도시쇠퇴 지표에 근거한 시·군·구별 교통사고모형

1. 연구의 배경과 목적

우리나라는 1960년대를 기점으로 도시화와 산업화가 급속도로 진행되어 왔다. 이로 인해 대도시뿐만 아니라 지방도시에서도 교외화 현상이 일어나고 있다. 도심에서는 시설의 노후화로 인한 도시쇠퇴, 고령인구의 증가, 인구공동화, 산업쇠퇴 그리고 교통사고 등 수많은 도시문제가 발생하고 있다. 도시외곽의 개발로 인해 교통량이 증가하고 있고, 추가적인 교통사고 또한 빠르게 증가하고 있다. 대도시 및 광역시에서 발생했던 교외화 현상은 점차 지방 중소도시에서도 발생하고 있고, 경제·사회·문화적인 여건의 부족으로 인해 다양한 도시문제들이 대두되고 있다. 특히, 도시 기반이나 규모가 열악한 지방중소도시들은 구도심의 쇠퇴뿐만 아니라 도시 전체의 쇠퇴 문제가 발생하고 있다. 최근에는 도시재생 사업과 같이 도시쇠퇴 문제를 해결하려는 노력들이 정부차원에서도 다수 진행되고 있지만, 교통사고와 도시쇠퇴의 관계를 파악하고 사고모형을 구축하는 연구는 매우 부족한 실정이다. 도시쇠퇴와 교통사고문제에 접근하기 위해서는 도시차원의 쇠퇴정도와 쇠퇴지표를 규명하고 교통사고와의 상관관계를 밝힐 수 있는 맞춤형 대안을 제시하는 것이 근본적인 해결책이 될 것이다. 도시의 쇠퇴로 인해 발생하는 노후주택과 건물의 방치 같은 물리적 실태, 쇠퇴지역의 교통관련 규범의 이탈 현상은 필연적으로 교통사고 발생에 영향을 미칠 것으로 보인다. 이처럼 쇠퇴지역의 교통사고 문제를 줄이기 위한 다각적인 방면의 노력과 대안이 필요하다. 특히 지방자치단체의 교통안전 책임과 더불어 역할이 증대됨에 따라 각 지역 특성에 맞는 교통안전 대책 연구가 요구된다.

기존 연구에서는 사고에 직접적으로 영향을 미치는 1차 요인과 같은 교통과 기하구조 특성들을 분석하는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 분석방법은 특정지점의 문제점을 해결하고 파악하는데 유용하지만 전국 차원이나 지방자치단체 차원의 교통안전 정책을 수립하기에는 다양하고 적합한 시사점을 제공하지 못하고 있다.

따라서 지방자치단체의 효율적인 교통 안전정책의 수립 및 시행을 위해서는 1차적인 요인을 활용한 미시적인 교통 분석보다는 지역단위(시·군·구)의 여건 및 도시쇠퇴 특성을 고려한 거시적이고 종합적인 분석과 모형 개발이 필요하다. 또한 거시적인 사고모형은 유사한 특성을 가진 쇠퇴도시나 지역단위별로 비교할 때 특정 지역단위의 문제점을 보다 정확하게 도출할 수 있다. 아울러 지방자치단체 별로 시행하는 교통안전사업이나 대책의 효과적이고 성공적인 시행을 위해서는 각 자치단체의 특성을 보다 정확하게 파악할 수 있는 모형의 개발이 필요하다. 개발된 모형을 토대로 각 지역단위(시·군·구)에 적합한 개선방안을 수립하거나 효율적인 교통안전대책을 제시할 수 있다고 판단된다.

아울러 이 연구는 전국을 시·군·구 단위의 존으로 구분하고, 존별 교통사고와 도시쇠퇴의 지표를 조사 정리하여 사고모형을 개발하는데 그 목적이 있다. 이 연구에서는 종속변수와 독립변수 간의 관계를 파악하기 위해 상관관계 및 다중공선성을 분석하고 다중선형회귀모형을 활용하여 모형을 개발한다.

2. 연구의 내용 및 방법

이 연구에서는 사고 및 쇠퇴 자료를 수집하고, 관련 변수를 설정하고, SPSS 24.0을 이용하여 다중선형회귀모형을 개발한다.

기존 문헌 고찰을 통해 도시쇠퇴를 나타내는 지표를 선정하고 연구방법론과 사고변수들을 검토하여 연구의 방향을 결정한다. 또한 코딩된 사고자료로 전국 쇠퇴도시 사고모형을 개발하고, 이를 바탕으로 시·군·구별 모형을 개발하여 각 도시의 쇠퇴와 교통사고가 어떤 특성을 가지는지 지역(시⋅군⋅구)별로 비교·분석하고 타당성을 검토한다.

1. 기존문헌 고찰

도시쇠퇴와 교통사고와의 관계를 파악하기 위해 이 연구에서는 도시쇠퇴 지표와 유형, 도시쇠퇴 개선 방안 등에 관련한 문헌과 존별 교통사고 분석모형 관련 문헌들을 고찰하였다.

김준용 등(2009)은 지방도시의 복합쇠퇴지수를 활용하여 분석하고 도시유형을 나누어 쇠퇴도시 진단을 위한 지표를 제시하였다.

박병호 등(2009)은 우리나라 중소도시의 도시쇠퇴 유형을 연구하고, 도시 사회적 요인, 산업 및 경제적 요인 그리고 보건 및 사회보장 요인을 바탕으로 도심공동화현상을 비교분석하여 각 요인별 측정결과를 제시하였다.

임준홍 등(2009)은 충청권 도시쇠퇴의 특성과 영향구조를 분석하고 도시쇠퇴의 정도가 도시 전체보다는 중심시가지에서 더 심한 것으로 파악하였다. 이와 더불어 저자들은 해결방안으로서 도시내부 차원의 검토뿐만 아니라 주변도시와 연계한 대책을 마련해야 한다고 주장하였다.

이세규(2010)는 쇠퇴도시를 설명함에 있어 전통적으로 노후주택, 도시기반시설의 노후화 등 물리적 차원과 더불어 인구의 감소, 높은 실업률 그리고 빈곤의 집중 등으로 연구가 확대되는 현상을 반영하여 쇠퇴유형을 물리, 경제, 사회, 교육, 문화, 복지 및 환경적 쇠퇴로 나누어 설명하였다.

임상규 등(2013)은 도시쇠퇴에 직면한 도시와 재난발생과의 관계를 파악하고 그 영향관계를 실증적으로 분석하였다. 또한 쇠퇴도시 유형에 따라 도시의 쇠퇴정도를 이해하고 정부차원의 관리전략을 제시하였다.

김경용 등(2015)은 행정동을 존으로 구분하여 사고밀도모형을 개발하였다. 존별로 사고자료를 구축하고 다중선형 회귀모형을 이용하여 교통사고밀도와 다양한 변수들의 관계를 분석하였다.

Ali Naderan 등(2010)은 4단계 수요 모형을 기반으로 일련의 사고모형을 구축하기 위해서 음이항 모형과 일반화된 선형 모형을 사용하였다. 저자들은 존별 사고 빈도와 목적에 따라 분류된 통행의 관계를 조사하고, 그에 따른 사고 발생 빈도에 대해 예측하는 연구를 진행하였다. 아울러 저자들은 존별 목적에 따라 발생되고 유입된 통행량과 사고횟수는 양의 상관관계를 갖는 것으로 분석하였다. Gordon 등(2006)은 밴쿠버를 존으로 구분하여 거시적 수준의 사고예측모형을 개발하였다. 저자들은 음이항 모형과 일반 선형 회귀모형을 이용하여 진행하였다. 사고는 교통량, 인구, 네트워크 형태 및 통행수요관리와 같은 지역특성과 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다. 저자들은 농촌 또는 도시 지역의 사고 모형을 구분하여 다수의 모형을 개발하였다. Srinivas. S. Pulugurth 등(2013)은 토지이용과 교통분석존을 단위로 하여 포아송 및 음이항 모형을 통해 사고모형을 개발하였다. 저자들은 존별 단위로 분석한 값이 대상지 이외의 지역에도 적용할 수 있다고 분석하였다. 그들은 혼합적인 용도개발, 업무지역 등이 교통사고를 증가시키므로 주의가 필요한 것으로 파악하였다. Jaeyoung Lee 등(2014)은 기존의 연구들이 공간단위의 비교만을 중점에 둔 것을 지적하면서 새로운 존 시스템을 개발하여 교통사고와의 관계를 분석하였다. 저자들은 교통분석존 내의 교통사고 패턴을 조사하고 교통분석존을 더 넓은 구역으로 새롭게 재구성하여 연구를 진행하였다. 저자들은 총 사고건수가 노출도와 인구통계학적 요인 및 차량소유여부와 상관관계가 있으며, 새로운 교통분석존이 더 좋은 결과를 가져온 것으로 분석하였다.

2. 연구의 차별성

선행연구 및 기존문헌 고찰 결과, 도출된 이 연구의 차별성은 다음과 같다.

첫째, 이 연구는 도시쇠퇴가 시·군·구별 지역의 교통사고에 어떠한 영향을 미치고 있는가에 대한 의문에서 시작되었다. 이것은 교통사고 예방을 위한 개선방향을 수립하는 주체인 단위 행정기관에 의미 있는 정보를 제공하는데 있다.

둘째, 도시쇠퇴와 교통사고와의 관계를 파악하고 분석하는 연구는 부족한 실정이기 때문에 그 분야의 연구에 시발점이 된다는 점에 큰 의의가 있다.

마지막으로 기존 교통사고 모형 연구의 대부분이 특정 지역 및 일부도시만을 대상으로 분석한 반면에, 이 연구에서는 전국을 대상으로 한 도시쇠퇴 사고모형을 구축하였다는 점에도 차별성이 있다. 이 연구는 도시쇠퇴와 교통사고 분야의 실증적인 연구에 도움을 줄 것으로 기대된다.

1. 자료수집

이 연구를 진행하는데 필요한 자료는 전국 시·군·구(251개)별 쇠퇴정도를 나타내는 지표와 교통사고 자료로 구분할 수 있다. 선행 연구에서 고찰된 다양한 쇠퇴지표와 국토교통부에서 배포한 도시쇠퇴 진단지표(2010년)가 이 연구에서 사용된다. 또한 교통사고 자료(2015년)는 도로교통공단에서 제공하는 교통사고분석시스템을 이용하여 수집된다.

2. 가설검정

우선 지역(시·군·구)별로 교통사고의 차이가 있는지를 통계적으로 검증한다. 이에 대한 귀무가설은 ‘시·군·구별로 천인당 사고건수에 차이가 없다’이며, 그에 반한 대립가설은 ‘시·군·구별로 천인당 사고건수에 차이가 있다’라고 설정한다. 이 연구의 가설검정은 3개 이상의 범주를 가질 때 사용하는 일원배치 분산분석을 사용한다.

가설검정 결과, 유의확률 0.000으로 유의수준 0.05(95%)보다 작아 귀무가설을 기각하는 것으로 나타난다. 특히 표 1에서 나타나듯이 구와 군의 평균사고건수가 확연한 차이(약 8배)를 보이는 것을 알 수 있다.

Table 1.

Analysis of variance (ANOVA)

따라서 시·군·구별로 천인당 사고건수에 차이가 없다고 할 수 없기 때문에 이 연구에서는 시∙군∙구별로 나누어 도시쇠퇴 지표에 근거한 교통사고모형을 개발한다.

3. 변수의 선정

기존 문헌과 선행연구를 참고하여 쇠퇴도시와 교통사고와의 관계를 파악하고 분석을 진행하기 위한 종속변수와 독립변수가 선정되었다. 종속변수로는 다음 4가지 유형의 천인당 사고건수가 적용되었다.

Table 2.

Dependent variables

독립변수는 기본적으로 도시쇠퇴 관련 문헌과 국토교통부에서 배포한 도시쇠퇴 진단지표를 기반으로 구축되었다. Table 3과 같이 변수를 인구사회, 물리환경 및 산업경제 부문으로 나누어 시∙군∙구별 쇠퇴도시의 특성을 상세하게 나타낼 수 있도록 코딩하였다.

Table 3.

Independent variables

노령인구비율, 연평균 인구성장률, 천인당 독거노인 수는 인구사회부문, 노후주택 비율(1980년 이전)과 신규주택비율(2000년 이후)은 물리환경 그리고 천인당 종사자수, 사업체수 증감률, 제조업 종사자 비율 및 천인당 도·소매업 종사자수는 산업경제 부문으로 분류되었다.

앞서 선정한 시∙군∙구별 변수의 특성을 알아보고 자료 자체의 속성을 파악하기 위해 기술통계 분석과 VIF(Variance inflation Factor) 통계량이 분석되었다.

특정 설명변수가 다른 설명변수와 매우 강한 상관을 지닐 때 다중공선성의 문제가 제기되므로 유의하여야 한다. 흔히 VIF 값이 10을 넘게 되면 다중공선성을 의심하는데, 시·군·구 모두 10이하의 통계 값을 갖는 것으로 분석되었다.

Table 4.

City(Si) descriptive statistics

Table 5.

District(Gun) descriptive statistics

Table 6.

Precinct(Gu) descriptive statistics

4. 상관관계 분석

변수들 간의 상관관계를 분석할 경우, 두 변수 사이의 상관계수를 이용하여 상관성을 분석한다.

상관계수는 1≤p≤1의 조건을 만족해야 한다. p=0일 경우엔 변수의 선형상관관계가 없음을 나타내며, 부호에 따라 정(+)의 관계인지 부(-)의 관계인지를 나타낸다. 신뢰수준을 95%(α=0.05)로 하여 Pearson 상관계수를 통해 변수들 간의 상관성을 분석한다. Table 7은 전체사고에 대한 상관관계 분석 결과를 나타낸다.

Table 7.

Results of correlation analysis

1. 종합 모형 개발

이 연구에서는 종속변수를 천인당 사고건수로 하여 종합 모형(251개의 시·군·구 대상)과 단위 지역별 모형이 개발되었다.

종합 모형에서 독립변수들의 유의확률은 신뢰수준 95% 기준에 유의하며, R²값 0.664와 F값 12.066이 산출되었다.

관련변수로는 노령인구비율(X₁), 연평균 인구성장률(X₂), 노후주택 비율(X₄), 사업체수 증감률(X₇) 및 천인당 도·소매업 종사자수(X₉)가 채택되었다. 이 변수들은 천인당 사고건수와 모두 양의 상관관계를 가지며, 변수들의 값이 증가할수록 천인당 사고건수도 증가하는 것으로 파악되었다.

Table 8.

Total accident model

2. 시·군·구별 모형 개발

1) 시 모형 개발

개발된 시 단위 모형의 경우, 독립변수들은 신뢰수준 95% 기준에 유의하며, R²값 0.616과 F값 15.168이 산출되었다.

종합 모형과의 공통변수로 노령인구비율(X₁)과 연평균 인구성장률(X₂)이 채택되었다. 반면, 천인당 종사자수(X₆)와 제조업 종사자 비율(X₈)은 특이 변수로 분석되었다.

Table 9.

City(Si) accident model

2) 군 모형 개발

군 단위 모형의 유의확률 또한 신뢰수준 95% 기준에 유의하며, R²값 0.686과 F값 13.304이 산출되었다.

관련 설명변수로 노령인구 비율(X₂), 노후주택 비율(X₄) 및 사업체수 증감률(X₇)이 채택되었다. 특이변수로서 사업체수 증감률이 채택되었다는 것은 도심 지역이 많은 시에서보다 군 지역의 사업체수가 교통사고와 더 밀접한 연관이 있다는 것으로 보여 진다.

Table 10.

District(Gun) accident model

3) 구 모형 개발

마지막으로 구 단위의 모형을 보면, 신뢰수준 95% 기준에 유의하고 R²값 0.598과 F값 14.384으로 분석되었다. 대도시(특별시 및 광역시)를 의미하는 구 단위의 모형에서도 다른 모형과의 공통변수로서 연평균 인구성장률(X₂)이 채택되었다. 도시의 규모가 크고 신도시 개발과 같은 주택 사업이 많은 구 지역에서 신규주택비율(X₅)과 천인당 종사자수(X₆)가 교통사고와 유의한 관계를 갖는다는 것이 분석되었다.

Table 11.

Precinct(Gu) accident model

3. 모형 논의

Table 12와 같이 채택된 변수들의 비교 결과, 종합 모형과 지역단위 모형 사이의 특이변수와 공통변수를 파악할 수 있었다.

Table 12.

Comparative analysis by model

전국(시⋅군⋅구 전체)과 각 지역단위의 모형에서 인구사회 부문의 변수들이 공통적으로 채택되었다. 이는 전국과 각 지역단위 교통사고에 공통적으로 영향을 미치는 요소가 인구사회 부문 변수라는 것을 나타낸다.

종합 모형에서는 노령인구비율, 연평균 인구성장률, 노후주택비율, 사업체수 증감률 및 천인당 도·소매업 종사자수가 유의한 변수로 채택되었다. 채택된 변수들은 인구사회, 물리환경 그리고 산업경제 부문에 모두 속하고 있으며, 이는 다양한 쇠퇴도시의 지표들이 교통사고와 밀접한 관계를 가지고 있음을 의미한다. 따라서 교통사고를 줄이기 위한 법적 규제나 도로의 개선 등도 중요하지만 인구구조와 주거환경, 산업의 구조에 대응할 수 있는 전국적인 교통사고 대책이 필요한 것으로 판단된다.

시 모형은 노령인구비율, 연평균 인구성장률, 천인당 종사자수 및 제조업 종사자 비율이 교통사고와 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다. 특히 급격한 노령화에 따라 노령인구의 비율이 높을수록 천인당 교통사고 건수가 증가하는데, 이는 노령 인구를 대상으로 한 교통안전 교육의 필요성을 말해준다. 노령 인구가 계속적으로 증가하고 있지만 이에 따른 교통안전 분야의 정책 수립은 미비한 실정이다. 따라서 노령 인구 비율이 높은 시를 중심으로 한 안전대책의 마련이 요구된다. 또한 인구 천인당 종사자수와 제조업 종사자 비율이 천인당 사고건수와 양의 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다. 이는 경제활동 인구가 많을수록 그로 인해 유발되는 통근 통행량의 증가로 출퇴근 시간대의 교통사고 위험도가 높아지는 것을 의미한다. 그러므로 직장 내의 교통안전 교육이나 통근 시간대 통행수요를 감소시킬 수 있는 정책도 함께 시행되어야 한다.

군 단위의 모형의 경우, 노후주택비율과 사업체수 증감률이 교통사고와 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다. 이는 군 단위의 차원에서 노후건축물과 사업체의 관리와 규제가 필요하다는 것을 의미한다.

한편 구 단위의 모형은 군 단위 모형과 달리 연평균 인구변화율, 신규주택비율 및 천인당 종사자수가 채택되었다. 이는 대도시의 특성을 지닌 구의 경우엔 신규 인구, 주택 및 종사자수 증가로 인한 신규 도로 및 교통 수요가 사고와 밀접한 연관이 있음을 의미한다. 이와 같이 대도시 지역의 구 단위 교통사고에는 인구사회, 물리환경, 산업·경제적 요인 등이 복합적으로 작용한다는 것을 알 수 있다.