Print publication date Feb 2014
Influence Factors on Transportation Energy Consumption of Municipality Variation Types by Population and Workers
The purpose of this study is to comprehend the factors on transportation energy consumption of each municipality type by variation patterns of population and workers. The municipality types were classified by population change rate and workers change rate: the neighboring region of metropolitan cities and the concentrated growth area in metropolitan cities (Group A), the partial inner region in metropolitan cities, the provincial small and medium-sized cities, and their surrounding areas (Group B), and the old downtown areas in metropolitan cities and the region based on primary industry (Group C). The differences of the kinds and influence of factors affecting transportation energy consumption by the region types were confirmed. The Group A was needed of the surrounding area-dependent reduction policy through the supply of services based on the demand. And the municipalities included in the Group B was required to control the vehicle use. The effective policies to reduce transportation energy consumption in the Group C were confirmed as follows: the reduction of travel distance, the supply of transportation facilities in order to promote the use of public transport in the long-distance travel, and the mixed development through the housing supply in the commercial and business district.
Keywords:
Transportation Energy Consumption, Variation of Population and Workers, Regional Characteristics, Regional Interactions, Influence Factors, 교통에너지 소비, 인구/고용규모 변화, 지역특성, 지역 간 연계성, 영향요인Ⅰ. 서론
1. 연구의 배경과 목적
1992년의 리우환경회의를 통하여 지속가능한 발전은 시대적 패러다임이 되었으며, 도시설계 및 계획 분야에서는 환경에 미치는 영향을 경감하기 위한 정책에 대하여 관심을 갖게 되었다. 도시에서의 환경문제는 다양한 구성요소들과 관련 활동에 의한 결과물이며(이승일 외, 2012), 지속가능한 발전을 위해 고려되어야 할 핵심 분야 중의 하나이다. 특히, 2011년을 기준으로 국내의 에너지 소비량 중 17.91%를 차지하는 수송부문과 관련하여, 교통에너지 효율적 도시형태에 대하여 꾸준한 논의가 진행되었다(홍남희·이명훈, 2011). 이는 환경문제 저감을 위한 근본적인 대안 제시를 위한 것으로, 토지이용패턴 및 공간구조, 교통수요, 지역경제구조, 자원이동 등 제반요인을 환경 친화적으로 구성하기 위한 상호작용 관계에 대한 파악을 요구하고 있다(김운수, 2004).
다수의 선행연구에서 도시 내부지역 또는 도시 간 인구와 고용의 밀도 차이가 교통에너지 소비에 영향을 주는 요인임이 밝혀져 있다(Newman & Kenworthy, 1989; 김리영·서원석, 2011; 김보현 외, 2013; 김승남 외, 2013; 김태현 외, 2011; 남창우·권오서, 2006; 서민호·김세용, 2011; 송기욱·남진, 2009 등). 그러나 도시에서의 인구와 고용은 다양한 원인에 의해 지속적으로 변화하며, 바람직한 미래를 위한 계획 수립의 기초자료가 된다(박헌수, 2008). 특히, 이러한 인구학적 변화는 도시의 역동성을 설명할 수 있는 핵심 요소로, 도시를 구성하는 다른 부문들에서의 변화를 야기하는 근본적인 요인이다(Green and Pick, 2011). 도시 내 인구와 고용규모의 변화는 도시공간의 이용 강도, 즉 정태적 상태(stock)의 변화를 야기하게 되며, 이를 토대로 도시공간에서 이루어지는 이용 패턴과 관련한 동태적 상태(flow)의 변화 역시 초래하게 된다. 도시의 공간이용 패턴은 도시를 구성하는 요소인 사람, 활동, 그리고 토지 및 시설 중에서 활동과 밀접한 연관성을 지닌다. 도시 활동의 주요 구성요소에는 주거(생활), 경제(생산), 여가(위락), 그리고 교통이 포함되며, 교통은 다른 세 가지 활동을 효율적으로 연결해 주는 기능을 담당한다(대한국토·도시계획학회 편저, 2000). 인구와 고용은 통행에서 기점과 종점이 되므로 직주균형 관점에서 교통에너지 소비에 미치는 영향이 달라질 수 있으며, 도시의 인구와 고용규모 변화양상의 조합에 따라 도시의 변화 유형을 구분하여 검토할 경우, 교통부문에서의 에너지 소비 패턴에 차이가 나타날 수 있다.
이를 토대로, 본 연구에서는 지역의 인구와 고용규모의 변화 유형에 따라 공간의 이용패턴에 차이가 발생하고 이는 결국 교통에너지 소비 패턴에 차이를 유발할 것임을 가정하였다. 따라서 본 연구의 목적은 전국의 시군구를 공간단위로 인구와 고용규모의 변화 유형을 구분하여, 유형별로 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요소가 상이함을 확인하는데 있다. 또한, 지역 간 연계성이 미치는 영향을 검토하여 교통에너지 효율적인 도시개발 및 관리를 위한 정책적 시사점을 도출하고자 한다.
2. 연구의 범위와 내용
앞서 언급한 바와 같이, 본 연구는 시군구 단위의 인구 및 고용규모의 변화 유형별 시군구의 교통에너지 소비 영향요인 파악에 그 목적이 있다. 이를 위하여, 본 연구는 전국 시군구를 연구의 공간적 범위로 하였으며, 인구 및 고용규모 변화 유형구분은 2005년부터 2010년까지 그리고 교통에너지 소비 영향요인 분석은 2010년을 시간적 범위로 설정하였다.
본 연구의 내용적 구성은 다음과 같다. Ⅰ장의 서론에서는 연구의 배경과 목적, 연구의 범위와 주요 내용을 제시하였고, Ⅱ장에서 에너지 효율적 도시공간구조 관련한 이론과 에너지 소비에 영향을 미치는 도시특성에 대한 국내·외 선행연구 검토를 통하여 기존 연구와의 차별성을 확인하였다. Ⅲ장에서는 인구와 고용규모에 따른 시군구 유형에 대해 구분한 결과를 제시하였으며, Ⅳ장에서는 시군구 군집별 교통에너지 소비에 대한 영향요인에 대해 실증분석을 수행하고 그 결과를 해석하였다. 끝으로, 결론에서는 연구 결과의 요약과 함께 본 연구의 한계점과 향후 보완해야 할 사항을 언급하였다.
Ⅱ. 선행연구 검토
도시에서 소비되는 교통에너지의 저감을 위한 가장 효과적인 수단으로 인식되고 있는 것이 도시공간구조의 개편이다. 그 중에서 가장 보편적으로 받아들여지고 있는 이론은 고밀개발과 직주근접의 토지이용형태 구축을 통하여 오픈스페이스 확보, 자동차 이용의 저감과 대중교통 이용의 촉진을 지향하는 ‘압축도시(compact city)’이다. 이와 관련하여 가장 널리 알려져 있는 연구 결과는 도시의 밀도와 교통에너지 소비량 사이에 존재하는 부(-)의 영향관계이다(Newman & Kenworthy, 1989). 그러나 Breheny(1995)와 Newman(2005)은 압축형 도시개발이 에너지 소비와 환경 문제를 해결할 수 있는 가장 효율적 대안이지만, 도시확산과 교외에서의 거주 선호 등으로 압축도시 관련 정책의 추진에 어려움이 있으며, 압축도시와 교통에너지 소비의 연관성에 대한 다각적 검증의 부족으로 인하여 정책적용의 실효성에 논란의 여지가 있음을 지적하였다.
압축도시의 교통에너지 소비 효율성에 대해서는 국내에서도 다양한 연구가 진행되어 왔다. 선행연구에서 도출된 주요 결과는 국내도시의 밀도와 교통에너지 소비 사이에 부(-)의 관계가 존재하며, 압축도시 특성과 함께 도시의 사회경제적 특성을 비롯한 여러 요인들이 교통에너지 소비에 직·간접적으로 영향을 준다는 점이다.
안건혁(2000)은 22개 중소도시를 대상으로 도시의 형태적 특성에 따른 교통부문의 에너지 소비량의 변화를 살펴보았다. 연구 결과, 과도하지 않은 범위 내에서의 분산 집중개발 형태와 4차선 이하의 도로건설, 도시 면적의 제한이 에너지 효율적임을 증명하여, 압축도시 이론이 우리나라에서도 적용 가능함을 밝혔다. 남기찬 외(2008)는 단핵중심도시 주변의 위성도시 공급의 필요성을 제시하였으며, 우리나라에서는 직주분리 현상으로 인한 원거리 통행으로 교통에너지 비효율적 구조가 나타나고 있음을 밝혀냈다. 또한, 외부에 대한 의존이 높은 지역일수록 주거 이외의 업무와 편익시설을 공급함으로써 자급자족적인 공간구조를 형성할 수 있다고 하였다. 김승남 외(2009)는 대중교통에 기초한 다핵집중형 도시가 교통에너지 소비 측면에서 바람직하지만, 밀도의 증가는 대기오염원의 집중으로 이어질 수 있으므로 밀도 상향 정책은 대기오염 농도 기준치가 허용하는 범위 내에서 이루어져야 함을 주장하였다. 송기욱·남진(2009)의 연구에서도 인구밀도, 혼합토지이용, 그리고 직주비가 높고 승용차 의존도가 낮을수록 이동거리 최소화를 통해 교통에너지 소비 저감이 가능하다고 하였다.
그러나 교통에너지 소비에 영향을 미치는 도시특성이 모든 도시에 동일하게 작용하지 않을 수 있다. 이와 관련하여, 지역 단위의 유형화를 통한 연구의 필요성이 제기되었다.
남기찬 외(2008)는 수도권을 대상으로 도시 압축도에 따른 교통에너지 소비 변화 양상을 파악하기 위해, 외부통행비율을 기준으로 서울, 인천, 그리고 경기 북부지역과 남부지역을 구분하여 분석한 결과, 지역별로 도시 압축도와 교통에너지 소비의 관계가 상이함을 밝혔다. 김승남 외(2009)의 연구에서는 전국의 54개 시를 다핵화 수준과 압축도 수준에 따라 4개 유형으로 구분하여 유형별 교통에너지 소비량을 비교분석함으로써 다핵분산형 도시형태가 가장 교통에너지 효율적임을 확인하였다. 또한, 김리영·서원석(2011)은 사회·경제적 요소의 집중도가 높으며 서울 의존적인 수도권과 그렇지 않은 비수도권을 구분하여 분석하였고, 서민호·김세용(2011)은 도시규모(대도시와 중소도시)와 입지(수도권과 비수도권)에 따라 도시를 구분하여 통행특성에 미치는 영향요인에 차이가 있음을 제시하였다. 김보현 외(2013)는 통행패턴과 개발밀도를 기준으로 도시를 구분할 수 있다는 가정에 기초하여 유형화를 수행하였고, 도시 유형별로 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요소들에 차이가 있음을 확인하였다.
이와 같이, 선행연구에서는 연구의 대상이 되는 도시에 대하여 특정시점에서의 특성을 기준으로 유형화를 수행하였다. 그러나 이러한 유형화 기준은 지속적으로 변화하는 도시특성을 적절히 반영하기에는 미흡한 측면이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 연구에서 고려하지 않은 인구와 고용의 변화를 구분하여 지역의 변화 유형에 따른 도시유형화에 초점을 맞추고자 한다. 특히, 도시를 구성하는 다양한 요소들 중에서, 도시공간구조를 결정하고 통행발생의 원인이 되는 도시 활동의 주체인 구성원의 변화 패턴을 기준으로 도시를 유형화하고 각 유형별로 교통에너지 소비에 영향을 주는 요인을 확인함으로써, 도시의 변화 양상에 부합하는 교통에너지 소비 저감에 효율적 정책요소를 도출하고자 한다.
Ⅲ. 시군구 유형 구분
도시공간은 해당 지역의 특성뿐만 아니라 직면하고 있는 제반여건의 변화 양상에서도 차이를 보인다. 특히, 인구와 고용규모의 변화는 도시 활동의 규모 변화를 결정하는 중요한 변수이며, 도시에서의 통행량과 패턴의 변화를 유발하는 주요 원인이 된다. 이는 지역에서의 통행이 거주 인구의 이동을 수반하는 경제·사회적 활동에 의해 유발되며(김리영·서원석, 2011), 인구는 유출통행, 고용은 유입통행과 밀접한 연관성을 지니기 때문이다. 그리고 인구와 고용규모는 도시의 성장과 쇠퇴를 보여주는 지표들 중 하나로서의 대표성 역시 지니고 있다.
따라서 본 연구에서는 시군구별로 2005년부터 2010년까지 5년간의 연간 인구증감률과 고용증감률의 평균값을 산정하여 시군구의 유형을 구분하였다. 인구증감률과 고용증감률은 각각 주민등록자료의 인구수 정보와 사업체조사자료의 종사자수 정보를 이용하여 1년 단위의 증감률을 산정하고 이에 대한 평균값을 도출하였다.
인구와 고용규모의 증감률을 이용한 시군구의 유형 구분을 위하여 K-평균 군집분석(K-means cluster analysis)을 적용하였다. K-평균 군집분석은 가장 널리 쓰이고 있는 비계층적 군집화 방법(Non-hierarchical clustering method)으로 대량의 데이터에 대한 군집분석에 유용하게 이용된다. K-평균 군집분석에서는 설정한 군집의 수에 따라 결과가 크게 달라질 수 있다(허명회·양경숙, 2011). 본 연구에서는 인구와 고용규모의 증감률을 기준으로 분류한 시군구 유형의 적절성, 그리고 시군구 유형별 교통에너지 소비의 영향요인에 대한 실증분석 수행에 적합한 군집별 표본수의 확보 여부를 고려하여 군집의 수를 결정하였다. 인구증감률과 고용증감률은 4개 유형(인구증가/고용증가, 인구증가/고용감소, 인구감소/고용감소, 인구감소/고용증가), 혹은 인구와 고용의 변화가 미미한 경우를 포함하면 9개 유형으로 구분할 수 있다.1)2005부터 2010년까지의 인구증감률과 고용증감률에 대한 산포도 분석결과, 인구증가/고용감소 유형의 시군구는 거의 없는 것으로 확인되었다. 그리고 전체 시군구 개수를 고려하여, 실증분석 수행에 적합한 30개 이상의 표본수를 갖게 되는 3개 군집을 유형화 기준으로 설정하였다.2)
본 연구에서는 자료의 구득 가능성을 기준으로 분석 공간단위인 시군구를 일부 조정하여 229개 시군구를 대상으로 군집분석을 수행하였고, 연평균 인구증감률과 고용증감률이 상이한 3개 유형의 군집을 도출하였다. 인구증감률과 고용증감률은 3개 군집으로 구분한 군집분석에서 유의한 변수인 것으로 확인되었다(표 3참조).
2005년부터 2010년까지 5년간 전국의 시군구에서는 연평균 0.3%의 인구증가 이루어졌으며, 고용규모는 3.5% 증가한 것으로 확인되었다. 군집 A는 인구와 고용규모가 가장 크게 증가한 시군구 집단이고, 군집 B는 인구규모는 거의 증가하지 않았으나 고용규모가 전체 시군구 평균 증가율보다 높은 집단이다. 군집 C는 연평균 인구증감률이 음의 값(-)이고 연평균 고용증감률 역시 가장 낮은 시군구들로 구성되었다(표 3참조).
그림 1과 부록에서 확인할 수 있는 바와 같이, 광역시급 이상의 대도시 내부 지역은 군집 A, B, C가 혼재되어 있는 것으로 나타났다. 군집 A는 주로 대도시 내부의 성장이 집중된 시군구와 서울, 부산 등 대도시의 외곽 인접 시군구를 포함하였으며, 군집 B는 이 군집에 포함된 대도시 내부 시군구를 제외하면 지방의 중소규모 도시와 인근 시군구들인 것으로 확인할 수 있다. 그리고 군집 C는 대체로 지방의 소규모 도시와 농업, 어업 등에 산업적 기반을 두고 있는 군 지역과 대도시의 구시가지를 포함하고 있는 시군구인 것으로 나타났다.
Ⅳ. 시군구 군집별 교통에너지 소비 영향요인 실증분석
서론에서 언급한 바와 같이, 본 연구에서 실증분석의 목적은 앞서 유형화한 시군구 군집별 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인의 도출을 통하여 도시의 인구와 고용규모 변화 유형별로 영향요인에 차이가 있음을 확인하는데 있다. 이를 위하여 실증분석에 적용한 변수와 분석방법론 설정 내용, 그리고 실증분석을 수행한 결과는 다음과 같다.
1. 변수와 분석방법론 설정
실증분석에 적용한 종속변수는 1인당 석유류 주유량으로, 한국석유공사에서 제공하는 2010년 시군구별 휘발유와 경유의 주유량 자료를 활용하였다. 이는 시군구별 교통에너지 소비량의 대체 변수이다. 시군구 경계를 벗어나는 차량 이동이 존재하므로, 주유량이 해당 지역에서 소비된 교통에너지만을 의미하지 않는 한계점은 존재하나, 본 연구의 목적을 달성하기 위해 현시점에서 구득 가능한 최적의 자료로 판단하였다.4)
본 연구에 활용한 설명변수는 기존의 선행연구에서 활용한 변수에 대한 검토 결과를 기반으로, 실증분석 시 변수 간 다중공선성이 발생하지 않는 변수들로 구성하였다. 선택된 변수들은 사회경제 특성, 토지이용 특성, 교통시설 특성, 그리고 통행 특성으로 구분할 수 있다. 사회경제 특성과 관련한 변수는 가구당 자동차 등록대수, 고용인구 비율, 3차산업 종사자 비율이며, 토지이용 특성에 포함된 변수는 거주시설 밀도, 업무시설 밀도, 직주비율이다. 교통시설 특성을 나타내는 변수로는 간선도로 비율, 10만 명당 IC·JC수, 지하철이용 편의성이고, 통행 특성으로는 외부통행 비율과 평균통행거리 변수가 포함되었다. 통행 특성 변수를 분석에 포함함으로써, 시군구를 공간분석의 기본단위로 하는 본 연구의 한계점을 보완할 수 있으며, 주변지역과의 연계성에 따른 교통에너지 소비를 설명할 수 있다(표 4참조).
설정된 변수의 기초통계량은표 5와 같다. 사회경제 특성 요인 중에서 가구당 자동차 등록대수는 군집 A가 전체 평균보다 높았으며, 군집 C는 다소 낮았다. 고용인구 비율의 경우, 군집 B와 C는 전체 평균치와 유사하였으나 군집 A에서 큰 값을 나타냈다. 반면, 3차 산업 종사자수 비율 평균은 군집 A에서 가장 낮았으며 군집 C에서 가장 높은 것으로 확인되었다. 토지이용 특성 측면의 모든 변수는 군집 C가 가장 높은 평균값을 나타냈고, 군집 A에서 가장 낮았다. 교통시설 특성과 관련한 변수의 평균치 역시 대체로 군집 A가 가장 낮은 값을 나타냈고 군집 B와 C는 전체 평균치와 유사하거나 다소 높은 것으로 확인되었다. 통행 특성에 포함된 외부통행비율은 군집 A에서 가장 높아 이 군집에 포함된 시군구들이 주변 시군구와의 연계 또는 의존에 의도가 큰 것으로 나타났다. 반면에, 평균통행거리는 군집 B에서 가장 큰 것으로 나타났다. 이와 같은 기초통계량 분석 결과는 5년간 인구와 고용규모 증가율이 상대적으로 높은 군집 A에서 관련 개발행위가 진행되고 있기 때문이며, 군집 B는 평균적인 변화가 발행하고 있는 지역, 군집 C의 경우는 전반적으로 인구와 고용자 수의 변화가 작거나 역도시화(de-urbanization)5)현상이 발생하는 지역이기 때문인 것으로 판단된다.
본 연구에서 종속변수로 설정한 1인당 석유류 주유량은 전체 시군구 평균 0.69㎘였으며, 군집 A에서 0.85㎘로 최대였고 군집 C에서 0.63㎘로 최소였다. 군집간 1인당 석유류 주유량에 차이가 있는지 확인하기 위하여 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)을 수행하였다. 분석의 귀무가설()은 ‘군집간 1인당 석유류 주유량이 동일하다’이며, 대립가설()은 ‘적어도 어느 두 군집의 석유류 주유량은 다르다’이다. 분석 결과, F값은 4.249이고 유의확률(Sig.)은 0.015으로, 유의수준 0.05에서 귀무가설을 기각할 수 있다. 따라서 군집 간에 1인당 석유류 주유량에 차이가 있는 것으로 나타났다(표 6참조).
일반적으로 회귀분석(regression analysis)은 설명변수와 종속변수의 관계 파악, 종속변수에 영향을 미치는 설명변수의 파악, 그리고 종속변수의 변화 예측을 목적으로 수행된다. 본 연구에서는 시군구 군집별 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인을 분석하기 위한 방법론으로 다중회귀분석(multiple regression analysis)을 이용하였다. 본 연구에서 설정한 다중회귀분석모형은 수식 1과 같다. 회귀분석에 적용한 변수선택법은 ‘입력(enter)’ 방법을 적용하였다. 이는 교통에너지 소비와 관련하여 유의하지 않은 요인이라 할지라도 설명변수에 포함함으로써 이에 대한 영향을 통제할 수 있기 때문이다.
2. 교통에너지 소비 영향요인 분석
시군구를 공간단위로 한 교통에너지 소비에 영향을 주는 도시특성에 대한 분석결과는 표 8과 같다. 표준화계수가 양(+)의 값인 변수는 교통에너지 소비를 증가시키는 요인이고, 음(-)의 값을 나타내는 변수는 교통에너지 소비 감소에 영향을 주는 요인이다. 그리고 표준화계수의 절대값은 단위가 다른 변수들 사이에서 해당 변수의 상대적 중요도를 의미한다. 다중회귀분석의 수행결과, 분석모형은 모두 유의미한 것으로 확인되었으며, 설명력(adj. R2)이 모두 0.5 이상으로 높은 수준을 나타냈다.6)
전국 229개 시군구 전체에 대한 분석 결과, 6개 변수가 유의한 것으로 확인되었다. 가구당 자동차 등록대수, 10만명당 IC·JC수, 평균통행거리는 교통에너지 소비를 증가시키는 변수였으며, 직주비율, 3차산업 종사자수 비율, 업무시설 밀도는 교통에너지 소비 감소에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 이 변수들의 상대적 영향력은 각각 0.334, 0.331, 0.204, -0.154, -0.097, -0.219였다.
인구증감률과 고용증감률이 모두 평균 이상의 증가를 보인 군집 A에 대한 분석결과에서는 가구당 자동차 등록대수, 10만 명당 IC·JC수, 외부통행비율, 간선도로 비율이 교통에너지 소비에 정(+)의 영향을 미치는 변수였으며, 각각 0.273, 0.514, 0.309, 0.258의 영향력 크기를 나타냈다. 반면, 3차산업 종사자수 비율(-0.458)은 부(-)의 영향을 미치는 것으로 확인되었다.
인구와 고용규모의 변화가 전체 평균과 가장 유사한 군집 B의 분석결과에서는 4개의 변수가 유의한 것으로 나타났다. 가구당 자동차 등록대수(0.310), 10만 명당 IC·JC수(0.269), 간선도로 비율(0.187)이 교통에너지 소비에 정(+)의 영향, 3차산업 종사자수 비율(-0.215)이 부(-)의 영향을 미치는 변수로 확인되었다.
끝으로, 인구증감률과 고용증감률이 가장 작은 군집 C에 대한 분석결과에서는 교통에너지 소비에 정(+)의 영향을 미치는 변수로 평균통행거리, 10만 명당 IC·JC수, 가구당 자동차 등록대수 등 3개 변수가 도출되었으며, 부(-)의 영향을 미치는 변수는 지하철이용 편의성, 직주비율의 2개 변수가 확인되었다. 각 변수의 영향력은 0.365, 0.306, 0.282, -0.320, -0.251이다.
실증분석 결과, 인구와 고용규모의 변화 유형에 따라 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인의 종류와 크기가 상이함을 확인하였다. 또한, 전반적으로 자동차 소유와 교통시설 관련 변수가 주요 요인이었으며, 토지이용과 통행 특성 관련 변수들은 군집 유형에 따라 유의도에 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히, 토지이용 특성 변수는 전체 시군구를 대상으로 한 분석 결과에서는 유의성이 확인되었으나, 인구와 고용규모 변화 유형별 군집의 시군구에서는 대체로 유의하지 않은 것으로 나타났다.
전국의 시군구 전체를 대상으로 한 분석결과, 가구당 자동차 소유대수와 10만 명당 IC·JC수는 가장 영향력이 큰 요인으로 분석되어, 자동차 소유와 이용을 위한 여건이 좋아질수록 교통에너지 소비량이 증가할 수 있음을 확인하였다. 평균통행거리 역시 교통에너지 소비 증가에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타나 교통에너지 소비 저감을 위해서는 평균통행거리를 감소시키기 위한 정책적 방안이 필요한 것으로 판단된다. 반면, 토지이용 특성 중 직주비율의 경우, 높아질수록 교통에너지 소비를 저감시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 이는 상업·업무 중심지역에 주택을 공급할 경우 교통에너지 소비를 저감시킬 수 있다는 것을 의미하는 것으로 기존의 압축도시 관련 선행연구들의 결과와 동일하다. 부(-)의 영향관계로 확인된 3차 산업 종사자수 비율과 업무시설 밀도는 해당 지역에서의 자립적 경제권 형성이라는 측면에서 교통에너지 소비가 저감되는 것으로 판단된다(남기찬 외, 2008; 송기욱·남진, 2009).
군집별 교통에너지 소비 영향요인에 대한 실증분석의 결과 해석은 각 군집을 구성하는 시군구의 특성의 고려해야 한다. 이는 ‘Ⅲ. 시군구 유형 구분’에서 제시한 바와 같이, 하나의 군집에 대도시, 중소도시, 지방 군소 시군구가 모두 포함되기 때문이다.
군집 A는 인구증감률과 고용증감률이 상대적으로 높은 시군구로 구성되어 있다. 해당 군집에서 핵심적인 영향요인은 주변지역과의 연계 정도와 관련이 있는 변수인 10만 명당 IC·JC수와 간선도로 비율, 그리고 외부통행비율로 교통에너지 소비를 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, 3차 산업 종사자수 비율은 교통에너지 소비에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 이는 인구와 고용규모 증가지역에서의 서비스시설 부족과 관련된 것으로 볼 수 있다. 서비스시설이 부족한 시군구의 경우, 부족한 서비스를 주변의 시군구에서 영위하기 위한 통행을 통하여 교통에너지 소비 증가가 이루어지는 반면, 적정한 서비스시설이 공급된 지역에서는 해당 지역 내부에서 수요를 충족시킬 수 있기 때문에 교통에너지 소비가 감소하게 되는 것이다. 따라서 군집 A에서는 외부지역 의존성을 감소하기 위한 정책에 초점을 맞출 필요가 있을 것으로 보인다.
인구와 고용규모 변화율이 전체 평균과 유사한 군집 B는 인구규모 변화에 비하여 고용규모가 상대적으로 크게 증가하는 지역이다. 군집 B는 군집 A와는 달리 외부통행비율 변수는 유의하지 않은 것으로 나타났다. 군집 B에서의 핵심적 영향요인은 가구당 자동차 소유대수, 10만 명당 IC·JC수, 그리고 간선도로 비율로 자동차 이용에 대한 측면이다. 따라서 외부지역과의 연계성에 초점을 맞추기보다 자동차 관련 교통시설의 공급을 축소하는 자동차 이용 저감 정책 우선순위를 둠으로써 교통에너지 소비를 감소시킬 수 있을 것으로 보인다. 또한, 3차산업 종사자수 비율 변수는 군집 B에서도 교통에너지 감소의 영향요인으로 나타나, 서비스 시설의 공급 현황에 따라 차별화된 정책 적용이 중요한 것으로 확인되었다.
끝으로, 군집 C는 인구규모가 정체 혹은 감소하고 고용규모의 증가도 크지 않은 시구군 집단으로, 변화가 작거나 역도시화 현상이 발생하는 지역이다. 이 군집에서는 10만 명당 IC·JC수, 외부통행비율, 그리고 평균통행거리가 교통에너지 소비를 증가시키는 것으로 확인되었다. 따라서 주변지역과의 연계성 강화보다는 통행거리를 축소시키기 위한 정책이 추진될 필요가 있다. 그 중에서도 가구당 자동차 등록대수가 교통에너지 소비에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타나, 자동차를 통한 주변지역으로의 통행이 핵심 영향요인인 것으로 판단할 수 있다. 반면 지하철이 공급되어 있는 지역의 경우, 지하철이용 편의성이 부(-)의 영향관계를 보여, 장거리 통행 시의 대중교통수단, 특히 지하철이용 편의성 증진과 자동차 이용 저감 정책이 효율적일 것으로 보인다. 또한, 유의미한 변수로 확인된 직주비율의 경우, 대도시와 중소도시의 상업·업무지역에 수요에 부합하는 주택 공급을 통하여 교통에너지 소비를 저감할 수 있을 것으로 판단된다.
Ⅴ. 결 론
본 연구는 지역의 인구와 고용규모의 변화 양상을 기준으로 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인이 상이할 것이라는 가설에 대해 실증분석을 수행하여 결과를 해석하였다. 본 연구에서 도출된 결과는 다음과 같다.
첫째, 인구와 고용규모의 변화에 따라 전국의 시군구를 연평균 인구증감률과 고용증감률이 상이한 3가지 유형으로 구분하였다. 각각의 유형은 대도시 내부의 성장이 집중된 시군구와 서울, 부산 등 대도시의 외곽 인접 시군구(군집 A), 지방의 중소도시와 인근 시군구 및 대도시 내부의 일부 시군구(군집 B), 그리고 지방의 소규모 도시와 농업, 어업 등에 산업적 기반을 두고 있는 군 지역과 대도시의 구시가지를 포함하고 있는 시군구(군집 C)로, 시군구 군집 간의 교통에너지 소비에 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 확인하였다.
둘째, 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인에 대한 실증분석 결과, 각각의 분석모형은 유의하였고 높은 설명력을 나타냈다. 또한, 군집별로 영향을 미치는 요인의 종류와 영향력에 차이가 있었다.
셋째, 각 군집별 교통에너지 소비 저감을 위한 정책적 시사점은 다음과 같다. 군집 A에서는 해당 지역에서 필요로 하는 생활편의시설, 문화, 의료, 복지, 그리고 업무 등의 도시서비스 수요를 충족시키기 위한 서비스 공급과 이를 통한 주변지역 의존성 저감 정책, 군집 B에 포함된 시군구는 자동차 이용 억제 정책이 요구된다. 그리고 군집 C에서는 통행거리 축소와 지하철을 보유한 시군구에서의 장거리 통행 시 지하철이용 편의성 증진을 위한 시설 공급, 그리고 상업 및 업무지역에서의 주택 공급을 통한 복합개발이 교통에너지 소비 저감에 효율적 정책이 될 수 있을 것이다. 이와 같은 정책적 시사점은 인구와 고용규모 변화 유형별 군집에 포함된 시군구가 지니는 특성을 고려해야 하며, 비록 교통에너지 소비 측면에서는 다소 불합리할 지라도 산업, 경제, 공간개발 등의 다양한 측면에서의 우선순위를 고려하여 적용할 필요가 있다.
이와 같이, 본 연구에서는 기존 선행연구에서 고려하지 않았던, 지역의 변화 특성을 고려하여 각 시군구 군집 유형별로 교통에너지 소비에 영향을 미치는 요인에 대해 분석하였다. 특히, 지역 간 연계성에 초점을 맞추어 정책적 시사점을 도출함으로서, 시군구를 분석의 공간단위로 설정한 한계점을 보완하고자 하였다.
그러나 본 연구는 종속변수에 활용한 석유류 주유량이 교통에너지 소비량을 직접적으로 의미하지 않는다는 한계점을 지니고 있다. 또한, 지역의 변화를 인구와 고용규모 변화만으로 유형화한 한계를 보완할 수 있도록 해당 시군구가 갖는 특성을 반영할 수 있는 유형화 방안, 그리고 시간의 경과에 따른 사회경제적 요인의 변화와 교통에너지 소비량 변화 사이의 비교 역시 향후 지속적인 연구가 필요한 부분임을 밝혀둔다.
Acknowledgments
* 이 논문은 국토해양부 첨단도시개발 연구개발사업(11첨단도시G06)과 한국연구재단의 중견연구자지원사업(No.2011-0028094)의 지원을 받아 수행되었음.
Notes
주2.인구증감률과 고용증감률에 대한 산포도는 다음과 같으며, 2사분면에 해당하는 인구감소/고용증가를 보이는 시군구는 존재하지 않았음. 또한, 4개 군집과 5개 군집으로 구분한 군집분석에서는 군집별로 30개의 표본수가 확보되지 않음.
주3.설명변수 산정을 위한 기초자료는 지방자치단체에서 제공하는 2010년 통계연보와 통계청에서 제공하는 관련 자료를 활용하였음.
주4. 전국적으로 시군구의 경계를 넘어서는 통행의 비율은 일평균 27.36%로, 이는 통행 기점을 기준으로 한 석유류 주유량 자료의 오차임. 단, 해당 시군구를 경유 또는 종점으로 하는 통행 역시 존재하므로 실제 석유류 주유량 자료의 오차는 다소 적을 것으로 판단됨
주5. 역도시화는 고용의 분산과 인구 분산이 광역화되어 인구가 감소하기 시작하는 단계를 의미함(노춘희·김일태, 2001).
주6. 회귀분석에 적용한 설명변수들의 다중공선성 존재 여부에 대하여 분산팽창계수(VIF)를 통하여 확인한 결과, 모두 10이하인 것으로 나타나 다중공선성에 따른 분석결과의 오류는 크지 않은 것으로 판단됨. 또한, 추정모형의 유의성 검증을 위하여 잔차에 대한 분석을 수행하였으며, 정규성과 등분산성을 만족시키는 것으로 나타났으며, 공간적 자기상관성 검정에서 연접한 시군구에 대하여 Queen 방식의 공간가중행렬을 이용한 Moran’s I 분석 결과, Moran’s I 값은 0.009641(p-value: 0.481813)로 유의수준 0.1에서 유의하지 않아 잔차의 공간적 자기상관 문제 역시 존재하지 않는 것으로 확인되었음.
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