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친환경 대중교통 수단에 대한 인지적 특성 비교 분석 : 주성분분석을 활용하여
Cognitive Perception of an Eco-friendly Public Transportation : Using Principal Component Analysis 원문보기

韓國ITS學會 論文誌 = The journal of the Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, v.19 no.1, 2020년, pp.71 - 82  

권영민 (KAIST 기계기술연구소) ,  김수지 (KAIST 조천식녹색교통대학원) ,  변지혜 (KAIST 친환경스마트자동차센터)

초록
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교통분야의 환경오염, 석유자원고갈, 지구온난화 문제 등으로 내연기관 중심의 기존 교통시스템은 전기화를 기반으로 빠르게 재편되고 있다. 이에 수송효율이 뛰어난 친환경 대중교통수단이 향후 시장에 지속적으로 보급될 예정이다. 본 연구는 친환경 대중교통 수단들의 성공적인 도입을 위하여 대중교통 수단들의 기술적·사회적 요인들에 대한 이용 승객들의 인지적 특성을 비교분석하여 서비스 향상을 위한 방향 제시를 목표로 한다. 설문조사(N=485)를 통해 7가지 교통수단(전기버스, 수소버스, 경유버스, CNG버스, 지하철, 전기택시, 내연기관 택시)에 대한 7가지 요인(친환경성, 차내 청결성, 혼잡성, 도시 이미지, 가격경쟁력, 좌석 편안함, 승차감)의 평가가 진행되었으며, 이를 주성분분석을 활용해 분석하였다. 분석결과 잠재적 이용 승객들은 친환경 버스의 친환경성 및 도시 이미지 상승에 큰 기대를 가지고 있었으며, 기존 버스대비 차내 청결성 및 승차감도 뛰어날 것이라는 인식을 가지고 있음이 확인되었다. 연구 결과를 통하여 친환경 대중교통 수단들에 대한 승객들의 인지적 특성을 파악할 수 있었으며, 이들 결과가 친환경 교통수단의 이미지 포지셔닝 및 서비스 향상을 위한 기초 자료로 활용되기를 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The existing transportation system, which is based on internal combustion engines, is rapidly being converted to electrification. Thus, eco-friendly public transportation with high transportation efficiency will continue to spread throughout the market in the near future. The purpose of this study i...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이와 더불어 지자체별 구매보조금 배정, 전기버스 충전요금 할인, 전기버스 취득세 감면 확대 등의 지원을 통해 2022년까지 누적 3,000대의 전기버스를 보급할 계획이다. 또한 친환경 교통수단의 확대와 함께 향후 친환경 교통수단의 안전성 강화, 승차감 향상 등 이용자 편의를 높이기 위한 국내보급 확대 전략을 설계한다는 방침이다.
  • 이에 본 연구는 차세대 친환경 대중교통 수단을 포함한 총 7 종류의 지역 내 대중교통 수단에 대한 이용 승객들의 인지적 특성을 주성분분석을 활용하여 비교 분석하고, 교통수단 간 인식 차이를 파악하는 것을 주요 목표로 하였다. 또한, 전기버스 이용 유무에 따른 집단 간 차이점을 비교 분석한 후 차세대 대중교통 수단의 도입 및 이미지 개선을 위한 방안 제시에 근거가 될 만한 연구를 진행하고자 하였다.
  • 본 연구는 대중교통 수단들의 사회적․기술적 속성과 관련된 7가지 요인에 대한 이용자들의 인지적 특성을 분석하고자 한다. 승차감, 차내 청결성, 차내 혼잡성, 요금 경쟁력, 좌석 편안함 등 기존의 대중교통 서비스 연구에서 고려되던 5가지 요인에(Mahmoud and Hine, 2013; Noor and Foo, 2014), 친환경성, 도시 이미지 개선 등 친환경 대중교통 서비스와 관련된 2가지 요인을 추가로 포함했다.
  • 본 연구는 친환경 대중교통 수단을 포함한 도시 내 7가지 대중교통 수단에 대한 잠재적 이용승객들의 인지적 특성을 비교하는 데 있다. 설문조사는 대중교통 수단을 적어도 1회 이상 이용한 경험이 있는 대한민국 성인을 대상으로 2019년 10월 온라인에서 시행되었다.
  • 본 연구는 친환경 대중교통(기존 대중교통 포함) 7가지 수단의 7가지 기술적․사회적 특성에 대한 이용승객들의 인지적 특성을 비교 분석하기 위해 진행되었으며, 고려되는 많은 수의 변수를 비교적 적은 수의 새로운 변인으로 줄여 직관적으로 파악하며 교통수단에 대한 소비자 인식을 공간적으로 분석하기 위해서는 주성 분분석이 가장 적합한 방법론이라 판단하였다. 이에 R 프로그램의 주성분분석 prcomp function을 이용하여 설문자료를 분석하였다.
  • 본 연구는 향후 도입될 친환경 대중교통 수단들의 사회적․기술적 속성에 대한 잠재적 이용승객들의 인지적 특성 파악을 목적으로 한다. 이를 위해 기존 대중교통 및 운송수단 4종류와 차세대 친환경 대중교통 및 운송수단 3종류 등 총 7종류의 교통수단에 대한 이미지 분석을 시행하였다.
  • 본 연구의 목표는 친환경 대중교통 수단의 사회적․기술적 속성에 대한 소비자의 인지적 특성 차이를 확인하고 교통수단 별 운영전략을 제안함에 있다. 분석을 수행하기에 앞서 수집된 데이터(대중교통 수단의 속성에 대한 소비자들의 인식)의 특징을 Correlation plot과 Heat map을 통해 살펴보았으며 이를 통해 대중교통 수단과 각 속성의 관계를 대략적으로 파악할 수 있었다.
  • 설문에 참여한 응답자들의 인구 통계학적 특성이 모집단을 잘 대변할 수 있는지 확인하였다. 설문에 참여한 총 485명 중 남성 응답자가 248명으로 여성 응답자 237명과 거의 동일한 비율로 수집되었다.
  • 개인 승용차 위주의 통행과 내연기관 위주의 교통 시스템이 전기화 기반의 대중교통 수단으로 전환될 경우 온실가스 배출량은 현재보다 월등히 낮아질 것으로 예상된다. 이에 대한민국 정부는 향후 수소버스, 전기버스와 같은 차세대 친환경 대중교통 수단의 보급을 지속해서 늘려나간다는 방침이다.
  • 이에 본 연구는 차세대 친환경 대중교통 수단을 포함한 총 7 종류의 지역 내 대중교통 수단에 대한 이용 승객들의 인지적 특성을 주성분분석을 활용하여 비교 분석하고, 교통수단 간 인식 차이를 파악하는 것을 주요 목표로 하였다. 또한, 전기버스 이용 유무에 따른 집단 간 차이점을 비교 분석한 후 차세대 대중교통 수단의 도입 및 이미지 개선을 위한 방안 제시에 근거가 될 만한 연구를 진행하고자 하였다.
  • 특히, 배터리로부터 전기를 얻어 모터를 구동시키는 전기차 관련 기술이 발전함에 따라 대중교통 시스템도 전기화로 점진적으로 전환될 예정이다. 이에 본 연구는 친환경 대중교통수단의 확대에 대응한 서비스 전략 설계를 위해 친환경 대중교통(전기버스, 수소버스, 전기택시)과 기존 대중교통 수단(경유버스, CNG버스, 지하철, 택시) 의 사회적‧기술적 요인에 대한 소비자의 인지적 특성을 비교 분석하는 연구를 진행하였다. 대중교통 이용 경험이 있는 성인 485명을 대상으로 친환경 대중교통을 포함한 7가지 교통수단의 7개요인(친환경성, 청결성, 혼잡성, 도시 이미지, 가격경쟁력, 좌석 편안함, 승차감)에 대한 평가를 실시하였으며, 수집된 데이터를 주성분분석을 통해 지각도로 표출 및 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수소버스가 전기버스에 비해 보급률이 낮은 이유는? 수소버스는 수소연료전지로부터 전기를 얻어 구동하는 버스로 수소자동차의 일종이며 전기버스와 함께 차세대 친환경 대중교통 수단으로 각광받고 있다. 하지만, 수소충전소 등 인프라 부족으로 전기버스에 비해 보급률이 낮은 실정이다. 2018년 기준 2대의 수소버스가 운행 중으로 전기버스에 비해 보급률이 낮은 수준 이지만 대형차량에 대하여 수소연료전지차로의 전환을 권장하는 정부 기조에 맞춰 2022년까지 약 2,000대의 수소버스가 전국에 보급될 계획이다.
친환경 대중교통 수단이란? 친환경 대중교통 수단이란 전기에너지를 동력원으로 운행되는 차세대 신교통수단으로 전기버스, 수소버스, 전기택시 등을 포함하며 가까운 시일 내 상용화 가능한 교통수단을 뜻한다.
주행거리가 상대적으로 긴 사업용 택시의 경우 전기택시로 전환 시, 어떤 장점을 가지는가? 전기택시는 전기버스와 같이 전기를 동력원으로 삼아 운행하는 사업용 자동차로 2012년 택시를 대중교통 범위에 포함시키는 법안이 발의되기도 했다. 주행거리가 상대적으로 긴 사업용 택시의 경우 전기택시로 전환 시 친환경성, 효율성 등에서 큰 장점을 가지므로, 서울시는 2025년까지 총 4만대의 전기택시를 확충할 계획을 가지고 있다.
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참고문헌 (18)

  1. Bak J. S., Kim S. Y. and Kim D. M.(2018), "A Study on the Economic Analysis of Introducing Battery-Based Eco Bus: Case Study of Daegu City," South Korea, The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, vol. 67, no. 3, pp.343-351. 

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  4. Jeong J. R., Choi J. D., Shin C. W., Lee D. H., Lim W. S., Park Y. I. and Cha S. W.(2013), "Development of Integrated Control Logic of Wheel Motor Drive Electric Bus considering Stability and Driving Performance," Transactions of KSAE, vol. 21, no. 6, pp.40-48. 

  5. Jolliffe I.(2011), Principal component analysis, Springer Berlin Heidelberg. 

  6. Jung D. B., Min K. D., Jo Y. R. and Lim Y. S.(2011), "Study on Optimization of Generation System in Series HEV Bus," Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 35, no. 8, pp.773-779. 

  7. Kim J. G., Lee J. H. and Ko S. Y.(2015), "Optimization of Electric Transit Bus Recharging Stations in Jeju," J. Korean Urban Geog. Soc., vol. 18, no. 2, pp.97-109. 

  8. Kim J. S., Jo W. R., Ji W. S., Kang C. K., Park K. C., Sung Y. J., Kim S. J., Jeong S. Y., Song S. H., Park J. Y., You K. S., Han J. H. and Kim S. H.(2018), "Electric Buses in Gyeonggi-Do: Technology," Business Model and Policy, Gyeonggi Research Institute. 

  9. Kim S. H.(2016), Multivariate Data Anlysis, Bob-munsa. 

  10. Ko J. H. and Shim J. S.(2011), Strategies for Delivering Environmentally Friendly Buses in Seoul, Seoul Development Institute. 

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  14. Mahmoud M. and Hine J.(2013), "Using AHP to measure the perception gap between current and potential users of bus services," Transportation Planning and Technology, vol. 36, no. 1, pp.4-23. 

  15. Noor H. M. and Foo J.(2014), "Determinants of customer satisfaction of service quality: City bus service in Kota Kinabalu, Malaysia," Procedia-Social and Behavioral Sciences, p.153, pp.595-605. 

  16. Park J. K., Lee S. Y., Kim D. H., Jin Y. P., Park J. J. and Kim S. H.(2014), "Demonstration Results of Fuel Cell Buses of Hyundai Motor Company," Transactions of the Korean Hydrogen and New Energy Society, vol. 25, no. 3, pp.264-270. 

  17. Pearson K.(1901), "LIII. On lines and planes of closest fit to systems of points in space," The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, vol. 2, no. 11, pp.559-572. 

  18. Rauh N., Franke T. and Krems J. F.(2015), "Understanding the impact of electric vehicle driving experience on range anxiety," Human Factors, vol. 57, no. 1, pp.177-187. 

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