연도별 연구사업

도시의 규모가 커짐에 따라 교통활동은 더욱 광역적, 에너지 소비적으로 이루어져 이로 인한 대기오염물질의 증가는 도시민의 생활환경을 악화시키게 된다. 교통부문의 에너지소비에서 도로교통이 차지하는 비중은 약 4/5로 환경에 대한 영향도 도로교통이 가장 많은 부분을 차지하고, 우리나라에서도 주요 대기오염원은 교통부문, 특히 도로교통에 의해 발생되고 있는 것으로 조사되고 있다. 우리나라 6대 대도시의 경우 1997년에 전체 대기오염량의 약80~95%가 수송수단에 의한 것임.

자동차 교통을 유발시키는 근본적인 원인은 토지이용 및 도시시설의 입지이며, 대기오염은 국지적인 해결책뿐만 아니라 시 전체적인 측면에서 관리해야 할 필요성가 있고, 이러한 의미에서 도시계획적 측면 즉 토지이용입지 측면에서 접근하는 대기오염 저감방안은 가장 근본적인 해결책이라 할 수 있다. 현재 일반국도와 간선도로 등의 위계가 높고, 이동 기능이 중심이 되는 도로변에 물류센타, 판매, 음식시설 등의 토지이용이 무분별하게 입지하면서, 주변 토지이용을 변화시키고, 교통량의 증가를 초래하고 있으며, 차량의 지체시간 증가와 차량속도 감소 등을 통해 전체적인 주행시간을 증가시킴으로써 도로의 기능을 저하시키고, 대기오염물질의 배출량을 증가시키게 된다. 시흥시의 경우 42번 수인산업도로, 39번 국도, 제2경인고속국도, 서울외곽순환고속국도 등의 이동성과 위계가 높은 도로와 안산, 부천 등 주변지역을 연계하는 주간선도로 등이 통과하고 있으며, 지역산업의 특성상 대형차량 혼합율이 높기 때문에, 토지이용의 부적절한 입지로 인한 도로변 대기오염이 도로의 기능성 및 생활환경의 질을 더욱 저하시키는 요소로 작용할 수 있다. 따라서, 본 연구는 이러한 교통환경의 훼손과 도로기능의 저하를 방지하기 위한 적절한 관리체계와 기준을 마련하고자, 시흥시를 대상으로 실태를 분석하고, 시뮬레이션을 통하여 향후 개발 시 대기오염을 예측하고 저감할 수 있는 방안을 토지이용입지 측면에서 제시하고자 한다. 시흥시는 향후 개발 가능성이 높은 곳으로 사전에 환경의 영향을 최소화 할 수 있는 방안을 마련해야 할 필요성이 있고, 따라서 본 연구를 통하여 대기오염 배출량을 사전에 관리할 수 있도록 하는 정책결정의 근거를 마련하고자 하는 것이 이 연구의 최종 목표라 할 수 있다.

공간적 범위는 구시가지와 신시가지를 포함하여 시흥시 전체를 대상으로 한다. 단, 시흥시 전 지역에 대해 현장 조사를 하는 것은 시간과 비용측면에서 어렵기 때문에 비교적 교통량이 많고 대형 차량 혼합율이 높은 주요 도로변과 이와 대응되는 보조간선도로까지 연구범위를 한정하여, 분석·평가하고자 한다.


내용적 범위를 보면 다음과 같다.

시흥시 도시교통현황조사 및 대기오염 배출량 측정 시흥시내 주요 도로를 선정하여 교통량 및 속도를 측정 및 수집하고 환경부에서 제시한 오염물질 배출계수 및 배출량 산정공식을 이용하여 배출량을 추정하였다. 시흥시 대기오염의 공간분포 특성 분석 산정된 배출량을 시흥시의 공간과 연계시켜 분석하기 위하여 시흥시를 1km × 1km 로 나누어 440개의 셀을 구성하였다. 그리고 이 각각의 셀에 오염량을 입력하여 오염지도를 구축하였다. 대기오염물질의 경우 기체나 미립자로 구성되어 있어 기후의 영향을 많이 받는 바 기후의 특성을 고려하여 대기오염물질의 분포를 분석할 수 있는 ISCST3 모형을 이용하여 구축한 오염지도를 바탕으로 시흥시의 대기오염 공간적 분포특성을 도출하였다. Sapce Syntax 모델을 통한 공간구조 평가 접근도를 이용한 통합도(Integration)을 통해 공간을 분석하는 이론인 Space Syntax를 이용하여 시흥시의 공간을 분석하고 또한, 대기오염물질 발생량과 연계시켜 오염물질의 공간적 분포특성을 도출하였다. 시뮬레이션 및 효과분석 시흥시의 주간선도로라 할 수 있는 국도29호선과 할미로에 각각 300ha 의 택지지구가 들어선다는 가정 하에 2개의 시나리오를 구성하여 각각의 교통량과 속도를 추정하여 오염량을 추정하고 공간적 분포특성 도출과 함께 시흥시내의 택지지구위치가 대기오염에 미치는 영향을 예측해 보고 저감방안을 제시하였다. 그리고 또한, Space Syntax를 이용한 통합도 지표와 오염배출량 지표를 연계시켜 대기오염에 따른 노출지표를 개발하여 제시하였다.

본 연구의 결과를 종합해 보면 시흥시의 오염물질 분포특성의 경우 신시가지보다는 구시가지에 더 많은 오염물질이 분포되어 있는 것으로 나타났으며, 이것은 시흥시의 주 풍향이 남동풍이라는 점과, 또 구시가지 주변에 위치하고 있는 고속도로 및 국도의 통행량과 구시가지로 진· 출입하는 차량에 의한 교통량 증가, 그로 인한 속도감소등의 원인으로 인하여 대기오염 발생량이 높기 때문인 것으로 판단된다.

또한 계획도시인만큼 곧고 넓은 광로의 형태인 도로들이 위치한 신사가지에 반하여 구시가지의 경우 도로구조가 격자형이 아닌 자연발생적 형태의 도로이기 때문에 교통체증을 더욱 가중시켜 많은 대기오염을 배출시키는 것으로 판단된다.

한 편, 2개의 신규 주거단지개발 시나리오를 통한 시뮬레이션 분석의 결과를 보면, 접근성은 떨어지지만 현재 교통량이 많지 않고, 그에 따른 오염물질 발생분포량 또한 많지 않은 국도 39호선변 개발의 경우 택지개발 시 오염물질의 발생량과 주변에 미치는 파급효과가 할미로의 경우보다 약 10%가 적게 나타났다. 이에 비하여 접근성이 좋고 교통량 또한 많은 할미로 주변개발의 경우 기존의 교통량에 신규 교통량이 중첩되면서 속도가 감소하게 되고 그에 따라 배출량 또한 높아졌으며, 주변에 미치는 영향 또한 상당히 크게 나타나 여러 지역에 악영향을 미치는 것으로 나타났다.

Space Syntax와 대기오염확산분포와의 연계를 통하여 제시한 APEI(대기오염노출지표)를 통해 본 시나리오 1과 2의 비교분석 또한 마찬가지로 시나리오 1에 비하여 시나리오 2의 CO와 NOx에 대한 APEI지표가 각각 12.81%, 3.18% 높게 나타나 대기환경에 따른 토지이용 입지 면에서 시나리오 2의 입지가 바람직하지 않은 입지로 판명되었다. 이는 최근 들어 나타나고 있는 교통량이 많은 간선도로변 토지이용이 대기오염물질발생에 악영향을 미친다는 것을 나타내주고 있으며, 신규 토지이용 입지 결정 시에 기반시설의 중요성과 주변지역에 대한 세부적인 현황분석의 중요성을 확인시켜주는 결과를 주었다.

본 연구는 토지이용의 불합리한 입지와 도로교통의 대기오염에 따른 생활환경 악화의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 기초연구로써 의미를 가질 수 있으며, 토지이용 및 도로특성에 따른 대기오염 평가와 도로의 기능 및 위계에 맞는 토지이용입지를 제시하는데 근거로써 활용이 가능하며, 토지이용변경의 허가기준으로 사용가능하며, 사전환경성검토 시 범용적 평가기준으로도 활용이 가능하다. 또한 신규토지이용 입지로 인한 교통상황의 변화, 이에 따른 대기오염의 변화를 시흥시 전체의 공간구조를 통해 분석하고 예측함으로써, 본 연구의 성과물은 도시계획 수립시 참고자료로 충분히 반영될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 작게는 개별의 도시시설이 입지할 경우의 영향을 예측하고, 평가할 수 있으므로, 현재의 도시계획 하에서도 환경성검토, 환경영향평가, 교통영향평가 등의 각종 사전평가에 기준으로써 활용할 수 있을 것이다.