UAM 운영 모형 도출을 위한 OECD 대도시권 공간구조 유형화
UAM 운영 모형 도출을 위한 OECD 대도시권 공간구조 유형화
|
|
|
이 논문은 UAM은 단순히 도시 상공을 하나의 교통수단이 아닌, UAM의 운행 범위, 운송 대상, 운영 방식이 조합되면 다양한 UAM 운형 모형 도입이 가능할 것으로 예상한다. 이러한 UAM 운형 모형은 UAM이 도입되는 도시들의 공간구조 특징에 따라 달라질 것이고 각기 다른 공간구조를 가진 도시에 UAM을 도입하고, 활성화하기 위해서는 도시의 공간구조를 분석하고, 이에 따라 적절한 UAM 운영 모형을 도입할 필요가 있다고 한다. |
|
|
이를 통해 UAM 도입과 관련된 도시의 공간구조 특성을 중심으로 대도시권을 유형화하고, 유형별로 적절한 UAM 운영 모형을 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. |
|
|
본 연구는 먼저 UAM 운영 모형을 유형화시켰다. |
|
|
첫 번쨰 유형은 자가용형(PAV) UAM이다. 이는 주로 도시 내, 도시 간의 통행 서비스를 지원하는 운영모형이다.
두 번째 유형은 통합교통형(MaaS) UAM이다. 이는 UAM이 다른 지상교통수단과 밀접하게 연계하여 이용자들에게 통합적인 서비스 형태로 제공되는 모형이다.
세 번째 유형은 수요응답형(Air Taxi)이다. 이는 승객이 원할 때, 원하는 시간과 장소에서 호출하여 원하는 장소로 이동하는 모형이다.
네 번째 유형은 대중교통형 UAM 모형으로 정해진 시간에 정해진 경로를 운행하는 모형이다.
다섯 번째 유형은 공항과 도시 내 특정 지점 사이를 운행하는 공항 셔틀 형이다. |
|
|
도시권별로 적절한 UAM 운영 모형 도출을 위하여 대도시권을 유형화하고자 한다. 이에 UAM 도입과 이용이 가능한 대도시권을 연구의 대상으로 설정하고 있다. OECD는 자체적으로 도시권의 단위를 설정하여 활용하고 있으며 설정된 도시권의 명칭은 기능적 도시지역(Functional Urban Area, FUA)이며, 이는 도시의 기능적, 경제적 범위를 고려하여 지정된 도시권의 단위이다. 즉 FUA는 인구가 고밀도로 거주하는 '도시지역'과 이 도시지역에서 일하는 고용자들이 거주하는 '통근구역'을 합한 공간적 범위이다. |
|
|
본 연구의 유형화는 도시권별로 UAM 운영 모형을 도출하기 위한 것이며, 따라서 UAM 운영 모형과 관련이 있을 것으로 생각되는 변수들을 중심으로 구성하였다. 먼저 FUA 면적과 총인구, 인구밀도는 해당 도시의 UAM 시장규모이자 도시권 면적의 크기 구분을 위해 구성하였다. |
|
|
연속성과 인구분포의 균등성은 UAM 사용자가 될 도시 내 거주민들이 어떤 형태로 분포되어 있는지, 분산 정도를 확인할 수 있는 지표이다. 이를 통해 도시권 내 인구 밀집 지역을 파악하고 이와 같은 인구 밀집 지역의 분포 패턴을 확인한다. 연속성과 인구분포의 균등성을 도출하기 위해 각 FUA별로 격자 별 평균 인구밀도를 도출하고, 평균밀도 이상인 격자를 도출하여 이를 인구 밀집 지역으로 활용하였다. 연속성은 평균밀도 이상인 격자 중 인구 중심지에 접한 격자의 개수의 비율을 의미한다. |
|
|
앞에서 설명한 변수들 중 공간구조를 나타내는 변수들을 요인 분석하여 요인 점수를 도출하고, 요인점수를 이용하여 군집분석을 실시한다. 이와 같은 방법은 도시, 도시권의 유형화 분석에 널리 활용되는 방법이다. 또한, 군집분석을 통해 도출된 유형별 도시권의 변수들의 통계량을 확인하여, 유형별 특징을 확인한다. |
|
|
공간구조의 특징만으로 요인을 구성하기 위함이며 요인 분석을 통하여 산출된 요인 점수를 변수로 하는 군집분석을 통해 도시들을 유형화하기 위한 과정이다. 요인분석 결과 요인은 3가지로 구분되었다.
① 스프롤 도시 요인 : 도시권 내 비시가화 면적비율이 작으며 일정 수준 이상의 인구가 균질적으로 퍼져 있는 지역, 면적대비 철도와 도로 길이가 큰 것
② 압축 도시 요인 : 도시권의 전체 면적은 작지만, 인구밀도가 높은 값을 나타내는 요인
③ 대도시 요인 : 인구수가 많고 면적대비 지하철 연장 변수가 크게 나타난다. |
|
|
2.2. 공간구조 특성에 따른 대도시권 유형화 |
|
|
요인분석을 통해 산출된 3개의 요인을 프로그램을 이용하여 군집분석한 결과, 4개의 유의미한 군집을 도출하였다.
Cluster 1 : 총 13개의 FUA가 포함되며 한국, 일본, 멕시코의 수도 등 각국의 수도가 다수 포함되었다.
Cluster 2 : 총 33개의 FUA가 포함되며 영국, 독일, 이탈리아, 네덜란드 등의 도시권이 포함되었다.
Cluster 3 : 총 13개의 FUA가 포함되며 콜룸비아와 멕시코의 도시권이 가장 많이 포함되었다.
Cluster 4 : 총 46개의 FUA가 포함되며 미국이 가장 많이 포함되었으며 그 외에 오스트리아, 캐나다 등 도시권이 포함된다.
|
|
|
각 유형에 해당하는 대표적인 FUA를 시각화해 본 결과 파란색으로 표시된 지역은 평균 밀도 이상의 격자이다. 즉 일정 수준 이사의 인구가 거주하고 있는 지역이고 초록색으로 표시된 지역은 평균밀도 이상 격자 중에서 인접한 격자를 나타낸 것이다. 즉 인접하여 형성된 고밀의 인구 거주지역이다. 회색은 도시화 지역을 표시한 것이고 흰색은 도시화가 이루어지지 않은 지역이며, 비가시화지역 비율의 계산에 활용된 비가시화 지역이다. |
|
|
스프롤 대도시권은 타 유형에 비해 인구수 및 지하철 비율과 관련된 대도시 요인 점수가 매우 높게 나타났으며 1인당 GRDP도 높게 나타났다. 따라서 지상교통망과 연계한 통합 교통형(MaaS) UAM이 적합하고 대중교통 방식의 대중교통형(Air Metro)이 적합하다. |
|
|
수요응답형 UAM은 UAM 탑승자가 원하는 위치와 시간에 원하는 목적지로 UAM을 이용할 수 있고 자가용형(PAV)은 기체를 개인이 소유하거나 리스하여 자유롭게 원하는 목적지로 이동할 수 있다. 따라서 도시권 내 인구 중심지역 주변에 높은 인구밀도의 거주자들이 여러 곳에 존재하는 구조이고 소득 변수가 높은 다핵 도시권 유형이 적합하다. |
|
|
저소득 고밀도 도시권은 타 유형에 비해 1인당 GRDP가 매우 낮고, 특정 지역에 고밀의 인구가 집중되는 압축도시요인이 매우 높게 나타나므로 대중교통(Air Metro) UAM이 적절한 것으로 판단된다. |
|
|
고소득 저밀도시권은 저밀의 인구가 분산되어 거주하기 때문에 정해진 경로를 바탕으로 운영하는 방식은 적절하지 못하므로 자가용형(PAV) UAM과 수요응답형(Air Taxi) UAM이 적합하다. |
|
|
스프롤 대도시권 : 통합교통형(MaaS), 대중교통형(Air Metro)
다핵 도시권 : 자가용형(PAV)와 수요응답형(Air Taxi)
저소득 고밀도시권 : 대중교통형(Air Metro)
고소득 저밀도시권 : 자가용형(PAV), 수요응답형(Air Taxi) |
|
|
본 연구는 도시권의 특성에 부합하는 UAM 운영 모형을 도출하기 위한 초기 연구로써, OECD 대도시권을 유형화하고, 유형별로 적절한 UAM 운영 모형을 제시하였다. 도시공간구조 특성에 따라 적절한 UAM 운영 모형을 선정하기 위한 초기 연구로써 의미가 있고 특히, 23개 국가 105개 도시권, 다수의 도시권을 대상으로 도시공간구조를 유형화한 연구로 의미가 있다. 향후에는 보다 세밀한 자료에 기반하여 다양한 변수를 통한 연구가 이루어질 수 있으면 좋겠다. |
|
|
오늘의 뉴스레터는 여기까지!
뉴스레터는 어땠나요?
더 읽어보기
[1] 홍진슬, 이종욱, 이재홍, 김혜림, & 홍성조. (2022). 도시형 공중 모빌리티 (UAM) 운영 모형 도출을 위한 OECD 대도시권 공간구조 유형화. 대한건축학회논문집, 38(8), 203-212.
|
|
|
발행 KUTAM
작성 여현우
검수 AAM Open Space |
|
|
|
|
