머리글

  본 논문은 UAM의 도입이 도시 구조와 가구 복지에 미치는 영향을 종합적으로 분석한 연구로서, 미래 도시 교통 정책 및 계획에 대한 시사점을 제공한다. 저자들은 도시 공간 계산 일반 균형(USCGE) 모델을 사용하여 UAM 도입이 교통 부문뿐만 아니라 관련된 시장과 전체 복지에 미치는 영향을 평가하였다. 특히, 고소득 및 저소득 가구에 대한 복지 효과를 중점적으로 다루며, 다양한 도시 초기 공간 구조에서 UAM 도입의 영향을 분석하였다.

  해당 연구에서 제안한 평가 프레임워크는 도시 공간 계산 일반 균형(USCGE) 모델에 기반을 두고 있으며, 이를 통해 새로운 교통 모드 도입이 교통 부문뿐만 아니라 관련된 시장과 전체 복지에 미치는 영향을 평가할 수 있다. 이 모델은 Anas와 공동 저자들이 개발한 접근 방식을 따르고 있다.

연구 방법 : USCGE 모델

도시 공간 계산 일반 균형(USCGE) 모델의 특징은 다음과 같다.

  도시 구조: 인구는 외부에서 주어진 폐쇠된 도시라고 가정하였다. 도시를 세 개의 개별 구역으로 나누며, 각 구역 내의위치는 여행 시간, 주택 가격 등과 관련한 영향력은 동일하게 간주된다. 선형도시(Linear city)를 가정함에도 공간을 연속적으로 처리하지 않고 각 지역에 따라 위치를 정의한다. 중앙 지역을 중심업무지로 지정하며 다른 두 지역은 중앙 지역 양쪽에 위치한 교외지역으로 간주한다. 본 연구에서는 모든 지역의 크기는 비교를 위해 동일하게 설정하였다. 이렇게 설정된 모델은 현실의 교통 네트워크를 포함하지 않는 추상적인 모델이다. 대조적으로, 모든 도로 교통이 선형 도시의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 이동하도록 가정하여 모든 도시를 가로지르는 모든 여행이 중앙지역으로 통과한다고 가정한다. 따라서 이 모델은 도심 부분이 교외보다 혼잡하며 도시 여행이 지역 내에 머물거나 지역 간에 이동할 수 있다는 현상을 포함한다.

가구 및 기업의 최적화 행동: 가구와 기업은 교통 시스템의 영향을 포함하여 최적화를 추구하며, 이는 교통 시스템 변화의 직접적 영향뿐만 아니라 관련된 시장과 전체 복지에 미치는 영향을 평가할 수 있게 한다. 가구는 효용을 최대화하고, 기업은 이윤을 최대화하려는 행동을 통해 결과적으로 교통 모드 선택 및 거주지 선택이 내생적으로 결정된다.

복지 평가: 복지 측정은 개별 가구 수준과 집합적 사회적 수준 모두에서 내생적으로 결정된 결과로 나타나며, 이는 전통적인 사회적 비용-편익 분석에서 사용되는 사회적 잉여 측정과 개념적으로 동일하다. 가구의 경우 소비자 잉여를 측정하여 교통 행동뿐만 아니라 다른 재화의 소비, 여가, 주거 공간 및 위치에서 얻는 효용을 일관되게 반영한다. 4. 민감도 분석: UAM 시스템 매개변수(예: 가격, 한계 비용, 수직 이동 속도, 접근 및 출구 시간, 인프라에 필요한 토지 수요)의 변화가 모드 선택 및 전체 복지에 미치는 영향을 분석한다.

연구 결과

  편의 기반 접근 방식을 사용하여 두 가지 유형의 도시를 구성할 수 있었다. 소위 미국형 도시는 저소득 가구가 도심 가까이에 살고(그림1, 그림2), 유럽형 도시는 저숙련 가구가 도심에서 멀리 떨어져 사는 구조(그림3, 그림4)를 가진다.

그림 1. 미국 기준 저소득 가구 분포

그림 3. 유럽 기준 저소득 가구 분포

  이후 이러한 도시에 UAM을 도입하였다. UAM이 없는 상황과 UAM이 있는 기본 시나리오를 비교하는 비교 분석을 통해 제안된 모델이 평가에 적합함을 확인하였다. UAM이 있는 기본 시나리오에서는 고소득 가구가 UAM 도입으로 인해 복지 증가를 달성한 반면, 저숙련 가구는 복지 손실을 겪었다. 또한, 두 도시 유형 간의 차이는 미미하게 존재하며, UAM 시스템 매개변수의 변화가 모드 선택 및 복지에 큰 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다.

그림 5. 미국과 유럽의 소득 계층에 따른 UAM 수단 선택시의 민감도 분석

맺음말