부산시 역세권 TOD계획요소의 공간특성과 지하철 이용객 수의 상관성에 관한 실증연구 An Empirical Study on the Correlation between TOD Planning Elements and Subway Ridership in Busan Metropolitan City원문보기
높은 수준의 TOD(대중교통 지향형 도시개발 : Transit Oriented Development)계획요소는 도시민의 대중교통 이용수요를 상승시키고 이는 지역의 보행환경을 개선하는 결과를 가져올 수 있다. 일반적으로 TOD 계획요소는 역세권 주변의 토지이용에 대한 다양성과 대중교통의 접근성, 그외 도시디자인 측면에서 평가되어 왔다. 특히 지하철역을 중심으로 하는 역세권 개발의 특성상 TOD 계획요소의 공간특성은 주변지역의 범위설정에 의존적일 가능성이 존재한다. 또한 물리적 TOD계획요소 이외에 지역의 사회경제적 특성 또한 대중교통의 수요에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 TOD에 관한 연구 시 권역설정에 따른 계획요소의 공간특성 변화와 해당지역의 사회경제적 특성을 주목할 필요가 있다. 본 연구에서는 부산시 지하철 역 주변을 대상으로 상이한 공간단위별로 도출된 TOD 계획 수준의 변화를 분석하였다. 또한 지하철 이용객 수와의 다중회귀분석을 통해 효과적인 TOD계획요소의 분석 공간단위를 탐색하였다. 이와 병행하여 사회경제적 요소를 추가적으로 적용한 다중 회귀모형과의 비교분석을 수행하여 TOD계획지표 이외에 사회경제적 변수의 적용 가능성을 검토하였다. 분석결과 공간단위의 설정에 따라 TOD계획지표의 공간분포에 변동성을 발견하였고 연구지역에서 효과적으로 적용 가능한 특정 공간단위를 도출하였다. 또한 물리적 TOD계획요소 이외에 추가적으로 사회경제적 변수를 적용한 다중 회귀모형이 보다 개선된 추론결과를 도출하였다.
높은 수준의 TOD(대중교통 지향형 도시개발 : Transit Oriented Development)계획요소는 도시민의 대중교통 이용수요를 상승시키고 이는 지역의 보행환경을 개선하는 결과를 가져올 수 있다. 일반적으로 TOD 계획요소는 역세권 주변의 토지이용에 대한 다양성과 대중교통의 접근성, 그외 도시디자인 측면에서 평가되어 왔다. 특히 지하철역을 중심으로 하는 역세권 개발의 특성상 TOD 계획요소의 공간특성은 주변지역의 범위설정에 의존적일 가능성이 존재한다. 또한 물리적 TOD계획요소 이외에 지역의 사회경제적 특성 또한 대중교통의 수요에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 TOD에 관한 연구 시 권역설정에 따른 계획요소의 공간특성 변화와 해당지역의 사회경제적 특성을 주목할 필요가 있다. 본 연구에서는 부산시 지하철 역 주변을 대상으로 상이한 공간단위별로 도출된 TOD 계획 수준의 변화를 분석하였다. 또한 지하철 이용객 수와의 다중회귀분석을 통해 효과적인 TOD계획요소의 분석 공간단위를 탐색하였다. 이와 병행하여 사회경제적 요소를 추가적으로 적용한 다중 회귀모형과의 비교분석을 수행하여 TOD계획지표 이외에 사회경제적 변수의 적용 가능성을 검토하였다. 분석결과 공간단위의 설정에 따라 TOD계획지표의 공간분포에 변동성을 발견하였고 연구지역에서 효과적으로 적용 가능한 특정 공간단위를 도출하였다. 또한 물리적 TOD계획요소 이외에 추가적으로 사회경제적 변수를 적용한 다중 회귀모형이 보다 개선된 추론결과를 도출하였다.
Public transportation ridership and walkability of urban district can be enhanced through high quality of TOD(Transit Oriented Development) elements. Generally, TOD have been evaluated several physical components such as the diversity of land use pattern, accessibility of public transportation and a...
Public transportation ridership and walkability of urban district can be enhanced through high quality of TOD(Transit Oriented Development) elements. Generally, TOD have been evaluated several physical components such as the diversity of land use pattern, accessibility of public transportation and aspects of urban design around the station area. Especially, Spatial characteristics of TOD planning elements have many potential dependent when considering the characteristics of Rail Station-Influenced Area Development which is performing around subway station. Therefore, researchers should be considering the variation of spatial properties for planning elements according the set of spatial area and their socioeconomic factors. However, existing many cases related TOD does not consider about this point. In this paper, the changes of TOD characteristics were analyzed by different spatial units surrounding subway station in Busan Metropolitan City. Multiple Regression Analysis was performed for an investigation of effective spatial unit of TOD planning elements in this area using subway ridership data. In addition, the application validity of socioeconomic variables was examined through a comparative analysis of regression results with the multiple regression that implied only physical TOD elements. As the result, the variation of spatial properties for TOD planning elements according to the set of spatial unit was found. Furthermore, the specific spatial unit to applicable TOD elements in this area was derived. And the multiple regression model which added socioeconomic variables was derived more improved estimate results than the multiple regression model that implied only physical TOD elements.
Public transportation ridership and walkability of urban district can be enhanced through high quality of TOD(Transit Oriented Development) elements. Generally, TOD have been evaluated several physical components such as the diversity of land use pattern, accessibility of public transportation and aspects of urban design around the station area. Especially, Spatial characteristics of TOD planning elements have many potential dependent when considering the characteristics of Rail Station-Influenced Area Development which is performing around subway station. Therefore, researchers should be considering the variation of spatial properties for planning elements according the set of spatial area and their socioeconomic factors. However, existing many cases related TOD does not consider about this point. In this paper, the changes of TOD characteristics were analyzed by different spatial units surrounding subway station in Busan Metropolitan City. Multiple Regression Analysis was performed for an investigation of effective spatial unit of TOD planning elements in this area using subway ridership data. In addition, the application validity of socioeconomic variables was examined through a comparative analysis of regression results with the multiple regression that implied only physical TOD elements. As the result, the variation of spatial properties for TOD planning elements according to the set of spatial unit was found. Furthermore, the specific spatial unit to applicable TOD elements in this area was derived. And the multiple regression model which added socioeconomic variables was derived more improved estimate results than the multiple regression model that implied only physical TOD elements.
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문제 정의
첫 번째는 지하철 주변 지역의 공간범위 설정에 따라 달라지는 TOD 계획요소 간 상관계수의 변화추이를 파악하여 MAUP의 존재 유무를 검증하는 것이다. 두 번째 목표는 각 버퍼존으로 산출된 TOD계획요소와 지하철 승하차 인구와의 다중 회귀분석을 통해 부산광역시 TOD계획요소 분석 시 효과적인 공간범위를 탐색하는 것이다.
첫째, 동일한 TOD계획지표를 적용하여 분석을 수행 하였을 시 지하철 승하차 인구 동태를 설명하기 위한 가장 효과적인 공간 범위를 파악하는 것이다. 두 번째, 물리적 TOD 계획요소 이외에 추가적으로 사회경제적 변수의 적용에 대한 효용성을 검토하는 것이다. 이를 위해 물리적 TOD계획요소만을 변수로 활용한 모델과 사회 경제적 변수를 포함한 모델로 구분하여 다중 회귀분석을 수행하였다.
아울러 어느 한가지의 요소만이 아닌 TOD계획요소들의 집적은 TOD계획의 목적과도 유기적인 상관성을 나타낼 가능성이 있기 때문에 이에 대한 추가적인 분석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 공간단위별 TOD계획요소의 정량적 산출결과와 실제 대중교통 이용특성에 관한 다중 회귀분석을 수행하였다.
본 연구에서는 공간범위 설정에 따른 부산광역시의 TOD계획요소가 가지는 공간특성의 변화를 파악하였다. 또한 이러한 공간 특성에 따라 지하철의 실제 이용자수와 어떠한 연관성의 변화를 보이는지 분석하였다. 전체적인 분석의 절차는 그림 2와 같다.
본 연구에서는 공간범위 설정에 따른 부산광역시의 TOD계획요소가 가지는 공간특성의 변화를 파악하였다. 또한 이러한 공간 특성에 따라 지하철의 실제 이용자수와 어떠한 연관성의 변화를 보이는지 분석하였다.
본 연구에서는 부산광역시 7개 구의 41개지하철 역 주변에 대하여 4 가지의 상이한 공간범위에 따른 TOD계획지표의 변동을 검토하였다. 그 후 지하철 승하차 인구자료를 종속변수로 설정하여 TOD계획요소와의 연관성을 파악하기 위해 다중 회귀분석을 수행하였다.
또한 Oh and Jeong(2013)의 연구를 살펴보면 TOD계획요소가 도시철도의 통행수요에 유의한 영향을 미치는 것으로 제시되었다. 이 연구들은 본 연구에서 지하철 승하차 인구와 TOD계획요소의 다중회귀분석을 통해 연관성을 파악하고자 하는데 있어 논리적 근거를 제공하고 있다. Cho et al.
또한 물리적 TOD계획요소 이외에 지가, 고용, 소득에 관한 사회경제적 요소를 추가적으로 적용하여 다중회귀 분석을 수행하였다. 이를 통해 연구지역의 TOD계획요소 분석 시 공간범위 설정에 따른 MAUP의 효과를 검토하였다. 또한 다중 회귀 분석결과 도출된 공간단위별 주요 통계량의 비교를 통해 본 연구에서 적용된 4가지 공간단위 중 통계적으로 가장 신뢰도 있는 공간 단위를 도출하였다.
이러한 연구결과는 TOD 계획요소에 대한 평가 시 지역의 사회경제적 요소 또한 고려되어야 하는 근거를 제시하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 부산시 41개 지하철 역사를 중심으로 4가지의 상이한 공간범위를 설정하여 TOD계획요소를 정량적으로 산출하고 결과의 변동성을 파악하고자 하였다. 또한 물리적 TOD계획요소 이외에 지가, 고용, 소득에 관한 사회경제적 요소를 추가적으로 적용하여 다중회귀 분석을 수행하였다.
제안 방법
특히 본 논문의 Street Connectivity항목은 Tresidder(2005)의 연구에서 산출한 다수의 Street Connectivity 구성 요소 중 현재 분석에 활용할 수 있는 여건이 되는 4가지 요소(교차로, 도로길이, 블록길이, 도로밀도)의 평균값을 활용하였다. 각각의 요소에 대한 산출은 버퍼존 안의 밀도, 비율, 평균에 관한 공간질의를 통해 이루어졌다. 통계자료의 경우 통계청 SGIS의 집계구별 인구, 가구, 사업체 자료를 활용하였으며 집계구별로 속성화 하여 각 버퍼존 별 평균값을 활용하였다.
표 5는 물리적 도시환경만을 적용한 다중회귀 모델에 대한 주요 통계치를 나타낸다. 각각의 통계모형에 대한 비교검토를 위해 수정 결정계수(adj. R2)와 AIC정보량을 활용하였다. 또한 독립변수 간의 다중공선성(Multicollinearity) 문제를 파악하기 위해 각각의 공간단위별 분산팽창계수(VIF : Variation Index Factor)를 산출하였다.
이를 통해 공간 범위 설정에 따른 MAUP의 Scale Effect를 확인할 수 있었으며 이를 해결하기 위한 접근 방식으로 공간 범위별 독립적인 다중회귀 모형을 적용하였다. 또한 기존 문헌 검토 후 적용된 사회경제적 변수의 효용성을 파악하기 위해 지가, 고용, 인구, 소득에 관한 변수를 추가하여 추가적인 다중회귀 모형을 수행하였다. 물리적 요소만을 고려한 모형과 사회경제적 요소를 추가적으로 적용한 다중회귀 모형간의 비교검토를 수행하였고, 이를 통해 TOD계획요소에 관한 연구 시 사회경제적 변수의 적용 타당성을 검토하였다.
이를 통해 연구지역의 TOD계획요소 분석 시 공간범위 설정에 따른 MAUP의 효과를 검토하였다. 또한 다중 회귀 분석결과 도출된 공간단위별 주요 통계량의 비교를 통해 본 연구에서 적용된 4가지 공간단위 중 통계적으로 가장 신뢰도 있는 공간 단위를 도출하였다.
R2)와 AIC정보량을 활용하였다. 또한 독립변수 간의 다중공선성(Multicollinearity) 문제를 파악하기 위해 각각의 공간단위별 분산팽창계수(VIF : Variation Index Factor)를 산출하였다. 산출결과 모든 공간단위별로 10이하의 VIF값이 산출되어 변수간의 다중 공선성 문제는 없는 것으로 나타났다.
지가와 고용의 경우 특정 버퍼존 안에 포함 되는 집계구 통계자료를 취합하여 분석에 활용하였다. 모든 지표는 각 지하철역에 속하는 4가지 버퍼존(200m, 400m, 600m, 800m)을 구분하여 산출하였다. 최종적으로 본 연구에서 활용한 지표와 지표별 개념을 표 1에 정리하였다.
또한 기존 문헌 검토 후 적용된 사회경제적 변수의 효용성을 파악하기 위해 지가, 고용, 인구, 소득에 관한 변수를 추가하여 추가적인 다중회귀 모형을 수행하였다. 물리적 요소만을 고려한 모형과 사회경제적 요소를 추가적으로 적용한 다중회귀 모형간의 비교검토를 수행하였고, 이를 통해 TOD계획요소에 관한 연구 시 사회경제적 변수의 적용 타당성을 검토하였다. 다중회귀 모형 결과를 정리하면 다음과 같다.
또한 최근 들어 지하철 역세권 중심으로 한 다양한 사회경제적 현상의 공간특성을 파악하고자 하는 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 이러한 상황을 고려하여 지가와 고용에 관한 변수를 추가 하였다. 지가와 고용의 경우 특정 버퍼존 안에 포함 되는 집계구 통계자료를 취합하여 분석에 활용하였다.
본 연구에서는 이러한 연구들이 TOD계획요소를 평가할 시 적용하는 지표를 검토하여 공통적으로 활용되는 부분을 분석에 활용하였다. 또한 최근 들어 지하철 역세권 중심으로 한 다양한 사회경제적 현상의 공간특성을 파악하고자 하는 연구가 증가하고 있다.
두 개념의 차이는 지표의 분류(Categorizing)과정 이루어지느냐 여부에 따라 차이가 발생하게 된다. 본 연구에서는 이러한 지표를 토지피복 특성과 교통특성, 대중교통 접근성, 사회경제적 특성으로 분류 하여 분석을 수행하였다. 일반적으로 국내의 TOD에 관한 연구는 지하철 역 주변의 특정반경(Buffer Zone)을 중심으로 수행된다.
수치지형도의 경우 국토지리 정보원의 1:5,000 수치지형도를 도로, 교차점, 건물 레이어의 면적과 밀도를 각 버퍼존 기반으로 공간질의과정을 거쳐 속성정보로 입력하였다. 속성화된 TOD계획지표의 경우 비율과 면적기반의 상이한 단위로 정량화하여 Z-Score로 변환하는 과정을 거쳐 최종적인 분석DB를 구축하였다. 특히 본 논문의 Street Connectivity항목은 Tresidder(2005)의 연구에서 산출한 다수의 Street Connectivity 구성 요소 중 현재 분석에 활용할 수 있는 여건이 되는 4가지 요소(교차로, 도로길이, 블록길이, 도로밀도)의 평균값을 활용하였다.
지하철 역 주변의 계획지표 간 연계를 통해 효과를 도모하는 TOD의 특성 상 계획지표간의 상관성이 존재할 가능성이 크다. 이러한 상관성을 이용해 MAUP의 효과를 구체적으로 파악하기 위하여 상관계수를 산출하였다. 상관계수는 두 변수간의 선형(Linear) 관련성에 대한 강도(Strength)를 하나의 값인 상관계수(Correlation Coefficient)로써 나타낸다(식 1).
그 후 지하철 승하차 인구자료를 종속변수로 설정하여 TOD계획요소와의 연관성을 파악하기 위해 다중 회귀분석을 수행하였다. 이를 위해 우선 Box Plot을 통해 각 TOD 지표의 분포를 검토하고 피어슨의 상관계수를 산출하여 수정 가능한 공간단위 문제(MAUP)의 발생을 검토하였다. 상관분석 결과 공간단위 설정에 따라 TOD계획지표의 정량적 수준이 상이하게 도출되는 것을 확인하였다.
또한 각 공간범위 별로 유의성을 가지는 변수의 상관관계가 상이하게 도출되었다. 이를 통해 공간 범위 설정에 따른 MAUP의 Scale Effect를 확인할 수 있었으며 이를 해결하기 위한 접근 방식으로 공간 범위별 독립적인 다중회귀 모형을 적용하였다. 또한 기존 문헌 검토 후 적용된 사회경제적 변수의 효용성을 파악하기 위해 지가, 고용, 인구, 소득에 관한 변수를 추가하여 추가적인 다중회귀 모형을 수행하였다.
본 연구에서는 이러한 상황을 고려하여 지가와 고용에 관한 변수를 추가 하였다. 지가와 고용의 경우 특정 버퍼존 안에 포함 되는 집계구 통계자료를 취합하여 분석에 활용하였다. 모든 지표는 각 지하철역에 속하는 4가지 버퍼존(200m, 400m, 600m, 800m)을 구분하여 산출하였다.
연구의 전체적인 절차는 크게 두 가지로 나뉜다. 첫 번째는 지하철 주변 지역의 공간범위 설정에 따라 달라지는 TOD 계획요소 간 상관계수의 변화추이를 파악하여 MAUP의 존재 유무를 검증하는 것이다. 두 번째 목표는 각 버퍼존으로 산출된 TOD계획요소와 지하철 승하차 인구와의 다중 회귀분석을 통해 부산광역시 TOD계획요소 분석 시 효과적인 공간범위를 탐색하는 것이다.
본 연구에서 다중회귀분석을 활용한 통계적 추론 결과로써 파악하고자 한 목표는 두 가지로 나뉜다. 첫째, 동일한 TOD계획지표를 적용하여 분석을 수행 하였을 시 지하철 승하차 인구 동태를 설명하기 위한 가장 효과적인 공간 범위를 파악하는 것이다. 두 번째, 물리적 TOD 계획요소 이외에 추가적으로 사회경제적 변수의 적용에 대한 효용성을 검토하는 것이다.
대상 데이터
그러나 연구지역을 제외한 나머지 구의 경우 산업이나 항만시설 등으로 인해 버퍼존에 불필요한 물리적 요소가 포함되었다. 따라서 TOD계획지표의 산출이라는 본 연구의 1차적인 목표를 고려하여 각각 5~7개의 비슷한 지하철역을 포함하는 7개 구(남구, 수영구, 동래구, 해운대구, 부산진구, 금정구, 연제구)로 연구지역을 한정 하였다(그림 1).
그러나 그 외 부산광역시 TOD관련 연구는 턱없이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 연구 대상지를 부산광역시로 설정하였다. 부산광역시의 7개 구에 대한 45개 지하철역을 대상으로 4 가지의 상이한 버퍼존을 설정하여 분석 공간범위로 활용하였다.
해당 자료의 경우 100m×100m 격자망 형태의 포인트 자료로 제공받아 버퍼존 별 평균값 자료로 환산하여 활용하였다. 마지막으로 본 연구의 종속변수로 활용된 지하철 승하차 인구자료는 부산 교통공사의 2011년도 집계자료 중 승하차인구 총합과 일별평균 자료를 활용하였다. 분석은 크게 GIS관련 작업과 통계적 모델링으로 나뉘는데 GIS관련 작업은 ArcGIS Desktop 10.
본 연구에서 분석에 활용한 모든 데이터는 2011년을 기준으로 적용하였다. 분석에 사용된 데이터는 크게 물리적 TOD계획요소 추출을 위한 토지피복도와 수치지형도, 그리고 속성자료로 활용할 통계자료로 구분된다.
따라서 본 연구에서는 연구 대상지를 부산광역시로 설정하였다. 부산광역시의 7개 구에 대한 45개 지하철역을 대상으로 4 가지의 상이한 버퍼존을 설정하여 분석 공간범위로 활용하였다. 부산광역시의 경우 행정구역상 총 16개의 구로 이루어져 있다.
본 연구에서 분석에 활용한 모든 데이터는 2011년을 기준으로 적용하였다. 분석에 사용된 데이터는 크게 물리적 TOD계획요소 추출을 위한 토지피복도와 수치지형도, 그리고 속성자료로 활용할 통계자료로 구분된다. 토지피복도의경우 환경 공간정보에서 제공 받은 중분류 자료 중 시가화 건조지역 자료만을 추출하여 사용하였다.
통계자료의 경우 통계청 SGIS의 집계구별 인구, 가구, 사업체 자료를 활용하였으며 집계구별로 속성화 하여 각 버퍼존 별 평균값을 활용하였다. 추가적으로 적용된 고용과 지가자료의 경우 (주)BIZ-GIS의 자료를 활용하였다. 해당 자료의 경우 100m×100m 격자망 형태의 포인트 자료로 제공받아 버퍼존 별 평균값 자료로 환산하여 활용하였다.
분석에 사용된 데이터는 크게 물리적 TOD계획요소 추출을 위한 토지피복도와 수치지형도, 그리고 속성자료로 활용할 통계자료로 구분된다. 토지피복도의경우 환경 공간정보에서 제공 받은 중분류 자료 중 시가화 건조지역 자료만을 추출하여 사용하였다. 수치지형도의 경우 국토지리 정보원의 1:5,000 수치지형도를 도로, 교차점, 건물 레이어의 면적과 밀도를 각 버퍼존 기반으로 공간질의과정을 거쳐 속성정보로 입력하였다.
각각의 요소에 대한 산출은 버퍼존 안의 밀도, 비율, 평균에 관한 공간질의를 통해 이루어졌다. 통계자료의 경우 통계청 SGIS의 집계구별 인구, 가구, 사업체 자료를 활용하였으며 집계구별로 속성화 하여 각 버퍼존 별 평균값을 활용하였다. 추가적으로 적용된 고용과 지가자료의 경우 (주)BIZ-GIS의 자료를 활용하였다.
해당 자료의 경우 100m×100m 격자망 형태의 포인트 자료로 제공받아 버퍼존 별 평균값 자료로 환산하여 활용하였다.
데이터처리
본 연구에서는 부산광역시 7개 구의 41개지하철 역 주변에 대하여 4 가지의 상이한 공간범위에 따른 TOD계획지표의 변동을 검토하였다. 그 후 지하철 승하차 인구자료를 종속변수로 설정하여 TOD계획요소와의 연관성을 파악하기 위해 다중 회귀분석을 수행하였다. 이를 위해 우선 Box Plot을 통해 각 TOD 지표의 분포를 검토하고 피어슨의 상관계수를 산출하여 수정 가능한 공간단위 문제(MAUP)의 발생을 검토하였다.
대부분의 지표는 밀도나 비율기반의 수치와 인덱스 형태로 산출된다. 그러나 측정 단위가 다르기 때문에 최종적으로는 Z-Score를 산출하여 통계모델에 적용하였다. 각 지표의 산출 방식과 분석에 사용될 변수의 코드명(Code Name)은 표 2와 같다.
이에 따라 본 연구에서는 부산시 41개 지하철 역사를 중심으로 4가지의 상이한 공간범위를 설정하여 TOD계획요소를 정량적으로 산출하고 결과의 변동성을 파악하고자 하였다. 또한 물리적 TOD계획요소 이외에 지가, 고용, 소득에 관한 사회경제적 요소를 추가적으로 적용하여 다중회귀 분석을 수행하였다. 이를 통해 연구지역의 TOD계획요소 분석 시 공간범위 설정에 따른 MAUP의 효과를 검토하였다.
마지막으로 본 연구의 종속변수로 활용된 지하철 승하차 인구자료는 부산 교통공사의 2011년도 집계자료 중 승하차인구 총합과 일별평균 자료를 활용하였다. 분석은 크게 GIS관련 작업과 통계적 모델링으로 나뉘는데 GIS관련 작업은 ArcGIS Desktop 10.1을 활용하였고 통계분석은 SPSS21과 Matlab을 활용하였다.
두 번째, 물리적 TOD 계획요소 이외에 추가적으로 사회경제적 변수의 적용에 대한 효용성을 검토하는 것이다. 이를 위해 물리적 TOD계획요소만을 변수로 활용한 모델과 사회 경제적 변수를 포함한 모델로 구분하여 다중 회귀분석을 수행하였다. 표 5는 물리적 도시환경만을 적용한 다중회귀 모델에 대한 주요 통계치를 나타낸다.
이론/모형
본 연구에 적용된 변수는 Z-Score를 기반으로 활용되었다. 표 3은 공간범위별로 산출된 연구지역 TOD계획지표의 Z-Score에 대한 공간 범위별 Box Plot 이다.
속성화된 TOD계획지표의 경우 비율과 면적기반의 상이한 단위로 정량화하여 Z-Score로 변환하는 과정을 거쳐 최종적인 분석DB를 구축하였다. 특히 본 논문의 Street Connectivity항목은 Tresidder(2005)의 연구에서 산출한 다수의 Street Connectivity 구성 요소 중 현재 분석에 활용할 수 있는 여건이 되는 4가지 요소(교차로, 도로길이, 블록길이, 도로밀도)의 평균값을 활용하였다. 각각의 요소에 대한 산출은 버퍼존 안의 밀도, 비율, 평균에 관한 공간질의를 통해 이루어졌다.
성능/효과
Box Plot을 통해 각 지표의 분포에 대해 중앙값과 사분위수, 최대와 최소 값의 위치를 통해 분포형태와 이상치를 판단할 수 있다. 각각의 TOD지표가 가지는 분포를 살펴보면 우선적으로 공간범위별 TOD계획지표의 분포에 변동성이 있음을 확인할 수 있다. Land Use Mix, Population Density 그리고 Land Price의 경우 다른 공간범위와 달리 이상치 부분에서 공간범위에 따른 변동성을 파악할 수 있다.
다양한 공간분석의 종합적 접근은 공간 단위의 설정에 따라 발생할 수있는 MAUP의 해결 방안 중 하나로 활용할 수있는 접근 방식이라 판단된다. 둘째, 사회경제적 변수를 적용한 다중회귀모형 결과가 물리적 요소만을 고려한 모형보다 개선된 추정결과를 도출하였다. 이는 TOD계획요소와 지하철 이용자 수와의 연관성에 관한 분석 시 물리적 도시 환경 이외에 사회 경제적 변수의 적용이 긍정적인 효과를 도출할 수 있음을 확인하였다.
459에 비해 미약하지만 향상된 수치로써 사회경제적 변수의 적용이 모델 추정결과에 개선효과를 발생시킨 결과이다. 또한 AIC 지수역시 우선 적으로 적용된 모든 공간 단위 중 400m 버퍼존에서 가장 낮게 산출되었다. AIC의 경우 MODEL 2가 MODEL 1에 비해 1이하의 수준에서 낮게 산출되어 모델간의 개선효과는 없는 것으로 판단되나 두 모델 모두에서 다른 공간 단위보다 400m 버퍼존에서 4이상 낮게 산출됨으로써 개선효과가 있는 것으로 볼 수 있다.
표를 검토해보면 우선 200m버퍼에 속한 TOD계획지표의 경우 Land Use Mix와 Transportation Accessibility, Land Price와 Employment 간에 통계적으로 유의한 수준에서 양의 상관관계가 도출되었다. 또한 Employment와 Land Price 지표 간에 강한 양의 상관관계가 도출되었다. 한편 Transportation Accessibility와 Population Density 지표 간에는 음의 상관관계가 도출 되었는데 이는 중심업무지구(CBD)의 기능이 월등한 지하철 역 200m 반경에는 주거인구가 많지 않기 때문으로 판단된다.
특히 200m 버퍼존과 다르게 Land Use Mix 와 Transportation Accessibility 지표 간에 음의 상관관계가 도출되었고 Employment와 Land Price 지표 간에 강한 양의 상관관계가 도출되었다. 또한 Residential Density와 Land Use Mix 역시 강한 양의 상관관계를 나타내었는데, 이는 지하철역의 중심으로 일정거리상에 존재하는 주상복합 건물의 분포로 인한 결과로 판단된다. 특히 600m 버퍼존의 경우 네 가지 공간단위 중 가장 많은 TOD지표간의 상관관계가 도출되었다.
한편 t-검정 결과 분석에 적용된 4가지 공간범위 모두에서 대중교통 접근성을 나타내는 Transportation Accessibility (DEN_BUSZ)에 대한 유의성이 발견되었다. 또한 두 가지 모델 모두 400m 버퍼존에서 가장 높은 회귀계수를 도출하였다. 이상의 결과를 통해 물리적 변수만을 적용한 MODEL 1 결과 400M 의 공간범위 안에서 정량화된 TOD계획 지표가 지하철 승하차 인구동태를 가장 잘 설명하는 것으로 나타났다.
또한 독립변수 간의 다중공선성(Multicollinearity) 문제를 파악하기 위해 각각의 공간단위별 분산팽창계수(VIF : Variation Index Factor)를 산출하였다. 산출결과 모든 공간단위별로 10이하의 VIF값이 산출되어 변수간의 다중 공선성 문제는 없는 것으로 나타났다. 수정 결정 계수의 경우 독립변수의 종류가 증가할수록 높게 산출되는 경향이 있는 결정계수(R2)의 단점을 보완할 수 있다.
이를 위해 우선 Box Plot을 통해 각 TOD 지표의 분포를 검토하고 피어슨의 상관계수를 산출하여 수정 가능한 공간단위 문제(MAUP)의 발생을 검토하였다. 상관분석 결과 공간단위 설정에 따라 TOD계획지표의 정량적 수준이 상이하게 도출되는 것을 확인하였다. 또한 각 공간범위 별로 유의성을 가지는 변수의 상관관계가 상이하게 도출되었다.
(2011)은 국내의 TOD 현황과 그 외 계획측면의 요소들을 수집하고 이에 대한 중요도 설문을 통해 TOD계획 요소로 반영할 지표를 도출하고자 하였다. 연구 결과 토지이용, 도시설계, 대중교통 분야의 38가지의 세부 계획요소를 도출하였고 이를 통해 이용자 측면을 고려한 도시계획과 교통계획분야의 통합 가이드라인을 제시하였다. Joo et al.
둘째, 사회경제적 변수를 적용한 다중회귀모형 결과가 물리적 요소만을 고려한 모형보다 개선된 추정결과를 도출하였다. 이는 TOD계획요소와 지하철 이용자 수와의 연관성에 관한 분석 시 물리적 도시 환경 이외에 사회 경제적 변수의 적용이 긍정적인 효과를 도출할 수 있음을 확인하였다. 근래에 들어 역세권 주변의 물리적 환경에 대한 과학적 평가와 그를 통한 효과적인 도시개발의 중요성이 부각되고 있다.
또한 두 가지 모델 모두 400m 버퍼존에서 가장 높은 회귀계수를 도출하였다. 이상의 결과를 통해 물리적 변수만을 적용한 MODEL 1 결과 400M 의 공간범위 안에서 정량화된 TOD계획 지표가 지하철 승하차 인구동태를 가장 잘 설명하는 것으로 나타났다. 표 6은 물리적 지표만을 적용한 MODEL 1과 달리 지가(Land Price), 고용(Employment), 인구(Population Density), 소득(Income)의 4가지 변수를 추가 하여 수행한 결과를 나타낸다.
다중회귀 모형 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 400m의 공간 범위가 연구지역의 TOD 계획요소에 대한 실증 분석 시 가장 효과적인 공간 범위임을 도출하였다. 다양한 공간분석의 종합적 접근은 공간 단위의 설정에 따라 발생할 수있는 MAUP의 해결 방안 중 하나로 활용할 수있는 접근 방식이라 판단된다.
400m와 600m 버퍼존의 경우 200m보다 다양한 TOD계획요소간의 상관관계가 도출되었다. 특히 200m 버퍼존과 다르게 Land Use Mix 와 Transportation Accessibility 지표 간에 음의 상관관계가 도출되었고 Employment와 Land Price 지표 간에 강한 양의 상관관계가 도출되었다. 또한 Residential Density와 Land Use Mix 역시 강한 양의 상관관계를 나타내었는데, 이는 지하철역의 중심으로 일정거리상에 존재하는 주상복합 건물의 분포로 인한 결과로 판단된다.
표 4는 각 버퍼존 별로 적용된 TOD계획지표들 간의 상관계수 중 90%이상의 신뢰도를 나타낸 사항만을 나타낸 것이다. 표를 검토해보면 우선 200m버퍼에 속한 TOD계획지표의 경우 Land Use Mix와 Transportation Accessibility, Land Price와 Employment 간에 통계적으로 유의한 수준에서 양의 상관관계가 도출되었다. 또한 Employment와 Land Price 지표 간에 강한 양의 상관관계가 도출되었다.
459로써 가장 좋은 모델 부합도를 보이고 있었다. 한편 t-검정 결과 분석에 적용된 4가지 공간범위 모두에서 대중교통 접근성을 나타내는 Transportation Accessibility (DEN_BUSZ)에 대한 유의성이 발견되었다. 또한 두 가지 모델 모두 400m 버퍼존에서 가장 높은 회귀계수를 도출하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
본 연구에서, 다중회귀분석을 활용한 통계적 추론 결과로써, 파악하고자 한 목표 두 가지는 무엇인가?
본 연구에서 다중회귀분석을 활용한 통계적 추론 결과로써 파악하고자 한 목표는 두 가지로 나뉜다. 첫째, 동일한 TOD계획지표를 적용하여 분석을 수행 하였을 시 지하철 승하차 인구 동태를 설명하기 위한 가장 효과적인 공간 범위를 파악하는 것이다. 두 번째, 물리적 TOD 계획요소 이외에 추가적으로 사회경제적 변수의 적용에 대한 효용성을 검토하는 것이다. 이를 위해 물리적 TOD계획요소만을 변수로 활용한 모델과 사회 경제적 변수를 포함한 모델로 구분하여 다중 회귀분석을 수행하였다.
대중교통 지향형 도시개발이란 무엇인가?
대중교통 지향형 도시개발(TOD : TransitOriented Development, 이하 TOD)은 지하철역과 같은 대중교통 결절점을 중심으로 대중교통시설, 토지이용의 밀도(Density) 및 다양성(Diversity), 보행 친화적 도시설계(Walk Friendly Urban Design)를 핵심요소로 하는 도시개발 방식이다(Sung et al., 2007).
Box Plot의 기능은 무엇인가?
표 3은 공간범위별로 산출된 연구지역 TOD계획지표의 Z-Score에 대한 공간 범위별 Box Plot 이다. Box Plot을 통해 각 지표의 분포에 대해 중앙값과 사분위수, 최대와 최소 값의 위치를 통해 분포형태와 이상치를 판단할 수 있다. 각각의 TOD지표가 가지는 분포를 살펴보면 우선적으로 공간범위별 TOD계획지표의 분포에 변동성이 있음을 확인할 수 있다.
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