대중교통수단 선정

왜 배우는가: 대중교통수단 선정은 도시철도 같은 대량수송체계가 수십 년간 도시 구조와 재정을 좌우하기 때문에 실무에서 무게가 큰 의사결정이다. 논술형 문제에서 이용자 측면의 고려 요소와 최적 시스템 선정 절차를 묻는 핵심 주제이기도 하다.

출제 이력: 제122회 3교시 6번, 제120회 4교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

대중교통수단 선정은 교통축의 수요·용량·비용·여건을 종합해 가장 적합한 대중교통 유형을 고르는 의사결정이다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 대중교통수단
• 교통 수요
• 교통 용량
• 기하구조 적합성
• 건설·운영 비용
• 재원조달 능력
• 이용자 편의성

이 정의에서 핵심은 수단을 먼저 고르는 것이 아니라 교통축의 조건에서 출발해 후보를 좁혀 가는 순서다. 수요가 작으면 버스 계열이 맞고, 수요가 크고 전용 노선을 확보할 수 있으면 철도 계열이 맞는다. 답안 첫 줄에는 위 정의를 그대로 쓰고, 이어서 수요, 용량, 비용의 세 축으로 판단했다고 제시하면 된다.

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 도시에 어떤 탈것을 얼마나 크게 깔지 고르는 일이다. 버스로 충분한지, 경량전철이나 트램이 필요한지, 지하철 같은 중량 전철이 맞는지를 따져 보는 과정이다. 수단마다 수송 능력과 공사비, 운영 방식이 달라서 한 가지 기준만으로는 고를 수 없다.

정식으로는 교통축의 수요와 여건을 바탕으로 적용 가능한 여러 대안을 비교하여, 실제로 구축할 수 있고 경제적으로 타당한 대중교통 유형을 정하는 절차를 말한다. 이 절차를 대량수송체계(Mass Transit System) 선정이라 부르며, 도시철도 계획에서는 차량시스템 선정이라는 이름으로 다룬다. 선정 결과는 이후 노선 설계, 정거장 배치, 차량기지 규모를 정하는 바탕이 된다.

선정은 교통체계, 이용자, 운영자, 기술이라는 네 가지 관점에서 종합한다. 교통체계 측면은 기존 노선망과의 연계성을 보고, 이용자 측면은 접근성과 환승 편의를 보며, 운영자 측면은 유지보수와 비용 효율을 본다. 기술적 측면은 기하구조와 시공 가능성을 확인한다. 어느 한 관점에서만 높은 대안은 나머지 관점에서 약해지기 쉽다.

선정 절차는 교통수요 예측, 대안 작성, 대안 평가, 최종 선정의 순서로 진행된다. 수요 예측 결과가 있어야 필요한 용량을 정할 수 있고, 용량이 정해져야 후보 수단을 줄일 수 있다.

핵심 용어는 다음과 같다.

• 기하구조 적합성: 대중교통수단이 해당 교통축에서 물리적으로 건설될 수 있는지 여부다. 급경사 구간의 등판 성능과 교량 같은 구조물의 하중 한계가 주요 검토 대상이다.
• 교통용량 초과 여부: 수요가 교통용량을 넘는 현상이 첨두시의 일시적 현상인지, 기하구조나 교통체계상 만성적으로 발생하는지를 가려내는 판단이다. 만성적 초과가 확인되어야 용량이 큰 수단을 정당화할 수 있다.
• 건설·운영 비용: 건설비, 시스템 구입비, 운영비를 함께 비교한다. 차량의 전력 공급 장치처럼 교체 주기가 있는 부품의 비용도 운영비에 포함한다.
• 재원조달 능력: 해당 지방자치단체가 비용을 감당할 수 있는지를 본다. 민간자본 투자 가능성도 함께 평가한다.

3. 등장 배경과 필요성

우리나라 도시철도는 역사가 짧지만, 서울에서는 버스와 함께 주요 대중교통 역할을 맡고 있으며 광역시에도 건설되거나 건설 중이다. 자동차가 늘면 도로 교통체증이 심해지고, 그 결과 대량수송 능력을 갖춘 대중교통의 중요성은 더 커진다. 승용차 분담률이 대중교통 분담률보다 높은 도시일수록 이 문제가 뚜렷하다.

도시가 커지고 토지 이용이 제한되면 도시교통은 대규모 수송체계를 필요로 한다. 도로만으로 늘어나는 통행을 감당하기 어렵기 때문이다. 도시철도망은 도로교통을 대체하는 기능을 확보하고 수송체계의 효율을 높이는 방향으로 짜여야 한다. 이때 수단 선정은 노선을 긋기 전에 어떤 수단을 쓸지 정하는 첫 단계가 된다.

수단 선정에는 법적 틀도 있다. 도시철도망 구축계획은 10년 단위로 세우고, 확정된 뒤에도 5년 단위로 타당성을 재검토한다. 도시철도망은 「국가통합교통체계효율화법」에 따른 국가기간교통망계획 등 상위계획과 조화를 이루어야 한다. 「도시철도법」과 그 하위 기준이 수단 선정의 출발점이다.

계획에 포함되는 노선에는 경제성 요건이 붙는다. 도시철도망 구축계획 대상 노선은 경제성 분석 결과 편익비용비(B/C) 0.7 이상이거나 계층분석법(AHP) 값 0.5 이상이어야 한다. 다만 건설비 전액을 민간자본으로 유치하는 사업은 이 요건의 예외다. 수단 선정은 기술적으로 가능한지만으로 끝나지 않고 경제성과 재원 능력을 함께 봐야 하는 이유가 여기에 있다.

수단별 적용 조건도 다르다. 차량시스템으로 노면전차를 고르는 경우 일평균 수송수요가 4만명 이하인 보조 간선 또는 지선 노선은 간선급행버스체계와 비교한다. 재원부담, 수송용량, 타당성을 함께 검토한 뒤 지역 교통 특성과 정책 방향을 종합해 차량시스템을 정한다. 이처럼 수요 규모가 수단 선정의 출발점이 된다.

이용자 측면에서 보면 환승 불편을 줄여야 대중교통 이용률이 올라간다. 이용자가 체감하는 편의가 낮으면 아무리 큰 시설을 지어도 이용이 늘지 않는다. 그래서 수단 선정은 이용 편의와 공공 재원 부담 사이의 균형 문제이며, 기술 문제이면서 정책 문제이다.

4. 구성요소·원리·절차

대중교통수단 선정은 적용 가능한 후보를 같은 기준으로 비교해 하나를 고르는 과정이다. 판단 요소는 기하구조 적합성, 교통용량, 구축비용, 재정자립도, 계획 부합성, 추진 의지의 여섯 가지 구성요소로 나뉜다. 앞의 두 항목은 구축 가능 여부를 가르고, 나머지는 비용과 추진 가능성을 따진다.

대중교통수단은 교통축에서 실제 구축이 가능한 수단 중에서 선정한다

구성요소별 검토 내용은 다음 표와 같다.

교통용량 초과는 첨두시의 일시적 현상이 아니라 기하구조나 교통체계상 만성적으로 발생하는지를 본다. 구축비용은 노면전차라면 급전 방식에 따라 시설비와 운영비가 달라지므로 방식별로 나눠 비교한다. 재정 능력은 지방비 투입액을 신규 건설비의 지원 기준 비율, 운영 적자, 채무 상환액으로 추정해 40년 기준으로 본다. 재원은 자기자금, 도시철도 채권, 국가·지방자치단체의 차입과 보조, 민간 출자로 구성된다.

추진 의지는 지방자치단체가 최적의 대중교통수단을 구축하려는 의지를 말하며 정책 실행의 전제가 된다. 표의 앞 두 항목은 탈락 조건이고 뒤 네 항목은 남은 후보의 우선순위를 정한다.

원리는 이용자와 운영자 측면으로 나눠 볼 수 있다. 이용자는 금전 비용과 시간 비용을 합한 통행비용이 가장 적은 수단을 고른다.

$\text{통행비용} = \text{금전비용} + \text{시간비용}$

시간비용에는 시설 접근 시간, 대기 시간, 차내 시간이 모두 포함된다. 배차 간격이 줄면 대기 시간이 줄어 통행비용이 낮아지므로 수단 선택에 영향을 준다.

운영자 측면의 원리는 사업성이다. 사업대안의 비용과 편익을 화폐로 환산해 비교하는 편익-비용 분석을 쓴다. B/C 값은 편익의 현재가치를 비용의 현재가치로 나눈 값이다.

$B/C = \frac{\text{편익의 현재가치}}{\text{비용의 현재가치}}$

경제성 기준은 B/C 0.7 이상 또는 AHP 0.5 이상이다. AHP 값은 전문가 조사로 지표별 가중치를 정해 산출하는 계층화분석법 결과다.

차량시스템은 기존 노선망과의 연계성, 수송수요, 민원요소, 기후조건, 건설방식, 유지보수 효율성, 부품조달과 비용절감을 고려해 다수의 대안 가운데 정한다.

선정 절차는 다음과 같다.

• 적용 가능한 대중교통수단 후보를 모두 도출한다.
• 각 후보의 기하구조 적합성을 검토해 구축할 수 없는 수단을 제외한다.
• 교통축의 수요가 교통용량을 만성적으로 초과하는지 확인한다.
• 건설비, 시스템 구입비, 운영비를 합산해 구축비용을 비교한다.
• 재정자립도와 민간자본 투자 가능성으로 재원 감당 능력을 평가한다.
• 상위 교통계획과의 부합성과 지방자치단체의 추진 의지를 확인한다.
• B/C 와 AHP 값으로 경제성 기준을 통과하는지 판정한다.
• 기준을 통과한 후보 중 종합 평가가 가장 높은 수단을 최적 수단으로 선정한다.

다수 대안을 같은 조건에서 비교해야 선정 근거가 남는다. 한 기준만으로 고르면 다른 기준에서 탈락할 수 있다.

5. 관련 법령·기준·표준

선정의 법적 근거는 도시철도망 구축계획과 노선별 도시철도 기본계획이다. 「도시철도법」 제5조와 제6조가 도시철도망 구축계획과 노선별 도시철도 기본계획의 근거이다. 시행령 제3조는 두 계획의 수립과 제출 절차를 정한다. 도시철도망 구축계획이 확정된 뒤에 노선별 기본계획을 수립하는 것이 순서다.

세부 판단은 「도시철도망 구축계획 및 노선별 도시철도 기본계획 수립지침」이 정한다. 지침에 따로 정하지 않은 사항은 「국가통합교통체계효율화법」에 따른 교통시설 투자평가지침을 따른다. 이 지침은 「국가통합교통체계효율화법」의 국가기간교통망계획, 「대도시권 광역교통 관리에 관한 특별법」의 대도시권광역교통기본계획, 「도시교통정비 촉진법」의 도시교통정비기본계획, 「대중교통의 육성 및 이용촉진에 관한 법률」의 대중교통기본계획과 조화를 이뤄야 한다.

대규모 개발사업계획의 대중교통시설계획에 관한 기준은 기하구조 적합성, 대상축의 교통용량 초과 여부, 구축비용, 재정자립도, 기존 교통체계 및 관련계획 적합성, 지방자치단체 추진의지의 여섯 항목을 검토하도록 한다. 같은 항목을 도시철도 선정에도 그대로 대응해 점검할 수 있다.

도시철도 차량시스템 등 주요사항은 노선별 도시철도 기본계획 수립 전에 국토교통부장관과 협의한다. 협의 결과에 따라 국토교통부장관은 건설노선, 건설비, 재원조달 방안, 건설기간을 조정할 수 있다.

주요 기준값은 다음 표와 같다.

표의 값은 노선 계획 단계의 기준이다. 대상 노선과 수단에 따라 적용 조건이 달라지므로 값과 조건을 함께 확인한다.

노면전차 혼용선로 구간은 전체 노면전차 선로의 5분의 1 이하가 되도록 한다. 혼용선로는 노면전차와 다른 자동차가 함께 통행하는 구간이므로 전용 선로 확보가 어려운 도심에서 쓴다.

보조 간선이나 지선 노면전차의 수송수요가 일평균 4만명 이하이면 간선급행버스체계와 비교해 재원부담, 수송용량, 타당성을 검토한 뒤 차량시스템을 정한다.

노면전차를 무가선 방식으로 선정하면 등판 성능, 차량 총중량과 축중, 전력 공급 체계의 교체 주기를 사전에 검토한다. 등판 성능은 급경사 구간의 구배와 비교하고, 총중량과 축중은 교량 등 구조물의 성능과 비교한다.