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The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems Vol.24 No.2 pp.20-36
DOI : https://doi.org/10.12815/kits.2025.24.2.20

Study on the Improvement of Pedestrian Level of Service Criteria for Stairways

Jungeun Yoon*, Kyeongjin Lee**, Si-hyeon Moon**, Chang-ho Lee***, Ilsoo Yun****
*Dept. of D.N.A. Convergence, Ajou University
**Overseas Project Div., Korea Expressway Corporation
***Dept. of Transportation System Eng., Ajou University
***Co-author: Professor, Department of Transportation Systems Engineering, Ajou University
Corresponding author : Chang-ho Lee, toltoli@ex.co.kr
9 February 2025 │ 6 March 2025 │ 4 April 2025

Abstract


People utilize various pedestrian facilities, including sidewalks and stairways, and the level of service (LOS) of these facilities serves as a key indicator for assessing pedestrian safety, comfort, satisfaction, and the appropriate facility capacity. To this end, the Highway Capacity Manual provides guidelines for estimating pedestrian facility capacity and evaluating LOS. However, inaccurate LOS assessments of stairways may lead to insufficient stair widths, negatively impacting pedestrian safety and walking conditions. This study conducts an empirical investigation of flow characteristics, including pedestrian volumes, walking speeds, densities, and flow rates on stairways in subway stations. Based on this analysis, the limitations of existing LOS criteria are identified, and more realistic stairway capacity and LOS thresholds that reflect contemporary pedestrian behavior are proposed.



보행자시설 중 계단의 서비스수준 평가 기준 개선 연구

윤 정 은*, 이 경 진**, 문 시 현**, 이 창 호***, 윤 일 수****
*주저자 : 아주대학교 D.N.A.플러스융합학과 박사과정
**공저자 : 아주대학교 D.N.A.플러스융합학과 석박사통합과정
***교신저자 : 한국도로공사 해외사업처 부장
****공저자 : 아주대학교 교통시스템공학과 교수

초록


보행자는 보도, 계단 등 다양한 보행자시설을 이용하며, 이러한 시설의 서비스수준은 보행 자의 안전성, 편안함, 만족도뿐만 아니라 시설의 적정 규모를 평가하는 핵심 지표로 활용된다. 이를 위해 도로용량편람에서는 보행자시설의 용량 산정 및 서비스수준 평가를 위한 기준을 제 시하고 있다. 그러나 기존 도로용량편람의 계단 분석방법을 적용하여 서비스수준을 산정할 경 우, 보행량이 많음에도 불구하고 A 수준으로 평가되는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 실제 보행 환경을 반영하지 못하는 한계를 갖는다. 특히 부정확한 서비스수준 평가로 인해 계단의 적절한 폭을 확보하지 못할 경우, 보행자의 안전과 보행 환경에 부정적인 영향을 미칠 가능성 이 높다. 이에 본 연구에서는 지하철 역사 승강장 내 계단을 대상으로 보행교통류율, 보행밀도, 보행속도 등을 실측하여 기존 서비스수준 기준의 한계를 분석하고, 보다 현실적인 계단 서비 스수준 기준을 도출하였다. 분석 결과, 본 연구에서 제안한 새로운 기준이 실제 보행 환경을 보다 현실적으로 반영할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 보다 합리적인 계단 설계 및 운영 기준을 마련하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.



    Ⅰ. 서 론

    1. 연구의 배경 및 목적

    보행은 도시 내 이동수단 중 가장 기본적이며 지속 가능한 교통수단으로서, 도시 내 접근성과 연결성을 향상시키는 핵심적인 역할을 한다. 보행자는 목적지에 도달하기 위해 다양한 보행자시설을 이용하게 되며, 이러한 시설은 보행자의 이동 편의성과 안전성을 보장하는 중요한 요소로 작용한다. 현재 도로용량편람 (MOCT, 2001;MLTM, 2013)에서 설명하고 있는 보행자시설에는 보행자도로, 계단, 대기공간이 있으며, 시설 에 따라 서비스수준(level of service, LOS)도 그 특성을 달리한다.

    LOS는 보행환경을 평가하는 지표로서 보행자의 안전성, 편안함, 시설에 대한 만족도를 측정하는 데 활용 된다. LOS를 결정하는 주요 효과척도는 보행자시설의 특성에 따라 보행교통량(인/분/m), 보행속도(m/분), 점 유공간(㎡/인), 밀도(인/㎡) 등이 있으며, 이를 기준으로 A부터 F까지 6단계로 구분된다. 이 중 LOS A는 가장 쾌적한 상태를 의미하며, F는 매우 혼잡한 상태를 나타낸다. 일반적으로 LOS E와 F의 경계는 시설의 용량 (capacity)을 나타내며, 이는 보행자시설의 운영 분석 및 계획, 설계에 중요한 기준으로 작용한다. 도로용량편 람에서 보행자시설의 용량과 LOS를 평가하는 방법을 제시하고 있다.

    그러나 기존의 도로용량편람에 따른 보행자시설의 분석 방법은 여전히 자동차 중심의 분석 방법에 비해 상대적으로 부족한 부분이 존재한다. 그로 인해 현실적인 보행자시설의 평가가 어려운 한계가 있다(Yoon et al., 2024). 보행의 중요성을 고려해 볼 때, 보행자시설의 계획 및 설계 원칙을 새롭게 수립하고, 이를 반영한 적절한 분석 방법을 정의하는 것은 비중있게 다루어져야 한다.

    본 연구의 주요 대상인 계단은 지하도, 육교, 주요 터미널의 접근시설 등에서 보행자가 고저차를 넘어갈 때 사용하는 입체횡단시설로, 보도나 도로와 같은 공공시설에서 널리 활용된다. 계단의 용량은 주어진 시간 동안 계단을 오르내릴 수 있는 보행자 수를 의미하며, 계단에서의 보행 흐름은 보행밀도와 보행속도에 영향 을 받는다. 기존 도로용량편람에서 계단의 설계 및 용량을 고려한 LOS 기준을 제시하고 있지만, 보행자의 안전과 원활한 이동을 보장하기 위해서는 실질적인 보행 흐름을 반영한 새로운 기준의 재산정이 필요하다.

    특히, 계단에서의 LOS 평가가 부정확할 경우에는 보행자의 안전에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 적절한 계단의 폭을 확보하지 못해 계단의 혼잡도가 증가하면 보행자 간 충돌이나 사고 위험이 커지기 때문에 이에 대한 적절한 분석과 기준 설정이 필요하다. 현재 국내에서 사용되고 있는 LOS 기준은 2001년 개정된 도로용 량편람(MOCT, 2001)의 자료를 기반으로 설정되었으며, 이후 2013년 개정된 도로용량편람(MLTM, 2013)에서 도 동일한 기준이 유지되고 있다. 그러나 보행자의 특성은 사회적·환경적 요인의 변화에 따라 달라질 가능성 이 크다. 특히 지난 20여 년 동안 인구구성, 이동 패턴, 보행 편의시설, 안전 기준 등이 변화하면서 보행행태 에도 차이가 발생했을 것으로 예상된다. 따라서 기존 LOS 기준이 현재의 보행 실태를 충분히 반영하는지 검 토할 필요가 있으며, 이를 위해 최신 데이터를 기반으로 한 실증적 연구가 요구된다.

    이에 본 연구에서는 첨두시간대에 보행량이 집중되는 지하철 역사 승강장 내 계단을 대상으로, 보행자의 속도, 밀도, 보행교통류율 등을 실측하여 계단 내 보행 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 보다 현실적인 LOS 기준을 도출하는 것을 목표로 한다. 또한, 기존 기준과 본 연구에서 도출한 기준을 비교·분석함으로써, 현실 적인 계단 용량 설정 및 운영 전략 수립에 기여할 수 있는 정책적 시사점을 도출하고자 한다.

    본 연구는 계단 내 보행환경을 보다 정확하게 평가할 수 있는 새로운 LOS 기준을 제시하고, 이를 통해 보 행 편의성 및 안전성을 고려한 시설 설계와 운영 방안 마련에 중요한 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

    2. 연구의 범위 및 절차

    본 연구의 공간적 범위는 서울 시청역과 역삼역 내 계단이다. 2023년 기준 서울시 지하철 출근 시간대의 주요 하차지점 중 에스컬레이터와 엘리베이터가 설치되지 않은 계단 구간으로 선정하였다. 또한 계단이 보 행자로 가득 차 있는 용량 상태를 알아보기 위해 보행량이 가장 많은 평일 오전 7시부터 10시까지의 보행량 을 측정하였고, 이후 보행밀도와 보행속도를 산출하여 보행행태 자료를 수집하였다.

    본 연구는 계단의 LOS를 재산정하는 것을 주요 목표로 하며, 이를 위해 계단의 분석 및 설계와 관련된 국 내외 문헌을 종합적으로 조사하고 분석하는 방법론을 채택하였다. 연구의 구체적인 절차는 다음과 같다. 첫 째, 계단 LOS에 대한 현황을 분석하고, 선행 연구 고찰을 통해 현행 도로용량편람의 문제점을 도출하였다. 둘째, 계단 LOS 기준을 설정하기 위해 국내외 관련 지침과 보고서를 종합적으로 검토하였다. 특히 미국 Transportation Research Board(TRB)의 Highway Capacity Manual(USHCM)(TRB, 2022)에서 제시한 계단 LOS 기 준과 국내 도로용량편람(MLTM, 2013), 환승센터 및 복합환승센터 설계·배치 기준(MOLIT, 2015), 도시철도 정거장 및 환승·편의시설 설계지침(MOLIT, 2022) 등을 참고하여 계단 LOS 산정에 필요한 다양한 기준을 비 교하고 분석하였다. 셋째, 보행 실태와 현행 기준을 종합적으로 고려하여 보행자시설 분야의 전문가들을 대 상으로 설문조사 및 자문을 실시하였다. 전문가들의 의견을 수렴하여 실무 적용이 가능한 새로운 기준을 도 출하였다. 넷째, 새롭게 산출된 계단 LOS 기준이 실제 보행 현황을 반영하는지 평가하기 위해 서울 시청역 승강장에서 보행 실태를 분석하였다.

    본 연구의 결과는 향후 도로용량편람의 보완 및 개정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된 다. 또한, 계단의 LOS를 보다 정확하게 평가할 수 있는 기준을 제시함으로써 보행자의 안전과 편의성을 향 상시키는 데 기여할 수 있을 것이다.

    Ⅱ. 관련 이론 및 연구 고찰

    1. 계단에 대한 서비스수준 기준 검토

    보행자시설에 대한 분석은 2001년 도로용량편람(MOCT, 2001)에서 처음 도입되었다. 그 후, 개정한 도로용 량편람(MLTM, 2013)에서도 이전 도로용량편람(MOCT, 2001)에서 제시된 내용을 동일하게 적용하였다. 계단 의 LOS 평가에 사용되는 효과척도는 보행교통류율(인/분/m)이며, 그 기준은 <Table 1>에 제시되어 있다.

    <Table 1>

    Level of service of stairs

    LOS Non-Platoon Platoon
    Pedestrian Flow Rate(p/min/m) Pedestrian Flow Rate(p/min/m)
    A ≤18 ≤43
    B ≤20 ≤50
    C ≤25 ≤65
    D ≤32 ≤69
    E ≤52 ≤74
    F - -

    Source: Korean Highway Capacity Manual(MOCT, 2001;MLTM, 2013)

    도로용량편람(MOCT, 2001;MLTM, 2013)에서는 계단에서의 LOS를 보행군(platoon)과 비보행군(non-platoon)으 로 구분하여 제시하고 있다. 그러나 보행군의 명확한 정의, 보행군 형성 여부에 따른 기준, 보행군과 비보행군을 구분하여 적용해야 하는 구체적인 방법에 대한 설명이 부족하다. 이로 인해 계단 설계 및 운영을 분석할 때 실무자들이 도로용량편람 기준을 실제로 적용하는 데 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제는 계단의 LOS 기준이 실질적인 설계와 운영에 효과적으로 활용되지 못하고 있음을 보여주며, 보다 명확하고 현실적인 지침의 필요성을 시사한다.

    이에 본 연구에서는 계단의 LOS 기준과 관련된 국내외 문헌을 검토하였다. 미국의 USHCM(TRB, 2022)은 2000년 이전까지 보행자시설에 대한 설명이 없었고, 2016년과 2022년 개정을 통해 보행자시설 분석을 추가하였 다. 여기서 계단 분석의 주요 효과척도로 점유공간(ft²/p)과 보행교통류율(p/min/ft)로 설명하고 있으며, 보행군과 비보행군을 구분하지는 않고 있다. USHCM(TRB, 2022)에서 제시하고 있는 계단의 LOS 기준은 <Table 2>와 같다. 단, 국내 실정에 적합하게 ft단위를 m단위로 환산하였고, 보행밀도는 점유면적을 역수로 환산한 값이다.

    <Table 2>

    Level of service of stairs

    LOS Pedestrian FlowRate(p/min/m) Pedestrian Density(p/㎡) Space per person(㎡/p) Comments
    A ≤16.4 <0.5 >1.9 ⦁ No need to alter movements
    B ≤19.7 <0.6 >1.6 ⦁ Occasional need to adjust path to avoid conflicts
    C ≤26.2 <0.9 >1.1 ⦁ Frequent need to adjust path to avoid conflicts
    D ≤36.1 <1.4 >0.7 ⦁ Limited ability to pass slower pedestrians
    E ≤49.2 <2.0 >0.5 ⦁ Very limited ability to pass slower pedestrians
    F - ≥2.0 ≤0.5 ⦁ Speeds severely restricted, frequent contact

    Source: Highway Capacity Manual 7th edition(TRB, 2022)

    또한 국내 관련 기준들도 검토하였다. 먼저 국토교통부 광역환승과에서 관리하는 환승센터 및 복합환승센 터 설계·배치 기준(MOLIT, 2015)은 국가통합교통체계효율화법 제50조에 따라 환승센터의 설계 및 배치에 관한 세부적인 사항을 규정하고 있다. 이 기준에서는 환승센터 내에 설치되는 보행이동시설의 LOS를 정의 하고 있으며, 사업시행자는 해당 기준에 따른 LOS 목표를 충족시키는 설계 및 배치 방안을 마련해야 한다고 명시하고 있다.

    해당 기준에 따르면, 성인이 다리를 들어 올리고 팔을 흔드는 동작을 위해 필요한 최소 점유면적은 0.47㎡ /인으로, 이는 LOS E의 최저 수준에 해당한다. 반면, 보행자가 자유롭게 팔을 흔들며 이동할 수 있는 점유면 적은 1.66㎡/인으로, 이는 LOS A의 최저 수준에 해당한다. 점유면적(㎡/인)과 보행속도(m/분) 간의 관계를 바 탕으로 환산한 보행교통류율은 <Table 3>에 제시되어 있다. 해당 기준 역시 USHCM(TRB, 2022)과 마찬가지 로 보행군과 비보행군을 구분하지 않고 제시하고 있다.

    <Table 3>

    Level of service of stairs

    LOS Pedestrian Flow Rate(p/min/m) Pedestrian Density(p/㎡) Space per person(㎡/p) Comments
    A ≤18.66 ≤0.60 ≥1.66 ⦁ Free walking speed possible.
    B ≤25.57 ≤0.85 ≥1.18 ⦁ Normal walking speed with minor conflicts.
    C ≤33.63 ≤1.15 ≥0.87 ⦁ Slight crowding, some speed restrictions.
    D ≤41.47 ≤1.64 ≥0.61 ⦁ Reduced speed due to major conflicts.
    E ≤48.64 ≤2.13 ≥0.47 ⦁ Minimum acceptable level.
    F >48.64 >2.13 <0.47 ⦁ Severe congestion and gridlock.

    Source: Design and Layout Standards for Transfer Centers and Integrated Transfer Centers(MOLIT, 2015)

    국토교통부 광역시설정책과에서 관리하는 도시철도 정거장 및 환승·편의시설 설계 지침(MOLIT, 2022)은 도시철도법 제18조 및 도시철도건설규칙 제30조에 근거하여 도시철도 이용객의 안전과 편의성 증진을 목적으로 도시철도 정거장의 계획 및 설계를 위한 기준을 제시하고 있다. 해당 지침은 정거장 내 대기공간, 보행로, 계단에서의 이용객 편의성 정도를 수치화하여 나타내며, 이를 바탕으로 관련 시설의 규모를 산정하 는 데 활용된다. 이용객의 편의성 및 투자재원의 효율성을 고려해 첨두시간대를 기준으로 승강장 및 내·외부 계단의 LOS를 D 이상으로 설계할 것을 권장하고 있다. 세부적인 설계 기준은 <Table 4>에 제시되어 있으며, 이 지침 또한 보행군과 비보행군을 구분하지 않고 동일한 기준을 적용하고 있다.

    <Table 4>

    Level of service of stairs

    LOS Pedestrian Flow Rate(p/min/m) Pedestrian Density(p/㎡) Space per person (㎡/p) Comments
    A ≤15 ≤0.5 ≥2.0 ⦁ Free walking speed possible.
    B ≤20 ≤0.7 ≥1.5 ⦁ Normal walking speed with minor conflicts.
    C ≤30 ≤1.0 ≥1.0 ⦁ Slight crowding, some speed restrictions.
    D ≤40 ≤1.4 ≥0.7 ⦁ Reduced speed due to major conflicts.
    E ≤55 ≤2.5 ≥0.4 ⦁ Minimum acceptable level.
    F >55 >2.5 <0.4 ⦁ Severe congestion and gridlock.

    Source: Guidelines for the Design of Urban Railway Stations and Transfer/Convenience Facilities(MOLIT, 2022)

    이와 같이 계단의 LOS 기준은 <Table 1>부터 <Table 4>까지 서로 다른 값을 제시하고 있으며, 이러한 차 이는 보행환경 평가 및 설계 시 혼선을 초래할 가능성이 있다. 특히, 국내 기준들은 모두 국토교통부의 소관 하에서 관리되고 있음에도 불구하고, 일관된 기준 체계로 정립되지 않아 실무 적용 시 혼란을 야기할 수 있 다. 따라서 계단의 LOS를 보다 정확하게 평가하고 실무적 활용성을 제고하기 위해, 다양한 LOS 기준 간 차 이점을 분석하고 일관된 평가 체계를 마련할 필요가 있다.

    계단의 LOS 기준과 관련된 문헌을 검토한 결과 다음과 같은 쟁점이 도출되었다. 첫째, 도로용량편람 (MLTM, 2013)에서는 분석 대상 계단이 터미널이나 환승역인 경우 ‘첨두 15분 관측보행량이 450인/15분/m 이 상일 때’를 보행군 형성으로 간주하고 있다. 계단의 특성을 고려할 때, 보행군 형성 여부는 현장 관측을 통해 결정하는 것이 바람직하나, 보행군에 대한 명확한 정의가 불분명하고, 다른 기준들에서도 계단에서의 보행군 을 고려하지 않고 있다. 따라서, 보행군을 고려하여 분석하는 것에 대한 재검토가 필요하다.

    둘째, 2001년 개정된 도로용량편람(MOCT, 2001)에서는 보행자의 통행 방향에 따라 상행과 하행으로 구분 하여 보행량을 관측한 바 있다. 분석 결과, 상행과 하행의 보행교통류율이 유사하게 나타난다는 이유로 상행 방향의 보행교통량을 기준으로 용량 분석을 수행하였다고 설명하고 있다. 일반도로 및 자전거도로에서는 일 방향으로 용량을 산정한 후 각종 보정계수를 적용하여 실제 용량을 산출하지만, 계단은 양방향으로 사용되 는 경우가 대부분이기 때문에 보행량과 보행속도 등을 산출할 때 진행 방향을 고려하는 것이 중요하다. 따라 서 계단에서의 보행량 조사 및 보행특성과 관련된 선행연구를 면밀히 검토할 필요가 있다.

    마지막으로 앞서 살펴본 국내외 문헌과 최신 보행실태를 고려하여 전문가 설문조사 결과를 기반으로 계 단의 용량과 LOS별 경계값을 재산정할 필요가 있다.

    2. 선행연구 고찰

    1) 보행군 관련 선행 연구 검토

    Sangeeth and Lokre(2019)는 성별, 연령대, 통행목적 등 다양한 요인이 보행속도에 미치는 영향을 분석하고, 이를 바탕으로 보행자시설의 LOS를 평가하는 새로운 접근 방식을 제시하였다. 해당 연구는 보행속도의 변 화를 예측할 수 있는 모델을 개발하였고, 이때 보행군의 특성은 분석 범위에 포함되지 않았다. 이는 보행자 들이 자유 흐름 상태에서 제약 조건 없이 보행자시설을 평가함으로써 보다 명확하고 정밀한 분석을 수행하 기 위함이라고 설명하고 있다.

    Shah et al.(2016)은 개발도상국의 철도역 계단에서의 보행 흐름에 영향을 미치는 주요 요인들을 파악하고, 이를 바탕으로 LOS를 평가할 수 있는 수학적 모델을 개발하였다. 상기 연구에서는 보행속도, 보행교통류율, 점유공간 등을 주요 변수로 이용하여 계단에서의 LOS 평가기준을 제시하였다. 이 연구에서도 보행군에 대 한 분석은 포함되지 않았으며, 주로 개별 보행자 흐름을 기준으로 LOS를 정의하는 데 집중하였다.

    Choi et al.(2016)은 홍익대학교 인근 지역의 보행로에서 보행자를 관찰한 결과, 보행로 상에서 형성되는 군 집이 보행 흐름에 유의미한 영향을 미친다는 사실을 규명하였다. 연구 결과, 동일한 보행교통량을 가진 구간 이라도 군집 비율이 높은 구간에서는 보행속도 저하와 혼잡도 증가가 관찰되었으며, 이는 군집 비율이 낮은 구간과 차이를 보였다. 이를 반영하여 군집 행태에 따라 LOS를 차별화해야 함을 주장하였다. 다만 해당 연 구는 보행자도로를 분석한 결과로, 계단에서의 LOS를 평가시 군집보행을 고려한 연구 및 데이터는 현저히 부족한 상황이다.

    Fu et al.(2019)는 중국의 대학 캠퍼스 내 계단에서 군집 보행자 간의 거리, 각도, 보행속도를 관찰하고 이 를 바탕으로 보행 패턴을 분석하였다. 이 연구에서는 보행군을 ‘사회적 관계를 기반으로 함께 이동하는 보행 자들의 집합’으로 정의하고, 의도적으로 함께 이동하는 보행자 그룹에 대한 보행 패턴을 분석하였다. 보행군 은 2명에서 4명으로 설정하였다. 연구 결과, 동일한 군집에 속한 보행자들은 일관성을 유지하기 위해 비슷한 보행속도로 이동하는 경향이 있으며, 군집의 크기가 보행속도에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 해당 연구는 소규모 보행군의 형태를 분석하는 데 중점을 두었으며, 보행자의 의지와는 상관없이 보 행자 간 의도치 않은 상충이나 서로의 보행 활동을 방해하여 혼잡을 유발하는 집단적 행동에 대한 논의는 포함되지 않았다.

    2) 보행자 통행 방향 관련 선행 연구 검토

    TRB(2022)에 따르면, USHCM은 계단 분석 및 설계 시 상행 방향을 기준으로 해야 한다고 명시하고 있다. 이는 보행자가 계단을 내려갈 때보다 올라갈 때 더 많은 에너지를 소모하기 때문에, 일반적으로 상승 방향에 서 더 낮은 보행량이 발생하는 경향이 있기 때문이다. 이러한 이유로 계단이 양방향으로 동시에 사용되거나 특정 시간대에는 주로 상행, 다른 시간대에는 하행 방향으로 사용될 수 있더라도 분석과 설계는 상행 방향 흐름을 기준으로 해야 한다는 점을 강조하였다. 또한 Transit Capacity and Quality of Service Manual(TRB, 2013)에서도 상행 방향 흐름의 중요성을 언급하며, 계단 설계 시에는 일반적으로 상행 방향의 보행 흐름을 기준으로 해야 한다고 설명하고 있다.

    Park(2011)은 지하철 역사 승강장 내 계단에서 상행하는 보행자의 밀도에 따른 보행속도를 조사하고, 이를 바탕으로 상행 계단에서의 보행속도 예측 모형을 개발하였다. 계단에서의 보행속도는 수평 통로에서 보행속 도를 결정하는 요인들과 차이가 있으며, 밀도가 가장 결정적인 요인이지만 계단 특성상 경사도와 느린 보행 자들이 주요 영향을 미친다고 설명하였다. 동일한 보행밀도 및 경사도에서 상행 보행속도는 하행 속도에 비 해 약 133% 더 느리며, 계단에서는 느린 보행자가 흐름을 주도하기 때문에 상행 보행 흐름을 고려한 설계가 필요하다고 언급하였다.

    Seo et al.(2010)은 건축물 내 군집 형성이 발생하는 상황에서 보행속도의 특성과 변화를 실험적으로 분석 하였다. 특히, 계단에서의 보행속도가 밀도 및 동적인 상황에 미치는 영향을 규명하고, 이를 토대로 건축물 피난안전 설계를 개선할 수 있는 실용적인 기준을 제시하였다. 이 연구는 초고층화 및 지하화가 진행되는 현 대 건축물에서 수직적 보행특성 중 하행보다 상행하는 보행의 특성을 고려한 계획 및 설계의 중요성을 강조 하였다.

    Lee and Lee(2011)은 개별 보행자의 특성을 고려한 계단의 용량 산정 방법을 개발하였다. 연구에 따르면, 계단에서는 보행자가 상행과 하행 방향으로 동시에 이동하며, 각 방향별 보행속도가 상이하기 때문에 방향 에 따라 계단의 용량에 차이가 발생한다. 방향별 보정계수를 산정한 결과, 하행 방향의 용량을 기준값으로 설정하였을 때, 상행 방향의 용량은 상대적으로 낮은 0.73으로 도출되었다. 계단 용량 산정 시 보행속도가 중 요한 요인으로 작용하며, 현실적인 분석을 위해 상대적으로 낮은 보행속도를 기준으로 설정하는 것이 바람 직하다고 언급하였다.

    Lee and Lee(2012)는 환승센터 내 수직이동시설에 적용할 수 있는 서비스수준 평가방법을 제안하였다. 연 구에서는 계단의 올라가는 방향과 내려가는 방향별 용량 차이를 고려하여 보정계수를 산출하고, 이를 통해 과대추정을 방지하고 보다 적정한 수준으로 평가될 수 있도록 가중치를 적용한 서비스수준 산정방법을 제시 하였다. 특히 환승센터의 특성상 특정 시간대에 특정 방향으로 보행량이 집중될 가는성이 높이 때문에 계단 의 방향별 보행량 변화를 반영한 용량 산정이 필요하다고 언급하였다.

    Ⅲ. 보행군 및 보행방향 관련 기준 설정

    1. 보행군 구분 필요성 검토

    계단의 LOS와 관련된 문헌을 검토한 결과, 보행자시설의 LOS를 다룬 연구는 국내외에서 수행되었으나, 보행자 군집에 주목하여 보행군을 고려한 LOS를 구체적으로 제시한 연구는 찾아볼 수 없었다. Choi et al.(2016)의 연구에 따르면 보행로는 대중교통 하차 시 보행자가 대량 방출되거나 보행자 간의 속도 차이로 인해 혼잡이 유발될 수 있다. 보행로 상에 보행 군집이 형성되면 개별 보행자에 비해 보행 흐름을 방해할 가 능성이 높아 보행로의 혼잡은 가중될 수 있다. 그러나 본 연구 대상지인 계단이라는 공간적 특성에서는 군집 의 형성 여부나 군집의 크기보다는 군집의 구성원 중 느린 보행자에 의해 영향을 받게 된다(Park, 2011). 또 한, 계단에서의 보행속도는 계단의 수, 경사도, 높이, 보행자의 연령 및 성별, 들고 있는 짐의 크기 및 개수 등 다양한 변수로 인해 보행특성이 달라질 수 있으며 예측이 어렵다.

    LOS 기준이 실질적인 설계와 운영에 효과적으로 활용되기 위해서는 명확하고 현실적이며 일관된 기준이 필요하다. 계단의 LOS를 평가하는 기준을 제시하고 있는 국내외 문헌에서는 모두 보행군을 고려하지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 보행군 형성이나 군집보행은 고려하지 않고 보행밀도와 보행속도 등 실제 보행 실태를 고려한 계단의 용량과 각 LOS 경계값을 산출하고자 한다.

    2. 보행자 통행 방향 검토

    일반도로 및 자전거도로는 보통 일방향 흐름에 따라 용량을 설정하고, 이를 바탕으로 각종 보정계수를 적 용하여 실제 용량을 추산한다. 그러나 계단은 대다수의 경우 양방향으로 사용되며, 각 방향에 따른 보행특성 이 상이할 수 있다. 이에 따라 계단에서는 방향별 흐름을 고려하는 것이 중요하다.

    선행연구를 살펴본 결과, 보행자시설의 분석 및 설계 시 활용되는 USHCM(TRB, 2022) 및 Transit Capacity and Quality of Service Manual(TRB, 2013)에 따르면 계단의 서비스수준을 분석하고 설계할 때 상행 방향 흐름 을 기준으로 해야 한다고 명시하고 있다. Seo et al.(2010)Park(2011) 또한 수직적 보행의 특성을 고려하여 상행 보행 흐름을 반영한 계단 설계의 필요성을 강조하였다.

    또한 계단은 수평 통로인 보행자도로에 비해 방향 전환이 제한적이며, 특히 상행 시 보행자는 더 많은 에 너지를 소비하게 되어 보행속도가 감소하는 경향이 있다(Park, 2011). 이러한 특성은 혼잡한 상황에서는 보행 흐름의 정체나 병목현상을 초래할 수 있으며, 비상 대피나 긴급상황에서는 신속한 이동을 보장하기 위해 상 행 흐름을 고려하는 것이 중요하다(Seo et al., 2010). 따라서 본 연구에서는 계단에서 상행하는 보행자의 흐 름을 기준으로 계단의 용량과 각 LOS 경계값을 산출하고자 한다.

    Ⅳ. 용량 산정 및 LOS 경계값 결정

    1. 분석의 전제 조건

    본 연구에서는 실제 보행 실태 분석을 통해 기존 LOS 기준의 문제점을 파악하고, 이를 바탕으로 현실적 인 계단 용량과 적절한 LOS 경계값을 설정하고자 한다. 이를 위해 계단의 LOS를 평가하는 기준을 제시하고 있는 국내외 문헌을 참고하여 보행군 형성이나 군집보행은 고려하지 않고, 국내 환경에 적합한 계단의 LOS 기준을 새롭게 제시하고자 한다. 또한, 계단에서는 신속하고 안전한 이동을 보장하기 위해 계단을 오르는 보 행 흐름을 고려하는 것이 중요하므로 상행을 기준으로 보행량, 보행밀도, 보행속도 등 보행행태를 분석하고 자 한다.

    보행자는 주로 통행로의 중앙을 선호하고 건물의 면과 같은 장애물과 너무 가까워지지 않도록 벽에서 일 정거리를 유지하려는 특성이 있다(Furin, 1971). 기존 도로용량편람(MLTM, 2013), 환승센터 및 복합환승센터 설계지침(MOLIT, 2015), 보도설치 및 관리지침(MOLIT, 2021) 등 보행자시설과 관련된 국내 기준의 경우 유 효보도폭 산정시 이러한 벽에 대한 영향력은 고려하고 있지 않다. 그러나 보행자들은 벽에 충돌하지 않기 위 해 벽으로부터 떨어지려는 행동을 하기 때문에 벽에 대한 반발력, 경계영역 등을 감안하여 유효보도폭을 결 정할 필요가 있다. USHCM(TRB, 2022)에서는 연석, 담장, 낮은 벽, 건물의 면과 같은 장애물과 너무 가까워 지지 않도록 보행자가 스스로 설정하는 버퍼거리(shy distance)를 최소 1.5ft로 설정하고, 이를 감안한 유효보 도폭을 산정하도록 설명하고 있다.

    다만 계단의 경우 교통약자의 이동편의 증진법장애인·노인·임산부 등의 편의증진 보장에 관한 법 률에 의거하여 계단의 양측면에 손잡이 설치를 의무화하고 있고, 많은 사람들이 손잡이를 잡고 이동한다. 또한 계단을 내딛기 위해서는 어느 정도의 공간이 필요하기 때문에 보행자들은 이동방향보다 측면으로 더 밀착해서 보행하는 경향이 있다(Park, 2011). 따라서, 본 연구의 대상 시설인 계단에서는 별도의 벽 반발력은 고려하지 않고, 유효보도폭은 계단 손잡이 폭만큼을 제외하여 산정하고자 한다.

    2. 계단의 기하구조 및 보행량 조사

    계단의 LOS 기준은 <Table 1>부터 <Table 4>까지 각각 상이한 값을 제시하고 있다. 이들 기준은 모두 국 토교통부 소관 하에 관리되고 있음에도 불구하고 기준값이 서로 달라 실무자들에게 혼란을 초래하고 있는 실정이다. 특히 현행 도로용량편람(MLTM, 2013)에서 제시한 LOS 기준에 따라 계단의 LOS를 분석한 결과, 보행량이 많은 첨두시간대임에도 불구하고 LOS A로 평가되는 사례가 빈번히 발생하여 실제 보행자가 체감 하는 보행환경을 적절히 반영하지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 현재의 보행 실태를 면 밀히 조사하고, 이를 바탕으로 현실적이고 합리적인 LOS 기준값을 산정할 필요가 있다.

    이를 위해 본 연구에서는 서울시 지하철 출퇴근 시간대 주요 계단에서의 보행량을 조사하였다. 2023년 기 준으로 서울시 지하철 출근시간대의 주요 하차지점 상위 5곳은 여의도역, 가산디지털단지역, 역삼역, 시청역, 강남역으로 모두 주요 업무지역 인근으로 나타났다. 조사 대상지는 에스컬레이터와 엘리베이터가 설치되지 않은 계단 구간으로 한정하였으며, 상행 방향 보행량을 조사하기 위해 출근시간대에 관측하였다. 최다 하차 지점인 여의도역과 가산디지털단지역은 에스컬레이터 설치로 인해 계단을 이용하는 보행자 수가 상대적으 로 적어 분석 대상에서 제외하였고, 이에 따라 후순위인 역삼역과 시청역을 주요 조사 대상지로 선정하였다. 특히 시청역 2호선은 섬식승강장 구조로 인해 양방향 열차에서 하차한 승객들이 개찰구를 통과하여 외부로 이동하기 위해 계단을 이용하는 경우가 많아 보행량 분석에 적합한 대상지로 판단하였다.

    분석대상지는 역삼역 강남방면 G계단과 시청역 2호선 Q계단으로 설정하였다. 두 계단 모두 평일 오전 7 시부터 10시까지의 상행 보행량을 측정하였다. 역삼역 G계단의 계단 폭은 2.98m, 양쪽 손잡이 폭 0.176m를 제외한 유효보도폭은 2.804m이며, 디딤판 너비는 0.3m, 계단 디딤판 수는 14개이다. 시청역 Q계단의 계단 폭 은 2.8m, 양쪽 손잡이 폭 0.21m를 제외한 유효보도폭은 2.59m이고, 디딤판 너비는 0.33m, 계단 디딤판 수는 13개이다.

    <Fig. 1>

    Survey Sites

    KITS-24-2-20_F1.gif

    본 연구에서는 주로 시청역에서 수집된 데이터를 활용하였으며, 보다 다양한 혼잡 상황을 분석하기 위해 추가적으로 역삼역에서 조사된 데이터를 포함하였다. 특히, LOS F로 평가되는 최상위 수준의 혼잡도를 반영 하기 위해 역삼역에서 혼잡도가 가장 높은 시간대의 데이터를 보완적으로 활용하였다. 이를 통해 다양한 보 행 환경에서의 계단 이용 특성을 보다 정밀하게 분석하고, LOS 기준의 적절성을 평가하고자 하였다.

    분석대상지에서는 1분 단위 보행량을 조사하였고, 이를 바탕으로 보행밀도(인/㎡)와 보행속도(m/s)를 산출 하였다. 1분당 보행량은 일반적으로 첨두 15분 교통량을 측정한 후, 이를 15로 나누어 산정한다. 그러나 매분 마다 보행량 변동이 크기 때문에, 첨두 15분의 평균 보행량만으로는 이러한 변동성을 충분히 반영하지 못하 는 한계가 있다. 특히, 지하철과 같은 대중교통 시설에서는 열차 도착 직후 대량의 보행자가 일시에 승강장 에서 유입·이동함에 따라 보행량이 급격하게 증가하고, 이후 점진적으로 감소하는 패턴을 보인다(Pushkarev and Zupan, 1975). 이로 인해 보행량의 변동성이 크며, 시간대에 따른 보행 흐름의 특성이 상이하게 나타날 가능성이 높다. 따라서, 보다 현실적인 보행량을 반영하기 위해서는 짧은 시간 단위로 데이터를 수집·분석하 는 것이 필요하며, 이를 통해 보행밀도와 혼잡도의 동적 변화를 보다 정밀하게 평가할 수 있다.

    이에 본 연구에서는 열차 도착 직후의 단기적인 보행량 변화뿐만 아니라, 다양한 시간대에서의 데이터를 포함하여 분석을 수행하였다. 이를 통해 보행 흐름의 변동성을 보다 정교하게 파악하고, 기존 LOS 기준이 실시간 보행환경을 충분히 반영하는지 검토하고자 하였다. 또한, 혼잡 발생 양상과 그 지속 시간 등을 종합 적으로 고려함으로써, 계단 내 보행 서비스수준을 보다 객관적으로 평가하는 데 주안점을 두었다.

    3. 보행속도 및 보행밀도 산출

    보행속도는 보행자가 출발지점에서 종점(계단참)까지 도달하는 데 소요된 시간을 측정하여 산출하였다. 시청역에서의 보행속도 산출식은 Eq. (1)과 같이 나타낼 수 있다. 여기서 0.33m는 시청역 Q계단의 디딤판 너 비이고, 이를 13개의 디딤판 수와 곱하여 총 이동거리를 산출하였다.

    보행속도(m/s)= 거리 ( m ) 소요시간 ( s ) = 0.33 m × 13 소요시간 ( s )
    (1)

    보행속도를 추출하기 위한 표본은 특정 조건을 제외한 보행자 중 무작위로 선정하였다. 특이사항이 있는 보행자(예: 뛰어가는 보행자, 큰 짐을 든 보행자, 13세 미만 혹은 65세 이상으로 추정되는 보행자)는 제외하 였다. 첫 번째 표본은 무작위로 선택되며, 이후 표본 추출은 도로용량편람(MLTM, 2013)의 LOS 경계값을 참 고하여 1분 단위 보행량이 LOS A 경계값인 18인/분 이하인 경우에는 표본 5인을 추출하고, LOS C 경계값인 25인/분 이하인 경우에는 표본 10인을, LOS E 경계값인 52인/분 이하인 경우에는 표본 15인을 추출하였다. 표본을 추출한 후, 해당 보행자가 분석 구간의 중앙지점에 도달했을 때 화면을 정지시켜, 구간 내에 존재하 는 보행자의 수를 관측하였다. 관측된 보행자 수(인)를 구간의 면적(㎡)으로 나누어 보행밀도를 산출하였다. 시청역에서의 보행밀도 산출식은 Eq. (2)와 같다.

    보행밀도 ( / m 2 ) = 관측인원 ( ) 면적 ( m 2 ) = 관측인원 ( ) 2.59 m × 0.33 m × 13
    (2)

    4. 기존 기준과의 비교분석 및 전문가 설문조사 수행

    본 연구에서는 계단에서의 보행교통류율, 보행밀도, 보행속도 간의 상관관계를 분석하기 위해 현장조사 데이터를 활용하였으며, 이를 바탕으로 <Fig. 2>, <Fig. 3>, <Fig. 4>와 같이 각 관계 그래프를 도출하였다. 이 를 통해 보행교통류율과 보행밀도, 보행속도 간의 상호 관계를 시각적으로 나타내고자 하였다.

    <Fig. 2>

    Pedestrian Flow, Density and Speed Relationship Based on Field Survey

    KITS-24-2-20_F2.gif
    <Fig. 3>

    Pedestrian Flow, Density and Speed Relationship Based on Field Survey

    KITS-24-2-20_F3.gif
    <Fig. 4>

    Pedestrian Flow, Density and Speed Relationship Based on Field Survey

    KITS-24-2-20_F4.gif

    <Fig. 2>는 보행교통류율과 보행밀도 간의 관계를 분석한 것이다. 보행밀도가 증가함에 따라 보행교통류 율도 증가하다가 일정 지점에서 변곡점을 형성한 후 다시 감소하는 양상을 보였다. 이는 계단에서의 밀도가 일정 수준을 초과할 경우, 보행 흐름이 저조해지고 혼잡도가 증가하는 경향이 있음을 시사한다.

    <Fig. 3>는 보행속도와 보행밀도 간의 관계를 나타낸다. 밀도가 높아질수록 보행속도가 감소하는 경향이 나타났으며, 이는 계단과 같은 제한된 공간에서 보행자가 밀집될 경우 물리적으로 보행속도가 감소하는 현 상을 반영한다. 특히 혼잡한 환경에서는 보행자의 이동이 어려워지는 문제를 보여준다.

    <Fig. 4>는 보행속도와 보행교통류율 간의 관계를 분석한 결과를 나타낸다. 계단에서의 보행속도는 개별 적으로 뚜렷한 차이를 보이지 않지만, 계단의 특성상 보행속도가 정량적으로 유사하더라도 보행자가 실제로 체감하는 LOS는 상당히 다를 수 있다. 이는 보행자가 경험하는 혼잡도나 이동 편의성을 반영할 수 있는 보 다 합리적인 기준 설정의 필요성을 제기한다.

    이와 함께, 보행교통류율과 보행밀도 데이터를 활용하여 기존 문헌에서 제시된 계단 LOS 기준값과 본 연 구에서 수집한 조사 데이터를 <Fig. 5>에 비교하여 제시하였다. 기존 도로용량편람(MLTM, 2013)에서는 보행 교통류율만을 기준으로 LOS를 제시하고 있어, 이를 초록색 선으로 표기하였다. 본 분석 결과를 토대로 보다 적절한 LOS 기준을 마련하고자 한다.

    <Fig. 5>

    Comparison with Existing Standards

    KITS-24-2-20_F5.gif

    본 연구에서는 계단에서의 합리적인 LOS 기준값을 산정하기 위해, 델파이 기법(Delphi Method)을 활용한 전문가 설문조사를 두 차례에 걸쳐 실시하였다. 보행 분야 전문가 5인을 대상으로 진행된 본 조사의 주요 목 적은 기존 계단 LOS 기준값과 실측된 현장조사 데이터를 종합적으로 검토하여 계단 설계 및 운영에 적용할 수 있는 적정 용량과 LOS 기준을 도출하는 데 있다. 본 설문조사는 비대면 방식으로 진행되었으며, 전문가 패널은 보행 및 교통 분야에서 실무 경험과 연구 경력을 보유한 학계 연구자, 교통계획 전문가, 보행 전문가 로 구성되었다.

    1차 설문조사는 2024년 8월 30일에 실시되었으며, 다양한 현장 조건을 고려하여 계단에서의 적정 용량 경 계값을 설정하는 데 초점을 맞추었다. 설문 결과, 전문가들이 판단한 적정 용량값의 평균은 49.19인/분/m(표 준편차 2.39인/분/m)으로 도출되었으며, 해당 결과는 실측 데이터와 비교·검토하여 타당성을 평가하였다.

    2차 설문조사는 2024년 11월 9일에 동일한 전문가 그룹을 대상으로 수행되었으며, 1차 설문조사에서 도출 된 결과를 기반으로, 전문가 개별 응답과 계단 보행 관련 실측 데이터를 종합적으로 반영하여 LOS의 단계별 경계값을 설정하는 것을 목표로 하였다. 이를 통해 계단 보행 환경에서의 LOS 기준값(A~F)을 체계적으로 도 출하였으며, 도출된 기준값과 기존 LOS 기준과의 비교 결과는 <Table 5>에 요약되어 있다.

    <Table 5>

    Level of service of stairs (p/min/m)

    LOS KHCM(2013) Transfer Centers(2015) USHCM(2022) Urban Railway(2022) Mean of survey results
    A ≤18 ≤18.66 ≤16.4 ≤15 14.8
    B ≤20 ≤25.57 ≤19.7 ≤20 21.0
    C ≤25 ≤33.63 ≤26.2 ≤30 29.2
    D ≤32 ≤41.47 ≤36.1 ≤40 39.8
    E ≤52 ≤48.64 ≤49.2 ≤55 49.2
    F - >48.64 - >55 -

    5. 개선된 LOS 분석 기준 검증 및 적용

    본 연구에서는 현장조사 데이터와 기존 계단 LOS 관련 현행 기준값을 종합적으로 고려하여 적정 용량과 각 LOS 기준값을 사용하기 편한 정수로 제시하였다. <Table 6>에는 수정안으로 도출된 LOS 분석 기준을 제 시하며, 이 기준이 실제 보행 현황을 현실적으로 반영할 수 있는지 그 적용 가능성을 평가하고자 하였다.

    <Table 6>

    Proposed Level of service of stairs

    LOS Pedestrian Flow Rate(p/min/m) Comments
    A ≤15 ⦁ Free walking speed possible.
    B ≤21 ⦁ Normal walking speed with minor conflicts.
    C ≤30 ⦁ Slight crowding, some speed restrictions.
    D ≤40 ⦁ Reduced speed due to major conflicts.
    E ≤50 ⦁ Minimum acceptable level.
    F - ⦁ Severe congestion and gridlock.

    수정안에서 제시한 LOS 기준의 경계에 해당하는 보행교통류율을 기준으로 시청역의 현장 영상을 분석하 여, 혼잡도 수준에 따른 LOS를 <Fig. 6>에서 비교하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 수정안이 계단에서의 실제 보행 흐름을 적절하게 반영하고 있음을 확인할 수 있었다.

    <Fig. 6>

    Compare the proposed Level of service with the actual site performance

    KITS-24-2-20_F6.gif

    먼저 기존 서비스수준 기준인 Previous LOS의 경우, 도로용량편람(MLTM, 2013)에서 제시한 보행군 형성 기준을 적용하였다. 기존 도로용량편람(MLTM, 2013)에서는 보행군 형성 기준을 ‘첨두 15분 관측 보행량이 450인/15분/m 이상일 때’로 설명하고 있다. 해당 기준에 따르면, 보행교통류율이 30인/분/m 이상일 경우 보행 군이 형성된 것으로 간주되며, 이에 따라 (4)번, (5)번, (6)번 사례는 보행군의 기준을 적용하여 평가하였다. 그 결과, 보행교통류율이 39.38인/분/m인 (4)번 사례는 <Table 1>의 Platoon 기준에 따라 LOS A에 해당한다. 즉, 기존 LOS 기준에 따르면 해당 보행환경은 매우 원활한 상태로 평가된다. 그러나 본 연구에서 재산정한 LOS 기준을 적용할 경우, 동일한 사례는 <Table 6>의 기준에 따라 LOS D로 평가될 수 있다. 이는 기존 LOS 기준은 실제 보행자가 체감하는 보행 환경의 혼잡도를 충분히 반영하지 못하지만, 재산정한 기준은 보행자 가 느끼는 서비스수준을 현실적으로 평가할 수 있도록 변화된 것으로 합리적인 결과를 보였다.

    유사한 경향은 (5)번 사례에서도 나타났다. 보행교통류율이 49.42인/분/m인 해당 사례는 기존 Platoon 기준 에 따라 LOS B로 평가된다. 즉, 비교적 양호한 상태로 분류되지만, 본 연구에서 재산정한 새로운 LOS 기준 을 적용하면 LOS E로 평가된다. 이는 기존 LOS 기준이 보행자의 이동 편의성과 혼잡도를 과소평가할 가능 성이 있으며, 새로운 LOS 기준은 보다 현실적인 평가가 가능한 것으로 볼 수 있다.

    특히, 조사 대상 중 최대 보행량이 측정된 (6)번 사례의 경우, 기존 LOS 기준을 적용하면 LOS D로 평가되 었으나, 본 연구에서 도출한 새로운 기준을 적용할 경우 LOS F로 평가된다. 즉, 기존 기준보다 더 높은 혼잡 도를 반영하여 평가된 것으로, 수정안으로 제시한 기준은 현실적인 계단 운영과 설계 측면에서 보다 정확한 기준이 될 수 있음을 보여준다.

    반면, (1)번, (2)번, (3)번 사례는 모두 보행교통류율이 30인/분/m 이하이므로 <Table 1>의 Non-Platoon 기준 을 적용하여 평가하였다. 그 결과, 보행교통류율이 27.80인/분/m인 (3)번 사례는 LOS D로 평가된다. 그러나 (3)번 사례보다 보행교통류율이 더 높은 (4)번 사례는 LOS A로 평가되는 문제가 발생하였다. 이는 보행군 형 성기준을 적용할 경우, 특정 사례에서 보행밀도와 혼잡도를 충분히 반영하지 못하는 한계가 존재함을 의미 한다. 혼잡도가 증가함에도 불구하고 기존 기준에 따르면 LOS가 오히려 A로 평가되는 비합리적인 결과가 도출되는 것이다.

    이와 같이 기존 도로용량편람(MLTM, 2013)에서 제시하는 계단의 분석 방법을 적용할 경우, 보행량이 많 은 시간대임에도 불구하고 LOS가 A 수준으로 산출되는 경우가 발생하여, 실제 보행자시설의 평가에 한계가 있음을 확인할 수 있었다. 즉, 기존 LOS 기준은 고밀도 보행 환경에서 보행자들이 실제로 경험하는 혼잡도 를 충분히 반영하지 못하는 한계가 존재한다. 특히 보행군의 기준이 단순히 보행교통류율이 30인/분/m을 초 과하는지 여부로 결정되면서, 보행밀도가 높은 공간에서 실제 보행자의 흐름을 정밀하게 반영하기 어려운 문제를 확인하였다. 또한 기존 도로용량편람(MLTM, 2013)에서는 보행군에 대한 명확한 정의와 설명이 부족 하여, 실무자들이 LOS을 평가하는 과정에서 어려움을 겪고 있다. 그러나 본 연구에서 제시한 LOS 기준값을 적용하면, 기존 기준보다 보행자가 실제로 체감하는 보행 환경을 보다 정확하고 현실적으로 반영할 수 있을 것으로 기대된다.

    Ⅴ. 결론 및 향후 연구과제

    보행자는 보도, 계단 등 다양한 보행자시설을 이용하며, 이러한 시설들의 LOS는 보행자의 안전성, 편안함, 만족도를 평가하는 핵심적인 기준이 된다. 기존 도로용량편람에서 제시된 LOS 기준은 보행자시설 용량 평 가에 중요한 자료로 활용되지만, 여전히 자동차 중심의 교통 분석 방법에 비해 보행자시설에 대한 분석은 상 대적으로 미비한 부분이 존재한다. 기존의 도로용량편람의 LOS 기준으로 계단을 평가할 경우, 실제 혼잡도 를 과소평가하게 될 우려가 있다. 또한 도로용량편람 개정 당시 사용된 데이터는 현재의 보행환경과 차이가 있을 가능성이 높아 이를 그대로 적용할 경우 계단에서의 LOS 평가가 왜곡될 수 있으며, 이는 보행자의 안 전에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 따라서 최신 보행 실태를 반영한 새로운 분석 방법과 기준 설정이 절실히 요구된다.

    이에 본 연구에서는 지하철 역사 승강장 내 계단에서의 보행량, 보행속도, 밀도, 보행교통류율 등을 실증 적으로 조사하고, 기존의 LOS 기준이 가진 문제점을 분석하여 이를 토대로 보다 현실적이고 적합한 계단 용 량 및 LOS 기준을 도출하였다. 이를 통해 향후 보행 중심의 교통체계로의 전환에 대응할 수 있는 적절한 평 가 방법을 제시하고자 하였다.

    본 연구에서 제시한 LOS 기준값을 적용하면, 기존의 LOS 기준보다 보행자가 실제로 체감하는 서비스수 준을 보다 현실적으로 평가할 수 있을 것으로 기대된다. 이는 다음과 같은 세 가지 측면에서 의미가 있다.

    첫째, 보행밀도가 높은 공간에서의 현실적인 평가가 가능하다. 기존 LOS 기준에서는 보행밀도가 높아도 LOS A 또는 B 수준으로 평가되는 경우가 발생하여 실제 혼잡도를 반영하지 못하는 한계가 있었다. 반면, 본 연구에서 제안한 기준은 보행밀도의 증가에 따라 LOS가 점진적으로 낮아지는 경향을 반영함으로써, 지하철 역사 계단과 같이 보행량이 집중되는 공간에서도 보다 정밀한 평가가 가능하도록 하였다.

    둘째, 기존 보행군 개념이 모호성을 보완하여 실무 적용성을 높였다. 기존 평가 기준에서는 보행군과 비보 행군을 구분하여 적용하였으나, 보행군의 명확한 정의가 부족하여 실무에서 활용하기 어려운 문제가 있었다. 본 연구에서는 보행군 개념을 적용하지 않으면서도 보행자의 이동 특성을 보다 정밀하게 반영할 수 있도록 새로운 기준을 제시하여 실무자들이 LOS를 보다 신뢰성 있게 평가할 수 있도록 하였다.

    셋째, 보행공간의 적정성을 보다 현실적으로 평가할 수 있다. 기존 LOS 기준을 적용할 경우, 계단의 용량 이 과대평가되거나 보행공간의 적정성이 과소평가될 가능성이 있었다. 본 연구에서 도출한 기준을 적용하면 보행자의 실제 이동 행태를 반영한 보다 현실적인 LOS 평가가 가능해지며, 이를 통해 보행자의 안전과 편의 를 고려한 시설 설계 및 운영 전략 수립에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

    더 나아가, 본 연구에서 제안한 계단 LOS 수정안은 향후 도로용량편람 개정 및 보완에 기여할 수 있는 실 질적인 근거를 제공할 뿐만 아니라, 도시 계획 및 교통 정책 수립과정에서 유용한 기초자료로 활용될 수 있 을 것이다.

    보행 관련 시설에 대한 적절한 분석 방법을 제시하는 것은 보행자의 안전과 직결되므로 매우 중요하게 다 루어져야 한다. 특히 본 연구의 주요 대상인 계단에서의 LOS 평가가 왜곡될 경우, 보행자의 안전에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 계단의 혼잡도가 증가하면 보행자 간 충돌이나 사고 위험이 커지기 때문에, 이를 예방 할 수 있는 기준 설정이 필수적이다. 이러한 관점에서 본 연구에서 제시한 LOS 기준은 향후 계단에 대한 합 리적인 평가 기준으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

    자동차 중심의 교통계획에서 보행교통에 대한 관심이 증가하는 가운데, 보행자시설의 용량 분석과 LOS 평가는 더욱 중요한 주제가 될 것으로 예상된다. 본 연구에서 다룬 계단뿐만 아니라, 보행자도로의 LOS 재 산정 또한 필요하며, 보행자 흐름과 LOS에 대한 연구가 더 강화되어야 할 것이다. 또한, 도로용량편람의 보 행자시설 분석이 실제 실무에서 어떻게 활용되고 있는지 점검하고, 이를 개선하기 위한 방안을 제시함으로 써 향후 보행자시설의 용량 및 LOS 분석의 발전 방향을 종합적으로 도출할 필요가 있다.

    ACKNOWLEDGEMENTS

    본 연구는 과학기술정보통신부 및 경찰청의 연구비 지원(RS-2023-00230558)에 의해 수행되었습니다.

    Figure

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    Survey Sites

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    Pedestrian Flow, Density and Speed Relationship Based on Field Survey

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    Pedestrian Flow, Density and Speed Relationship Based on Field Survey

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    Pedestrian Flow, Density and Speed Relationship Based on Field Survey

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    Comparison with Existing Standards

    KITS-24-2-20_F6.gif

    Compare the proposed Level of service with the actual site performance

    Table

    Level of service of stairs

    Source: Korean Highway Capacity Manual(MOCT, 2001;MLTM, 2013)

    Level of service of stairs

    Source: Highway Capacity Manual 7<sup>th</sup> edition(TRB, 2022)

    Level of service of stairs

    Source: Design and Layout Standards for Transfer Centers and Integrated Transfer Centers(MOLIT, 2015)

    Level of service of stairs

    Source: Guidelines for the Design of Urban Railway Stations and Transfer/Convenience Facilities(MOLIT, 2022)

    Level of service of stairs (p/min/m)

    Proposed Level of service of stairs

    Reference

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    Footnote