8-12주 동시동태모형1

 

1. 서론

 

아무런 문제가 없는 완벽한 도시를 상상해 볼 수 있다. 탄탄한 경제기반을 가지고 있어 실업이 없고 교통혼잡이 없으며 양질의 주택이 풍부하게 공급되고 있으며  훌륭한 교육여건을 가진 도시를 상상해 볼 수 있다. 이상적인 도시요 큰 매력을 지닌 도시라 할 수 있다. 그러나 도시는 성장하고 쇠퇴한다. 주변지역의 사람들은 이 이상적인 도시로 이주하기 시작할 것이고 도시의 인구규모는 점차 커지게 될 것이다. 학교는 더 많은 학생으로 북적일 것이고 도로는 늘어난 차량으로 교통혼잡이 가중되기 시작할 것이다. 일자리는 점차 구하기가 힘들어지게 될 것이며 풍부하게 공급되던 주택 역시 인구의 증가와 더불어 부족해지기 시작할 것이다. 결국 이 도시가 가지던 원래의 매력은 점차 상실된다. 완벽한 도시는 오래가지 못하는 것이다.

여기서 제시되는 도시동태모형은 Alfeld와 Graham(1976)의 Introduction to Urban Dynamics에 의한 것으로 도시의 매력도(attractiveness) 라는 개념을 핵심적인 개념으로 사용하면서 도시의 성장과 쇠퇴과정을 전체 도시시스템의 관점에서 설명한다. 매력도란 개념은 단순히 아름다운 경관만을 뜻하는 것이 아니라 고소득층, 중간소득층, 저소득층의 인구들을 주변지역으로부터 끌어들이고 유입된 계층별 인구를 지탱할 수 있는 사회 및 경제적인 힘을 말한다. 도시동태모형은 도시를 구성하고 있는 하위 시스템으로 인구, 주택, 산업, 토지부문을 설정하고 각 분야들간의 상호역동성을 바탕으로 성장과 쇠퇴의 행태를 설명한다. 우선 산업, 인구, 주택 분야 등 도시내부의 각 분야별 역동성을 살펴보고 각 부문들을 종합한 단순 도시모형인 URBAN1모델을 설명한다.

 

2. 도시내 산업체의 성장과 쇠퇴의 역동성

 

일정한 도시 면적내에서 산업의 성장은 여러요인에 의하여 영향 받는다. 이러한 요인들에는 노동력, 자본, 토지, 지식, 원재료, 에너지등이 포함된다.  이 여러 요소들중 어느 한 요소라도 부족하게 되면 도시내 산업의 성장은 지연되거나 쇠퇴하게 된다.  이중에서도 토지는 도시 산업의 성장에 영향을 미치는 가장 기본적인 요소이다.  토지는 물리적으로 이용가능한 토지의 면적,  토지가격의 상승, 입지선택의 자유도등의 세가지 형태로 산업구조의 성장과 쇠퇴에 영향을 미치게 된다.  산업구조가 입지할 수 있는 토지면적이 클수록, 토지가격이 낮을수록, 그리고 입지선택이 자유로울수록 도시의 산업구조는 빨리 성장할 것이다. 그러나 산업구조의 토지점유율이 아주 낮을 때에는 지역의 기반시설이 약하거나 입지비용이 많이 들어 산업체들의 입지가 저해된다.  반대로 산업구조의 토지점유율이 아주 높아 가용토지가 부족하게 될 때 역시 산업구조의 성장이 지연되게 된다. 가용토지의 면적에 따라 산업구조의 성장이 촉진되고 저해되는 구조가 아래 모델에 표시되고 있다.

 

[그림1] 한정된 토지공간내에서 산업구조의 성장과 균형(BSNSS2 MODEL)

 

도시내 산업체의 수는 저량변수인 산업체수(business structure)에 의하여 표시되고 있으며 이 산업체수의 증가는 유량변수(flaw variable)인 산업체건설률(business construction)에 의하여 결정된다. 산업체건설률은 두개의 보조변수(auxiliary variable)에 의하여 결정되는데 이것이 정상산업체건설률(business construction normal)과 산업체토지승수(business land multiplier)이다.  정상산업체건설률은 산업체의 증가율을 나타내는 상수이며 산업체토지승수는 산업체가 증가함에 따라 토지가 점차 부족하여지면 이 토지의 부족으로 인한 신규산업체건설의 억제효과를 나타내기 위한 변수이다. 이 산업체토지승수는 아래와 같은 테이블함수로 정의된다.

 

[그림2]  산업체토지승수 (Business Land Multiplier)

 

 [그림2]의 테이블 함수는 산업체가 전체토지에서 점유하는 토지점유율(land fraction occupied)이 일정비율 이상이 되면 1이하의 값을 가져 산업체의 신규건설을 억제하도록 되어있다.  반면에 토지점유율이 낮아 가용토지가 풍부할 때에는 사업체토지승수의 값은 1이상이 되어 신규산업체의 건설이 촉진된다.  아래는 이 단순모델의 equation이다 (BSNSS2 MODEL). 

 

BSNSS2 MODEL EQUATION :

business_structure(t) = business_structure(t - dt) + (business_construction) * dt

INIT business_structure = 1000

business_construction = business_structure*business_construction_normal*business_land_multiplier

area = 1000

business_construction_normal = 0.07

land_fraction_occupied = business_structure*land_per_business_structure/area

land_per_business_structure = 0.2

business_land_multiplier = GRAPH(land_fraction_occupied)

(0.00, 1.00), (0.1, 1.19), (0.2, 1.30), (0.3, 1.39), (0.4, 1.45), (0.5, 1.40), (0.6, 1.30), (0.7, 0.99), (0.8, 0.5), (0.9, 0.248), (1, 0.00)

 

[그림3]은 가용토지면적과 산업구조 성장의 동태적 행태를 보여주고 있다.  토지점유비율이 높아짐에 따라 산업체의 건설은 급격히 감소하고 산업체수는 균형상태에 들어가는 모습을 보여주고 있다.

[그림3] 산업구조의 성장과 균형

 

 

위에서 설명한 모델은 일단 건설된 산업체가 노후화되고 결국은 철거된다는 점을 고려하지 않은 모델이었다. 그러나 도시내의 산업구조는 수명주기적인 변화를 거쳐 나간다. 새로이 건설된 산업구조는 시간이 지남에 따라 낡은 산업구조로 변화하게 되고 결국은 철거되어 그 자리에 새로운 산업구조가 건설되는 것이다. 이러한 관계를 나타내는 모델이 [그림4]에서 보여지고 있다.  아래는 위에서 제시된 BSNSS2 단순모델의 equation 변화부분만을 나타내고 있다(BSNSS3 MODEL). 방정식은 산업체수가 이제는 유입변수(산업체의 건설)에 의하여 증가하지만 유출변수(산업체의 철거)에 의하여서도 감소되는 것으로 설정되어 있음을 알 수 있다.

 

business_structure(t) = business_structure(t - dt) + (business_construction - business_demolition) * dt

business_demolition = business_structure*business_demolition_normal

business_demolition_normal = 0.025

 

[그림4] 산업구조의 노후화와 성장 쇠퇴(BSNSS3 MODEL)

 

[그림5 ]는 시간의 흐름에 따른 산업구조의 수명주기적인 변화를 동태적으로 나타내고 있다.  시간의 흐름에 따라 초기에는 산업체들이 건설되면서 도시내 산업구조의 비중이 급성장하지만 토지점유율이 상승하면서 가용토지면적이 줄어들게 되면 새로운 산업구조의 건설이 지연되게 되고 이에 따라 산업구조의 증가도 둔화되는 모습을 보이고 있다.  BSNSS2 모델에서 산업체의 수가 균형점에서 4500단위를 상회하고 있는데 반하여(그림3 참조) 여기서는 균형점에서 산업체의 수가 4500단위에 미치지 못하고 있음을 알 수 있다.

 

 

[그림5] 낡은 산업구조의 철거를 감안한 산업구조의 동태적인 행태

 

 

3. 도시내 인구의 성장과 쇠퇴의 역동성

 

도시인구는 자연증가율과 전출입 등과 같은 사회적요인의 영향에 의하여 변화한다.  인구의 자연증가율은 도시인구의 평균연령, 소득수준에 영향을 받지만 평균연령과 소득수준의 영향을 일단 제외하면 인구의 자연증가율은 원래 그 도시내의 인구의 크기에 비례한다고 볼 수 있다.  전출입에 의한 인구의 유출입은 여러 요인에 의하여 영향을 받는다. 그러나 인구의 유입에 중요한 영향을 미치는 요인중의 하나는 그 지역의 경제사정이라고 할 수 있으며 이것은 이 모델에서 노동-직업비율(Laobr force to Job Ratio)과 그에 따른 직장매력도(Attractiveness of Job Multiplier)에 의한 인구유입 요인으로 표시된다. 노동-직업비율은() 산업구조의 크기에 따라 결정되므로 인구는 토지면적과 더불어 곧바로 산업구조의 역동성에 중요한 영향을 미친다. 노동-직장비율이 1보다 높을 경우 직업의 수에 비하여 노동인구가 많아 직장이 부족하다는 것을 의미하며 이것은 이 지역으로 인구가 전입하는 것을 억제하는 힘을 발휘하게 된다. 그러나 다른 한편으로는 노동인구가 직장인구에 비교하여 풍부하다는 것은 싼 임금을 의미하므로 산업건설은 오히려 촉진되게 된다.  산업체가 활발히 건설되면 직장의 수는 늘어날 것이고 이에 따라 노동-직장비율은 낮아져서 인구의 전입을 또다시 촉진하게 되는 동태적인 역학관계가 성립하게 된다. 이같은 내용을 피드백다이어그램으로 나타내면 [그림6]과 같다.

 

 

[그림6] 도시공간내 인구와 산업구조간의 역동성

 

 

여기서 노동-직장비율은 모델에서 도시로의 인구유입에 영향을 미치는 직업매력도 승수(Attractiveness of Job Multiplier)로 표시되는데 이 테이블 함수는 아래 그림과 같다. 

 

[그림7] 인구유입 직업매력도승수

 

테이블에서 보면, 노동-직장비율이 1인 경우는 정상적인 상태에서의 인구유입으로 AJM의 값도 1이되어 노동-직장비율은 인구유입에 아무런 영향을 미치지 않게된다. 그러나 노동-직장비율이 1보다 작아져서 노동력에 비교하여 직장이 풍부한 경우에는 AJM의 값은 1보다 크게되어 이지역으로 인구유입을 가속화시키도록 되어있다. 

인구와 산업구조를 동시에 고려한 모델이 [그림8]에 표시되어 있다.  모델에서 도시의 인구는 산업의 성장에 필요한 노동력을 공급하게되고 이 노동력의 공급여하에 따라 산업구조의 성장이 영향을 받는 것으로 되어 있다.  산업체의 성장은 직장을 풍부하게 공급하여 인구의 유입을 촉진시키는 상호역동적 관계를 가지게 된다.

 

[그림8] 인구와 산업구조간의 역동성을 고려한 도시모델(POPBSN MODEL)

 

아래는 이 모델의 equation중 산업체부문의 직업과 인구부문을 제시한 것이다. 산업체부문의 기본구조는 인구부문과의 결합을 위한 부문인 직업부문을 제외하고는 bsnss3 모델에서 제시된 것과 같다. 

 

POPBSN MODEL EQUATION :

jobs = business_structure*job_per_business_structure

job_per_business_structure = 18

labor_force = population*labor_participation_fraction

labor_force_to_job_ratio = labor_force/jobs

labor_participation_fraction = .35

land_fraction_occupied = business_structure*land_per_business_structure/area

land_per_business_structure = 0.2

attractivenesss_of_job_multi = GRAPH(labor_force_to_job_ratio)

(0.00, 2.00), (0.2, 1.95), (0.4, 1.80), (0.6, 1.60), (0.8, 1.35), (1, 1.00), (1.20, 0.5), (1.40, 0.3), (1.60, 0.2), (1.80, 0.15), (2.00, 0.1)

business_labor_force_multi = GRAPH(labor_force_to_job_ratio)

(0.00, 0.2), (0.2, 0.25), (0.4, 0.35), (0.6, 0.5), (0.8, 0.7), (1, 1.00), (1.20, 1.35), (1.40, 1.60), (1.60, 1.80), (1.80, 1.95), (2.00, 2.00)

business_land_multiplier = GRAPH(land_fraction_occupied)

(0.00, 1.00), (0.1, 1.15), (0.2, 1.30), (0.3, 1.40), (0.4, 1.45), (0.5, 1.40), (0.6, 1.30), (0.7, 0.9), (0.8, 0.5), (0.9, 0.25), (1, 0.00)

 

population(t) = population(t - dt) + (inmigration + birth - outmigration - death) * dt

INIT population = 50000

inmigration = population*in_migration_normal*attractivenesss_of_job_multi

birth = population*birth_normal

outmigration = population*outmigration_normal

death = population*death_normal

birth_normal = 0.03

death_normal = 0.015

in_migration_normal = 0.1

outmigration_normal = 0.07

percent_pop_growth = PCT((birth+inmigration-death-outmigration)/population)

 

 

[그림9]는 도시내 인구와 산업체의 동태적인 변화모습을 보여주고 있다. 초기에는 노동-직업비율이 1보다 낮게 나타나고 있는데 이는 산업체의 증가에 따라 직업이 풍부하게 공급되고 있어 고용사정이 대단히 양호하다는 것을 의미한다. 이에 따라 초기에는 인구의 증가가 급속히 일어나게 된다. 그러나 인구의 급속한 증가는 결국 노동-직업비율을 높이게되면서 이제는 직장이 모자라는 사태가 발생하게 된다. 이것이 [그림9]에서 노동-직업수 비율이 1보다 높게 나타나는 것으로 표시되고 있다. 산업체 역시 가용토지면적이 줄어들면서 성장이 둔화되기 시작하는데 이는 노동-직업비율을 더욱 높이는 요인으로 작용한다. 노동-직업비율이 높아지면서 인구의 증가세가 감소되는 모습이 나타나고 있다.

 

 [그림9] 인구와 산업체의 동태적 변화

 

 

Reference mode 에서의 균형값은 다음과 같다.

Population                                     270123

Business structure                        4454

PPG (% Population Growth)           0.02%

LFJR (Labor Force to Job Ratio)    1.18

 

(1) 인구의 초기값을 50000명에서 475000명으로 감소시켰을 때 균형값

Population                                     270100

Business structure                        4454

PPG (% Population Growth)           0.02%

LFJR (Labor Force to Job Ratio)    1.18

 

<그림> 인구의 초기값을 50000명에서 475000명으로 감소시켰을 때 모델행태

 

도시의 행태는 도시의 초기조건에 크게 영향을 받지 않는 모습을 보이고 있다.

 

(2) 도시의 실업을 감소시키고 고용상태를 개선시키기 위하여 사업체건설을 촉진하는 정책을 채택한 경우의 균형값

 

Population                                     280328

Business structure                        4619

PPG (% Population Growth)           0.0%

LFJR (Labor Force to Job Ratio)    1.18

 

노동직업비율은 여전히 1.18에 머물고 있어 실업의 상태는 개선되지 않고있다.

이것은 사업체수(BS)의 증가가 직업수의 증가를 가져오고 이것이 LFJR의 비율을 낮추게 되어 구직도가 개선되는 결과를 가져오게 되므로 인구의 유입을 더 빨리 촉진시키기 때문이다. 인구증가율이 초기에 급속히 증가하는 모습을 <그림>이 나타내고 있는데 이러한 인구의 유입은 추가적인 직업의 증가효과를 상쇄한다.

 

<그림>정상사업체건설률(BCN)을 0.07에서 0.1로 촉진시켰을 때 모델의 행태

 

(3) 사업체당 고용인원을 증가시키는 경우

사업체의 평균고용인원을 18명에서 22명으로 증가시키는 경우 균형값은 다음과 같다.

Population                                     330028

Business structure                        4453

PPG (% Population Growth)           0.03%

LFJR (Labor Force to Job Ratio)    1.18

 

<그림> 사업체의 평균고용인원을 18명에서 22명으로 증가시키는 경우

인구는 증가하나 노동직업비율은 여전히 같은 값에 머물고 있다. 

 

(4) 고밀개발이 실업감소에 미치는 효과

도심을 고밀로 재개발하는 것이 지역의 고용사정을 호전시킬 수 있을 것인가? 이 실험은 사업체의 평균면적을 점차적으로 감소시키는 경우 노동직업비율이 어떻게 변화하는지를 관찰함으로써 파악할 수 있다.

이 실험을 RAMP 위해서 다음 식이 추가되었다.

 

LBS.k=0.2-RAMP(0.001,0)

 

, 사업체당면적 (Land Per Business)을 0.2 에이커에서 매년 5%씩 감소시키는 것은 결국 도심의 빌딩을 고층으로 개발하여 고밀개발을 촉진하는 경우를 실험하여 이 경우 노동직업비율의 변화를 살펴보기 위한 것이다.

이 경우 시뮬레이션 결과치는 다음과 같다.

 

Population                                     361837

Business structure                        6108

PPG (% Population Growth)           0.71%

LFJR (Labor Force to Job Ratio)    1.15

 

<그림> 고밀개발이 실업감소에 미치는 효과 LBS를 매년 5%씩 감소시키는 경우

 

 

인구는 지속적으로 증가하고 사업체수도 증가하여 직업의 수도 증가하지만 도시의 실업률을 감소시키는데는 이 정책의 효과도 크지 않게 나타나고 있다. 노동직업비율은 1.15로 개선되기는 하였으나 여전히 실업이 존재한다.

도심의 고밀개발은 더 많은 직장을 제공하고 더 많은 세금기반을 확보하게 한다. 그러나 고용사정 개선의 효과는 크지 않게 나타나고 있는데 만약 도심에서 제공되는 새로운 직업이 외부로부터의 통근자들이 차지하게 된다면 도시내의 고용사정은 더 악화될 가능성이 크다. 이러한 경우는 도심의 고밀개발로 인하여 창출되는 직장들이 지역주민이 지니고 있는 기술수준보다 더 높은 고질의 노동력을 요구하는 경우에 일어나는데 통상 도심개발로 인한 직업의 창출은 보다 고급 직종에 해당하는 경우가 많으므로 지역주민의 고용사정 개선에 크게 도움을 주지 못하는 경우가 많게 되는 것이다. 더구나 도심의 고밀개발은 조세기반을 확장시키지만 도심부동산 가격을 상승시키게 되어 점차 저기술 노동력을 필요로 하는 제조업회사들을 도시의 외곽으로 밀어내게 되는데 이것은 도시주민들의 고용기반이 상실되는 것을 의미한다.

따라서 도시고용사정의 개선을 위해서는 도심고밀개발이 효과적인 정책은 아니며 이러한 정책이 시행되는 경우에도 주민들의 노동력에 활용할 수 있는 사업체들이 유치되도록 하거나, 주민들에 대한 교육훈련프로그램을 마련하여 새로이 마련되는 직장이 요구하는 노동기술을 지역주민들이 구비하도록 하는 프로그램들을 마련하는 것이 반드시 필요한 정책이라 할 수 있다.  

 

4. 주택과 도시공간의 역동성

 

도시로 인구의 유입은 경제사정에 의해서만 영향을 받는 것은 아니다. 도시내 직장을 얼마나 용이하게 획득할 수 있는가도 전입의 중요한 요인이 되겠으나 이것에 못지 않게 중요한 요인중의 한가지는 도시내 주택공급의 원활성이다.  여기서 주택공급의 원활성은 단순히 양적인 주택공급의 원활성을 표현하는 빈집의 존재뿐 아니라 전세주택등 선택의 다양성까지를 포함하고 있는 광범위한 개념으로 사용되었다.  만약 도시내 입주할 주택이 하나도 없는 극단적인 경우를 상정하면 아무도 도시내로 이주할 수 없게 된다. 따라서 주택구입의 용이성은 도시내로 이주하려는 사람들의 의사결정에 중대한 영향을 미치게 되는 것이다.

주택공급의 원활성이 가지는 동태적인 역학관계가 [그림10]에 표시되어 있다.  주택공급의 원활성은 세대-주택비율(Households to House Ratio, )로 표시된다.  인구가 많아지면 세대-주택비율은 높아질 것이며 높은 세대-주택비율은 주택수요자가 주택의 공급보다 많다는 것을 의미한다. 이것은 곧 주택공급이 원활하지 못하다는 것을 의미하게 되며 도시내로의 인구전입을 억제하는 힘을 발휘한다.  그러나 세대-주택비율이 높다는 것은 동시에 주택수요자가 공급보다 많으므로 주택가격의 상승을 의미하게 되고 이는 곧 주택건설을 촉진하는 요인으로 작용하게 된다. 주택이 많아지기 시작하면 세대-주택비율은 적어지게 되고 이는 다시 인구전입을 촉진하게 된다.

 

[그림10] 도시공간내에서 인구와 주택간의 역동성

 

 

세대-주택비율은 따라서 도시지역내로 사람들의 전입에 영향을 주는 변수로 작용하게 되며 이 비율은 곧 도시로의 전입에 영향을 미치는 또 다른 매력도 변수로 표현될 수 있다. 이를 모델에서는 주택매력승수(Attractiveness of Housing Multiplier)로 표현하고 있으며 다음 [그림11]과 같이 테이블 함수로 정의될 수 있다.  주택이 필요한 세대의 수와 주택물량이 일치하게 되면 세대-주택의 비율값은 1이되고 이때에는 도시로의 인구전입에 아무런 영향을 주지 못한다. 그러나 세대-주택의 비율이 1을 넘어서게되면 이것은 주택수요량이 주택의 공급물량보다 많다는 것을 의미하게 되므로 주택의 부족이 도시로의 인구전입을 억제하는 요인으로 작용하게 되는 것이다.

 

[그림11] 주택매력도 테이블 함수

 

한편 산업체가 증가하면서 가용토지면적이 줄어들면 산업체 건설이 억제되는 것과 마찬가지로 주택이 증가하면 가용토지면적을 줄이게 된다. 따라서 토지점유율이 높아진 상태에서는 주택의 건설이 억제되게 되는데 이러한 관계는 테이블 함수인 주택-토지승수(Housing Land Multiplier)에 의하여 아래와 같이 표현될 수 있다.

 

[그림12] 주택-토지승수

 

 

[그림11]에서 보면, 토지점유율이 아주 낮을 때에는 주택을 위한 각종 편의시설들의 입지가 아직 약하다는 것을 의미하므로 승수의 값이 1이하로 주택의 건설은 오히려 억제되는 것으로 설정되어 있다. 이후 주택의 건설은 촉진되다가 토지점유율이 60%이상이 되면 주택의 건설은 가용토지의 부족으로 억제되는 것으로 나타나 있다.  주목할 점은 [그림12]에서 나타나 있는바와 같이 주택토지승수의 값은 토지점유율이 낮을 때에는 산업토지승수의 값보다 낮고 토지점유율이 높을 때에는 산업토지승수보다 높게 테이블 함수가 설정되어 있다는 점이다. 이것은 산업체와 주택부문간 토지이용의 형태가 다르다는 것을 의미한다. 산업체는 토지점유율이 아주 낮아 편의시설이 부족하더라도 주택에 비교하여 큰 불편없이 입지할 수 있다. 반면 토지점유율이 높아 점차 작은규모의 토지가 많아지게 되면 산업체는 주택에 비교하여 큰 토지를 필요로 하기 때문에 주택보다 신규건설이 더 억제되게 된다. 두 테이블 함수의 차이는 이러한 차이를 반영하고 있다.

 

[그림12] 산업토지승수(BLM)와 주택토지승수(HLM)의 비교

 

도시인구와 주택간의 상호역동성이 고려된 모델이 [그림13]에 표시되어 있다.

 

[그림13] 주택과 도시공간의 역동성을 고려한 도시모델(POPHOU MODEL)

 

 

모델중 주택부문의  equation은 아래와 같다.

 

POPHOU MODEL EQUATION:

houses(t) = houses(t - dt) + (housing_construction - housing_demolition) * dt

INIT houses = 14000

housing_construction = houses*housing_construciton_normal*housing_construction_multi

housing_demolition = houses*housing_demolition_normal

area = 9000

household_size = 4

household_to_houses_ratio = population/(houses*household_size)

housing_construciton_normal = .07

housing_construction_multi = housing_availability_multi*housing_land_multiplier

housing_demolition_normal = .015

land_fraction_occupied = (houses*land_per_house)/area

land_per_house = .1

housing_availability_multi = GRAPH(household_to_houses_ratio)

(0.00, 0.1), (0.2, 0.2), (0.4, 0.35), (0.6, 0.5), (0.8, 0.7), (1, 1.00), (1.20, 1.35), (1.40, 1.60), (1.60, 1.80), (1.80, 1.95), (2.00, 2.00)

housing_land_multiplier = GRAPH(land_fraction_occupied)

(0.00, 0.4), (0.1, 0.7), (0.2, 1.00), (0.3, 1.25), (0.4, 1.45), (0.5, 1.50), (0.6, 1.50), (0.7, 1.40), (0.8, 1.00), (0.9, 0.5), (1, 0.00)

 

[그림14] 주택요인을 고려한 도시모델의 행태

[그림14]는 주택요인을 고려한 도시모델의 행태를 나타내고 있다. 인구가 급증함에 따라 주택의 공급도 초기에는 급속히 증가하지만 세대-주택비율이 급증하는 후반기에는 점차 인구의 증가세가 둔화되고 있는 모습을 보이고 있다. 인구증가율이 30년 이후 후반기 부터는 급속히 감소하고 있음을 볼 수 있다.

 

5. 산업, 인구, 주택부문이 통합된 도시모델의 행태

 

이상에서는 도시 시스템의 역동성을 구성하는 산업, 인구, 주택 요소들을 각각 부문별로 살펴보았다. 이 부문별 모델들이 사실은 전체적으로 도시의 역동적인 성장과 쇠퇴에 동시에 영향을 미치게 된다. 이 부문별 모델들을 모두 통합한 도시 역동성을 나타내는 모델이 [그림15]에 제시되어 있다.

[그림16]은 도시공간 내에서 일어나는 산업구조, 주택, 인구의 역동성을 나타내고 있다. 산업구조가 급속히 성장함에 따라 도시로 인구유입이 급격히 일어나게 된다. 초기 약 25년간은 직장과 주택사정이 양호하여 도시로의 인구가 급속히 유입되고 있는데 이것은 이 기간중 노동-직장비율과 세대-주택비율이 대체로 1 이하의 비율을 유지하고 있는 것으로도 [그림17]에 나타나고 있다. 그러나 토지점유율이 점차 커지면서 새로운 산업구조의 건설과 주택의 건설은 압박을 받기 시작하고 37년 이후부터는 산업구조는 대체로 쇠퇴기에 들어가게 된다.  인구규모는 감소되기 시작하고 주택은 증가를 멈추고 균형상태에 도달하게 되는 모습이 나타나고 있다.

 

[그림16] 도시내 산업구조, 주택, 인구규모의 역동성

 

 

 

 

[그림15] 산업, 인구, 주택부문이 결합된 단순한 도시모델의 구조 (URBAN1 MODEL)

[그림17] 도시내 인구성장률, 노동-직장비율, 세대수-주택비율의 역동성

 

[그림17]은 균형상태에 들어간 도시의 여러상태들을 나타내 주고 있다. 우선 세대수주택비율은 0.75보다 훨씬 낮은 상태에서 균형값을 유지해 나가고 있으며 노동-직업비율은 1.3부근에서 균형값을 형성하고 있다. 그리고 인구성장률은 거의 0에 달하여 인구의 증감이 거의 없는 상태에 도달하고 있음을 보여주고 있다. 이것은 도시의 주택사정은 주택수요자보다 주택공급이 훨씬 높아 이 도시규모의 인구를 모두 수용하고도 남는 집들이 많이 생겨나고 있음을 뜻한다. 주택의 노후화가 따라서 가속화되고 집값은 낮아져 주택비용이 매우 저렴해지면서 폐가들이 생겨나는 상태로 볼 수 있다. 다른 한편으로 노동-직업비율이 1보다 높다는 것은 고용사정이 좋지않음을 뜻한다. 일자리가 부족하여 실직한 노동자들이 다수 존재하는 낡고 노후한 도시로 변한 것이다.

 

[그림18] 토지점유율이 토지의 산업체 건설과 주택건설에 미치는 영향

이전의 모델들과 달리 URBAN1모델에서는 급속한 성장 후 쇠퇴하는 (overshoot) 행태르 ㄹ보인다. 이것은 산업체구조가 성장기에 지나치게 과팽창하였기 때문이다.

 

[그림19] 산업체, 주택의 건설과 철거의 동태적 변화

 

[그림20] 직장과 주택사정으로 인한 도시매력도의 변화와 인구의 동태적 변화

 

 

6. 도시모델을 이용한 정책실험과 시사점

 

URBAN1 모델에서는 인구의 유입을 촉진시키는 도시의 매력도에 두가지 요소가 포함되어 있는데 직업과 주택이 바로 그것이다. 이 모델에서 정책시행으로 이 두가지 매력도의 요소중 한가지는 향상시킬 수 있다. 그러나 이러한 향상은 매력도의 다른 구성요소의 저하 를 감수하고 이루어지는 것이다. 

 

1)산업건설의 촉진

 

   직장의 부족으로 인한 만성적인 실업의 존재, 저임금, 높은 직장 이직률은 전형적인 도시경제 문제이다. 이러한 문제에 대한 가장 직접적인 정책적 대응은 지역으로 산업체를 유치하거나 산업체 건설을 촉진하는 것이다. 산업구조의 확장은 도시모델에서 정상산업체건설률(Business Construction Normal)을 증가시키는 것으로 표현될 수 있다. [그림21]은 BCN을 0.07에서 0.1로 증가시켰을 때 각종 상황의 변화를 나타내고 있다.

 

[그림21] 산업체건설(Business Construction Normal)을 0.07에서 0.1로

촉진시킬 경우 도시행태

 

 

[그림21]에서 산업체의 건설을 촉진하는 정책은 초기 10년간은 비교적 좋은 효과를 보여주고 있다. 산업체의 건설이 촉진되면서 직장의 수가 늘어나고 일자리의 증가는 노동-직장비율을 감소시키면서 직장사정을 호전시킨다. 그러나 일자리의 획득가능성이 높아지면서 도시의 매력도는 상승하게 되고 이것은 다시 인구의 유입을 촉진시켜 노동-직장비율을 감소시키게 되는 것이다. 산업체의 건설을 정책적으로 촉진시키고 있으므로 주택건설은 상대적으로 불리한 위치에서 주택건설에 필요한 토지를 획득하여야 하고 그 결과 주택건설은 산업체의 증가에 비교하여 아주 미미한 증가만을 보여주게 된다. 따라서 세대수-주택의 비율(Household to House Ratio)은 0.5에서 0.7정도로 오히려 증가하게 된다.

결국 산업체 건설의 증가는 고용사정을 초기에는 고용사정을 호전시키는 것처럼 보이지만 장기적인 효과를 발휘하지 못한다. 더 많은 직장은 더 많은 인구를 유입시켜 노동-직장의 비율을 1.28에서 1.25정도로 아주 미미하게 감소시키는데 그치게 되는 것이다. 산업체 건설이 40% 증가된 것과 비교하면 아주 미약한 성과에 그치는 것이다. 

 

2)주택건설의 촉진

 

   쇠퇴기의 도시가 겪는 문제는 실업의 존재뿐만 아니라 부족한 주택 또한 문제가 된다. 중산층 이상의 도시민들에게는 주택문제가 비교적 덜 심각하겠지만 저소득계층의 도시민들은 열악한 주택사정으로 도시사정을 악화시킨다. 이러한 문제에 대한 가장 직접적인 처방은 더 많은 주택을 건설하는 것이다. 주택건설의 촉진은 도시모델에서 정상주택건설률(Housing Construction Normal)을 상승시키는 것이다. [그림22]는 정상주택건설률을 0.07에서 0.1로 상승시킨 결과를 보여주고 있다. 토지사정이 열악하기 때문에 주택건설의 촉진은 아주 미미한 전체 주택수의 증가를 가져올 뿐이다. 그러나 주택의 증가는 산업체가 퇴출된 토지에서 이루어지기 때문에 이미 감소세로 돌아선 직장수의 감소를 더욱 가속화시킨다. 결국 직업의 감소는 추가적인 주택이 건설되더라도 인구의 유입을 차단시키면서 인구의 감소를 촉진한다. 세대수-주택의 비율은 낮아져 주택사정이 호전되고 있음을 보여주기는 하지만 열악한 직업사정은 인구의 지속적인 감소를 초래하게 되는 것이다. 도시의 매력도가 주택사정의 관점에서는 증가하였으나 직업사정의 악화라는 비용을 치루게 되는 것이다.

 

[그림22] 주택건설(Housing Construction Normal)을 0.07에서 0.1로

촉진시킬 때 도시의 행태

 

 

3)       종합정책

 

실업을 해소하기 위한 산업건설의 촉진과 주택의 부족을 해소하기 위한 주택건설의 촉진을 다룬 앞의 두 정책의 결과가 시사하는 점은 도시로의 인구유입을 어떠한 수단으로든지 감소시키거나 제한하는 다른 정책을 병행하지 않으면 기대하는 정책적 효과를 가져오지 못한다는 점이다. 낡은 주택의 철거를 촉진시키고 산업체의 건설을 촉진하는 정책은 이러한 정책적 의도를 달성할 수 있다. [그림23]은 정상주택철거율(Housing Demolition Normal)을 0.015에서 0.03으로 증가시키고, 동시에 정상산업체건설률(Business Construction Normal)을 0.07에서 0.1로 상승시키는 정책을 동시에 시행한 결과를 나타내고 있다.

   산업구조는 거의 두배가 결국 증가하고 있는데 이것은 산업체의 건설을 촉진시키고 동시에 노후된 주택의 철거를 촉진하면서 생겨나는 추가적인 토지가 산업체 건설에 더 많이 사용되기 때문이다. 직장의 수가 증가하면서 노동-직장의 비율이 감소하고 이에 따라 인구가 유입되면서 도시인구는 거의 두배 가까이 증가한다. 그러나 인구의 유입에도 불구하고 노동-직장의 비율은 1보다 높은 상태에서 균형을 유지하게 된다. 주택의 수는 주택철거의 촉진으로 초기에는 감소하면서 세대수-주택의 비율을 급격히 상승시킨다. 그러나 인구의 유입으로인한 급속한 인구의 증가는 주택수요를 증가시키고 증가된 주택수요는 주택건설을 촉진시키면서 주택의 수를 증가시키게 된다. 결국 약 20년 후 주택의 수는 약간 증가하게 되고 이후에는 거의 균형상태를 유지하게 된다.

 

[그림23] 노후주택의 철거(Housing Demolition Normal)을 0.015에서 0.03으로 촉진시키고 산업건설(Business Construction Normal)을 0.07에서 0.1로 촉진시킬 때 도시의 행태

 

 

   이 종합적인 정책의 효과는 앞의 두 정책효과보다 훨씬 더 고무적이다. 이 도시의 고용사정은 상당히 향상되었으며 실업은 감소하고 인구는 증가하였으나 지나친 인구의 유입은 가용주택의 감소로 상당부분이 억제되는 결과를 가져오고 있는 것이다. 주택이 부족하기는 하나 노후된 주택은 비교적 빠른 시간내에 철거되면서 새로운 주택이 들어서게 되고 고소득계층은 새로이 건설된 양질의 주택을 보유하고 유지할 수 있게 된 것이다.

 

7.        결론 - 정책선택의 명암

 

   도시로의 인구유입과 인구유출은 한 도시의 매력도를 장기적으로 주변지역과의 균형되게 유지시킨다. 도시정책이 도시의 어느 한 측면의 매력도를 향상시키면 이 도시로의 인구유입은 결국 도시의 다른 측면의 매력도를 저하시켜 인구유입을 억제하게 된다. 이러한 상쇄효과는 주택건설촉진정책이나 산업체건설촉진정책, 그리고 종합정책에서 보았듯이 우리가 의도했건 의도하지 않았건 항상 일어나게 마련이다. 한가지 도시문제를 해결하면 반드시 다른 문제가 발생하고 악화된다. 한 지역은 그 주변지역보다 결코 모든 면에서 매력적인 지역이 될 수는 없는 것이다. 모든 사람에게 모든 것을 만족시킨다는 것은 도달 불가능한 목표일 따름이다. 끊임없는 인구의 유출입으로 인하여 한 측면의 매력이 향상되면 반드시 그에 상응하는 다른 문제를 발생시키기 때문에 모든 것이 완벽한 이상적인 도시란 존재할 수 없는 것이다.

   정책결정자는 단지 도시의 어떤 측면의 부정적인 효과가 도시로의 지속적인 인구의 유입을 차단할 수 있도록 할 것인가를 선택하는데 불과하다. 주택의 건설을 촉진하는 정책은 양질의 주택을 공급하는데는 성공하겠지만 극심한 일자리의 부족과 실업을 감수해야만 한다. 이러한 정책의 선택은 장기적으로 몇몇 양질의 주택과 아주 노후한 주택이 공존하며 일자리가 극도로 부족한 도시의 모습을 만들어 낼 것이다. 반면에 앞에서 살펴본 종합적인 정책을 선택하게 되면 직장사정은 상당히 호전시키겠지만 주택사정을 악화시키는 장기적인 결과를 초래하게 된다. 그럼에도 불구하고 이 후자의 정책이 전자의 정책보다는 도시민들의 장기적인 미래를 위해서는 차라리 낫다고도 볼 수 있다.

   도시 정책가들은 물론 최선의 정책이라고 판단되는 대안을 자유롭게 선택하지만은 못한다. 어차피 의회와 시정부를 운영하는 자들은 도시민들에 의하여 선출되기 때문이다. 결국 이들의 선택은 자신들의 비젼과 주민들의 도시문제에 대한 인식 사이의 어떤 지점에서 타협된 정책들을 선택할 것이기 때문이다. 그럼에도 불구하고 분명하고 장기적인 비젼을 가진 도시의 지도자들이라면 그 정치적인 역량을 단기적인 이슈에만 소모하지는 않을 것이다. 도시문제에 대한 정책실험은 이러한 장기적인 비젼을 보다 분명히 제시하는데 일조를 할 수 있을 것이다.