[논문]남북경제협력 정상화를 대비한 철도 물류망 구축 방안

김정현; 김강석; 김용진; 유정훈

doi:10.12652/ksce.2016.36.3.0511

남북경제협력 정상화를 대비한 철도 물류망 구축 방안
Trans-Korea Rail Logistics Strategy for the Normalization of South and North Korea Economic Cooperation 원문보기

대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.36 no.3, 2016년, pp.511 - 520

김정현 (한국철도기술연구원) , 김강석 (선구엔지니어링(주)) , 김용진 (인하대학교) , 유정훈 (아주대학교)

초록
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유라시아 이니셔티브의 구현과 남북간 경제협력 정상화 및 통일 시대에 대비하기 위하여서는 남북한 철도망의 연결이 필수적이다. 본 연구에서는 남북한 경제협력이 정상화 되어 남북간의 교역이 활성화되고, 러시아 및 중국으로의 통과 물동량을 소화할 수 있는 철도 물류망의 구축방안을 제시한다. 24 조치 이후 중단된 남북간 물동량 및 북한지역 통과 물동량을 예측하고, 이를 수송할 수 있는 노선대안을 설정하고 이 노선의 개선에 필요한 비용을 추정하였으며, 노선별 투자우선순위를 제시하였다. 그 결과 물류수송 측면에서 TCR의 효용 및 정책적 가치가 TSR 보다 큰 것으로 나타났다. 이에 반하여 TSR로 연결되는 철도망은 기존의 동해축 보다는 상대적으로 국내 수요가 많은 수도권을 경유하는 노선이 보다 우선 순위가 높은 것으로 나타났다. 그러나 이 노선은 중앙선의 용량제약으로 인하여 추가적으로 수도권 외곽철도의 신설이 바람직한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 정상적인 경제협력상태를 가정한 결과이며, 통일 이후에는 남북한 지역 모두 추가적인 노선의 건설 및 개량 사업이 필요할 것으로 예상된다.

Abstract ▼ AI-Helper

It is essential to connect the railroads between South and North Korea in order to the implementation of the Eurasia initiatives and prepare for the normalization of the economic cooperation between south and north Korea as well as the unification. This study provides the strategy to establish the rail logistics network for the normalized trades between south and north Korea, and the accommodation of the logistics demands to China and Russia. The alternative routes were designated and the costs for the rehabilitation were estimated, and suggested the priority for the investment. The Trans-China Rail is prior to the Trans-Siberia Rail in terms of the utility for the logistics and the political value. In connection to the TSR, it is desirable to pass the Seoul-Gyeonggi area where the demand is greater than the other area. This route is limited by the restriction in the capacity, then the Gyeonggi Ring Rail route may be necessary.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 중국쪽의 소사~원시~대곡 노선의 운행 제약과 러시아쪽의 물동량이 우회하는 단점을 보완하기 위해 경의선, 경원선, 중앙선 등의 수도권 외곽 기존선을 연결하는 수도권외곽 철도 건설을 대안으로 설정하여 포함하였다. 6개의 정거장을 경유 하게 되며 이 중 파주와 평택역은 기존역을 활용할 수 있다.
이중 남북한간 물동량은 다시 위탁가공 물동량과 개성공단 물동량으로 분류된다. 본 연구에서는 다양한 미래상황에 대응할 수 있는 전략을 구축하기 위하여 시나리오를 설정하여 남북한 물동량을 예측하였다.
본 연구에서는 제1단계, 즉 남북한 경제협력이 정상화 되어 남북간의 교역이 활성화되고, 러시아 및 중국으로의 통과 물동량을 소화할 수 있는 철도 물류망의 구축방안을 제시하는 것을 목표로 하였다.

가설 설정

북한 구간의 신설선 건설은 해당 노선의 동일 코리도(Corridor)에서 고원~금강산~군사분계선 구간만 단선전철로 건설하고 TCR, TSR 경유노선은 모두 복선 전철로 건설하는 것으로 가정하였다. 급곡선이 많은 기존선을 개량할 경우 노선의 직선화에 따라 기존선 연장 보다 단축되는데 본 검토에서의 신설노선 연장은 기존선 대비 10%를 단축하여 기존 노선의 90%로 건설되는 것으로 가정하여 신설선 공사비를 산출하였으며, 기존선 보수 공사비는 궤도 개량비(재료비)만 반영하였다.
러시아쪽의 연결은 현재 압록강역과 나진간 국제열차가 운행 중에 있으며 러시아의 광궤용 열차가 운행할 수 있는 이중궤간이 부설되어 있음으로 압록강역에서 러시아쪽 물동량이 연결되는 것으로 가정하였다.
북한 구간의 신설선 건설은 해당 노선의 동일 코리도(Corridor)에서 고원~금강산~군사분계선 구간만 단선전철로 건설하고 TCR, TSR 경유노선은 모두 복선 전철로 건설하는 것으로 가정하였다. 급곡선이 많은 기존선을 개량할 경우 노선의 직선화에 따라 기존선 연장 보다 단축되는데 본 검토에서의 신설노선 연장은 기존선 대비 10%를 단축하여 기존 노선의 90%로 건설되는 것으로 가정하여 신설선 공사비를 산출하였으며, 기존선 보수 공사비는 궤도 개량비(재료비)만 반영하였다.
총사업비 구성은 공사비, 부대비(설계, 감리 등), 용지비, 예비비로 구성하였다. 신선건설에 따른 용지비는 남한구간의 경우 개략 추정하여 반영하되 북한구간의 용지비는 시장가격 추정이 불가능하며 모두 북한당국 소유로 무상공급이 가능한 것으로 가정하여 비용에 반영하지 않는 것으로 하였다.
요녕성의 경우 다롄항과의 접근성이 우수하므로 항만에 가까운 지역에서 발생/수요 하는 화물은 기존의 해상운송체계를 이용할 것으로 예상되어서 50%의 물동량이 TKR을 이용할 것으로 가정하였으며, 흑룡강성과 길림성의 경우 100% TKR을 이용할 것으로 가정하였다.
24조치로 인해 교역이 중단되었다. 장래 남북교역이 재개된다면 2005년부터 2009년의 추세선을 따라서 물동량이 증가한다는 가정하에서 추세선을 활용하여 예측하였다(Ministry of Unification, 2005~2013).
장래 북한철도를 연결하여 중국(TCR)과 시베리아 대륙철도(TSR)의 화물을 수송할 경우를 가정하여 운영 시나리오에 따른 대안을 설정하였다. 중국쪽 철도연결점은 북한의 신의주역와 만포역이 있으나 만포역과 연결되는 만포선의 시설 노후 등을 고려하여 중국쪽 물동량은 모두 신의주역을 통과하여 남쪽으로 운행되는 것으로 가정하였다.
장래 북한철도를 연결하여 중국(TCR)과 시베리아 대륙철도(TSR)의 화물을 수송할 경우를 가정하여 운영 시나리오에 따른 대안을 설정하였다. 중국쪽 철도연결점은 북한의 신의주역와 만포역이 있으나 만포역과 연결되는 만포선의 시설 노후 등을 고려하여 중국쪽 물동량은 모두 신의주역을 통과하여 남쪽으로 운행되는 것으로 가정하였다.

제안 방법

TCR과 TSR의 노선연결에 따른 운행경로는 북한과 남한의 철도상황을 고려하여 북한쪽은 기존시설을 이용하는 방안과 전면적으로 개량하는 방안, 남한쪽은 기존 또는 장래 철도망을 이용하는 방안과 추가노선을 건설하는 방안 등으로 검토하였다.
TSR 물동량은 한국과 러시아의 교역 물동량뿐만 아니라 해상운송 및 TCR과의 경쟁 등을 고려하여야 한다. TSR의 요금정책과 해상 운송료에 따라 물동량은 변이가 큰 것으로 나타나며, 본 연구에서는 현재 알려져 있는 TSR 물동량과 러시아 및 주요 중앙아시아 국가와의 교역액 및 교역중량의 비율을 근거로 미래 물동량을 예측하였다(Boris, 2008).
개성공단은 현재 1단계 사업이 완료되어 있는 상태로서, 향후 확장예정에 있으나 본 연구에서는 1단계 사업만을 반영하였으며, 1단계 사업의 경우 현재 운영 중임을 고려하여 추세선을 활용하여 예측하였다(Ministry of Unification, 2005~2013).
동북3성의 물동량은 다롄항을 이용하는 것 이외에는 대체 운송 수단이 마땅하지 않아서 TKR이 활성화 될 경우 요녕성 다롄항 인근 지역을 제외하고는 대부분 TKR, 경의선 축을 이용할 것으로 예상된다. 동북3성의 반입:반출 비율은 물동량 중 수출물동량과 수입 물동량의 비율을 이용하여 산출하였다.
사업비 추정은 북한의 기존선 개량 대안과 노선 신설로 구분하여 추정하였다. 신선 건설의 사업비는 예비타당성조사지침의 건설단 가를 기준연도로 조정하여 적용하였고 필요시 타 사업의 자료를 활용하였다.
사업비 추정은 북한의 기존선 개량 대안과 노선 신설로 구분하여 추정하였다. 신선 건설의 사업비는 예비타당성조사지침의 건설단 가를 기준연도로 조정하여 적용하였고 필요시 타 사업의 자료를 활용하였다.
앞서 설정된 4개의 대안의 우선순위 판단은 정량적 분석결과와 정성적 분석결과의 통합에 있어서 어려움, 서로 상이한 척도(scale)을 가지는 평가항목을 통합하는데 어려움, 평가의 일관성과 사업의 특수성을 동시에 반영해야 하는 어려움, 여러 전문가들의 의견을 종합하여 최종적인 결론을 도출할 필요성 등에 따라 다기준 분석을 통하여 결정하였다.
예측된 물동량과 설정된 노선대안을 적용하여 노선별 화물열차운행수요를 분석하였다. 화물열차 1편성 25량을 기준으로 통행량 배정결과에 따르면 2036년의 최대 운행수요는 10회/일/편도로 나타났으며, 최대 수요구간은 전부 수도권 이북구간이었다.
이를 위하여, 524 조치 이후 중단된 남북간 물동량 및 북한지역 통과 물동량을 예측하고, 이를 수송할 수 있는 노선대안을 설정하고 이 노선의 개선에 필요한 비용을 추정하였으며, 노선별 투자우선순위를 제시하였다.
총사업비 구성은 공사비, 부대비(설계, 감리 등), 용지비, 예비비로 구성하였다. 신선건설에 따른 용지비는 남한구간의 경우 개략 추정하여 반영하되 북한구간의 용지비는 시장가격 추정이 불가능하며 모두 북한당국 소유로 무상공급이 가능한 것으로 가정하여 비용에 반영하지 않는 것으로 하였다.
태평양에서 유럽을 잇는 철도노선을 위하여 시베리아횡단철도(TSR)와 남북횡단철도의 연결 가능한 노선 대안을 설정하였다.
평가항목으로는 대안이 가지는 수요측면의 우수성을 반영하는 ‘수송물동량’ 항목, 대안이 가지는 전체 건설비용의 적절성을 반영하는 ‘건설비용’ 항목, TCR 및 TSR의 직접적인 1차 연결국가인 러시아와 중국의 국제적인 사회경제정책에 있어서 각 대안의 적절성을 평가하는 ‘정치외교적 환경’, 대안이 가지는 장래 남북철도망에서의 철도네트워크 기능 및 효율성을 평가하는 ‘철도네트워크 효율성’ 항목 등의 4가지로 설정하였다.

대상 데이터

남북철도의 평양 통과에 부정적인 북한측의 선호노선으로서 러시아쪽의 물동량 중 경부선과 수도권과 충청권, 경북권, 호남권의 물동량을 경부선과 호남선등으로 수송한다.
개성공단에서 수요/발생 되는 물동량은 서울에서 개성까지 직선 거리가 50km에 지나지 않음으로 대부분 화물자동차를 이용하게 될 것으로 예상된다. 반입 반출 비율은 중단사태가 있었던 2013년을 제외하고 2010년부터 2012년까지의 3개년의 반입 반출 물동량 비율의 평균값을 구하였다.
본 연구에서 목표연도는 향후 20년 후인 2036년으로 설정하였으며, 물동량 예측은 524 조치 이전의 물동량 증가 추이를 반영하였다.
본 연구에서 적용된 AHP 분석은 남북교통 및 국가철도망 구축 관련 연구수행 경험이 있는 10인의 전문가를 선정하여 설문조사를 통하여 수행되었다.
본 평가에서는 총 10인의 전문가를 선정하여, 평가항목 및 평가 대안에 대한 설문조사를 실시하였으며, 각 평가자에 대한 설문결과의 분석과 종합결과는 Tables 11 and 12와 같다.

성능/효과

10인의 전문가들의 평가결과를 종합한 결과, Table 13과 같이 대안3(TCR축 연결 사업)의 점수가 0.3257로 가장 높아 우선순위가 가장 높은 것으로 분석되었으며, 대안1(TSR축 연결 사업)의 점수가 0.1863으로 가장 낮아 우선순위가 가장 낮은 것으로 분석되었다.
TSR로 연결되는 철도망은 기존의 동해축 보다는 상대적으로 국내 수요가 많은 수도권을 경유하는 노선이 보다 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 그러나 이 노선은 중앙선의 용량제약으로 인하여 추가적으로 수도권 외곽철도의 신설이 바람직한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 TSR과 TCR로 연결되는 남북한 연결 철도망(TKR)을 구축함에 있어 어느 노선대를 우선으로 하는 것이 적절한 것인지에 대한 분석을 수행한 결과, 물류수송 측면에서 TCR의 효용 및 정책적 가치가 TSR 보다 큰 것으로 나타났다.

후속연구

TCR로 연결되는 노선에서도 광역철도노선인 소사~대곡 노선을 활용하는데, 운행상의 어려움이 있을 것으로 판단되나 본 연구에 서 목표연도로 설정한 2036년까지는 10회/일 수준의 운행횟수가 필요한 것으로 분석되어 야간시간대를 활용한 운행에는 지장이 없을 것으로 판단된다. 그러나 통일 이후 북한지역의 개발에 따른 물동량 증가시에는 TSR의 경우와 마찬가지로 수도권 외곽철도의 건설이 필요할 수 있을 것이다.
그러나 본 연구에서는 현재 북한~중국, 북한~러시아 간의 물동량을 고려하지 못한 한계가 있어, 향후 북중 및 북러간 물동량 수요를 고려한 TCR과 TSR 연결 철도망에 대한 용량과 운영에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.
남북철도 물류망의 구축은 2010년 524 조치 이후 중단된 우선 남북 경제협력의 정상화 시 남북한 교역 물동량 및 중국, 러시아로 연결되는 통과 물동량을 소화할 수 있는 철도망을 구축하는 제1단계와 통일 이후 북한지역의 개발에 따른 북한 내부 물동량 및 남북한간의 추가적인 물동량, 그리고 러시아, 중국으로의 추가적인 물동량을 소화할 수 있는 남북한 지역의 균형화된 철도망을 구축하는 제2단계로 구분하는 것이 바람직 할 것이다.
수도권 지역의 경부선 및 경원선, 경의선은 서울을 통과하고 있으나 선로용량의 제약으로 대북통과 물동량을 수용하기에는 한계가 있을 것으로 판단된다. 소사~원시~대곡~서해선으로 연결되는 노선이 현재 건설 중이고 향후 화물열차가 운행가능토록 계획되어 있으나 소사~원시~대곡 노선은 통근형 광역철도가 주된 목적으로 비첨두시 일부 시간대에 운영이 가능할 것으로 예상된다. 또한 러시아쪽의 물동량이 수도권 오봉역으로 운행하기에는 현 철도망에서는 강릉역 인근에서 원주~강릉 노선을 경유하여 중앙선, 충북선, 경부선으로 운행하여야 하나 운행거리가 길어지는 단점이 있다.
수도권 지역의 경부선 및 경원선, 경의선은 서울을 통과하고 있으나 선로용량의 제약으로 대북통과 물동량을 수용하기에는 한계가 있을 것으로 판단된다. 소사~원시~대곡~서해선으로 연결되는 노선이 현재 건설 중이고 향후 화물열차가 운행가능토록 계획되어 있으나 소사~원시~대곡 노선은 통근형 광역철도가 주된 목적으로 비첨두시 일부 시간대에 운영이 가능할 것으로 예상된다.
이러한 결과는 현재와 같은 남북 경제협력 중단사태를 끝내고 524 조치 이전의 정상적인 경제협력을 가정한 결과이며, 통일 이후 북한지역의 개발이 이루어지고 물동량이 증가할 경우에는 남북한 지역 모두 추가적인 노선의 건설 및 개량 사업이 필요할 것으로 예상된다
또한 독일의 사례로 볼 때 통일 이후의 남북한 경제활동 교류 패턴은 북한지역의 신규 개발 사업등에 따라 현재와는 전혀 다르게 전개될 수 있으며, 이 경우 남북연결 철도망은 현재까지의 추세와 전혀 다른 수요패턴에 부합하도록 재구성하여야 할 것이다. 통일 이후 북한의 개발은 남한이 주도적 역할을 하게 될 것이므로, 다양한 통일 이후 북한개발 시나리오에 따른 철도망 연결 및 북한 내부 철도망 구축계획에 대한 연구도 필요할 것으로 사료된다

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	남북한 철도망의 연결은 무엇을 위해 필수적인가?	유라시아 이니셔티브의 구현과 남북간 경제협력 정상화 및 통일 시대에 대비하기 위하여서는 남북한 철도망의 연결이 필수적이다. 본 연구에서는 남북한 경제협력이 정상화 되어 남북간의 교역이 활성화되고, 러시아 및 중국으로의 통과 물동량을 소화할 수 있는 철도 물류망의 구축방안을 제시한다.
	남북철도망 연결은 무엇에서 필수적인 요소가 될 것인가?	유라시아 이니셔티브의 구현과 남북간 경제협력 정상화 및 통일 시대에 대비하기 위하여서는 남북한 철도망의 연결이 필수적이다. 남북철도망 연결은 남북경제협력이 정상화될 경우 도로망이 열악 하여 철도의 화물수송 분담율이 90%에 이르는 것으로 알려져 있는 북한지역과의 물류 네트워크 구축에서 필수적인 요소가 될 것이다. 또한 중국 동북3성과 나진-핫산 지구의 성장에 따라 남한지역에서 이 지역까지 연결하는 물류망 구축이 장래 우리나라 경제에서 차지하는 비중은 매우 클 것으로 전망되고 있다.
	남북철도망 연결이 장래 우리나라 경제에서 차지하는 비중이 매우 클것으로 전망되는 이유는?	남북철도망 연결은 남북경제협력이 정상화될 경우 도로망이 열악 하여 철도의 화물수송 분담율이 90%에 이르는 것으로 알려져 있는 북한지역과의 물류 네트워크 구축에서 필수적인 요소가 될 것이다. 또한 중국 동북3성과 나진-핫산 지구의 성장에 따라 남한지역에서 이 지역까지 연결하는 물류망 구축이 장래 우리나라 경제에서 차지하는 비중은 매우 클 것으로 전망되고 있다.

참고문헌 (9)

Choi, K. H., Park, G. K., Lee, R. R. and Yoon, D. G. (2012). "A study on the economic validity of TSR connecting TKR." Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, Korean Society of Marine Environment & Safety, Vol. 18, No. 4, pp. 345-351.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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