10주 강의 : 도시경제분석모형

제 7장 도시경제분석모형

제 1절 경제기반모형

1. 경제기반모형의 의의

경제기반모형(economic base model)은 한 도시나 지역의 경제구조 및 성장의 건전성을 규명하는 분석기법으로 Charles Tiebout와 Homer Hoyt, A. M. Weimer 등에 의해 개발되었다.

경제기반모형의 의미(implication)는

1) 한 도시의 년도 간 비교를 통해 그 도시의 경제의 건전성을 종적으로 비교할 수 있다.

2) 두 도시 이상의 경제의 건전성을 횡적으로 비교할 수 있다.

3) 한 도시 내의 산업 간 비교를 통하여 도시경제를 분석할 수 있고 한 도시의 산업개발전략을 수립할 수 있다.

2. 이론적 배경

경제기반모형의 이론적 배경은 J.M. Keynes의 승수이론에 기반을 두고 있는데 (승수이론: 국민소득의 순환과정에 외부로부터 어떤 유입(투자, 정부지출, 수출)이 있게 되면 국민소득은 승수효과(multiplier effect)를 가지고 증가하는 경향이 있다고 보는 이론이다.) 승수이론을 바탕으로 하여

이모형은 도시경제구조가 단순한 2개의 그룹으로 구분한다.

1) 기반활동(basic activity): 도시성장에 기여하는 활동으로 도시외부의 기업이나 개인들에게 수출하기 위해 재화나 용역을 생산하여 판매하는 활동으로 외부로부터 화폐의 유입을 가져오는 활동이다. 구체적으로는 재화를 수출하는 활동과, 외부지역에 용역을 제공하고 화폐를 가져오는 활동, 외부인에게 용역을 제공하고 화폐를 받는 활동으로 관광산업이 여기에 속한다.

2) 비기반활동(non-basic activity): 해당 도시 내에서 소비되는 재화나 용역을 생산하여 판매하는 활동으로 도시내부의 화폐유통을 가져오는 활동이다.

이와 같은 경제활동의 양분의 근거는 이모형에서 기반활동만이 도시의 경제력을 결정하는 관건이 되며, 기반활동의 팽창은 비기반활동의 성장을 유도하여 도시전체의 경제성장을 주도한다는 것으로 수출이 경제성장의 기반을 이루며, 비기반활동은 단순히 도시성장의 결과 혹은 영향이라고 본다.

이는 국가경제의 입장에서 국제무력이론과 일치하는데, 모형의 직접적인 관심은 수출균형(export balances)에 있다.

3. 경제기반분석의 절차와 방법

경제기반분석의 2단계 절차는 먼저 기반활동과 비기반활동을 분리하는 단계이고, 다음으로 이와 같은 구분을 바탕으로 분석대상도시의 산업구조를 분석하는 단계이다.

1) 분리방법

(1) 산업의 성격에 따른 분류: 1차와 2차 산업을 기반활동으로 3차산업을 비기반활동으로 분류한다.

(2) 입지상(location quotient: LQ): 분석대상도시의 산업구조를 전국의 그것과 비교하는 방법으로 대상도시의 i산업에 고용되어 있는 노동력이 i산업에 대한 전국평균비율보다 높을 때는 전국수준과 같은 선까지의 노동력은 도시 내부의 수요에 충당되고, 나머지는 수출시장의 수요에 할당되는 것으로 산정한다. j도시의 i산업에 대한 LQ값의 산정방법은

j도시의 i산업의 고용인구/j도시의 총 고용인구

LQi = ----------------------------------------------- (6.1)

전국 i산업의 고용인구/ 전국총고용인구

여기서 LQi 의 값이 1보다 크면 j도시의 i산업의 제품을 수출하게 되는데, LQi =1 이상의 부분만큼은 기반활동으로 LQi = 1부분만큼은 비기반활동으로 분류된다. 계산된 LQi 값이 1보다 작으면 j도시의 i산업의 제품을 수입하게 되고, j도시의 i산업은 모두 비기반활동으로 분류된다. 만약 계산된 LQi 값이 1이면 자급자족의 도시가 되고, j도시의 i산업은 모두 비기반활동으로 분류된다.

입지상(LQ)에 의한 기반활동과 비기반활동의 분류방법은 i산업제품의 수요패턴이 전국적으로 동일하다는 가정에 기반을 두고 있지만 가장 많이 활용되는 방법이다.

(3) 실사에 의한 방법: 이 분석방법은 분석대상도시에서 외부로 나가는 재화와 용역의 실질적인 출하를 직접 조사하는 방법이다.

2) 경제기반분석의 기법

Basic Non-basic을 분리한 후에 해당도시의 경제구조를 분석하기 위해 B/N ratio나 경제기반승수(economic base multiplier)의 분석기법을 이용한다.

(1) B/N ratio

B/N ration =기반활동에 고용자수/비기반활동의 고용자수 (6.2)

이방법의 유용성은 한 도시의 시점 간의 비교를 통해 도시경제의 변화를 측정하고 둘째 도시 간의 비교가 가능하며, 마지막으로 한 도시나 지역에서 산업 간의 비교가 가능하다.

(2) Economic base multiplier:

ET = EB + EN (6.3)

여기서, ET = j도시의 총고용인구

EB = j도시의 기반활동 총고용인구

EN = j도시의 비기반활동 총고용인구

이 식에서 해당도시의 총고용인구와 기반활동의 고용인구와의 관계를 유도하면,

ET = EB + ET (EN /ET )

ET - ET (EN /ET ) = EB

ET (1- (EN /ET )) = EB

ET = EB / (1- (EN /ET ))

=[1/ (1- (EN /ET ))]* EB (6.4)

여기서 정리된 식은 총고용인구 ET 와 기반활동고용인구 EB 의 관계를 보여주고 있는데 여기서, 1/ (1- (EN /ET ))이 경제기반승수이다. 이 경제기반승수는 다음과 같이 정리된다.

경제기반승수 = 1/ (1- (EN /ET )

=1/ [(ET - EN)/ET]

=1/ (EB/ET)

= ET/EB (6.5)

앞에서 살펴본 총고용인구 ET 와 기반활동인구 EB 의 관계를 바탕으로 총고용인구의 증가분 ΔET 와 기반활동인구의 증가분 ΔEB 와는 다음과 같은 관계가 성립된다.

ΔET =kΔEB (6.6)

단 k는 경제기반승수

총고용인구의 변화와 기반활동고용인구의 변화에 관한 관계는 어떤 도시 혹은 지역의 총고용인구가 경제기반승수를 통하여 기반활동고용인구의 변화에 의존하고 있다는 사실을 알 수 있다.

예 1.

어떤 도시의 총고용인구 500,000명, 비기반활동인구 400,000명일 때 경제개발정책의 일환으로 수출산업 5,000의 고용효과가 있는 산업이 입지하면 총고용인구와 비기반활동인구는 어떻게 될까?

풀이: 승수 k 는 500,000/100,000 =5

총고용인구증가 =5*5,000= 25,000

비기반고용인구의 증가는 20,000

기반승수이론의 유용성은 첫째, 분석대상도시의 미래성장예측을 가능하게 하고, 둘째, 새로운 산업의 입지나 확장에 따른 소득 및 고용창출효과를 예측할 수 있다.

3절 투입산출모형

1. 투입산출모형의 의의

투입산출모형(input-output model)은 Leontief의 "미국의 경제구조(the structure of American Economy)란 연구에서 최초로 소개되었으며, Walter Isard는 투입산출모형을 지역경제 분석의 도구로 사용하여 오늘에 이르게 되었다. 도시경제의 구조를 산업별로 구분하여 외생적 변화에 따른 도시경제의 영향을 분석하는 것으로 투입산출모형은 도시 내 혹은 도시 간에 있어서 산업부분간의 재화나 용역의 이동상태 즉 산업부분간의 상호의존관계를 파악하고 한 산업 활동의 변화가 다른 산업부분에 미치는 영향을 분석함으로써 도시경제계획의 수립에 활용한다.

2. 투입산출모형의 가정과 투입계수행렬

1) 투입산출모형의 논리적 근거와 가정

도시의 한 산업(예 철강 산업)의 생산물은 그 산업자체와 다른 많은 관련 산업의 생산요소로 투입된다. 따라서 철강 산업의 산출수준은 관련 산업부분의 투입량에 의존한다. 한편 다른 산업부분의 산출은 철강 산업의 생산요소로 투입되어 결과적으로 다른 산업부문의 산출수준(과부족 없이)도 부분적으로 철강 산업의 투입량에 의존한다. 이와 같이 산업 간의 상호의존성에 따라 도시 내의 모든 산업부분의 산출수준은 도시경제내의 모든 투입요소량과 일치한다. 이러한 관점에서 산업간의 상호의존성을 투입-산출모형에서는 기술적인 투입산출관계(technical input-output relationship)라 한다.

투입산출모형은 위의 논리적인 근거로 하여 다음의 기본가정에 의해 도시경제의 분석에 활용된다.

(1) 각 산업은 하나의 동질적인(homogeneous) 제품만을 생산한다.

(2) 각 산업은 고정투입비율( 또는 고정요소의 결합)로 제품을 생산한다. 즉 각 개별산업의 산출물을 생산하는 데는 한가지의 생산방법( 동질적인 생산함수)에 의한다.

(3) 각 산업의 산출은 규모에 대한 수익불변(constant returns to scale)의 조건하에 이루어진다. 따라서 투입 간에 대체는 이루어 질 수 없으며, 모든 생산요소를 x배만큼 투입하면 산출량도 x배 만큼 증가한다.

(4) 주어진 분석기간에는 기술적인 투입산출관계는 일정하다고 가정한다.

2) 투입행렬계수

위의 가정에 의해 j산업제품을 한 단위 생산하기 위해서는 I산업제품의 투입량은 일정함을 알 수 있다. 이와 같이 고정된 량을 aij 로 표시하자. 즉 j산업제품을 한 단위 생산하기 위해서는 첫 번째 산업제품 a1j, 두 번째 산업제품은 a2j,...., n번째 산업제품은 anj를 필요로 한다. 따라서 aij에서 I는 투입을 나타내고 j는 산출을 나타냄으로써 aij 는 j산업제품을 한 단위 생산하기 위해서 I산업제품이 얼마나 사용되는 가를 나타낸다. aij 계수의 단위는 실물단위 혹은 가격에 의한 화폐 단위일 수 있다. 예를 들면 a12 = 0.24라고 하면 2번 산업제품을 100원어치 생산하는 데 1번 제품 24원어치가 투입된다는 것을 의미한다. 이제 도시의 경제가 총 N개의 산업부문으로 구성되어 있다고 할 때 aij 는 <표 6-2>와 같이 행렬 A = [ aij ]로 배열될 수 있고 이때 A를 투입계수행렬(input coefficient matrix)이라 한다. <표 6-2>에서 알 수 있듯이 투입산출모형에서는 실물재화 혹은 화폐의 흐름이 각 행을 기준으로 보았을 때 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르고 있다. 각 열을 기준으로 보면 한 산업의 생산물 1단위를 생산하기 위한 투입요소량의 배열임을 알 수 있다. 만약 어떤 산업도 자신의 생산물을 투입물로 사용하지 않으면 행렬의 대각원소(diagonal element)는 모두 0이 된다. 즉 aij에서 i=j인 경우는 모두 0이 될 것이다.

<표 6-2> 투입계수행렬

투입 산출

1 2 j N

1

2

i

N

a11 a12 a1j a1N

a21 a22 a2j a2N

ai1 ai2 aij aiN


aN1 aN2 aNj aNN


3) 투입 산출모형의 정산과 분석

투입산출모형을 도시경제의 분석과 계획에 적용하는 데는 보통 2단계의 절차가 필요하다. (1) 투입산출계정의 단계로서 도시경제를 산업별로 분류하여 도시경제의 투입산출표(input-output table)를 작성한다. 이러한 투입산출표로부터 과거 혹은 현재의 산업간 투입산출관계를 파악한 후, (2) 장래의 산업 활동의 변화가 도시경제의 각 산업부문에 미칠 영향을 추정하거나 장래의 도시경제계획목표(생산물수준)를 충족시키기 위한 도시경제의 각 산업부문의 투입요소량을 추계한다.

(1) 투입산출표의 작성

투입산출표는 도시경제를 투입부분(input sector)과 산출부문(output sector)으로 구분하여 구성함으로써 작성된다. 일반적인 투입산출표는 [표 6-3]과 같은 형태로 작성된다.

a) 중간부분의 작성(processing sector)

중간과정부문은 한 산업부문이 다른 산업부문으로부터 원료나 중간재를 구입하여 새로이 중간재 혹은 완제품을 생산해내는 과정을 보여주는 것으로 내생부분(endogenous sector)이다. 즉 Xij는 I산업으로부터 j산업으로 투입되는 재화나 용역의 양으로써 <표 6-2>와 같은 투입계수행렬을 계산하는 근거가 된다.

b) 최종수요부문(final demand sector)

각 산업의 산출물에 대한 최종수요를 외생적으로 결정하는 부문으로 가계소비, 정부구입, 수출, 민간자본형성, 재고축적 등이 여기에 포함된다.

c) 지불부문(payment sector)

이 분야는 투입 산출표 중 중간과정부분인 도시산업 자체에서는 생산되지 않는 본원적 생산요소(primary input)부문으로서 임금, 부동산지대 등의 가계지불, 세금 등의 정부지불, 수입, 감가상각, 재고사용 등이 여기에 포함된다.

투입-산출표상에서 투입부문의 총계와 산출부문의 총계는 일치한다. 참고로 전국적인 차원에서 작성하였을 때는 국가의 GNP와 일치하지 않는데 이유는 투입 산출표에서는 산출부문의 총계가 재화나 용역의 모든 이동을 전부 기록하는 이중계정(double accounting)의 방식을 취하는 데 반해 GNP에서는 최종재화 및 용역만을 시장가격으로 계산하는 단일 계정방식을 취하기 때문이다.

(2) 투입산출모형의 정산과 분석

모든 모형이 그러하듯이 투입산출모형도 모형의 매개변수, 즉 투입계수를 계산한 후 이를 토대로 도시경제의 분석 및 계획에 적용된다.

a) 투입계수의 정산

작성된 투입산출표로부터 투입계수(input coefficients)의 정산은 "기술적 투입산출관계의 조건(condition of technical input-output relationship)을 만족시킴으로써 계산된다. 이 조건은 한 산업부문이 제품생산을 위해 다른 산업부문으로부터 구입한 투입량을 그 산업의 총산출량으로 나눈 값은 일정하다는 것이다. 즉 투입산출모형의 투입계수는 다음과 같이 계산된다.

aij = { Xij} over {Xj } 혹은 Xij = aijXj

(6.12)

단, aij= I산업과 j산업간의 투입계수

Xij= I산업으로부터 j산업으로의 투입량

Xj = j산업의 총산출양

따라서 투입계수 aij는 j산업이 제품 1단위를 생산하는 데 필요한 I산업으로부터의 구입량을 의미한다.

b) 투입 -산출모형의 정산

작성된 투입-산출표로부터 투입산출모형의 정산(해법)은 "균형의 조건(condition of balance)을 만족시킴으로써 계산된다. 균형의 조건이란 한 산업부문이 여타 각 산업부문으로 투입해준 전체물량과 최종수요를 합한 총량은 그 산업의 총산출량과 동일하다는 조건이다. 이러한 관계는 식 <6-13>과 같다.

Xj =

SUM from { { j}=1} to N Xij + Di

(6.13)

단, Xj = j산업부문의 총산출양

Xij= I산업으로부터 j산업으로의 투입량

Di = I산업의 최종수요량

N = 투입산출표상에 분류된 총산업의 수

한편 2개 이상의 도시 혹은 지역을 대상으로 한 도시 간의 균형방정식은 식 (6-13)을 확장하여 다음의 식 (6-14)과 같이 쓸 수 있다.

Xir =

SUM from { { s}=1} to M SUM from { { j}=1} to N Xijrs +

Dir (6-14)

단 Xij = r도시내의 j산업의 총산출량

Xijrs = r도시내의 I산업으로부터 s도시내 j산업으로의 투입량

Dir = r도시내 I산업의 최종수요량

M = 대상도시의 총수

N= 산업의 총수

식 (6-12)를 식 (6-13)에 대입하면 한 도시의 투입산출모형은 다음 식 (6-15)와 같이 된다.

Xi =

SUM from { { j}=1} to N aij Xj + Di

(6.15)

또한 2개 이상의 도시에 대해서는 식 (6-12)을 식 (6-14)에 대입함으로써 식 (6-16)과 같은 도시간 투입산출모형이 된다.

Xir =

SUM from { { s}=1} to M SUM from { { j}=1} to N aijrs Xjs +

Dir (6-16)

식 (6-15)와 (6-16)과 같은 투입 산출모형은 결국 선형연립방정식체계를 푸는 문제로 2장에서 배운 행렬대수가 활용된다.

이제 투입산출모형의 해법을 행렬대수로 유도하면,

식 (6-15)를 보자. 예컨대 <표 6-3>과 같은 투입산출표상의 1번 산업부문의 총산출량수준 X1을 식 (6-15)에 적용하면,

X1=a11X1 + a12X2+ + a1NXN +D1

또는

(1-a11)X1 -a12X2 - -a1NXN = D1 (6-17)

(식 6-17)에서 첫 번째 계수 (1-a11)을 제외한 나머지 계수들은 <표 6-2>와 같은 투입계수행렬의 첫 번째 행에 음(-)의 부호를 붙인 것과 같다. 마찬가지로 2번 산업부문에 대한 방정식의 계수들도 X2 의 계수가 (1-a22)인 것만을 제외하고는 <표 6-2>의 투입계수행렬에 음(-)의 부호를 붙인 것과 같다. 따라서 N개의 산업전체에 대해서는 다음과 같은 식 (6-18)과 같은 N개의 선형방정식체계로 구성된다.

(1-a11)X1 -a12X2 - -a1NXN = D1

-a21X1 +(1-a22)X2 - -a1NXN = D2

-aN1X1 -aN2X2 - -(1-a1N)XN = DN (6-18)

위의 식을 행렬로 표시하면 식 (6-19)와 같이 된다.

BMATRIX { { 1-a11}& {-a12 }&... {-a1N }#

{-a21}& {(1-a22)}&... {-a2N }#


{-aN1 }& {-aN2 }& {(1-aNN) } }

BMATRIX { { x1}& { }& { }#

{x2 }& { }& { }#

{x3 }& { }& { } }

=

BMATRIX { { D1}& { }& { }#

{D2 }& { }& { }#

{DN }& { }& { } }

(6.19)

식 (6.19)의 행렬식에서 첫 번째 행렬을 살펴보자. 이 행렬은 주어진 대각선(principal diagonal)의 1만 무시하면 [-aij]= -A가 된다. 따라서 이 행렬의 주대각선(principal diagonal elements)은 모두 1의 값을 갖고, 나머지 원소(off-diagonal elements)는 모두 0의 값을 갖는 항등행렬(identity matrix) I과 -A의 합이다. 즉 식 (6-19)는 다음과 같은 식 (6-20)이 된다.

(I-A)X = D (6-20)

단, I = 항등행렬(행렬의 크기는 N*N)

A = 투입계수행렬(행렬의 크기는 N*N)

X = 산업부문의 총산출량 벡터(벡터의 크기는 N)

D = 산업부문의 최종수요의 벡터(벡터의 크기는 N)

식 (6.20)에서 행렬(I-A)를 기술행렬(technology matrix)이라 부르고 이 행렬을 T로 표시하기도 한다. 여기서 우리는 (I-A) 행렬과 D벡터의 값을 알면 변수벡터 X의 값을 구할 수 있다. 즉 각 산업부문별 최종수요(D)가 정해지고 투입-산출표로부터 투입계수행렬(A)이 계산되면, 도시 내의 각 산업부문의 소요산출량을 계산해 냄으로써 도시경제계획을 수립할 수 있을 것이다.

이를 위해 식 (6-20)의 양변에 (I-A)의 역행렬(I-A)-1을 곱하면,

(I-A)-1(I-A)X = (I-A)-1D (6.21)

따라서 X = (I-A)-1D (6.22)

이다.

4. 투입산출모형의 적용사례

실제로 적용사례를 살펴보면,

K시의 1990년도 현재 도시경제는 다음과 같다.

a. K시의 경제는 농업, 제조업, 가계의 3부분으로 구성되어 있다.

b. 농업부분의 총생산액은 10억 원이며, 이 가운데 2억 원은 농업부문의 식량과 종자로 판매되고, 3억 원은 제조업부문의 원료로 판매되고, 나머지 5억 원은 가계의 소비용으로 판매된다.

c. 제조업의 총산출량은 20억 원이고, 이 가운데 4억 원은 농사를 위한 비료로서 농업부문에 판매되고, 6억 원은 제조업부문의 자체소비용으로 투입되고, 나머지 10억 원은 가계의 소비용으로 판매된다.

d. 가계부문에서는 노동력의 대가(노동)로 총 30억 원을 벌어들이는 데, 이 가운데 4억 원은 농업부문의 임금이고, 11억 원은 제조업부문의 임금이며, 나머지 15억 원은 가계에서 가계로 지불된 금액이다. 이상과 같은 경제구조를 가지고 K시의 투입산출모형을 적용해보면 다음과 같다.

(1) 투입산출표의 작성

(2) 투입계수의 정산

투입계수행렬 A =

BMATRIX { { 0.2}& { }& {0.15 }#

{ }& { }& { }#

{0.4 }& { }& {0.3 } }


여기서 유의할 점은 투입계수행렬에는 최종수요부문 혹은 지불부문인 가계부문은 당연히 빠져야 하며, 따라서 행렬 A의 각 열의 합이 1보다 작은 것은 당연하다.

(3) 투입산출모형을 이용한 도시경제계획

분석 기준연도인 1990년으로부터 10년 후 즉 2000년에는 도시민의 지속적인 소득증가와 기호의 변화로 K시의 가계부문의 변화가 예상된다. K시 정부는 2000년의 K시 가계부문의 구매수준(최종수요)이 농업부문은 현재보다 2억 원이 증가한 7억 원, 제조업부문은 15억 원 수준으로 내다보고 있다. 이제 이러한 시정부의 산업별 최종수요의 최종전망을 충족시키기 위해서는 K시의 각 산업부문은 2000년에는 얼마만큼의 생산을 해야 하는 가 분석하여보자.

X = (I-A)-1D

단 X = (X1, X2)'

X1= K시의 2000년의 농업부문 생산요구량

X2 = K시의 2000년의 제조업부문 생산요구량

D= (D1, D2)'

D1=K시의 2000년 농업부문 최종수요(7억 원)

D2=K시의 2000년 제조업부문 최종수요(15억 원)

I-A =

BMATRIX { { 1}& { }& {0 }#

{ }& { }& { }#

{0 }& { }& {1} }

-

BMATRIX { { 0.2}& { }& {0.15 }#

{ }& { }& { }#

{0.4 }& { }& {0.3 } }

=

BMATRIX { { 0.8}& { }& {-0.15 }#

{ }& { }& { }#

{-0.4 }& { }& {0.7 } }


기술행렬 (I-A)의 역행렬 (I-A)-1을 계산하면(계산법 2장 참조),

(I-A)-1 =

BMATRIX { { 1.4}& { }& {0.3}#

{ }& { }& { }#

{0.8 }& { }& {1.6 } }


따라서 X =

BMATRIX { { X1}& { }& { }#

{ }& { }& { }#

{X2 }& { }& { } }

=

BMATRIX { { 1.4}& { }& {0.3}#

{ }& { }& { }#

{0.8 }& { }& {1.6 } }

BMATRIX { { 7}& { }& { }#

{ }& { }& { }#

{15}& { }& { } }


X1= 1.4*7 + 0.3*15 =14.3억 원, X2=0.8*7+1.6*15= 29.6억

을 얻었다. 그러므로 K시의 2000년의 최종수요, 즉 K시의 경제개발계획의 최종목표가 농업부문이 7억, 제조업부문이 15억 원으로 계획되었을 때, 이를 달성하기 위해서는 농업부문에서 14.3억 어치의 생산량이, 제조업부문에서는 29.6원 어치의 생산량이 요구될 것으로 추정된다.

5. 투입산출모형의 장단점

1) 장점

(1) 산업부문별 연관관계를 근거로 한 산출부문 내에서 중간재생산(processing sector)의 수요와 최종수요부문(final demand sector)의 수요를 구분하여 분석함으로써 최종수요부문에서의 수요변화가 중간재 생산부분에서의 수요변화에 미치는 영향을 측정할 수 있는 장점이 있다.

(2) 통계적 시계열분석이 보여줄 수 없는 도시 내 혹은 도시간의 산업별 연관관계를 파악함으로써 도시 내 및 도시간의 재화와 서비스의 흐름을 분석할 수 있다.

(3) 투입계수행렬(Input coefficient matrix) A가 변화하지 않는 한 기술행렬 (I-A)는 변하지 않으므로 도시의 최종수요의 대안이 무수히 많다고 하더라도 (I-A)-1 을 계산해 놓으면 도시계발대안이 무수히 바뀌어도 이에 상관없는 경제 분석을 할 수 있다.

2) 단점

(1) 투입계수가 분석기간 동안 일정하다는 가정이 기술진보가 빠른 현실에서는 인정하기 어려운 가정이다.

(2) I-O표의 작성에 많은 시간과 인력이 들지만 활용기간이 비교적 짧다.

(3) 각 산업부문의 생산물이 하나의 전문 산업부문에 의해서만 생산된다는 가정은 매우 비현실적이다.

제 8장 도시의 공간체계

1. 도시의 공간적 질서

"도시의 기원 (the origin of cities)라는 논문에서 R. M. A, Adams에 의하면 인류문화에 있어서 농업혁명에 이어 두 번째 커다란 혁명인 도시의 발생은 인류문화사의 큰 분기점이 된다. 그 효시는 기원전 4,000년까지 거슬러 올라가며 그 후 수많은 도시들이 성장과 쇄락을 거듭하여 왔다. 도시발달의 역사를 통하여 볼 때 도시는 특정시대의 정치, 경제, 사회 혹은 문화 등의 배경에 따라 각기 특징적인 공간구성 양식이 존재하여 왔다.

고대 그리스시대의 도시는 신전의 입지로 재난 시 시민의 피난처 구실을 하기도한 Acropolis(the upper city)와 일상적인 상업 활동이나 시민을 위한 일반 행정기능이 이루어지는 공간인 Astu(the lower city)로 구성되어 있으며, 시가지는 주로 격자형 가로망이 주류를 이루고 있다.

중세 유럽도시는 교회나 수도원을 중심으로 이루어진 성곽도시의 정형화된 공간구성을 보이고 있다. 또한 한국, 중국, 일본을 포함한 동양 3국은 고도시의 도성계획의 경우도 중국의 考工記에서 비롯된 도성기능배치원리인 左祖(종묘), 右社(사직), 前朝(조정), 後市(시전)를 도시공간구성의 기본으로 삼음으로써 서양의 도시와 구별되는 정형성을 보여주고 있다.

현대의 도시는 기능배치나 설계방식이 개별 도시마다 조금씩 다르지만 나름대로의 질서를 유지하면서 공간체계를 유지하고 있다. Bourne에 따르면 도시의 공간구성체계는

① 도시의 공간적 질서 속에 내재하는 논리는 무엇인가

② 도시 내의 모든 요소들이 있어야 할 장소에 있는가

③ 무엇이, 누가 도시 내의 각기 능의 입지를 결정 하는가 또한 도시 내의 어떤 활동이 다른 부분 혹은 다른 지역과 어떻게 연계 되는가

④ 도시지역 내에서 나타나는 공간적 변화를 지배하는 법칙이 무엇인가 등에 관한 질문을 통하여 도시공간의 보편적인 질서와 그 속에 내재하는 법칙이나 논리를 분명히 함으로써 합리적이고 과학적인 도시계획을 수립하는데 기여할 수 있다.

2. 도시공간구조의 개념

도시공간구조를 간선도로망의 골격의 관점에서 radiocentric pattern, grid pattern, star pattern, ring pattern, linear pattern, branch pattern(수지형), sheet(판형), constellation pattern(성좌형), satellite pattern(위성형) 등으로 분류하고 있다. Kevin Lynch(1960)는 도시의 물리적인 형태를 형성하는 도시의 심상(the image of city)의 형성에 작용하는 인자로서 path, district, edge, landmark, node 등의 5가지 개념으로 구성되어 있다고 규명하였다.

도시공간구조를 보는 방안을 매우 다양하지만 도시공간질서의 관한 대표적인 학자는

石水는 도시를 하나의 공간적인 실체로 보고 거기에 나타나는 질서를 파악하고, 그 질서의 배경에 존재하는 논리가 무엇인가를 규명하는 입장이며, spatial order는 3가지 개념을 포함하고 있다고 규정하고 있다.

① 공간적 규칙성으로 지표에 내재하는 공간적 요소와 지표자체 간에 나타나는 질서를 말한다. 여기서는 면적밀도 거리 방향 등을 포함하는 요소와 지표사상 사이에 무엇인가 질서 있는 관계가 있다고 판단한다.

② 지표사상에 나타나는 2차원 혹은 3차원의 형식 다시 말하면 공간의 규칙성이 면적인 혹은 입체적인 형태로 인식되는 것을 말한다. 예를 들면 동심원적 토지이용형태 등이다.

③ 공간적 과정으로 공간구조에 시간적 경과를 포함한 것으로 공간구조를 생성시킨 메커니즘으로 이해한다.

1) Bourne는 도시의 공간구조를

Urban system은 복잡하고 경계를 가진 일련의 활동과 그들 요소들이 서로 관계를 가지면서 하나의 시스템을 구성하고 있다. 도시시스템의 공간적 경계는 이들 요소의 상호관계의 정도에 의해 결정되며, 도시체계는 이들 각각의 요소들의 특성에 의해 결정된다. 각각의 하부체계는, 상호의존성의 정도에 따라, 보다 큰 도시체계 내에서 분명한 하부체계를 구성하고 있다. 이들 하부계층체계는 비공간적 측면에서 (기능적인 측면) 행정조직, 산업구조와 공간적인 측면에서 작은 주거지역, 혹은 소매상의 집단 등으로 정의될 수 있다. 실질적으로 대부분의 하부시스템은 두체계의 혼합에 의해 결정된다.

도시공간의 메커니즘은 조성, 조직, 구조의 3가지 개념으로 파악될 수 있는데

1) Urban form: 조성 (Constitution): 도시 내의 빌딩, 토지이용, 건축 환경, 사회집단, 공공기관 등의 개개 요소의 공간적인 Pattern 혹은 개개 요소들의 배열이다. 도시가 어떤 것으로 구성되어 있는가를 파악하며, 이는 도시공간이다. 이는 주로 주거지역, 업무지역, 상업지역, 공업지역 등 성격을 달리하는 지역으로 구성되어 있다. 이들 조성들의 변화가 도시의 변화를 초래하게 된다.

2) Urban Interaction: 조직 (Organization): 도시 내의 개개요소들이 전체의 도시 내에서 기능적으로 움직일 수 있도록 통합하는 상호관계, 연계, 혹은 흐름 등을 말한다. 조직이란 조성구성요소의 상호관계로 정해진다. 예를 들면, 같은 주택지라도 일반주택지야 주택공사가 건설한 주택단지인가에 따라 공간적인 특성은 달라지게된다.

3) Urban Spatial Structure: 구조 (Structure): "Urban form"과 하부체계내의 상호활동, 행태 등을 공간의 조직 규범에 의해서 결정된다. 조직규범은 예를 들면 시장 혹은 계획과정 등이 될 수 있다. 구성요소의 존재와 그들의 상호관계를 보장한다. 자연적인 구조와 함께 인위적인 구조로는 도로, 철도, 상하수도, 전력, 통신 등의 체계가 이에 속한다. 이것은 조성요소의 고유한 활동을 보장하고 유지하는 기능을 하도록 한다. (See Figure 1, 사장이론, 행정기관, 기타관련 Institution에 대한 언급)

이와 같은 접근 방법은 도시형태의 정적인 측면뿐만 아니라 규제 통제 혹은 상호의존성 등의 측면을 동시에 다룰 수 있으며, 또한 도시공간내의 공간적인 비공간적인 측면뿐만 아니라 도시공간구조의 필수요소인 도시사회구조 혹은 도시경제의 측면도 언급하고 있다.

이와 같은 기본적인 요소에서 현실적인 도시공간은 이들의 상호의존관계에서 발전과 변화를 거듭하게 된다.

2) Colby의 원심력·구심력 이론: 이 이론은 도시공간구조의 결정은 도시중심부의 기능을 주변지대로 밀어내는 원심력(centrifugal forces)과 중심부로 끌어당기는 구심력(centripetal forces)으로 구분된다. 도시의 기능을 외곽으로 밀어내는 원심력은 도심부의 혼잡과 비좁음의 기능을 피하려는 공간적인 spatial force, 지형적 위치의 힘(site force), 관계적 위치의 힘(situational force), 사회적인 평가의 힘(force of social evaluation), 점거의 상태와 구성(status of organization of occupance), 인간의 개인적인 동기(human equation) 등이 있으며, 구심력으로는 지형적인 위치의 매력(site attraction), 기능상의 편의성(functional convenience), 기능상의 상호흡인(functional magnetism), 기능상의 명성(functional prestige) 인간의 개인적인 동기 등이 예이다. 원심적 이동을 하는 대표적인 기능은 주택, 학교, 공장 등이고, 구심적 이동의 대표적인 기능은 기업의 본사, 고급 소매점, 호텔 등이다.

3) 도시생태학적인 접근: 도시사회연구에 있어서 생태학적인 접근은 시카코 도시사회학파의 연구 성과물에 의해 발전되었으며, 생물학적인 연구방법론이 도시 분야에도 적용되고 있다. 요컨대 경쟁과 침입, 전이 및 동화와 분리 등의 복합적인 생태학적인 과정에 의해 도시내의 사회적인 분화단위인 자연지역(natural areas)이 발생하게 된다. 보다 구체적으로 도시 내의 대표적인 지배적 지역은 상업지역인데 이는 식물사회의 우생종(dominant species)과 동일한 개념으로 이들은 우생종의 존재가 종속적인 종의 분포나 생존에 결정적인 조건을 부여하는 것과 같은 이치로 상업지역이 도시 내의 여러 집단의 분포에 결정적인 영향을 미친다고 보고 있다. 어떤 인구집단이나 활동이 영역을 침입(invade)하여 종전의 점유자를 밀어내고 지배하여 마침내는 그 공간을 완전히 계승(succeed)하게 된다. 이러한 일련의 과정을 통해 결과적으로 새로운 인구집단이나 활동으로 토지이용이 분리(segregation)되게 된다.

4) 사회지역분석(social area analysis): 원래는 국세표준조사지역분류을 위한 방법이었으나 1955년 Shevky와 Bell에 의해 도시의 기능분화에 관한 일반이론으로 발전되었다. 이 모델은 ① 사회적 관계의 범위와 강도의 변화로 새로운 유형의 직업과 기술을 필요로 하는 경제 질서를 야기 시켰고 그 결과 직업과 교육에 관한 변수가 사회적 분화를 측정하는 변수로 등장하게 되었다. ② 기능의 분화는 도시 내의 사회적, 경제적 선택의 범위를 증가시켰으며, 전통적인 가족중심에서 다양한 대안적인 활동패턴이 가능하게 되었으며, ③ 조직의 복잡성 증대로 인구의 이동과 구성에서도 크게 변화를 가지고 왔다는 이론적인 토대를 두고 있다. 여기서 사회지역의 개념은 생태학에서 자연지역과 같은 개념으로 보고 있지 않으며, 사회지역이란 " 동일한 생활수준, 생활양식, 인종적인 배경을 가진 사람들로 구성되어 있으며, 특정 유형의 사회지역에 거주하는 사람들과는 기본적으로 다르다"는 가설에 근거하고 있으며, 사회적 지위(경제적 지위), 도시화(또는 가족상황), 주거지역의 분리현상(인종적 특성) 등의 개념을 도출하고 있다.

Bell의 주장에 따르면 도시화 요소와 관련한 일련의 서로 다른 주거입지선호도는 가족 중심주의, 소비중심주의 직장중심주의와 밀접한 연관성이 있다. 예를 들면 가족중심주의는 인생의 생애주기와 관련하여 주거입지의 선택이 달라진다. 이들이 직장 및 소비중심주의와 결합될 때 복잡하게 나타나는데 이들이 동심원적인 패턴을 형성한다고 보고 있다. 한편 Hoyt는 도시 내의 사회적, 경제적 지위에 따른 토지이용은 선형 혹은 부채꼴 모양을 나타낸다고 주장하고 있다.

5) 마르크스적 접근: 전술한 방법은 대체로 자본주의 경제체제에 바탕을 두고 있지만 마르크스주의는 계급투쟁에 관심을 가지고 있다. 이 이론을 Harvey(1973)에 의해서 발전되었는데 도시 내에서의 토지 할당은 개인의 소득을 토대로 하여 이루어지는 매커니즘을 갖고 있으며, 이르게 이루어지는 토지 소유권이 임대료를 결정하게 되고 임대료는 다시 토지이용의 구조를 결정하게 된다는 점이다. 사회정의와 도시(Social justice and the city)에서 Harvey는 Marx의 경제 분석원리를 응용하여 도시의 토지이용을 분석하였다. 도시 내의 토지는 양적으로 제한되어 있기 때문에 경제적인 가치를 가지며 이용가치(use value)와 교환가치(exchange value)를 가진다는 성질을 바탕으로 토지란 소유권의 변화가 자주 있는 것이 아니기 때문에 일단 구매가 되면 상당기간 토지이용을 하거나 임대할 수 있으며, 또한 토지는 이동이 불가능하기 때문에 토지소유자가 독점적인 권리를 행사할 수 있으며 그렇지 못한 사람에 비해 보다 강력한 경제적인 입장에 있게 되어 있다. 토지의 교환가치와 소유권은 경쟁적인 입찰원리에 의해 결정되며, 입찰능력에 따라 결정된다면 고소득자는 보다 많은 선택권을 가지며, 저소득자는 남은 토지를 활용할 수밖에 없고, 그 외에는 임대할 수밖에 없다. 이와 같은 순차적인 점유과정의 특징은 도시 내의 공간 확보를 위한 비용이 고소득층에는 상대적으로 저렴하고 고소득층에게는 지나치게 부담이 크다는 것을 의미하며, 더구나 경쟁원리에 따라 고소득층은 다음수준의 부유층보다 약간의 비용을 부담해야 하지만 저소득층의 경우는 전 재산을 투자해야 한다.

또한 토지의 교환가치를 감당하는 능력의 한계로 도시 내의 많은 토지는 고소득층에게 유리하게 적용되며, 또한 상당량의 토지는 이들이 직접 활용하기 보다는 임대를 하게 되며, 임대료는 가능한 높게 유지하면서 유지비용을 줄이려고 하고 있으며, 가끔 높은 임대료를 받기 위해 토지를 임대하지 않고 방치하는 경향이 있다.

비 Marx적 방법은 토지의 이용이 임대료를 결정하다고 보는 반면, Marx주의는 토지이용을 결정하는 것은 사회적으로 규정되고 조정된 임대료에 의해 결정된다고 보고 있다. 도시 내에서 토지 공간 임차를 위한 경쟁에서도 산업경영자나 일반가구들이 그와 같은 임대구조 하에서 각자가 부담 가능한 입찰가격을 제시하게 되며, 그 결과 도심부의 고 임대지대는 상업, 업무기능이 외곽의 저임대지대는 주거용 용도가 주류를 이루는 질서정연하고 보편적인 동심원을 이룬다고 보고 있다.

3. 도시의 토지이용과 기능분화

1) 도시토지이용의 개념과 특징

토지이용의 일반적인 의미는 "일정한 공간위에서 일어나는 제반활동 또는 이용의 형태"로 정의하고 있으며, Stuart Chapin은 urban land use planning에서 토지를 자원으로 인식하고 토지이용을 자원의 이용으로 규정하고 있다. 일본의 渡邊俊一은 도시토지이용을 "일정한 의지, 권리, 능력을 지닌 활동의 주체자가 그 활동에 필요한 각종의 물리적 시설조건이 구비되어 있는 토지와 접촉하면서 도시 활동의 한 부분인 특정 활동을 지속적으로 수행하는 것"으로 정의하고 있다. 토지이용에 작용하는 인자는 매우 다양하게 나타나고 있으나 대표적인 것을 정의하면,

첫째, 경제적 이윤추구의 동기로 지가가 토지이용을 결정하는 가장 중요한 척도이다. 토지소유자는 토지의 가격에 부합되는 최선의 용도로 토지를 개발하여 활용함으로써 경제적인 잠재력을 최대한으로 살리는 데 목적이 있다.

둘째, 개인이나 집단의 취향, 선호도 또는 가치관 등의 문화적 요소도 토지이용에 영향을 미친다.

셋째, 지형이나 지세 등 물리적 특성이 토지의 이용에 영향을 미친다.

넷째, 토지소유관계, 지역지구제, 각종 도시계획상의 규제, 토지관련 세제 등 제도적인 측면이 토지이용에 영향을 미친다.

다섯째, 교통의 접근성, 필지규모, 건설기술 등 기술적인 요소가 토지이용에 영향을 미친다.

2) 도시토지이용의 분류

(1) 주거용지: 주거기능은 도시 토지 가운데 가장 큰 몫을 차지하고 있으며, 대체로 도시전체면적의 30-40%, 개발면적의 40-50%를 차지하고 있다.

(2) 교통용지: 도로, 철도, 주차장 등 교통용지는 도시전체면적의 20%를 초과하는 경우가 많으며, 주거용지에 이어 두 번째로 많을 비중을 차지한다.

(3) 상업 및 공업용지: 일반 도시의 경우 상업용지와 공업용지는 도시에서 5-10을 차지하고 있지만 경제적인 파급효과는 매우 크고 교통의 발생량도 많기 때문에 도시공간구조 변화에 큰 영향을 미친다.

(4) 공공용 토지: 공원이나 유원지 등의 open space 등이 여기에 해당된다.

3) 도시토지이용의 기능분화

도시지역 내에서 특정한 기능을 담당하는 수많은 개별입지들이 어는 장소에 국소적으로 집중되어 형성되는 입지집합체는 어떤 특화된 하나의 지역으로 지능을 담당하게 되는데 이렇게 형성된 지역을 기능지역이라 하고 이와 같은 과정을 기능분화(functional differntiation)하고 한다. 하나의 유기체로 간주되는 도시는 동종의 기능 간에는 집중 또는 집적의 과정을 거치게 되고 다른 기능 간에는 분리의 과정을 거치면서 몇 개의 기능집단으로 분리되는데 기능의 지역분화현상으로 나타난다.

(1) 주거지역: 주택은 일반적으로 지가가 높은 지역에 입지할 필요가 없으며, 환경이 쾌적한 도시 외곽부에 입지하며, 소득 수준에 따라 고, 중, 저급 주택지역으로 구분된다.

(2) 상업지역: 상업지역은 다양하게 입지할 수 있지만 상가를 형성함으로써 집적의 이익을 누리고 소비자의 접근성을 용이하게 한다. Proudfoot(1937)는 도시 내의 상업지역을 도심상업지역(central business district), 외곽상업지역(outlying business centers), 간선상가지역(principal business thoroughfare), 근린상점군(neighborhood store clusters)으로 분류된다. 또한 Berry는 중심형상업지역(centers): CBD, regional centers, community centers, neighborhood centers. 리본형상업지역(ribbons): 전통상가, 간서도로변상가, 신교외지역상가. 특화상업지역(specialized areas): 자동차관련상가, 인쇄고나련상가, 위락지구 등으로 구분하고 있다.

(3) 공업지역: 공업지역의 입지경향은 대체로 대규모의 부지를 필요로 하며, 상품의 진출입을 위해 교통시설이 편리해야 하며, 셋째, 철도, 항만 등의 기반시설이 요구된다.

(4) 중간지역: 상업지역은 대체로 도심을 선호하고 공업 및 주거기능은 외곽을 선호하게 된다. 이 두 지역의 완충지역이 중간지역이며 기능이 혼재하여 있고 토지 이용상 매우 불안정한 것이 특징이다.

<표 > 도시계획상의 용도지역의 지정목적

용도지역

지 정 목 적

① 주거지역

주거전용지역

저충중심의 양호한 주거환경 보호

일반주거지역

일상의 주거기능의 보호

준주거지역

주거기능을 주로 하되 상업적 기능의 보완

② 상업지역

중심공업지역

도심, 부도심의 상업 및 업무기능의 확충

일반상업지역

일반적인 상업 및 업무기능의 담당

근린상업지역

근린지역에서의 일용품 및 서비스의 공급

유통상업지역

도시간 및 지역간 유통기능의 증진을 위해 필요한때

③ 공업지역

전용공업지역

주로 중화학공업, 공해성공업의 수용

일반공업지역

환경을 저해하지 아니하는 공업의 배치

준공업지역

경공업 기타 공업을 수용하되 주거기능의 보완

④ 녹지지역

보전녹지지역

도시의 자연환경, 경관, 수림 및 녹지의 보전

생산녹지지역

주로 농업적 생산을 위해서 개발의 유보, 녹지공간의 보전을 해하지 않는 범위 내에서 제한적 개발이 불가피 할 때

자연녹지지역

(자료: 도시계획법 17조)