[논문]비용편익 분석에 기초한 공동구의 경제적 타당성 평가

강영구; 최익창

doi:10.14346/jkosos.2015.30.5.29

문제 정의

따라서 본 논문에서는 서울시의 주요 10개 노선을 대상으로 비용-편익 분석을 통한 공동구의 경제적 타당성을 검토하고자 한다. 비용-편익 분석에서 편익 항목으로는 반복굴착비용, 관로교체비용, 도로이용자비용, 환경오염비용, 재해위험도비용, 장래확장비용, 보행통행비용 등 7항목, 비용 항목으로는 초기공사비용, 유지관리비용, 해체폐기비용, 간접비용(도로이용자비용, 환경오염비용) 등 4항목에 대한 비용분류체계를 제시하고, 비용분류체계에 따른 비용 및 편익을 항목별로 정식화하였다.
본 논문에서는 분석에 가장 민감한 영향을 미치는 비용 항목, 할인율의 변화에 따른 분석을 수행하였으며, 비용 항목은 10～50%까지, 할인율은 3.5～6.5%까지 변화를 주어 민감도 분석에 따른 B/C의 변화에 대해 검토하였다.
본론에서 제시한 정량화 평가 항목들 이외에 다양한 변수들에 대한 정량적화는 향후 공동구 연구의 발전과 실질 적용을 통해 개선되어야 할 것으로 판단되며, 본 논문에서는 현재 적용 가능한 객관적 지표를 위주로 항목을 선정하려고 하였다.
이는 초기에 비용 투자가 많은 공동구가 기존 관로에 비해 생애주기차원에서 발생하는 비용과 편익에 대한 경제성이 우수한지 여부에 대해 설치구간별 검토가 필요하기 때문이다. 이에 본 논문에서는 국내 실정에 적합한 공동구의 경제적 타당성 평가기법을 연구하였다.

제안 방법

분석 대상 10 노선에 대하여 2장의 평가 모델을 적용하여 비용-편익 분석을 실시한 결과를 다음 Table 1~3에 나타내었다. 각 노선별로 조사를 통해 얻어진 교통량과 보행자 통행량을 각각 적용하였고, 공동구 설치 연장에 따른 개착식, 터널식의 초기공사비, 관로교체비용 등을 다르게 적용하였다. 각각의 비용은 억 원 단위, 연장은 노선 길이로 km로 나타내었다.
경제성 평가의 분석기간은 비용, 편익 분석에서 관로의 내구수명, 공동구의 장래확장성, 사용자 비용과 같은 미래에 시간적으로 가치를 가지는 항목을 충분히 고려하기 위해 일본의 공동구 건설비용(추정투자액) 산정에 적용한 75년 분석기간을 적용하였으며6), 서울특별시 “2013년도 지방재정 투 · 융자사업 심사지침”에 의거하여 적정 할인율 계산을 위해 실질할인율 산정방식을 적용한 결과, 실질 할인율은 0.92%로 산정되었으나 이 값은 경제성 분석에 적용하기에 너무 작은 값이므로, “공동구 활성화 방안 연구”(2006년)에서 적용한 할인율 3.2%를 본 경제성 분석에 적용하였다.
경제성 평가의 적용노선은 서울시 주간선도로로서 인구밀집지역인 1.만리재로, 2.국회대로, 3.서초~우면길, 4.소공로~청진‧중학길, 5.강남대로, 6.여의대방로~시흥대로, 7.남부순환로, 8.양재대로, 9.서초대로, 10.녹사평대로 등 10개 노선을 선정하여 개착식 공동구와 터널식 공동구 등 2개 형식으로 구분하여 분석하였다.
본 논문에서는 공동구의 비용-편익 분석을 위한 비용분류체계로 편익으로 반복굴착비용 등 7항목, 비용으로 초기공사비용 등 5항목을 제시하고, 항목별 정식화를 산정하였다. 또한, 비용-편익 분석법을 통해 공동구의 경제적 타당성을 서울시의 주요 10개 노선을 대상으로 개착식과 터널식 등 2형식에 대해 검토하였다.
비용-편익 분석에서 편익 항목으로는 반복굴착비용, 관로교체비용, 도로이용자비용, 환경오염비용, 재해위험도비용, 장래확장비용, 보행통행비용 등 7항목, 비용 항목으로는 초기공사비용, 유지관리비용, 해체폐기비용, 간접비용(도로이용자비용, 환경오염비용) 등 4항목에 대한 비용분류체계를 제시하고, 비용분류체계에 따른 비용 및 편익을 항목별로 정식화하였다. 또한, 정식화된 식으로 개착식 및 터널식 등 공동구 시공방법에 따라 2개 형식으로 구분하여 경제적 타당성을 검토하였다. 마지막으로 분석에 가장 민감한 영향을 미치는 비용, 할인율에 변화를 주어 미래에 예기치 못한 상황 변화에 대한 예상을 할 수 있도록 민감도 분석을 수행하였다.
또한, 정식화된 식으로 개착식 및 터널식 등 공동구 시공방법에 따라 2개 형식으로 구분하여 경제적 타당성을 검토하였다. 마지막으로 분석에 가장 민감한 영향을 미치는 비용, 할인율에 변화를 주어 미래에 예기치 못한 상황 변화에 대한 예상을 할 수 있도록 민감도 분석을 수행하였다. 본 논문에서는 비용-편익 분석법을 단순히 1회 발생비용이나 현재 비용에 의존하지 않고, 사업 시행 시 타당성 검토를 위한 관리자 차원, 사용자 차원의 유지관리비용과 사회이용자비용 등 다각도에서 비용 항목을 고찰하였다.
본 논문에서는 공동구의 비용-편익 분석을 위한 비용분류체계로 편익으로 반복굴착비용 등 7항목, 비용으로 초기공사비용 등 5항목을 제시하고, 항목별 정식화를 산정하였다. 또한, 비용-편익 분석법을 통해 공동구의 경제적 타당성을 서울시의 주요 10개 노선을 대상으로 개착식과 터널식 등 2형식에 대해 검토하였다.
마지막으로 분석에 가장 민감한 영향을 미치는 비용, 할인율에 변화를 주어 미래에 예기치 못한 상황 변화에 대한 예상을 할 수 있도록 민감도 분석을 수행하였다. 본 논문에서는 비용-편익 분석법을 단순히 1회 발생비용이나 현재 비용에 의존하지 않고, 사업 시행 시 타당성 검토를 위한 관리자 차원, 사용자 차원의 유지관리비용과 사회이용자비용 등 다각도에서 비용 항목을 고찰하였다.
비용 항목의 변화에 따른 개착식과 터널식의 민감도는 비용 항목의 초기공사비용, 유지관리비용, 해체폐기비용, 간접비용(도로이용자비용 및 환경오염비용)에 변화를 주어 분석을 하였다.
따라서 본 논문에서는 서울시의 주요 10개 노선을 대상으로 비용-편익 분석을 통한 공동구의 경제적 타당성을 검토하고자 한다. 비용-편익 분석에서 편익 항목으로는 반복굴착비용, 관로교체비용, 도로이용자비용, 환경오염비용, 재해위험도비용, 장래확장비용, 보행통행비용 등 7항목, 비용 항목으로는 초기공사비용, 유지관리비용, 해체폐기비용, 간접비용(도로이용자비용, 환경오염비용) 등 4항목에 대한 비용분류체계를 제시하고, 비용분류체계에 따른 비용 및 편익을 항목별로 정식화하였다. 또한, 정식화된 식으로 개착식 및 터널식 등 공동구 시공방법에 따라 2개 형식으로 구분하여 경제적 타당성을 검토하였다.

이론/모형

공동구와 같이 공공부분 투자사업의 경제적 타당성 평가에 주로 사용되는 방법은 비용 · 편익분석, 비용 · 효과분석, 목표 · 성취분석, VE/LCC 등이 있으나 본 논문의 경제적 타당성 기법은 기존 국내외 연구에서도 많이 사용되었고, 경제적 타당성 평가 기법 적용 예의 대상인 서울시의 “2013년도 지방재정 투·융자사업 심사지침”에 의해 비용편익 분석 방법으로 선정하였다.
그러나 고려되어야 하는 변수가 많아 이러한 사업의 편익은 개량화하기 어려우므로, 기존에 연구된 “메타분석을 통한 보행통행의 시간가치 추정 연구”(2010)에서 제시된 보행통행 시간가치를 적용하였다5).

성능/효과

3.5~6.5%의 할인율에 변화를 주어 민감도 분석을 실시한 결과, 편익 항목 중 재해위험도비용을 제외한 반복굴착비용(93.1~53.9%), 관로교체비용(89.7~34.2%), 도로이용자비용(89.6~36.1%), 환경오염비용(91.2~42.5%), 장래확장비용(91.4~39.2%), 보행통행비용(93.2~53.9%) 항목은 할인율에 따라 감소하고, 비용 항목도 유지관리비용(터널식 93.3~53.9%, 개착식 93.3~53.9%)과 해체폐기비용(터널식 80.4~9.4%, 개착식 80.4~9.4%)이 감소하였다. 결론적으로 Fig.
Table 3에 나타낸 것처럼 B/C 분석결과로는 전체 구간 터널식의 B/C는 1.47～1.06 범위로 발생하여 모든 구간에서 경제적 타당성을 가지는 것으로 나타났으나, 개착식의 B/C는 1.15～0.93으로 총 10개 구간 중 4개 구간이 경제적 타당성을 가지는 것으로 조사되었다.
결론적으로 Fig. 3 및 Fig. 4와 같이 비용의 증가에 따라 B/C의 비율은 감소하지만 대안간 역전 현상은 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
4%)이 감소하였다. 결론적으로 Fig. 5, Fig. 6과 같이 할인율의 변화에 따라 B/C의 비율은 감소하지만 대안간 역전 현상은 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
네 번째, 도로이용자비용과 동일한 이유로 발생되는 환경오염비용은 환경영향으로 대기, 수질, 소음, 진동, 지반침하 등을 들 수 있으며, 이러한 환경적 변화요소에 대해 환경가치를 추정하는 것은 용이하지 않을 뿐만 아니라 설사 엄밀하게 영향을 파악한다고 해도 이를 경제적 가치로 환산하는 것은 보다 많은 불확실성을 내포한다. 따라서 비교적 영향의 정도가 크고 환경 영향에 대한 평가 및 가치화가 용이한 대기에 대한 환경비용을 추정한다.
다섯 번째, 재해위험도비용은 지진 재해로 인해 발생 가능한 관로 시설물의 손상 비용을 고려하는데 지진 재해로 인한 구조물 손상으로 인한 복구비용을 의미하고, 이러한 비용은 관로의 손상확률을 지진발생확률로 나누어 조건부 확률로 산정 후 관로 공사비의 곱으로 산정할 수 있다. 이때 가공선 및 공동구 점용시설물의 손상도 고려해야 되나, 점용시설물은 각 기관별(점용시설 관리주체) 점용계획이 완료되어야 손상평가 항목을 결정할 수 있고 손상에 대한 평가가 재해발생 경우에 따라 많이 상이하므로 가공선 및 공동구 점용 시설물의 손상은 고려하지 않았다.
두 번째, 관로의 교체비용에 대한 공동구 설치 시 편익은 관로 내구수명 도달로 인해 투입되는 교체비용을 말하며, 관로의 내구수명 도달 시 관로의 초기 공사비가 발생된다. 이는 공동구의 설치 시 관로 대비 절약할 수 있는 비용을 의미한다.
따라서, 본 논문의 경제성 평가 방법에 따른 분석 결과의 민감도 분석에 대하여 민감도는 적은 것으로 나타났다.
비용-편익 분석 결과 터널식의 B/C는 1.47~1.06 범위로 발생하여 모든 구간에서 경제적 타당성을 가지며 개착식의 B/C는 1.15~0.93으로 총 10개 구간 중 4개 구간이 경제적 타당성을 가지는 것으로 조사되었다. 편익은 도로이용자비용이 전체 편익의 대부분을 차지하였으며 관로교체비용, 보행통행비용, 환경오염비용 순으로 나타났다.
따라서, 공동구의 편익은 도로의 반복 굴착공사로 인한 교통정체비용으로 교통량, 설치연장, 공사구간 길이, 반복굴착 횟수에 많은 영향을 받는 다는 것을 의미한다. 비용도 이와 유사하게 초기비용과 도로이용자로 인한 간접비용이 많이 발생하였는데, 이는 설치연장, 교통량이 주요 영향을 미치며 도로이용자로 인한 간접비용은 터널식의 경우 개착식에 비해 교통 환경에 미치는 영향이 적어 비용이 적게 발생하는 것으로 나타났다.
세 번째, 반복 굴착 시 발생되는 도로이용자비용에 대한 편익은 관로의 시공, 보수·보강, 교체 등을 위하여 일시적인 교통통제 및 우회 시 도로의 이용자에게 부담되는 비용을 말하며, 차량운행비용, 시간지연비용, 사고비용 뿐만 아니라 도로이용자비용에 불편함 및 환경 영향에 의한 추가비용이 발생하지만, 통상 차량운행비용, 시간지연비용, 사고비용으로 산정한다.
여섯 번째, 장래확장비용은 기존 관로의 용량 부족으로 인해 미래시점에 발생 가능한 용량 확장비용을 의미하며 공동구 설치 후 인구의 증가로 인한 관로 확장을 고려하여 여유율을 두어 비용을 산정할 수 있다.
1의 비용분류체계에 따라 공동구의 편익은 반복굴착비용부터 보행통행비용까지 총 7가지 항목에 대하여 정량화하여 편익을 고려하였으며 각각의 산정 방법은 다음과 같다. 첫 번째, 반복굴착비용은 기존 관로는 상시 유지보수나 점용시설물 용량의 확장 등의 이유로 반복적인 굴착이 발생하는데 이때 비용은 공동구 설치 시 편익 항목으로 고려된다. 반복굴착비용의 산정은 지중 매설 관로의 점검 및 유지관리를 위한 도로굴착 시 발생하는 공사비용, 관로의 유지관리를 위한 반복굴착비용의 1회 굴착공사비에 따른 발생횟수를 고려해야한다.
93으로 총 10개 구간 중 4개 구간이 경제적 타당성을 가지는 것으로 조사되었다. 편익은 도로이용자비용이 전체 편익의 대부분을 차지하였으며 관로교체비용, 보행통행비용, 환경오염비용 순으로 나타났다. 따라서, 공동구의 편익은 도로의 반복 굴착공사로 인한 교통정체비용으로 교통량, 설치연장, 공사구간 길이, 반복굴착 횟수에 많은 영향을 받는 다는 것을 의미한다.

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