[논문]타당성 평가지표를 활용한 터널식 공동구 설치가능지역 검토

오원준; 진규남; 나귀태; 조중연; 심영종

doi:10.9711/ktaj.2019.21.6.795

타당성 평가지표를 활용한 터널식 공동구 설치가능지역 검토
Review of the installable area of multi-utility tunnel using feasibility assessment indexes 원문보기

Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association = 한국터널지하공간학회논문집, v.21 no.6, 2019년, pp.795 - 810

오원준 (한국토지주택공사 토지주택연구원 건설환경연구실) , 진규남 (한국토지주택공사 토지주택연구원 건설환경연구실) , 나귀태 ((주)한국종합기술 구조부) , 조중연 (유니콘스(주)) , 심영종 (한국토지주택공사 토지주택연구원 건설환경연구실)

초록
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본 논문에서는 공동구 도입에 대한 계획 및 설계 단계 이전에 공동구 설치가능 지역과 연장을 개략적으로 결정할 수있는 방법에 대한 연구를 진행하였다. 이를 위하여 자료획득이 가능하며 지역적 특성을 반영하고 있는 교통량, 인구밀도, 방재지수(종사자수) 및 시가화율 4개의 타당성 지표를 사용하였다. 서울시 공동구 설치 가능 지역 중 터널식으로 설치 가능한 노선에 대한 타당성 지표의 평균값과 최소값을 고려하여 설치 기준을 설정하였다. 분석대상 지역은 14개의 권역을 기준으로 200개 지역을 대상으로 하였다. 분석결과 타당성 지표의 최소값을 기준으로 터널식 공동구는 교통량 및 인구 등이 많은 39개 지역에 설치가 적합한 것으로 나타났다. 반면, '군' 단위 등은 '시, 구'에 비하여 인구가 넓게 분포되어 공동구 설치가 적합하지 않은 것으로 분석되었다. 또한 각 지표의 최소값을 중심으로 지표값이 커질수록 터널식 공동구 설치 지역이 줄어듦을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, The study was conducted on the method to roughly determine the area and length of the multi-utility tunnel before the planning and design phase of the multi-utility tunnel construction. For this purpose, four feasibility indexes were used: traffic density, population density, disaster prevention index (number of workers), and urbanization rate, which reflect the regional characteristics. The installation criteria were set in consideration of the average value and minimum value of the feasibility indexes for the tunnel type among areas that can be installed in the multi-utility tunnel of Seoul. The analysis area included 200 areas based on 14 zones. The results of the analysis based on the minimum value of feasibility indexes indicated that the tunnel type of multi-utility tunnel is suitable for 39 areas with high traffic volume and population. On the other hand, the 'gun' area, etc., has a wider population than the 'si' and 'gu', suggesting that it is not suitable to install multi-utility tunnel. In addition, it can be seen that the larger the index value centered on the minimum value of each index, the smaller the tunnel type of multi-utility tunnel installation area.

주제어

표/그림 (18)

그림 Fig. 1. PDCA Process for installing the multi-utility tunnel (Sim et al., 2017)
그림 Fig. 2. Feasibility assessment indexes considered when analyzing the planned area of the multi-utility tunnel (Chung and Na, 2018)
표 Table 1. Selection of feasibility assessment index
그림 Fig. 3. Analysis method for setting criteria
표 Table 2. Applied criteria values for feasibility assessment
표 Table 3. Applied criteria values by condition
표 Table 4. Target area for analysis
표 Table 5. Select the section to be reviewed (unit: km)
표 Table 6. Installable area status of multi-utility tunnel (Case 1)
표 Table 6. Installable area status of multi-utility tunnel (Case 1) (continue)
표 Table 7. Installable area status of multi-utility tunnel (Case 2)
표 Table 7. Installable area status of multi-utility tunnel (Case 2) (continue)
표 Table 8. Installable area status of multi-utility tunnel (Case 3)
표 Table 8. Installable area status of multi-utility tunnel (Case 3) (continue)
표 Table 9. Installable area status of multi-utility tunnel (Case 4)
표 Table 9. Installable area status of multi-utility tunnel (Case 4) (continue)
표 Table 10. Installable area status of multi-utility tunnel (Case 5)
그림 Fig. 4. Installable length of multi-utility tunnel according to the case

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 공동구 도입에 대한 계획 및 설계 단계 이전에 전국단위 공동구 설치가능 지역과 연장을 개략적으로 결정할 수 있는 방법에 대한 연구를 진행하였다.
이에 본 논문에서는 공동구 도입에 대한 계획 및 설계 단계 이전에 공동구 설치가능 지역 결정과 연장을 개략적으로 결정할 수 있는 방법을 제시하였다. 이에 본 논문에서는 공동구 도입에 대한 계획 및 설계 단계 이전에 공동구 도입 설치가능 지역의 결정과 연장에 관한 전국단위 기본구상에 대한 검토 방법을 제시하였다.
그러나 PDCA의 구상단계 및 최적화단계에서 공동구가 설치되는 지역의 타당성 및 경제성 분석을 수행하기 위해서는 각종 지표에 대한 관련 데이터가 구축되어 있어야 하므로 전국을 대상으로 한 모든 지역의 공동구 설치 가능여부를 판단하는 것은 현실적으로 불가능한 실정이다. 이에 본 논문에서는 공동구 도입에 대한 계획 및 설계 단계 이전에 공동구 설치가능 지역 결정과 연장을 개략적으로 결정할 수 있는 방법을 제시하였다. 이에 본 논문에서는 공동구 도입에 대한 계획 및 설계 단계 이전에 공동구 도입 설치가능 지역의 결정과 연장에 관한 전국단위 기본구상에 대한 검토 방법을 제시하였다.

제안 방법

공동구 설치 가능 지역의 비교를 위하여 데이터 수집이 가능하고 지역적 특색을 나타낼 수 있는 4개의 지표(교통량, 인구밀도, 방재지수, 시가화율)를 기준지표로 선정하였다. 각 지표는 서울시 공동구 기본계획 수립시 축적된 서울시의 데이터를 활용하였으며 최소값을 기준으로 늘려가며 지역별로 공동구 설치 가능성을 분석하였다. 공동구 설치가능 연장은 서울시의 전체 노선 중 최종으로 선정된 공동구 설치 가능 노선의 비율인 49.
공동구 설치 가능 지역의 비교를 위하여 데이터 수집이 가능하고 지역적 특색을 나타낼 수 있는 4개의 지표(교통량, 인구밀도, 방재지수, 시가화율)를 기준지표로 선정하였다. 각 지표는 서울시 공동구 기본계획 수립시 축적된 서울시의 데이터를 활용하였으며 최소값을 기준으로 늘려가며 지역별로 공동구 설치 가능성을 분석하였다.
2)는 도로관리측면, 공공시설측면, 도시환경 측면의 상위 3부문의 하위 16개 지표를 갖는 계층구조로 구성된다(Chung and Na, 2018). 도로관리측면은 6개 하위지표, 공공시설측면은 5개 하위지표, 도시환경측면은 5개의 지표로 구성되어 있는데 공동구 설치의 타당성 평가 시 객관적인 지표로 활용이 가능하며, 본 논문에서는 이들 지표 중 DB 수집 가능성과 지역특성을 고려한 지표를 선정하여 공동구 설치 가능지역을 선정하는데 활용하였다.
2)를 활용하여 모든 지역에 적용시 보다 정확한 분석이 가능하나, 관련 지표의 대부분이 현장 조사 및 관계기관의 협조가 있어야 획득이 가능한 자료이다. 본 논문에서 사용할 지표는 기본적으로 데이터 수집이 가능한 지표이어야 하며 지역 분석시 지역의 특징을 대표할 수 있는 지표를 선정하였다.
서울시 공동구 설치 기본계획(Seoul Metropolitan Government, 2014)은 타당성과 경제성의 평가를 합리적으로 결합하기 위해 민감도 분석을 시행하였으며, 각각의 가중치를 8:2로 반영한 후 합산한 종합평가점수를 산출하였다. 본 논문에서는 지표의 기준설정을 위하여 타당성, 경제성, 종합평가의 각 분석결과를 모두 활용하는 방법을 적용하였다. 서울시의 분석 대상 전체 309노선에 대하여 타당성 평가 순위 100위, 경제성 평가 순위 100위, 타당성 평가와 경제성 평가의 가중치를 각각 8:2로 반영한 종합평가 순위 100위에 모두 해당하는 노선(Fig.
이와 같이 본 논문에서는 분석대상 지역에 대하여 교통량, 인구밀도, 방재지수(종사자수), 시가화율 4개의 지표(http://kostat.go.kr, http://www.road.re.kr)를 활용하여 분석하였다.
전국을 14개 권역으로 분류 후 광역시는 ‘구 또는 군’ 단위, 그 외 지역은 ‘시 또는 군’ 단위로 하였으며, 대상 지역을 총 200개 지역으로 분류하였다.

대상 데이터

53개 노선 중 개착식 8개 노선은 기준설정을 위한 분석에서 제외하였으며, 터널식으로 설치가능한 45개 노선의 교통량, 인구밀도, 방재지수, 시가화율 데이터를 활용하여 Table 2와 같이 기준을 설정하였다. 각 지표의 최소값과 최대값 사이의 수치를 활용할 예정이지만 서울시 지표의 값은 타 시/군과 비교하여 상당히 높은 값을 나타내므로 최소값과 평균값의 1/2을 최대한도로 하여 Table 3과 같이 분석할 예정이다.
Case 3의 경우 분석 결과 총 14개 지역(Table 8)이 선정 되었으며, 공동구 총 설치가능 연장은 553.7 km (광로 155.7 km, 대로 398.0 km)로 분석되었다. 경기도는 수원 지역만 설치 가능하며, 광주와 대전 권역은 설치가능 지역에서 제외 되었다.
Case 4의 경우 분석 결과 총 9개 지역(Table 9)이 선정 되었으며, 공동구 총 설치가능 연장은 295.3 km (광로 85.7 km, 대로 209.6 km)로 분석되었다. 경기도 권역은 설치가능 지역에서 제외 되었으며, 부산, 대구, 인천 권역만 부분적으로 설치 가능 지역이 나타났다.
인천광역시는 대구광역시와 동일하게 6개 지역이 선정되었으며, 부평구와 서구의 연장이 가장 큰 것으로 나타났다. 광주광역시는 1개 지역이 선정되었으며, 광로 5.6 km, 대로 28.0 km로 분석되었다. 대전광역시는 5개의 지역 중 2개의 지역이 선정되었다.
0 km로 분석되었다. 대전광역시는 5개의 지역 중 2개의 지역이 선정되었다. 울산광역시는 3개의 지역이 선정되었으며, 남구의 연장이 가장 큰 것으로 나타났다.
분석대상지역(Table 4)은 인천 9개 지역, 대전 5개 지역, 대구 8지역, 광주 5개 지역, 울산 5개 지역, 부산 16개 지역으로 구분하였으며, 경기도는 31개 지역, 강원도는 18개 지역, 경상북도는 23개 지역, 경상남도는 18개 지역, 전 라북도는 14개 지역, 전라남도는 22개 지역, 충청북도는 11개 지역, 충청남도 지역은 15개 지역으로 구분하여 분 석하였다. 또한, 분석 대상 지역의 관련 지표에 대한 데이터는 통계청과 교통량 정보제공시스템 등을 활용하였다.
본 논문에서는 공동구 설치지역 결정과 연장 결정을 위한 기준설정을 위하여 서울시 공동구 설치 기본계획(Seoul Metropolitan Government, 2014)에서 제시한 대상 노선의 데이터 수치를 기준으로 하였다. 서울시에서 선정한 대상은 309개 노선이며, 그 중 공동구 설치가 가능한 234개 노선에 대하여 분석을 시행하였다.
분석대상지역(Table 4)은 인천 9개 지역, 대전 5개 지역, 대구 8지역, 광주 5개 지역, 울산 5개 지역, 부산 16개 지역으로 구분하였으며, 경기도는 31개 지역, 강원도는 18개 지역, 경상북도는 23개 지역, 경상남도는 18개 지역, 전 라북도는 14개 지역, 전라남도는 22개 지역, 충청북도는 11개 지역, 충청남도 지역은 15개 지역으로 구분하여 분 석하였다. 또한, 분석 대상 지역의 관련 지표에 대한 데이터는 통계청과 교통량 정보제공시스템 등을 활용하였다.
본 논문에서는 공동구 설치지역 결정과 연장 결정을 위한 기준설정을 위하여 서울시 공동구 설치 기본계획(Seoul Metropolitan Government, 2014)에서 제시한 대상 노선의 데이터 수치를 기준으로 하였다. 서울시에서 선정한 대상은 309개 노선이며, 그 중 공동구 설치가 가능한 234개 노선에 대하여 분석을 시행하였다.
본 논문에서는 지표의 기준설정을 위하여 타당성, 경제성, 종합평가의 각 분석결과를 모두 활용하는 방법을 적용하였다. 서울시의 분석 대상 전체 309노선에 대하여 타당성 평가 순위 100위, 경제성 평가 순위 100위, 타당성 평가와 경제성 평가의 가중치를 각각 8:2로 반영한 종합평가 순위 100위에 모두 해당하는 노선(Fig. 3)을 선정하여 대상 지역을 분석하였다. 3개의 조건을 모두 만족하는 노선은 총 53개이며, 개착식은 8개, 터널식은 45개로 분석되었다.
3 km로 앞서 제시한 309개 노선의 연장이 여기에 해당한다. 이 중 최종 선정된 234개 노선은 476.2 km로 전체 노선의 49.8%에 해당하며 이 비율을 공동구 연장 계산시 연장비율로 본 논문에서 활용하였다.

이론/모형

대상 지역에 대하여 각 Case별로 4개의 지표값(Table 3)을 모두 만족하게 되면 공동구 설치지역으로 선정하게 된다. 선정 이후 해당 지역에 대한 공동구 설치가능 연장은 서울시의 전체 노선 중 최종으로 선정된 공동구 설치 가능 노선의 비율(Seoul Metropolitan Government, 2014)을 활용하였다. Table 5에서 서울시 전체 구간 중 고속도로, 도시고속도로, 하천도로 등 설치가 곤란한 노선(231.

성능/효과

3)을 선정하여 대상 지역을 분석하였다. 3개의 조건을 모두 만족하는 노선은 총 53개이며, 개착식은 8개, 터널식은 45개로 분석되었다.
Case 1의 경우 분석 대상 지역 중 교통량, 인구밀도, 방재지수, 시가화율의 적용기준(값)을 모두 만족하는 지역은 총 39개 지역(Table 6)이 선정되었으며, 분석된 지역에 대하여 공동구 총 설치가능 연장은 1,738.2 km (광로 473.1 km, 대로 1,265.1 km)로 분석되었다.
Case 2의 경우 분석 결과 대상 지역 중 적용기준(값)을 모두 만족하는 지역은 총 23개 지역(Table 7)이 선정 되었으며, 분석된 지역에 대하여 공동구 총 설치가능 연장은 815.7 km (광로 219.8 km, 대로 595.9 km)로 분석되었다. Case 2의 기준값 적용 결과 울산과 전라남도 권역은 설치가능 지역에서 제외되었다.
각 지표값의 최소값을 기준으로 하는 Case 1의 경우 공동구 설치가능 지역은 총 39개 지역이 선정 되었으며, 공동구 총 설치가능 연장은 1,738.2 km (광로 473.1 km, 대로 1,265.1 km)로 분석되었다. Case 2는 23개 지역, 연장 815.
대구광역시는 총 6개 지역이 선정되었으며, 북구 및 달서구의 연장이 가장 큰 것으로 분석되었다.
경기도는 전체 분석 대상 지역 중 가장 연장이 크게 분석되었으며, 대상 지역은 8개로 분석되었다. 마지막으로, 전라남도는 19개 지역 중 최종 선정된 지역이 목포(1개)로 분석되었으며, 광로 3.6 km, 대로 39.6 km가 터널식 공동구에 적합한 지역으로 나타났다. 설치가능 연장이 가장 긴 지역은 경기도 523.
4는 Case 1~7의 지역별 공동구 광로, 대로, 전체(합)의 설치가능 연장에 대한 그래프이다. 분석 결과 터널식 공동구의 설치 가능 지역은 대부분 교통량 및 인구가 많은 대도시에 적합한 것으로 나타났으며, 인구 등이 상대로 낮은 지방 및 소도시의 경우 공동구의 설치가 적합하지 않은 것으로 나타났다. 동일한 권역에서도 종사자수, 용적률 등 발전 정도에 따라 각 Case (지표값)에 충족하는 지역이 다르게 나타나는 것으로 분석되었다.
설치가능 연장이 가장 긴 지역은 경기도 523.4 km, 가장 짧은 지역은 광주 33.6 km로 나타났으며, 설치연장이 긴 지역부터 짧은 지역의 순서는 경기도 (523.4 km) > 인천(396.9 km) > 대구(237.1 km) > 부산(220.8 km) > 울산(190.2 km) > 대전(93 km) > 전라남도(43.2 km) > 광주(33.6 km)로 분석되었다.
터널식 공동구는 교통량 및 인구 등이 많은 지역에 설치가 적합한 것으로 나타났으며, ‘군’ 단위 등은 ‘시, 구’에 비하여 인구가 넓게 분포되어 공동구 설치가 적합하지 않은 것으로 나타났다.

후속연구

터널식 공동구는 교통량 및 인구 등이 많은 지역에 설치가 적합한 것으로 나타났으며, ‘군’ 단위 등은 ‘시, 구’에 비하여 인구가 넓게 분포되어 공동구 설치가 적합하지 않은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 국가 및 지자체의 중/장기 사업과 관련하여 관련 지역에 대한 도시인프라 확충 및 터널식 공동구 검토시 기본자료로 활용 될 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	공동구 활성화에 많은 어려움을 주는 요소는?	그러나 공동구 설치계획은 국가 및 지자체에 의해 이루어지지만, 비교적 높은 건설비용과 수용기관별 요구사항 등으로 공동구 활성화에 많은 어려움을 주고 있다. 또한, 공동구 설치를 위해서는 설치지역 선정, 설치구간 검토, 수용시설항목 분석의 단계로 진행되지만 도입결정을 위한 체계적인 절차가 마련되어 있지 않는 것도 공동구 활성화에 도움을 주고 있지 못한 실정이다.
	도시의 경쟁력 제고를 위해 공동구의 필요성이 더욱 높아지고 있는 이유는?	지속가능한 도시의 경쟁력 제고를 위해 공동구는 필수적인 사회기반시설 중 하나로 인식되어가고 있다(Seoul Metropolitan Government, 2014). 또한, 안전하고 쾌적한 도로 공간의 확보 및 불필요한 예산 낭비 방지, 최근 빈발하는 지진이나 태풍 등 자연재난에 대비한 안전 확보, 생활공급시설의 안정적 공급, 유지관리 비용 절감, 장기 수용의 탄력적 대응 등 사회적, 경제적 손실을 절감하기 위하여 공동구의 필요성에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다(Kang and Choi, 2015).
	공동구 설치계획을 주도하는 곳은?	그러나 공동구 설치계획은 국가 및 지자체에 의해 이루어지지만, 비교적 높은 건설비용과 수용기관별 요구사항 등으로 공동구 활성화에 많은 어려움을 주고 있다. 또한, 공동구 설치를 위해서는 설치지역 선정, 설치구간 검토, 수용시설항목 분석의 단계로 진행되지만 도입결정을 위한 체계적인 절차가 마련되어 있지 않는 것도 공동구 활성화에 도움을 주고 있지 못한 실정이다.

참고문헌 (10)

Cho, C.Y., Sim, Y.J., Kim, H.K., Lee, P.Y., Lee, M.J. (2018), "Analysis of importance by category for quantitative economic evaluation of multi-utility tunnel", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 20, No. 1, pp. 119-130.

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Chung, J.S., Na, G.T. (2018), "A study on the feasibility assessment model of urban utility tunnel by analytic hierarchy process", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 20, No. 1, pp. 131-144.

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http://www.road.re.kr
Kang, Y.K., Choi, I.C. (2015), "Economic feasibility of common utility tunnel based on cost-benefit analysis", Journal of the Korean Society of Safety, Vol. 30, No. 5, pp. 29-36.

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Lee, S.W., Chung, J.S., Na, G.T., Bang, M.S., Lee, J.B. (2019), "A study on the feasibility evaluation technique of urban utility tunnel by using quantitative indexes evaluation and benefit ？ cost analysis", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 21, No. 1, pp. 61-77.

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Oh, W.J., Jin, K.N., Kang, Y.K., Cho, C.Y., Sim, Y.J. (2019), "Decision technique for accommodation facilities of multi-utility tunnel in basic planning phase", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 21, No. 1, pp. 79-92.

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Seoul Metropolitan Government (2014), A report of the feasibility and basic planning establishment for urban utility tunnel in Seoul, Seoul Metropolitan Government, pp. 193-231.
Sim, Y.J., Jin, K.N., Oh, W.J., Cho, C.Y. (2017), "Development of evaluation model for optimum design of multi-utility tunnel in urban area", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 19, No. 3, pp. 437-447.

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Sim, Y.J., Jin, K.N., Oh, W.J., Cho, C.Y. (2018), "Optimal alternative decision technique of accommodation facility in multi-utility tunnel using VE/LCC analysis", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 20, No. 2, pp. 317-329.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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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