2010) Development of Traffic Demand Methodology for PRT, The Korean Society for Railway, PP. 2400-2408. [4] Y.K. Kim (2011) Empirical Analyses on Public Involvement Impact for Master Plan of New Transit System, Journal of the Korean Society for Railway, 14(1), pp. 80-86. [5] Y.I. Moon, J.H. Rho (2011) An Empirical Analysis on Public Transportation Demand and TOD Design Factors in Seoul subway adjacent area, Korean Society of Road Engineers, 13(4), pp. 211-220. [6] J.Y. Kim, S.J. Seong, D.K. Kim, J.W. Jeon (2011) Development and Application of the Models According to Zone Sizes, Korean Society of Transportation, 29(6), pp. 97-106. [7] B.H. Park, C.S. Kim, H.L. Rho (2010) An Optimization Model for Railway Line Planning Considering Traffic Assignment, The Korean Society for Railway, PP. 2372-2378. [8] KDI PIMAC (2008) Complementary Research of modified standard Guidelines for the Pre-feasibility Study in the Road- Railway sector Projects (5th Edition), KDI, PP. 12-15.