서울시 지하철 역세권의 시간대별 이용 패턴 및 버스 환승 수요와 토지이용 특성 간의 상관관계 분석을 통한 효과적인 대중교통지향형 도시개발(TOD) 전략 모색 doc_id PCY_201504030333151101_1

기후변화에 대한 위기가 고조되면서 에너지 문제에 대한 관심이 증대됨에 따라 에너지 효율적인 도시구축을 위해 다각적인 노력이 시도되고 있으며, 이에 대한 해결책으로 대중교통지향형 도시개발(Transit Oriented Development: TOD)에 대한 관심과 관련 연구도 증가하였다. TOD는 승용차의 이용을 억제하면서 보행 및 대중교통 이용을 활성화시킬 수 있도록 대중교통 결절점을 중심으로 도시구조의 재편을 유도하는 계획기법으로 도시계획과 교통계획의 통합적인 계획요소를 찾아 해결책을 모색한다는 점에서 주목받아 왔다. 이와 같은 맥락에서 1990년대 중반 이후부터 우리나라에서는 서울 및 대도시의 주요 역세권을 중심으로 용도지역을 상향 조정하고 지하철역 주변지역을 지구단위계획으로 지정하여 도시환경을 재정비하는 등 대중교통 및 보행이용 개선효과를 위해 노력을 기울여 왔으나 그 효과는 여전히 제한적인 수준에 머물렀다(임희지 2005). 앞서 Calthrope(1993)은 TOD를 도시형 TOD와 근린주구형 TOD로 분류한 바 있으며, 이어 국내의 많은 연구가 역세권의 토지이용을 비롯한 도시계획 내용을 중심으로 서울시 역세권을 유형화하였다. 최근 연구를 중심으로 살펴보면, 이주아, 조무상, 구자훈(2013)은 군집분석을 이용하여 역세권을 용도복합 특성에 따라 5개 유형으로 분류하고 토지이용 복합 특성과 시간대별 도시철도 이용행태 간의 상관성이 있음을 증명하였다. 최형선, 김태호, 이주형(2013)은 용도별 개발밀도, 토지이용 다양성, 대중교통 접근성 등 역세권의 물리적 특성을 포함하는 TOD의 계획요소를 기반으로 요인분석을 실시하여 역세권을 7개의 유형으로 분류하였으며 토지이용과 대중교통 접근성, 연계교통수단의 특성이 별개의 특성으로 유형화됨을 보여주었다. 대중교통 이용자의 통행패턴을 이용하여 실증적으로 역세권을 유형화한 연구들의 경우 지하철 승˙하차의 수요 변동을 토대로 역세권의 위계를 고려하고 있으나 하루 동안 발생하는 수요 중 상당 부분이 집중되는 첨두시간 설정의 기준점이나 첨두 지속시간에 대한 언급은 없으며, 내용적 측면에서 판단하면 대체로 일괄적인 첨두시간대를 적용하여 연구를 수행한 것으로 판단할 수 있다. 또한 이용 수요에서 다른 교통수단으로의 환승패턴은 고려되지 않은 한계가 있다. 그러나 동일한 승 · 하차량을 가진 역이라도 주변 토지이용에 따라 첨두 통행시간의 시작 및 지속시간이 다르게 나타난다. 또한, 버스와 지하철 간 환승패턴 또한 지역의 특성 및 지하철역 주변의 접근성과 버스운행 서비스에 따라 다르게 나타날 수 있으며, 이러한 특성은 지하철 역세권과 대중교통의 이용행태를 이해하고 설명하는 데 있어 중요한 요소다. 따라서 TOD 효과를 높이기 위해서는 하루 동안의 수요변동을 고려하여야 하며, 이를 위해서는 시간대에 따른 변화 양상과 함께 하루 중 가장 많은 통행량이 발생하는 첨두시간의 특성에 대한 이해가 선행되어야 한다. 또한 이러한 고려를 바탕으로 다양한 역세권 유형별로 분석 결과에 따른 적합한 개발방식의 적용이 필요하다. 이러한 배경에서 본 논문은 대중교통지향형 도시개발의 기본방향을 모색하는 데 필요한 실증적 연구 차원에서 서울시 지하철역을 대상으로 시간대별 지하철 이용 및 버스 환승 수요와 첨두 특성을 중심으로 역세권의 유형화를 시도하고, 이어 결과로 도출된 서로 다른 유형의 역세권을 토지이용, 대중교통 접근성, 도시공간구조 측면에서 비교˙분석함으로써 이들 요소가 대중교통 이용행태와 어떠한 연관성을 지니는지에 대해 분석하고자 한다. 또한 이렇게 분석된 결과를 토대로 향후 보다 효과적인 수요 관리와 기반 시설관리를 할 수 있는 지하철 역세권의 합리적 계획을 위한 시사점을 도출하고자 한다. 마지막으로 이미 기성 시가지가 고밀되어 있는 서울의 경우 고밀 전략이나 토지이용에 대한 규제만으로는 성공적인 TOD의 효과를 기대하기 힘들다. 또한 토지이용계획 변경과 교통정책 시행은 오랜 시간과 막대한 비용이 소요된다는 점을 감안할 때 TOD 통합 계획요소와 더불어 시간적 측면의 고려를 할 필요가 있다. 예로 출근과 통학시간의 조정 등으로 업무 시간을 긴 시간에 걸쳐 탄력적으로 운영할 수 있다면 첨두시간과 비첨두시간대의 수요 분산을 통해 혼잡현상을 일부 완화시킬 수 있을 것이며 첨두시 용량에 맞추어 유지되는 대중교통 시스템을 보다 효율적으로 운용할 수 있을 것이다. 본 논문은 오전˙오후 첨두시의 승˙하차 이용자 수뿐만 아니라, 역별 오전 및 오후의 첨두 시작시각과 첨두시간의 지속시간을 감안하여 역사 주변의 토지이용 특성과 함께 역세권을 유형화한 점에서 타 연구와의 차별성을 갖고 있다. 연구 결과 역세권 유형에 따라 오전, 오후의 첨두 특성이 다르게 나타났고, 버스 환승 수요 또한 역세권 유형별로 집중되는 시간대가 서로 다름을 보여주었으며 이러한 수요패턴의 변화는 역세권 주변의 물리적 토지이용과 깊이 연관되어 있음이 관찰되었다. 전체적으로 유형별 토지이용 속성을 비교해본 결과, 주거시설이 집중된 곳은 오전 승차량이 많은 반면, 오후하차 첨두의 시작이 늦은 경향이 있다. 반대로 고용시설이 집중된 곳은 오전은 하차량이 많고 저녁은 승차량이 많은 특징이 있다. 이러한 특징은 단일용도의 토지이용 특성을 가진 역세권에서 더 극명하게 드러났으며 첨두시간대의 이용률 집중 정도가 높았다. 반대로 주거, 업무, 상업, 교육시설이 복합되어 있는 역세권은 전 시간대에 걸쳐 승차와 하차 수요가 비슷하게 유지되고 첨두시간대와 비첨두시간대의 철도 이용률의 차이도 크지 않았다. 앞서 구분한 6개로 유형화된 역세권들과 토지이용 간의 관계를 살펴보기 위하여 19개의 도시계획요소 변수를 요인추출의 방법으로 주성분 분석(principal component analysis)을 이용하여 압축하였다. 이는 토지이용 관련 변수 간의 상관관계가 높은 것으로 분석되어 다중공선성 문제를 해결하고 수집된 다양한 변수의 정보 손실을 최소화하면서 요인수를 줄이기 위한 방법이다. 공통성 항목에서 요인들에 의하여 설명되는 비율이 0.5 이상의 높은 설명력을 가지는 변수만을 포함하였으며, 요인적재량을 단순화하기 위해 직각회전 중 Varimax 방식을 택하였다. 초기 설명된 총분산표에서 고유값(Eigen-value) 1 이상인 회전제곱합 적재값은 총 7개 요인으로 분류되었으며 이는 77.62%의 양호한 전체 누적 설명력을 보였다. 23개의 역세권을 포함하는 제2유형의 경우 전체역의 55%가 2호선과 4호선에 집중되어 있다. 제2유형으로 구분되는 역세권은 오전의 버스-지하철 간 환승량이 타 지역에 비해 높게 나타난다. 또한 오전 승차량의 첨두 시작이 빠른 반면 오후 승차량의 첨두 시작이 늦어 비첨두 지속시간이 길게 나타나는 특징이 있다. 또한 오전 승차량 첨두 시작이 빠르고 첨두 지속시간도 1시간 이상 지속되어 아침 혼잡이 예상되는 역세권에 해당한다. 6개 유형 중 오전 환승량이 가장 많고 오전 첨두시 환승비율이 총통행량의 20% 이상을 차지하는 것으로 관찰되어, 버스-지하철 간 환승거점으로 이용되고 있음을 알 수 있다. 이에 제2유형을 ‘오전환승집중 역세권’으로 명명하였다. 제3유형은 총 90개의 역세권을 포함하고 있으며 이 중 약 40%의 역사가 5호선과 국철 노선에 위치해 있으나 나머지 60%의 역은 분당선을 포함한 전 호선에 걸쳐 골고루 분포되어 있다. 셋째, 본 연구 결과는 각 개별 역세권마다 시간대 별 승˙하차 이용자수와 역사 주변 지역의 도시 특성 요소가 다른 것을 이용하여 TOD 개발의 우선순위를 선정하는 데 활용될 수 있다. 이미 상업˙업무시설에 대한 분포와 밀도가 포화상태이거나 대중교통 접근성이 우수한 지점을 지양하고, 장래 이용자수가 증가하면서 역세권 내 개발 잠재력이 풍부한 장소를 선별함으로써 차등적인 TOD 개발계획이 수립될 수 있을 것이다. 이와 같은 의미에서 단일용도의 토지이용 특성이 강했던 ‘오전승차집중 역세권’과 ‘오전하차집중 역세권’을 조명할 필요가 있다. 두 역세권 유형의 경우 첨두시간대 대비 비첨두시간대 수요의 불균형이 심하고 이용자수가 승차와 하차 중 하나의 통행행태에 집중되어 나타나는 경향이 있다. TOD 계획요소인 토지이용 복합전략을 해당 유형 역세권 지역을 중심으로 추구한다면 토지이용 기능 배분에 따른 통행수요관리효과를 가장 크게 볼 수 있으리라 판단된다. 또한 상이한 지하철 수요패턴은 역세권 주변의 토지이용뿐만 아니라 도시조직을 구성하는 블록 및 필지의 크기와 버스교통의 접근성과도 상관이 있는 것으로 분석되었다. 예를 들면, 상대적으로 버스 접근성이 좋고 소규모 필지의 상권이 집중된 근린 중심지 역세권의 경우 버스-지하철 환승이 가장 빈번하게 일어나는 곳으로, 아침시간대 지하철 통행량의 첨두시간이 평균 1시간 이상 길게 지속되는 것으로 검토되었다. 이는 소규모 필지로 구성된 블록을 따라 소규모 상점들이 많이 분포되어 있는 도심지나 기성 시가지의 물리적 특성을 반영한 결과로, 지하철역의 이용행태가 지하철 역 주변의 보행 환경 및 버스운행서비스와 밀접한 관련이 있음을 보여준다(정헌영, 최 치국 2004). 이러한 결과들을 종합적으로 살펴볼 때, 대중교통 이용 활성화 정책의 시너지 효과를 창출할 수 있도록 가로 정비와 더불어 버스 환승시설과 보행 기반시설의 정비를 통합적으로 고려하는 정책 방안도 함께 고민되어야 할 것이라 판단된다.