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인간의 다양한 행동 중 보행은 인간이 태어나서 자연스럽게 행하는 가장 기본적인 행동이자 일상생활의 가장 기초적인 이동수단이다. 그러나 산업화와 더불어 급격한 경제성장은 차량을 이용하여 빠르고 편안하게 이동할 수 있는 긍정적인 효과를 가져온 반면 환경오염 및 교통체증과 같은 사회적 부작용 또한 야기했다. 2009년에 발표된 도로교통공단의 교통사고 분석 자료집을 살펴보면 최근 10년간 보행자 교통사고는 조금씩 감소하는 경향을 보이고 있다. 그러나 전체 교통사고로 인한 사망사고 중 약 42%가 보행자와 차량 간의 사고로 이는 인적 및 경제적 손실이 매우 큰 사회문제이다. 따라서 근린 내 보행자의 안전을 확보하고 보행자와 차량간 교통사고를 예방하기 위한 효율적인 대책마련이 시급하다. 특히 차량통행위주의 정책이 우선시 되는 교통 분야와 달리 도시민의 안전한 보행환경조성을 위한 방안제시를 위해 도시계획 및 설계적 관점에서 연구가 필요하다고 하겠다.

보행과 관련된 기존의 연구들을 살펴보면 보행을 증진시키기 위한 방안을 제안하기 위해 근린의 물리적 환경요인을 살펴본 연구는 많이 진행되어 왔다. 이에 반해 보행안전성에 관한 연구는 상대적으로 미흡하다. 보행자와 차량간 발생한 교통사고예방과 관리를 위해 진행된 선행연구를 살펴보면, 많은 연구들이 보행자 교통사고에 관한 실증적 연구가 아닌 단순한 실태조사 수준으로 실효적인 해결책을 제시하는데 무리가 있다. 사고 요인을 도출한 연구 또한 나이, 성별, 및 음주운전 여부와 같은 인적요인 및 차량 유형 및 차량운행방식과 같은 차량영향요인의 분석에 한정짓거나 또는 도로환경의 일부 요인에 국한을 둠으로써 보행자 및 운전자의 행위에 영향을 미칠 수 있는 토지이용 및 가로환경과 같은 근린의 물리적 환경요인을 복합적으로 고려하지 못하고 한계점을 지니고 있다(이건학 외, 2004; 고명수 외, 2011). 이에 본 연구의 목적은 근린의 물리적 환경요인과 보행자-차량간 충돌사고와의 연관성을 계량분석을 통해 실증적으로 파악함으로써 도시계획 및 설계적 관점에서 근린의 안전한 보행환경조성을 위한 방안 및 정책을 제안할 수 있는 연구기반을 제시하는데 두고 있다.

본 연구는 보행자-차량 충돌사고에 영향을 미치는 근린의 물리적 환경특성을 실증적 연구를 통해 도출하는 것을 목적으로 연구의 공간적 범위는 북미의 대표적 대도시인 워싱턴 주 시애틀을 배경으로 연구하였다. 연구의 공간적 단위는 보행자안전사고와 관련된 연구에서 마을 또는 근린(neighborhood)의 공간적 단위로 주로 사용되는 센서스 트랙(census tract)으로 설정하였다.¹⁾ 연구의 내용적 범위는 2000년부터 20004년까지 5년 동안 시애틀 전역 124개의 센서스 트랙에서 발생한 보행자와 차량과의 충돌사고 중 고속도로와 같은 state route-level에서 발생한 사고를 제외한 city route-level의 도로에서 발생한 보행자-차량간 충돌사고를 중심으로 살펴보았다.

그림 1은 본 연구의 전반적인 연구 흐름도를 보여주고 있다. 먼저 근린의 안전한 보행환경조성을 위한 방안을 제안하기 위해 선행연구 고찰을 기반으로 하여 보행자 교통사고와 연관성이 있을 것으로 예상되는 토지이용 및 가로환경과 같은 근린의 물리적 환경요인을 선정하였다. 그 후 ArcGIS 9.3를 이용하여 센서스 트랙별로 공간자료를 구축하였다. 구축된 공간자료를 바탕으로 합리적이고 객관적인 분석을 위해 통계 프로그램 R 2.9를 사용하여 음이항 회귀분석모형을 실시하였다. 베이스(base)모델을 기반으로 하여 각각의 물리적 환경요인이 보행자-차량간 충돌사고에 미치는 영향을 통계적으로 검정한 후, 유의한 변수만을 선별하여 최종 분석모형에서 함께 분석하였다.

Fig 1. 
Research process

보행자와 차량간 교통사고에 영향을 미치는 요인을 분석한 본 연구의 회귀모형에서는 북미 시애틀 센서스 트랙을 대상으로 2000년부터 2004년까지 발생한 보행자-차량 충돌사고수를 종속변수로 사용하였다.²⁾ 이러한 보행자와 차량간 사고발생 빈도는 도로의 보행자수에 따라 사고발생 가능성이 영향을 받을 수 있다. 그러나 근린의 보행자수를 직접적으로 측정하는 것은 불가능하므로 근린의 보행자수를 대안하기 위해 근린의 인구수를 고려하였다.³⁾ 또한 근린의 인구수는 센서스 트랙의 면적에 의해 영향을 받을 수 있으므로 센서스 트랙의 인구수와 면적을 함께 보정하기 위해 인구밀도를 주요 외생요인으로 함께 고려하였다.

근린의 물리적 환경특성과 관련된 변수로는 위의 선행연구 고찰을 기반으로 하여 가로환경, 토지이용, 그리고 보행자와 차량에 영향을 미칠 것으로 기대되는 근린 내 주요 장소들을 살펴보았다. 표 1은 근린의 물리적 환경특성을 나타내는 변인들을 보여주고 있다.

우선 가로환경과 관련하여서는 차량통행위주의 도로형태인 콜데삭(cul-de-sac)와 회전교차로(traffic circle), 보행친화적인 인도, 블록의 크기 및 가로 연결성과 관련 있는 교차로, 보행자 및 차량의 흐름과 관련 있는 신호등 및 횡단보도, 그리고 차량의 이동속도 및 도로밀도와 관련하여 간선도로(arterial street)와 근린가로(neighborhood street)를 고려하였다. 위의 가로환경과 관련된 요인들은 모두 근린의 총 면적 대비 개별 변수들의 총량 또는 총 개수로 측정되었다.

토지이용과 관련된 변인으로는 근린 내 단독주택지 비율, 다세대주택지 비율, 상업지 비율, 그리고 혼합적 토지이용지 비율이 고려되었다. 또한 토지이용과 관련하여 주택지 개발 정도를 나타내는 주거 밀도와 상업지 개발 정도를 나타내는 상업지 내 평균 용적률을 살펴보았다.

마지막으로 근린 내 주민의 일상생활과 관련하여 보행자와 차량운행에 영향을 미칠 것으로 고려되는 근린 내 주요 장소들을 살펴보았다. 먼저 근린 내 차량통행량을 상대적으로 많이 증가시킬 것으로 고려되는 쇼핑몰과 주차장 개수를 독립변수에 포함하였다. 또한 음주운전과 관련하여 술집, 어린이 보호구역과 같은 방안을 통해 근린 내 안전한 보행환경을 조성해 주는 학교, 근린 내 거주민들의 대중교통 이용률을 대안적으로 보여주는 버스정거장⁴⁾, 그리고 근린 내 거주민들의 자주 방문하는 주요 커뮤니티 공간인 오프스페이스를 독립변수로 고려하였다. 마지막으로 각각의 독립변수들은 분석에 이용하기에 앞서 scatter plot를 통해 필요한 경우 루트(square root) 또는 로그(log)변형을 취하였다.

일반적으로 교통사고 빈도처럼 어떤 일정기간 동안 발생한 사건수가 연속적이지 않고 이산적인 형태의 분포를 나타내는 경우, 이러한 자료를 분석하기 위해 포아송(poisson) 회귀모형이나 음이항(negative binomial) 회귀모형을 사용한다(Gelman and Hill, 2007). 그러나 포아송 회귀모형의 경우 어떤 사건의 발생횟수의 평균과 분산이 동일하다고 가정하기 때문에 실제 분석자료가 과분산(over-dispersed)되어 있는 경우 분석에 한계를 가지고 있다. 따라서 과분산되어 있는 자료의 경우 분산이 평균보다 크다고 가정하는 음이항 회귀모형을 사용하는 것이 더욱 적합하다(Gelman and Hill, 2007). 따라서 본 연구에서는 근린의 보행자-차량 충돌사고의 분포가 과분산되는 경향을 보이므로 음이항 회귀모형을 사용하여 분석하였다⁶⁾. 본 연구에 사용된 음이항 회귀분석모형의 식(1)과 같다.

북미 워싱턴 주 시애틀에서 2000년부터 2004년까지 발생한 근린 내 평균 보행자-차량간 충돌사고는 약 23건이며, 5년간 단지 한 건의 사고만 발생한 센서스 트랙이 있는 반면, 가장 많이 발생한 사고수는 242건이다. 그 외 본 연구에서 고려한 변인들의 기초통계량을 살펴보면 표 2와 같다.

그림 2는 보행자-차량 충돌사고의 공간적 분포현황을 보여주고 있다. 주로 시애틀의 중심부인 다운타운 지역을 중심으로 보행자와 차량간 충돌사고가 많이 발생하는 것을 알 수 있다. 그 외 지역은 지역적으로 다양한 발생빈도 분포를 보여주고 있다. 이와 같이 보행자-차량간 충돌사고의 발생빈도가 지역적으로 다르게 나타나는 것은 근린의 지역적 환경특성이 보행자-차량 충돌사고와 연관성을 가지고 있음을 짐작할 수 있다. 따라서 차량으로부터 안전한 보행환경을 조성하기 위해서는 근린의 물리적 환경특성에 관한 연구가 필요하다고 하겠다.

Fig 2. 
Spatial distribution of pedestrian-vehicle collisions

표 3은 인구밀도(X100)를 통제한 상태에서 보행자-차량 충돌사고와 근린의 물리적 환경요인과의 개별적인 연관성을 one-by-one test를 통해서 분석한 결과를 보여주고 있다. 우선 가로환경과 관련된 변인들을 살펴보면 차량통행위주의 도로형태인 콜데삭밀도는 통계적으로 유의한 상관성을 보여주지 못하고 있다. 반면, 차량의 원활한 흐름을 위한 회전교차로밀도는 예상과 달리 차량의 원활한 흐름을 위한 회전교차로밀도는 예상과 달리 유의한 음의 상관성이 있는 것으로 측정되었다. 이는 신호등이 설치된 교차로를 회전교차로로 변경한 후 차량과 보행자간의 충돌사고가 감소하였다는 것을 보여준 기존 연구와 맥락을 같이하는 결과라 할 수 있다(Brude and Larsson, 2000).

신호등밀도와 횡단보도밀도는 보행자-차량 충돌사고에 통계적으로 유의한 영향을 미치고 있음을 보여주고 있다. 두 변수 모두 각각의 밀도가 높은 근린에서 보행자-차량 충돌사고도 높게 나타나는 경향을 보여주고 있다. 이러한 결과는 신호등과 횡단보도의 설치가 반드시 보행자안전에 긍정적인 영향을 미치지 못하고 있음을 짐작할 수 있다. 즉, 보행자안전을 위해 신호등과 횡단보도를 지나치게 공급할 경우 오히려 보행자에게 취약한 환경이 될 수도 있음을 짐작할 수 있다. 특히 다른 물리적 환경요인과 달리 신호등밀도의 경우 신호등밀도가 통계적 유의성을 가지는 반면 외생변인으로 고려된 인구밀도는 통계적 유의성이 발견되지 않았다. 이는 보행자와 차량간 충돌사고의 가능성이 보행자량에 의해 영향을 받기보다는 오히려 신호등밀도에 의해 더 크게 영향을 받고 있음을 보여주는 결과이다.

교차로밀도는 통계적으로 유의하지 않는 것으로 나타났다. 이는 단위면적당 교차로수가 많은 근린일수록 블록의 크기가 작고 가로연결성이 좋아져서 보행친화적인 가로환경이 조성됨으로 인해 보행자와 차량간 충돌사고가 적게 발생할 것이라는 기대와 달리 아무런 영향을 주지 못하고 있다. 보행친화적 가로환경인 인도밀도의 경우 통계적으로 유의한 상관관계가 발견되지 않았다. 이러한 결과들은 보행친화적 가로환경이 보행자와 차량간 충돌사고를 줄이는데 기여할 수 있을 것이라는 기대와 달리 실증적으로 유의한 영향을 미치지 않음을 보여주는 결과이다. 이러한 결과는 보행친화적인 환경이 차량으로부터 보행자의 안전을 보장할 수 있다고 확대해석하는데 주의해야 함을 입증하는 결과라 하겠다. 따라서 보행친화적인 환경이 근린 내 보행자량을 증가시키는 것 외에 보행자안전까지도 보장할 수 있는 방안을 제시하기 위해 좀 더 심도있고 합리적인 연구가 필요하다.

근린 내 가로밀도의 경우 보행자-차량 충돌사고에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 판단되는 한편, 간선도로밀도는 양의 상관성을 보여준다. 보행자-차량 충돌사고에 대한 간선도로의 양의 상관관계는 간선도로밀도가 높은 근린일수록 충돌사고가 높게 나타나는 경향을 보이고 있다. 즉 보행자와 차량간 충돌사고는 근린 내 가로밀도보다는 간선도로밀도에 더 영향을 받는다. 또한 일반적으로 근린가로보다 간선도로에서 차량의 속도가 높은 것을 고려하면 차량의 허용속도가 높은 지역일수록 보행자-차량 충돌사고의 빈도가 높게 나타날 수 있음을 짐작할 수 있다⁸⁾.

토지이용과 관련된 변인을 살펴보면 단독주택지 비율이 높은 근린일수록 보행자와 차량간 충돌사고가 적게 발생하나 상업지 비율이 높은 근린일수록 보행자와 차량간 충돌사고가 많이 발생한다. 이러한 결과는 본 연구에서 자료수집의 한계로 고려하지 못한 차량통행량이 보행자-차량 충돌사고에 영향을 미치는 것을 보여주는 결과로 해석할 수 있다. 즉 일반적으로 차량통행량이 많은 상업지역이 단독주택지역에 비해 보행자와 차량간 충돌사고 발생가능성이 높다는 것을 짐작할 수 있다. 반면 단독주택지에 비해 상대적으로 많은 차량통행량을 유발시키는 다세대주택지 비율의 경우 통계적 유의성을 가지지 못하고 있다. 그러나 혼합적 토지이용의 경우 혼합적 토지이용지 비율이 높은 근린일수록 보행자와 차량간 충돌사고가 낮다. 토지이용특성에 따라 보행자-차량 충돌사고에 미치는 상관관계의 방향성이 다르다는 결과는 보행자안전을 위한 정책제안을 위해 도시계획적 관점에서 토지이용을 심도있게 고려할 필요가 있다는 결과라 하겠다. 마지막으로 토지이용에 따른 개발밀도와 관련하여 상업지의 평균 용적률의 경우 통계적 유의성을 가지는 못하는 반면 주택지의 주거밀도가 높은 지역일수록 보행자-차량 충돌사고가 높다. 이는 토지이용과 더불어 실질적으로 토지유형에 따른 개발정도가 보행자의 보행안전에 영향을 미치고 있음을 입증하는 결과이다. 즉 근린의 안전한 보행환경조성을 위해 토지이용과 함께 각 토지유형에 따른 개발밀도도 맥락적으로 함께 주목해야 할 필요가 있다.

근린 내 주민들의 일상활동과 관련 있는 장소변인을 살펴보면, 먼저 학교의 경우 통계적 유의성이 발견되지 않았다. 이는 학교가 있는 근린일수록 어린이 보호구역과 같은 정책을 통해 근린 내 보행안전성에 긍정적 영향을 미칠 것이라는 예상과 달리 보행자-차량 충돌사고에 영향을 미치지 않음을 보여준다. 술집의 경우도 보행자-차량간 충돌사고와의 연관성을 보여주지 못하고 있다. 그러나 본 결과만으로 음주와 보행자-차량 충돌사고간의 연관성이 없다고 확대해석하는 것은 문제가 될 수 있으므로 향후 운전자 및 보행자의 음주와 관련하여 좀 더 심도있는 연구가 필요하다¹⁰⁾.

토지이용유형에서 상업지의 비율이 보행자-차량 충돌사고와 양의 상관성을 가지는 것과 달리 쇼핑몰의 경우 통계적 유의성이 발견되지 않았다. 이는 총계적(aggregate) 자료인 근린의 토지이용유형과 달리 개별 필지단위의 토지이용에 따라 보행안전에 미치는 영향이 다름을 보여준다¹¹⁾. 이는 차량으로부터 안전한 보행환경개선을 위해서는 도시계획 및 설계적 관점에서 근린의 총체적인 토지이용에 대한 고려뿐만 아니라 필지단위의 상세한 토지이용에 대한 관심도 필요함을 보여주는 결과이다.

주차장이 많은 근린일수록 보행자와 차량간 충돌사고가 높게 나타나는 경향을 보여주고 있다. 반면 예상과 달리 근린 내 대표적인 커뮤니티 공간인 오픈스페이스가 많을수록 보행자-차량 충돌사고도 높게 나타나는 경향을 보여주고 있다. 이러한 결과는 본 연구에서 자료수집의 한계로 보행자-차량 충돌사고에 영향을 미칠 수 있는 보행자량 및 차량통행량을 고려하지 못한 결과라 하겠다¹²⁾.

마지막으로 버스정거장의 경우 보행자-차량 충돌사고와 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 보여주고 있다. 이는 대중교통 이용률이 상대적으로 높은 근린일수록 보행자-차량 충돌사고가 높다는 것을 보여주고 있다. 따라서 대중교통시설 주변의 보행안전성에 관한 관심이 필요하다¹³⁾.

위에서 One-by-one test를 통해 보행자-차량 충돌사고와 근린의 물리적 환경요인과의 개별적 연관성을 외생변인인 인구밀도를 통제한 상태에서 살펴보았다. 그러나 보행자와 차량간 발생하는 충돌사고는 보행자, 차량, 그리고 근린의 물리적 환경이 서로 복잡하게 얽혀있는 하나의 매커니즘으로 볼 수 있다. 즉 도시공간은 근린 내 물리적 환경요인들이 서로 복잡하게 얽혀 성장ㆍ발전하는 유기적 존재(organic unit)로서, 개별 환경요인으로만 보행자-차량간 충돌사고를 설명하기는 어렵다. 이러한 생태학적(ecological) 관점에서 볼 때 보행자-차량 충돌사고에 영향을 미칠 수 있는 여러 요인들을 하나의 분석모형에서 동시에 그 관계성을 살펴봄으로써, 근린환경요인의 개별적 영향력을 좀 더 객관적이고 심도 있게 분석할 필요가 있다. 표 4는 위의 one-by-one test 결과를 통해 통계적으로 유의한 변수들만을 최종 선택 한 후 음이항 회귀분석 모형에서 함께 분석한 결과를 보여주고 있다¹⁴⁾.

표 4의 최종 모형의 결과를 살펴보면 먼저 가로환경 관련 변인에서 간선도로밀도는 통계적 유의성을 가지는 못하는 반면 신호등밀도와 회전교차로밀도는 보행자-차량 충돌사고에 통계적으로 유의한 영향을 미치고 있다. 토지이용과 관련하여 단독주택지 비율, 상업지 비율, 혼합적 토지이용지 비율, 세 변수 모두 다른 변수들의 영향을 보정한 최종 모형에서 여전히 통계적 유의성을 가지고 있다. 근린 내 거주민의 일상생활과 관련된 장소변인 중에서 버스정거장수는 보행자와 차량간 충돌사고에 통계적 유의성을 보여주는 반면, 근린 내 오픈스페이스와 주차장수는 다른 변수들을 함께 고려한 모형에서 통계적 유의성을 가지지 못하고 있다.

마지막으로 통제변인으로 고려되었던 인구밀도는 전체모형에서 보행자와 차량간 충돌사고에 영향을 미치지 못하는 것으로 밝혀졌다. 이는 잠재적인 보행자량을 대체하는 인구밀도가 높은 근린일수록 보행자-차량 충돌사고 발생 가능성이 높을 것이라는 예상과 달리 인구밀도에 비해 근린의 물리적 환경요인이 보행자-차량 충돌사고에 더 민감하게 영향을 미치고 있음을 보여주고 있다¹⁵⁾. 이러한 최종 모형의 결과는 도시계획 및 설계적 관점에서 차량으로부터 안전한 보행환경을 조성하기 위해 근린의 물리적 환경요인 하나하나를 고려하는 접근보다는 다양한 물리적 환경요인들의 상호 유기적 연관성을 맥락적으로 함께 고려한 신중하고 체계적인 접근이 필요하다.