안영수 서울시립대학교 도시공학과 교수 - 장기예측모델로 살펴보는 도시의 미래
안영수 서울시립대학교 도시공학과 교수 - 장기예측모델로 살펴보는 도시의 미래
  • 박금현
  • 승인 2018.04.18 10:54
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도시철도역 인근의 상업 및 업무, 주거지역을 의미하는 ‘역세권’이라는 말이 있을 정도로 역 주변은 생활의 중심이 된다. 서울 신촌역을 주변으로 한 신촌상권, 경복궁역 인근의 서촌상권, 명동역과 을지로입구역을 포함하고 있는 명동상권 등 대부분의 상권에는 1개 이상의 지하철역이 포함되어 있다. 안영수 교수는 지난 2014년부터 도시철도역 주변지역의 상업‧업무시설의 분포와 밀도변화의 변화를 예측할 수 있는 모델개발연구를 수행하고 있다.

안영수 교수

도시철도역 중심으로 도시 변화 예측 모델 구축

안영수 교수의 ‘도시철도역의 이용자수와 주변여건에 기초한 역 주변지역의 상업·업무시설 분포 및 밀도변화 예측 모델 개발 연구’는 본지에서 두 차례에 걸쳐 소개한 바 있다. 이는 저성장 시대 속 도시의 변모를 예측하기 위한 연구로 지난 2016년에는 영국 케임브리지 대학에서 관련 연구를 확장하기도 했다. 안 교수는 우리나라보다 장기적인 경기침체를 오래 전부터 겪어온 만큼 다양한 장기예측모델 개발 경험이 풍부하기에 영국에서 해당 연구를 진행했다고 설명했다. 현재 그는 해당 연구를 보다 심화한 후속연구를 수행 중이다.

“주요 상권들이 1개 이상의 지하철역을 포함하고 있다는 사실은 해당 상권의 지하철역을 이용하는 사람들의 규모(총 승차자수)가 그 상권에 큰 영향을 미침을 의미합니다.”

해당 지하철역 이용자수의 지속적 증가는 해당 상권의 확장 또는 고밀도화를 예고한다. 반면 지하철역의 이용자수가 감소한다면 해당 상권은 점차 축소될 것임을 어렵지 않게 예측할 수 있다. 이는 지하철역 주변 상업시설에 대한 분포와 밀도변화에 대한 예측 모델이 해당 지하철역의 이용자수를 변수로 포함하는 형태로 구축되어야 하는 이유다. 현재 안 교수의 연구는 지하철을 이용하는 이용자수와 주변 상업시설들의 연면적, 그리고 그 사이의 보행거리를 토대로 한 재건축 등으로 인한 상업시설의 밀도변화에 대한 확률모델을 구축하고 있다. 그는 역세권의 건축물 중 어디가 변화할 것인가에 대한 답을 확률함수를 이용해 구성한 것이라 설명했다. 실제로 그는 연구 대상지인 신림역 역세권을 대상으로 어느 지점의 상업시설 변화가 일어날 확률이 높은 것인가에 대한 확률지도를 구축하기도 했다.

예측 모델 개발에 있어 또 하나 고려해야 할 부분은 상업시설의 변화가 일어날 확률이 높은 지점에서 과연 얼마만큼의 면적이 변할 것인가에 대한 것이다. 이는 기존 연면적이 1,000㎡인 상업시설이 재건축될 때 얼마만큼의 연면적으로 재건축 될 것인가에 대한 추정부분이라 설명할 수 있다. 안 교수는 해당 지점의 입지효용, 즉 얼마만큼의 효용가치를 가지고 있는 곳인가를 판단하고자 지하철역까지의 보행거리, 대로변까지의 보행거리, 그리고 주변건물밀도를 이용해서 효용함수기반의 모델을 구성하였다고 전했다. 이 모델을 이용하면 상업시설의 연면적 변화가 높은 지점의 예상되는 미래 연면적을 추정할 수 있다.

“변화가 예상되는 모든 지점에 대해 연면적을 해당 지점의 효용가치에 맞게 증가시킨다면 이는 아주 먼 미래에 대한 결과값을 나타내게 됩니다. 일정 시점을 기준으로 해당 상권에서 증가할 상업시설 총 증가량을 추정하고, 해당 증가량까지만 증가시키는 과정이 필요하죠.”

미래시점 해당 상권의 상업시설 총 증가량은 도시의 거시적인 변화를 예측하는 도시모델로 산출이 가능하다. 이에 안 교수는 그가 소속되어 있는 서울시립대학교 시공간분석 연구소(TeSA: Temporal & Spatial Analysis Institute, 연구소장: 이승일 교수)가 보유하고 있는 서울모델(토지이용-교통 통합모델)의 결과를 이용하고 있다고 밝혔다. 본 연구를 통해 프로토 타입의 모델을 구축한 안 교수는 이를 실질적으로 활용하는 것을 목표로 후속연구과제를 진행하고 있다.

 

객관적‧장기적이며 세밀한 상권분석시스템 제시

2014년 우리나라 비임금 근로자(또는 자영업자)의 비율은 26.8%로 집계되었다. 이는 OECD 평균비율인 16.5%를 크게 웃도는 수준이기에 이러한 현상에 대한 우려의 목소리가 꾸준히 제기되고 있다. 이와 같은 현상의 원인으로 지목되는 것이 바로 1998년 IMF 사태와 2008년 세계경제위기다. 일선에서 물러난 많은 피고용자들이 생계형 창업에 도전한 것이다. 또한 약 700만 명에 달하는 베이비부머 세대의 은퇴 역시 자영업자비율 증가에 영향을 미치고 있다. 하지만 2016년을 기준으로 조사한 결과 신규 자영업체가 110만여 곳, 같은 기간 폐업한 업체가 83만여 곳으로 나타나며 자영업자들의 극심한 경쟁과 실패를 시사하기도 했다. 이러한 경기침체와 비정상적인 자영업자비율 증가는 매출 동반감소, 휴‧폐업의 문제를 넘어 무직자로 전락한 가장과 그로 인한 가정의 위기 등 더욱 커다란 사회문제를 유발할 수 있어 대책이 필요한 실정이다.

“보다 신중하고 안정적인 창업환경을 위해서는 상권분석이 무엇보다 중요합니다. 해당 상업시설의 입지와 투자에 신중을 기하고 과도한 경쟁을 줄임으로써 장기적인 투자의 안전성을 담보할 수 있죠.”

현재 국내에는 민간 기업을 중심으로 다수의 상권분석시스템이 개발되어 있다. 빅데이터를 이용한 세밀한 분석결과를 제공하기도 한다. 하지만 현재 개발된 상권분석 시스템은 장기적인 예측보다는 공간분석,과 설문조사 등을 토대로 해당 상권의 현 상태에 대한 면밀한 분석을 제공하고 있다. 이는 해당 상권의 현 상황을 이해하는 데에는 큰 도움이 되지만 장기적 관점에서의 상권변화 분석에는 한계가 있다. 일부 상권분석 시스템에서 장기적인 예측결과를 제공하고 있으나, 이는 과거부터의 추세연장분석 수준에 머물러있다는 것이 전문가들의 진단이다. 이에 안영수 교수는 중견연구과제(한국연구재단 중견연구자 지원사업, 2017.03-2022.02, 2017R1A2B4003949)를 통해 해당 상권의 한 점포를 단위로 장기예측기반의 상권분석 시스템을 구축하고자 한다고 설명했다. 기존의 신진연구가 도시철도역 주변 상권 전체의 분포와 밀도의 변화에 대한 장기예측을 위해 진행되었던 것과 달리 이번 연구는 개별 점포를 대상으로 보다 세밀한 정보 제시를 목표로 하고 있다.

“이번 연구에서 핵심이 되는 변수는 유동인구입니다. 해당 점포 앞 가로의 현재 유동인구 뿐 아니라 장기적인 안목에서의 유동인구변화 추정값을 기반으로 예상 매출액과 손익분기점, 임대료 변화 등을 유추할 수 있을 것이라 기대합니다.”

이러한 유동인구변화 추정에는 기존 신진연구의 성과인 상권의 분포와 밀도변화 예측 결과가 적용되었다. 안 교수는 이번 연구를 통해 보다 실질적으로 민간에서 활용 가능한 한국형 상권분석 시스템으로 구축하고자 한다고 설명했다.

그림2(비교 그래프)

그림 1. 2 설명 : 도시철도 역 주변지역의 상업·업무시설의 분포와 밀도변화를 미래시점을 기준으로 예측할 수 있는 모델개발연구는 안영수 교수가 신림역 역세권을 연구 대상지역 즉, 테스트베드(test bed)로 분석하고 구축했다. 분석의 공간단위는 건물 또는 지적단위로 할 경우 소유권의 문제와 합필 등의 문제가 있어서 100m×100m의 셀(cell) 단위로 공간을 구분하여 분석을 완료했는데, 최종 모델은 JAVA를 이용해서 프로토타입의 모델로 구축되었으며 중심 알고리즘은 그림 1과 같다. 또한 실제 상업시설의 변화가 있었던 지점들의 연면적 변화와 제가 개발한 모델의 추정치와의 비교한 결과는 그림 2와 같은데 이는 아직 프로토 타입의 모델이며 이를 실질적으로 사용 가능하도록 서울 전체로 확장하고자 중견연구과제(한국연구재단 중견연구자 지원사업, 2017.03-2022.02, 2017R1A2B4003949)를 통해 현재 연구가 진행 중에 있다.

저성장시대 발맞춘 한국형 토지이용-교통 통합모델

“저성장 시대를 살아가기 위해서는 다양한 도시 활동의 장기적 효과를 확인할 수 있는 도시모델이 필요합니다. 장기예측 기반의 도시모델은 공공과 정부뿐 아니라 개인의 한정된 예산과 자원의 효율적 사용을 가능케 함으로써 보다 안정적인 미래를 선사할 것입니다.”

‘도시 활동’이란 1인 가구부터 다자녀가구에 이르는 가족구성원들이 삶을 영위할 수 있는 거주공간 마련(주거입지)과 일자리에 해당하는 사업체의 업무공간마련(기업입지), 음식점부터 의류, 악세사리 등 점포 개설을 위한 상업공간마련(점포개설) 등 우리 삶과 매우 밀접한 연관을 갖고 있는 기초적이며 중요한 결정을 뜻한다. 이렇듯 다양한 도시 활동의 장기적인 도시효과 예측을 위한 모델 개발에는 다양한 분야의 전문가와의 협업이 동반되어야 한다.

안영수 교수(기업‧상업 입지 분야)는 지난 10년 간 이승일 교수(서울시립대, 토지이용-교통 통합모델 분야)를 주축으로 이창효 교수(한밭 대학교, 주거입지분야), 고주연, 장성만 연구교수(서울시립대학교, 교통분야), 장윤정 연구교수(서울시립대학교, 여가통행분야)를 비롯한 여러 석‧박사 학생들의 힘을 모은 가운데 한국형 토지이용-교통 통합모델 개발에 집중해왔다. 그는 현재까지 개발된 모델들은 시군구, 읍면동의 행정구역 단위를 기반으로 장기적인 인구, 가구수, 고용자수, 사업체수, 통행량 등을 예측하는 만큼 공공의 정책개발 등의 분야에서 활용가치가 높다고 설명했다. 현재 안 교수를 포함한 연구진은 해당 모델의 분석 결과인 행정구역 단위의 장기적인 예측결과를 민간분야에서 활용할 수 있도록 필지(또는 건물) 단위로 전환하고, 이면도로 차량통행량, 보행량, 건물 에너지 소비량 등의 변화를 확인할 수 있는 어플리케이션을 개발하는 등 연구 모델의 다양한 활용을 위한 노력을 기울이고 있다. 나아가 해당 정보를 제공하고 개인의 정보를 수집할 수 있는 오픈 플랫폼을 개발하는 것이 그가 속한 연구소의 목표다. 안 교수는 이러한 연구 성과들은 향후 개인의 합리적인 입지선택과 도시 활동 의사결정을 지원할 수 있는 시스템으로 활용될 것이라고 내다봤다.

 

오픈 플랫폼 기반 시스템으로 다양한 니즈 충족시킬 것

현재까지 안영수 교수는 다양한 분야의 융‧복합을 통한 창의적 연구 성과 도출을 위해 달려왔다. 그는 이전까지는 도시의 장기적인 변화 예측 방법에 집중했다면 이제는 연구 결과들을 민간의 수요에 맞춰서 제공하는 방안에 대해 고민하고 있다고 말했다. 특히 올해는 수요자 중심의 맞춤형 도시공간 분석 시스템 구축의 기초를 다지는 중요한 한해가 될 전망이다.

그간 장기예측모델 개발을 중심으로 한 연구를 진행해온 서울시립대학교 시공간분석 연구소(TeSA: Temporal & Spatial Analysis Institute) 역시 이러한 그의 연구와 궤를 같이한다. 본 센터는 장기예측의 결과를 다양한 수요에 맞춰 제공할 수 있는 오픈 플랫폼 기반의 시스템 구축을 위한 연구를 수행하고 있다. 최근에는 도시철도 역세권 이동 편의성 평가모델을 개발하며 교통약자들의 원활한 일상생활을 돕기 위한 연구를 진행 중이다.

영국 케임브리지대학(University of Cambridge)과의 연구도 지속되고 있다. 안 교수는 현재 케임브리지대학 내 Engineering Department에서 연구하고 있는 리완 박사(Ph.D. Li WAN)와 잠재적 계층분석을 이용한 서울시 산업구조 변화 연구와 공간균형모델(Spatial Equilibrium Model)을 이용한 서울시 상권 젠트리피케이션 연구 등을 협업하고 있으며, 케임브리지에 있는 DSC(David Simmonds Consultancy Ltd.)와도 한국형 토지이용-교통 모델의 교통모델 국산화를 위한 협업을 진행 중이다. 그는 장기적 저성장시대에 대한 영국의 극복 사례를 우리나라 연구에 활용할 수 있도록 지속적으로 협업하고자 한다고 전했다.

최근 정치적‧사회적 변화의 속도가 점차 빨라지고 있는 가운데 안 교수는 의사결정과정 역시 객관적‧과학적 사실과 분석결과에 입각한 것으로 바뀌어야 한다고 강조했다. 이러한 그의 신념은 도시 변화에 대한 장기 예측 모델 구축이라는 그의 연구방향에도 고스란히 묻어난다. 보다 과학적이며 객관적인 근거를 토대로 현대 사회가 나아갈 바를 제시하고 있는 그다. 안 교수의 연구들은 지속가능한 미래 도시 계획을 세우기 위한 지표가 될 것이다.

 


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