Ⅰ.서 론
1.연구의 배경 및 목적
120년의 자동차의 역사에서 좌석안전띠(Safety Seat Belt) 역사는 불과 절반에도 못 미친다고 한다. 좌석 안전띠는 교통사고 시 탑승객 거동을 구속하여 탑 승객을 보호하는 일차적인 안전장치이다. 유럽에서 는 안전벨트 착용으로 교통사고 사망률이 40% 감 소하였다[1]. 미국 고속도로 교통안전기관의 통계에 따르면 10년 동안 미국에서 안전띠가 구한 생명은 5만 명이 넘고 130만 명이 부상을 피했다고 한다. 우리나라의 경우 1978년에 안전띠 장착 의무화를 하였고, 1986년 자동차전용도로에서 안전띠 착용을 의무화하였다. 그러나 우리나라의 좌석안전띠 착용 률은 선진국에 비해, 특히 뒷좌석의 경우 매우 저조 한 편이다. Road Safety Annual Report[1]에 따르면, 독일은 앞좌석, 뒷좌석 모두 약 97%, 프랑스는 앞 좌석 98%, 뒷좌석 84%의 안전띠 착용률을 보이는 반면 우리나라의 경우 운전자석 89%, 전방탑승자석 75%, 그리고 뒷좌석 22%로 매우 낮은 수치를 보이 고 있다[2].
일반적으로 안전띠 착용률을 높이는 방법은 강 제적인 법적 근거와 단속체제를 이용하는 방법, 좌 석 안전띠 미착용 경고장치의 의무장착 추진 및 차 량 안전도 평가에 가점을 주는 방안[3], 안전띠 착 용 캠페인 등의 문화 계도 방법 등 다양할 수 있다. 이중 최근 국토교통부를 중심으로 좌석 안전띠 미 착용 경고장치(Seat Belt Reminder, 이하 SBR)를 승 용차의 모든 좌석에 의무적으로 설치하는 방안을 추진하고 있다. 국제적인 추세로 2016년 11월 유엔 유럽경제위원회(UNECE) 자동차 기준 관련 국제회 의를 통해 안전띠를 착용하지 않은 경우 경고음이 울리는 장치를 승용차 모든 좌석에 설치하도록 국 제기준을 개정하는 방안이 확대하려는 움직임이다. 이러한 법규는 승용차와 5인승 이하 소형 화물트럭 등은 모든 좌석에 SBR를 설치하도록 하는 것이다. 각국의 자동차안전기준을 규제하는 데 있어 각 나 라별로 교통, 도로 및 자동차 환경이 다르기 때문에 안전기준의 효과를 각국에 맞추어 확인하는 것은 중요한 방법이다. 국내에서는 이와 관련된 연구가 미비한 실정이다. 본 연구는 국내 실정에 적합한 데 이터를 근간으로 SBR 의무 장착 방안에 대한 비용 및 효과를 정량화하기 위한 연구이다. 이러한 정량 화된 결과는 정부 정책의 실효성을 판단할 수 있는 중요 지표로 활용이 가능하다.
2.연구의 분석 개념도
본 연구의 분석 개념도는 <Fig 1>과 같다. 기존 에 안전띠를 사용하지 않던 운전자 및 탑승객이 SBR의 경고알림(소리, LED 등)을 통하여 추가로 안전띠를 사용함으로써 사망, 부상 등의 사고 감소 효과를 정량화하여 비용편익에 대한 효과분석을 수 행한다. 연구범위로 우리나라 사고예측, SBR 효과 분석모형 및 시나리오에 따른 경제성 분석을 실시 하였다.
본 연구에서 사용한 주요 용어와 참조 자료를 간 략히 정리하면 다음과 같다.
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- 승용자동차: 자동차 관리법상 승용차 국내에서 생산 중 내수 승용차와 수입승용차 (한국자동 차산업협회의 2008-2013년 데이터 사용[4])
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- 안전띠 착용 효과: 안전띠를 착용함 유무에 따 라 탑승위치별 사망/중상/경상에 영향을 준 효 과로 미국, 유럽, 호주 지역의 29개 조사자료 대한 분석 결과 활용[5, 6]
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- 좌석안전띠 미착용 경고장치(SBR)의 운전자 순 응비율: SBR를 설치할 경우 안전띠를 매지 않 던 운전자가 알림에 따라 안전띠를 매는 비율
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- 국내 안전띠 착용률: 탑승위치별 안전띠 착용 률[2]
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- 장래 SBR 설치에 따른 안전띠 착용률 및 차량 점유율: 장래 SBR설치 시 운전자의 예상 안전 띠 착용률/ 장래 SBR설치 후 전체 차량 중 SBR 설치 차량의 비율(시장점유율)
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- 승용차 탑승 위치: 운전자석, 동승자석, 뒷좌석
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- 승용차 교통사고 (사망, 중상, 경상, 부상신고): 연도별 사고 데이터에서 보행자사고를 제외한 사고(차대차, 차대사람) 중 승용차 사고만 활 용[7]
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- 연간 교통사고 비용: 사망자/중상자/경상자/부 상신고자 사고비용(건당 연간)[9]
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- 인구수: 통계청 홈페이지 자료 참고[10]
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- 자동차등록대수: 국토교통부 홈페이지 참고[11]
Ⅱ.관련 연구동향
1.국가별 좌석 안전띠 착용률
OECD(2014) 자료[1]에 의하면 세계 각국의 안전 띠 사용현황은 앞좌석은 80-100% 정도이며, 뒷좌석 은 <Fig. 2>와 같이 Serbia가 3%부터 독일, 호주는 90%이상을 달한다.
2.좌석안전띠 착용 효과
1960년대 스웨덴의 연구에 의하면 좌석안전띠의 착용은 운전자석의 경우 약 57%의 상해감소효과, 높은 속도에서는 48%의 감소효과를 보이고, 모든 탑승자의 경우 낮은 속도에서 63%, 높은 속도에서 55%의 상해감소효과를 보인다고 알려져 있다[12]. 1960년-1970년대의 미국의 조사에 의하면, lap belt 형태를 착용한 탑승자의 경우 치사율 73%, 부상율 53%가 그렇지 않은 그룹보다 더 낮게 나타났다. 3 point belt 형태를 착용한 탑승자의 경우 중상율은 60%, 경상자수는 41%가 그렇지 않은 그룹보다 더 낮게 나타났다. EU iMobility 효과 분석 데이터베이 스 웹페이지[13]에서는 좌석 안전띠의 착용은 50% 의 부상의 감소를 가져오며, SBR(소리, 디스플레이 형태)를 가진 시스템은 23%에서 11%의 좌석 안전 띠의 미사용을 감소시킬 수 있다고 한다. Elvik (2009)에서는 29개의 안전띠 착용효과 분석 논문들 에 대한 메타분석 결과로 아래와 같이 정리하여 제 시하였다[5].
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- 차량과 밴의 운전자의 안전띠 착용효과: 사망 은 50%의 감소효과, 중상은 45%, 경상은 25%의 감 소효과를 보임
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- 조수석의 안전띠 착용효과: 사망은 45%의 감소 효과, 중상은 45%, 경상은 20%의 감소효과를 보임
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- 뒷좌석의 안전띠 착용효과: 사망은 25%의 감소 효과, 중상은 25%, 경상은 20%의 감소효과를 보임
우리나라의 안전띠 착용과 미착용에 따른 사망 자수, 부상자(경상, 중상 등)의 효과는 교통사고 통 계나 의료교통사고 통계 등의 자료에 근간하여 유 의한 수준으로 도출된 사례가 없는 실정이다.
3.좌석안전띠 미착용 경고장치의 효과분석 사례
통상적인 ESBR의 효과분석은 사고데이터를 근 간으로 추정하는 방법이 일반적이다. 즉 사고가 발 생된 차량에 대하여 심층데이터(Accident in-depth data)에서 좌석별 승객의 사망/부상정도와 차량의 장착 안전장치등을 고려하여 판단한다. 미국 Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) 데이터를 이 용하여 Enhanced seat belt reminder systems (이하, ESBRs) 의 운전자석, 앞좌석의 효과를 분석하였다 [14]. ESBR의 효과로 ESBR 장착차량이 없는 차량 에 비해 앞좌석의 경우 3.3% 정도 안전띠 착용률이 높았다.(범위: 2.6-4.1%) Lie et al.(2008)의 연구[15]에 서는 유럽의 7개 도시의 몇 종의 차종에 대한 SBR 설치유무에 따른 착용률을 조사하였는데, EuroNCAP 표준을 충족시키는 SBR를 장착한 차량의 97.5%가 안전띠를 착용하였고, mild SBR을 설치한 차량은 93.2%, SBR이 없는 차량은 85.5%의 안전띠 착용률 을 보였다. Charles et al.(2010)의 연구에서는 미국의 2000년-2007년의 자동차등록대수, 사망자수의 데이 터를 분석하여 ESBRs가 있을 경우와 그렇지 않을 경우를 비교 분석하였다[16]. ESBR 설치 차량과 그 렇지 않은 차량 간의 운전자석 치사율은 약 6%의 차이가 존재하였고, GM, Honda 등의 자동차 제조 업체별로 데이터를 분석 제시하였다. TRL(2014)의 CPR1818 보고서에서는 SBR설치 효과에 대한 손익 분기점을 정량화시켰다[6]. 상기 연구에서는 Eurostat 데이터를 이용하여 차량유형별 전체 차량(예, 승 용 22,542만대)과 SBR 장착차량 108만대에 대하여 2015년-2025년 동일 비율일 경우로 가정하여 수행 하여, 사상률모델[8]을 기반으로 현재 안전띠 착용 률(앞좌석: 69-99%)사고심각도별 감소효과를 예측 하였다. Elvik and Vaa(2009)는 각기 다른 나라의 연 구 29개의 메타 분석을 실시하여 안전띠의 효과를 정립하였고 이를 기반으로 유럽의 차량 안전성 평 가를 위한 NCAP 기준을 만드는데 지속적으로 활용 하고 있다[5].
우리나라의 경우 앞에서 설명한 주요 방법론에 근거한 심층데이터가 구축되어 있지 않아 상기 방 법으로 효과 분석을 수행할 수 없다. 이경우 다른 나라의 값을 그대로 우리나라에 적용하여 판단하기 에는 현재 좌석위치별 좌석안전띠 초기 착용률 현 황, 사고발생상황(치사율 등)이 다르기 때문에 SBR 도입 비용 대비 사고감소편익화하는데 어려움이 있 다. 이에 본 연구에서는 참조할 수 있는 해외지표와 국내지표를 연관하여 SBR의 효과를 추정하였고, 특 히 SBR의 설치시 승객이 이를 따를 지에 대한 순 응도 효과는 시나리오화 하여 가장 좋은 경우, 보통 의 경우, 좋지 않은 경우로 나누어 추정하는 방법론 을 채택하였다.
Ⅲ.효과분석 방법 및 기반자료예측
1.안전띠 착용에 따른 인체 상해율 감소 모형
좌석 안전띠 착용률의 증가됨에 따라 운전자 및 탑승객의 안전도가 높아질 것으로 예상되며 이와 관련된 연구로 Evans(1991) 모형이 대표적이다[8]. 식 (1)의 Evans(1991) 모형에서는 사상률감소 비율 (F)는 초기 안전띠 착용률(ui)과 목표 안전띠 착용 률(uf)과의 관계와 안전띠 착용효과(E)의 관계이다.
외국의 사례와 같이 국내 의료현황 데이터(예, 안전띠 착용유무와 사고심각도 관계)의 부족으로 국내 안전띠 착용효과를 분석하기 어렵고, 안전띠 착용에 다른 사고 감소효과 모델도 데이터 부족으 로 모형화하기는 어려운 실정으로 본 연구에서도 상기 모형을 적용하였다.
우리나라 초기 안전띠 착용률(ui)은 <Table 1>과 같은 Transportation Safety Authority(2015)[2]에서 조 사된 자료를 사용하였다. 조사된 자료에는 차량의 앞좌석 및 뒷좌석의 좌석 안전띠 착용률을 포함 한다.
일반도로를 기준으로 국내 운전자들의 좌석별 탑승여부는 <Table 2>와 같고, 현재 평균재차인원 1.36명을 앞좌석, 조수석, 뒷좌석의 탑승위치 비율 을 근간으로 좌석별 착용률을 기준을 적용하였다.
2.데이터 조사 및 분석
1)데이터 분석 항목
SBR 도입 효과분석에 필요한 비용 및 편익과 관 련 데이터 항목은 다음과 같다.
위 항목 중 비용에 해당하는 SBR 설치차량 현황 및 설치비용 국내 제작사(대당 35,000원 추가설치비 용 예상)를 통하여 제공받았다. 인구수 및 자동차 등록대수는 시계열모형이 ARIMA 모형을 이용하여 2015년~2024년까지 10년간의 데이터를 예측하였다.
2)우리나라 안전띠 착용률
편익에 해당하는 안전띠 착용률은 2015년 2월 교 통안전공단 자동차안전연구원에서 조사한 데이터 [2]인 <Table 1>과 <Table 2>를 활용하였으며, 편익 에 해당하는 교통사고 사상자 감소분을 비용으로 환산하기 위해 필요한 교통사고 비용은 Road Traffic Authority(2014)의 사고비용[9]을 활용하였다.<Fig. 3>
3)교통사고 예측
우리나라의 교통사고 사망자, 중상자, 경상수 데 이터를 기초로 2015년~2024년까지의 교통사고 예측 모형을 도출하기 위해 인구수, 자동차등록대수, 사 망자(중상자 수 혹은 경상자 수)를 변수로 지수모형 [15, 16]으로 모형화를 수행하였고, 연도별 예측값 은 <Table 3>과 같다. 사망자수 모델은 <Fig. 4>, 중 상자수 모형은 <Fig. 5>와 같다.(2)(3)
여기서,
이러한 모형은 Csaba(2013)[17]의 연구에서 나라 별 인구수, 자동차등록대수와 사망자수는 지수모형 으로 적합도 있게 추정이 가능함을 확인된 바 있 다. 상기 사례에서 확인된 지수모형화를 우리나라 의 교통사고 데이터 이용하여 연차별 사망자수, 중 상자수를 기반으로 지수모형으로 추정한 결과 R2 가 0.9508과 R2 가 0.9641로 나타나 본 연구에서도 이를 사용하였다. 부상자수는 중상자와 경상자수로 나눌수 있는데 중상자의 경우 모형의 적합도가 높 았지만 경상자수만으로는 지수모형의 적합하지는 않아, 경상자수의 예측은 중상자수와 동일한 수준 으로 예측하였다.
이러한 교통사고 예측의 초기값은 본 연구에서 중요한 지표로 판단되어 예측모형을 수행하였으나, 실제 SBR의 효과분석에 있어서는 초기 교통사고예 측값 대비하여 SBR의 장착효과비를 이용하여 B/C 를 산출하기 때문에 실제적으로 초기값은 B/C에 영 향을 주지 않아 교통사고의 예측력의 신뢰성은 본 연구에서 중요한 지표가 되지 않았다.
4)좌석안전띠 미착용 경고장치의 장착비율 예측
2015년 8월 현재 좌석안전띠 미착용 경고장치는 승용자동차의 운전자석을 제외하고는 제작사가 선 택적으로 설치할 수 있다. 국내 현대-기아 자동차에 서 생산된 SBR 장착 현황을 바탕으로 향후 2024년 까지 신차 승용자동차에 대해 100% SBR 의무장착 할 경우 장착한 자동차의 비율을 예측한 결과는 <Table 4>와 같다.
5)좌석안전띠의 장착에 따른 사고감소 비율
좌석안전띠에 의한 국내 사고감소효과 모형은 식 (1)을 이용하여 추정하였다. 그중에 좌석 안전띠 착용 효과인 E는 <Table 5>를 사용하였다. 국내 좌 석안전띠만을 이용한 사고감소효과 지표가 없기 때 문에 Elvik(2009) 연구를 준용하였는데 29개의 안전 띠 착용효과 분석데이터에 대한 메타데이터 분석 결과에 대한 것이다. 해당 추정치는 승용자동차의 모든 사고형태의 사망자, 중상자 그리고 경상자를 대상으로 좌석안전띠 착용에 따른 효과분석이다.
Ⅳ.경제성 분석 결과
1.시나리오 설정
평가지표들의 예측은 2015년부터 10년간 예측 분 석하며 2024년을 목표연도 설정하여 B/C분석을 실 시하였다. 본 연구에서는 사고효과 분석을 위한 시 나리오로 다음과 같은 세 가지 대안을 설정하였다.
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- 대안 0은 현재 향후 SBR의 설치 비율이 현재 국산 신차에 설치된 비율대로 유지
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- 대안 1∼3의 경우, 향후(2015년 이후) 출시되는 모든 국산 신차에는 SBR이 설치되는 것으로 가정 하고, SBR이 설치됨에 따라 운전자 및 탑승자가 경 고장치에 의해 좌석안전띠를 착용할 순응비율을 각 각 50%, 70%, 90%라고 가정
SBR 설치에 따른 좌석 안전띠의 목표 착용률은 [(각 좌석(운전자석, 동승자석, 뒷좌석)의 초기 좌석 안전띠 착용률)+(좌석 안전띠 미착용률)×(SBR의 순 응비율)]이라 계산하였으며, <Table 6>과 같다.
2.시나리오별 사상자수 변화 예측
위에서 언급한 사고감소효과 모형, 설정된 분석 시나리오를 기반으로 사망자, 중상자, 그리고 경상 자의 변화 예측치는 <Table 7>~<Table 9>와 같다. <Table 8>
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시나리오 1: 좌석안전띠 미착용 경고장치(SBR) 의 운전자 순응비율 50%, 매해 평균 66명을 사망자 감소 효과를 가져올 것으로 예상됨
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시나리오 2: 좌석안전띠 미착용 경고장치(SBR) 의 운전자 순응비율 70%, 매해 평균 93명을 사망자 감소 효과를 가져올 것으로 예상됨
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시나리오 3: 좌석안전띠 미착용 경고장치(SBR) 의 운전자 순응비율 90%, 매해 평균 119명을 사망 자 감소 효과를 가져올 것으로 예상됨
시나리오별 사상자 감소효과를 종합적으로 비교 분석하여 보면, <Table 8>과 <Fig. 6>과 같다. 안전 띠 경고장치 순응비율 90%인 경우 사망자 감소효 과 평균 18.48%에 달하는 것으로 분석되었다. <Table 10>
3.경제성 분석
경제적 타당성을 평가하기 위해 다양한 방법들 이 적용되고 있으나, 본 연구에서는 장래에 발생될 비용과 편익을 현재가치로 환산하여 편익‧비용비 (B/C Ratio)를 적용 산출하였다. 일반적으로 ‘편익/ 비용 비율≥1’이면 경제성이 있다고 판단한다.
여기서,
각각의 대안별 경제성 분석 결과는 <Table 11>과 같으며, 안전띠 착용률이 높을수록 편익‧비용비가 높게 산출되었다.
국산 내수차량 및 수입차에 SBR를 100%설치하 고 안전띠 미착용 운전자 및 동승자의 50%이상이 SBR을 통하여 안전띠를 장착하게 되면 정책의 실 효성이 충분하다고 할 수 있다. 또한 손익분기점 측 면에서 살펴보면 다음과 같다.
국산 내수차량 및 수입차에 SBR를 100%설치하 고 안전띠 미착용 운전자 및 동승자의 50%이상이 SBR을 통하여 안전띠를 장착하게 될 경우는 SBR 대당 단가가 42,385원 이하일 때 정책의 실효성이 있다.
국산 내수차량 및 수입차에 SBR를 100%설치하 고 안전띠 미착용 운전자 및 동승자의 70%이상이 SBR을 통하여 안전띠를 장착하게 될 경우는 SBR 대당 단가가 59,339원 이하일 때 정책의 실효성이 있다.
국산 내수차량 및 수입차에 SBR를 100%설치하 고 안전띠 미착용 운전자 및 동승자의 90%이상이 SBR을 통하여 안전띠를 장착하게 될 경우는 SBR 대당 단가가 76,293원 이하일 때 정책의 실효성이 있다.
V.결론
현재 우리나라 자동차안전기준 제27조(좌석안전 띠장치 등)에는 일정 성능 이상을 가지는 좌석안전 띠 미착용 경고장치의 경우 승용자동차 운전자석에 대해서만 의무장착할 것을 규정하고 있다. 본 연구 에서는 향후 국제적인 흐름에 맞추어 승용자동차에 SBR장착을 의무화할 경우에 대한 경제성 분석을 수행하였다. 그 결과는 다음과 같다.
SBR의 운전자 순응비율이 50%인 경우 2024년 B/C Ratio=1.025이며, 매해 평균 사망자 66명 감소 효과를 가져옴을 확인할 수 있었다.
SBR의 운전자 순응비율이 70%인 경우 2024년 B/C Ratio=1.434이며, 매해 평균 사망자 93명 감소 효과를 가져옴을 확인할 수 있었다.
SBR의 운전자 순응비율이 90%인 경우 2024년 B/C Ratio=1.84이며, 매해 평균 사망자 119명 감소 효과를 가져옴을 확인할 수 있었다.
이외에 손익분기점 등에 대한 분석을 실시하였 다. 이러한 결과는 실제 SBR을 설치하여 안전띠를 장착하지 않는 사람의 50%이상만 이 장치로 인하 여 안전띠를 추가로 맬 경우 경제적 편익 효과가 있다는 것이다.
본 연구의 한계점은 다음과 같다. 첫째, SBR 설 치 시 이를 운전자석, 보조석 및 뒷좌석의 탑승자가 SBR로 인하여 안전띠를 착용하는 행동(behaviour)에 대한 연구가 부족하여 이를 가정으로 대안을 설정 하였는데, 실제 그러한 행동이 수반될 수 있을지는 미지수이다. 둘째, 평가기간을 10년으로 설정하였기 에 2015년부터 출시되는 모든 신차는 폐차되지 않고 등록된 상태로 평가기간동안 운행한다는 가정하에 경제성 분석을 실시하였기에 이에 대하여 계상하기 위해서는 차량의 생애주기모델의 정립이 요구된다.
결론적으로 좌석 안전띠 미착용 경고장치의 의 무 장착 방안의 경우, 자동차업계 및 소비자 측면에 서는 뒷좌석까지 SBR를 장착할 때 추가 비용이 발 생하기 때문에 SBR 의무 장착 방안에 대하여 수동 적일 수 있다. 그러나, 이러한 SBR 의무 장착 방안 은 자동차 업계 및 소비자가 비용을 지불하더라도, 그 편익이 높다면 충분히 실효성 있는 정책으로 판 단할 수 있는 정책으로 판단된다.
또한 국내에서는 본 연구와 유사한 연구사례가 없는 실정이고, 실제 정책입안자가 공공가치화 할 수 있는 사례가 부족한 시점에 본 연구는 국내 자 동차안전기준 연구로서 가치가 있다고 사료된다.
