Relative importance of evaluation criteria for utility tunnel performance improvement candidate projects using the analytic hierarchy process

Yongjun Lee; Young-Jong Sim

doi:10.9711/KTAJ.2026.28.5.347

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Research Paper

Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association. 30 September 2026. 347-360
https://doi.org/10.9711/KTAJ.2026.28.5.347

Relative importance of evaluation criteria for utility tunnel performance improvement candidate projects using the analytic hierarchy process

AHP 기반 공동구 성능개선 검토대상 평가 항목의 상대적 중요도 산정

Yongjun Lee¹

Young-Jong Sim²^*

이 용준¹

심 영종²^*

¹Researcher, Land & Housing Research Institute, Korea Land & Housing Corp.

²Research Fellow, Land & Housing Research Institute, Korea Land & Housing Corp.

¹정회원, 한국토지주택공사 토지주택연구원 연구원

²정회원, 한국토지주택공사 토지주택연구원 연구위원

^{*Corresponding Author}

License (open-access, https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/):

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ABSTRACT

Utility tunnels accommodate critical urban lifelines, including electricity, telecommunications, water supply, and district heating pipelines. The Korean performance improvement standards require evaluation results for technical feasibility, economic feasibility, and policy considerations to be quantified using weighted scores, but specific weights for the 27 detailed evaluation criteria are not provided. This study applied the analytic hierarchy process (AHP) to derive the relative weights of the evaluation criteria based on expert pairwise comparisons. The upper-level weights were 0.49 for technical feasibility, 0.38 for economic feasibility, and 0.13 for policy considerations. Deterioration and inspection results, adequacy of capacity and size, and current demand were identified as the most important criteria. The proposed weights provide a practical basis for supporting consistent decision-making and prioritizing utility tunnel performance improvement projects.

Keywords

Utility tunnel

Performance improvement

Infrastructure management

AHP

Project prioritization

공동구는 전력, 통신, 상수도 및 열수송관 등 도시기능의 핵심 라이프라인을 공동 수용하는 기반 시설로서, 사고 발생 시 서비스 중단의 파급효과가 크고 구조물의 유지보수도 어렵다. 국내 공동구 성능개선 기준은 기술성, 경제성 및 정책성의 3개 평가 항목에 대한 평가결과를 사업 특성에 따른 가중치 부여 방식으로 정량화하도록 규정하고 있으나, 각 평가 항목별 27개 세부 평가 항목에 적용할 구체적인 가중치는 제시하지 않고 있다. 이에 본 연구는 현행 기준의 평가 항목을 계층화하고, 시설물 유지관리 전문가의 쌍대비교 결과를 이용하여 계층분석법(AHP) 가중치를 산정하였다. 상위기준의 가중치는 기술성 0.49, 경제성 0.38, 정책성 0.13으로 분석되었다. 기술성에서는 노후도 및 점검·진단 결과가 0.54, 경제성의 중간계층에서는 편익이 0.38, 정책성에서는 안전성 평가가 0.26으로 가장 높았다. 계층별 가중치를 종합한 전체 중요도에서는 노후도 및 점검·진단 결과, 용량·규모 적정성, 사용수요가 우선순위 상위 항목으로 나타났다. 이 결과는 관리주체가 현행 기준에 따라 성능개선 검토대상을 일관되게 평가하고 제한된 예산의 우선순위를 설명하는 기초자료로 활용될 수 있다.

키워드

공동구

성능개선

기반 시설 유지관리

계층분석법

우선순위

MAIN

1. 서 론
1.1 연구의 배경 및 필요성
1.2 연구의 방법
2. 기존 문헌 고찰 및 방법론
2.1 기존 문헌 고찰
2.2 AHP 이론 및 방법론
3. 공동구 성능개선 평가 체계 및 가중치 분석
3.1 공동구 성능개선 평가 항목
3.2 분석결과
4. 결 론

1. 서 론

1.1 연구의 배경 및 필요성

공동구는 전기·통신·상수도·가스·난방 등 도시의 주요 공급 시설을 지하공간에 공동 수용함으로써 도로의 반복굴착을 줄이고 도시 서비스의 안정성을 확보하는 기반 시설이다. 국내에서는 대규모 택지조성과 신도시 개발을 중심으로 공동구가 설치되어 왔으며, 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률 시행령」 제35조의2는 일정 규모 이상의 개발사업에 대한 공동구 설치기준을 규정하고 있다(MOLIT, 2026). 시설물통합정보관리시스템(facility management system, FMS) 자료에 따르면 2025년 말 기준 운영 중인 공동구는 39개소이고 평균 공용연수는 약 22.2년이다. 이 가운데 공용연수 30년 이상인 시설의 비율은 41.0%에 달하며, 이는 공동구의 상당수가 노후화 단계에 진입하였음을 의미한다(FMS, 2026). 이는 공동구 관리의 중심이 신규 시설 확충에서 기존 시설의 노후도와 기능수준을 고려한 계획적 유지관리 및 성능개선으로 전환될 필요가 있음을 보여준다.

「지속가능한 기반 시설 관리 기본법」은 기반 시설을 생애주기 관점에서 관리하고 성능개선에 필요한 계획과 재원을 마련하기 위한 제도적 틀을 제시한다(MOLIT, 2021a). 이에 따라 제정된 국토교통부 고시 제2021-718호 「공동구 성능개선 기준」(이하, 성능개선 기준)은 노후 공동구 중 성능개선의 필요성이 있는 시설을 검토하고 사업의 적합성을 판단하기 위한 절차와 평가 항목을 규정한다. 먼저 관리주체는 점검·진단 결과, 시간 경과 및 환경변화에 따른 기준 변화, 시설수요 증가와 서비스 요구수준 향상 등을 고려하여 성능개선 검토대상을 선정한다. 이후 선정된 성능개선 검토대상에 대해서는 기술성, 경제성 및 정책성을 종합적으로 평가하여 성능개선 사업으로서의 적합성과 추진 우선순위를 판단한다(MOLIT, 2021b).

이때 기술성 평가는 기술기준 변화, 용량·규모 적정성, 노후도 및 점검·진단 결과를 바탕으로 시설의 현재 상태와 기능적 개선 필요성을 판단한다. 경제성 평가는 사용수요와 장래 유발수요, 성능개선 사업비·운영비 등의 비용, 안전사고 및 재해피해 감소와 서비스 품질 향상 등의 편익을 검토한다. 정책성 평가는 관련 정책·계획과의 일치성, 생활여건과 환경에 미치는 영향, 안전성, 재원조달 가능성 등 정량화하기 어려운 공공적·정책적 요인을 반영한다. 성능개선 기준은 기술성, 경제성 및 정책성을 27개 세부 평가 항목으로 구체화하고, 각 평가결과를 사업 특성에 따른 가중치 부여방식으로 종합하여 계량화하도록 규정하고 있다(MOLIT, 2021b). 그러나 현행 성능개선 기준은 상위 3개의 평가 항목과 27개 세부 평가 항목만 제시할 뿐, 각 항목의 상대 가중치는 제공하지 않는다. 이에 따라 동일한 기준을 적용하더라도 관리주체나 평가자의 판단에 따라 가중치가 다르게 설정될 수 있으며, 이는 최종 평가점수와 성능개선 우선순위의 차이로 이어질 가능성이 있다. 따라서 현행 기준을 실무에 일관성 있게 적용하기 위해서는 평가 항목 간 상대적 중요도를 객관적이고 체계적으로 산정할 수 있는 정량화 절차가 필요하다.

따라서 본 연구의 목적은 공동구 성능개선을 위한 새로운 세부 평가 항목을 개발하는 것이 아니라, 현행 성능개선 기준에서 제시한 기술성, 경제성 및 정책성과 이에 포함된 27개 세부 평가 항목의 상대 가중치를 산정하는 데 있다. 특히 기존 연구가 공동구의 성능상태 평가와 성능등급 산정에 주로 초점을 둔 것과 달리, 본 연구는 현행 성능개선 기준의 가중치 공백을 보완하여 검토대상 간 우선순위 결정에 활용할 수 있는 정량적 기준을 제시한다는 점에서 차별된다. 공동구 성능개선 사업은 노후도, 구조적 안전성, 경제성 및 정책적 필요성 등 다양한 요소를 동시에 고려해야 하는 다기준 의사결정(multi-criteria decision making, MCDM) 문제에 해당한다. 모든 평가 항목에 동일한 가중치를 적용할 경우 긴급한 안전성 확보와 장기적인 정책효과 간의 차이를 충분히 반영하기 어렵고, 반대로 특정 평가 항목에 과도한 비중을 부여할 경우 성능개선 사업의 종합적인 타당성이 왜곡될 수 있다.

이에 본 연구에서는 계층분석법(analytic hierarchy process, AHP)을 적용하여 기술성, 경제성 및 정책성과 이에 포함된 27개 세부 평가 항목의 상대 가중치를 산정하고, 공동구 성능개선 검토대상의 우선순위를 일관되고 체계적으로 결정할 수 있는 정량적 의사결정 기반을 마련하고자 하였다.

1.2 연구의 방법

본 연구는 Fig. 1과 같이 성능개선 기준에서 제시한 공동구 성능개선 검토대상 선정 평가 체계를 계층분석법(AHP)에 기반한 계층구조로 구성하고, 전문가의 쌍대비교를 통해 기술성 평가, 경제성 평가 및 정책성 평가와 27개의 세부 평가 항목에 대한 상대 가중치를 산정하는 것을 목적으로 한다. 연구의 범위는 공동구 성능개선 사업의 검토대상 선정 단계로 한정하였으며, 개별 공동구 사업의 설계대안이나 공법을 선정하는 것이 아니라 복수의 공동구 또는 성능개선 검토대상 가운데 우선적으로 검토할 대상을 선정하기 위한 평가 체계를 대상으로 하였다. 이를 위해 성능개선 기준에서 제시한 평가 항목을 적용하였으며, 경제성 평가는 평가 체계의 특성을 반영하기 위하여 수요성, 비용성 및 편익성의 중간계층으로 구성하였다. 이를 통해 성능개선 기준의 가중치 부여방식을 정량적으로 구체화하고, 공동구 성능개선 검토대상을 보다 객관적이고 일관성 있게 평가할 수 있는 의사결정 기반을 마련하고자 하였다.

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Fig. 1.

Research methodology and process

2. 기존 문헌 고찰 및 방법론

2.1 기존 문헌 고찰

국내 공동구 관련 연구는 초기에는 신규 설치의 경제성 분석을 통한 사업 타당성 평가에 주로 초점을 두었다. Chung and Na (2018)는 공동구 도입의 타당성을 도로관리, 공공 시설 및 도시환경 관점으로 계층화하고, 전문가 설문과 AHP를 적용하여 평가 항목의 상대적 중요도를 도출하였다. 이 연구는 경제성뿐만 아니라 다양한 도시환경 및 이해관계 요인을 정량적으로 통합할 수 있음을 제시하였다는 점에서 의의가 있다. 최근에는 노후 공동구의 유지관리와 성능개선을 위한 성능중심 평가 체계 구축으로 연구범위가 확대되고 있으며, 공동구의 성능평가와 관련된 연구에서는 평가 항목의 개발과 가중치 산정에 관한 연구가 지속적으로 수행되었다. Byun et al. (2022)은 안전 성능, 내구 성능 및 사용 성능을 중심으로 델파이 기법을 이용하여 평가 항목을 도출하고, AHP를 적용하여 평가 항목의 가중치를 산정하였다. 이는 기존의 안전점검 중심 평가 체계를 성능중심 평가 체계로 확장하였다는 점에서 의미가 있다. Lee et al. (2024)은 공동구 본체뿐 아니라 수용 시설물의 상태, 노후도, 점검 안전성 및 유지관리 편의성을 포함한 24개의 평가 항목을 제안하고 엔트로피 기법을 이용하여 가중치를 산정하였다. AHP가 전문가의 판단을 기반으로 상대적 중요도를 산정하는 반면, 엔트로피 기법은 평가자료의 정보량을 활용하여 객관적인 가중치를 산정한다는 점에서 방법론적 차이가 있다. 또한, Lee and Sim (2025)은 앞서 도출된 평가 항목과 가중치를 Grey Clustering 기법에 적용하여 공동구의 종합 성능을 5단계 등급으로 평가하는 모델을 제안하였으며, 실제 공동구에 적용하여 평가모형의 활용 가능성을 확인하였다. 그러나 이러한 연구들은 공동구의 성능평가를 목적으로 수행되었으며, 성능개선 사업의 적합성이나 우선순위를 결정하기 위한 평가 체계와는 적용 목적이 다르다.

공동구 이외의 기반 시설에서는 성능평가뿐만 아니라 성능개선 대상 선정을 위한 다기준 의사결정 연구가 활발히 수행되어 왔다. Park et al. (2021)은 방파제 성능개선 평가에서 기술적 상태뿐 아니라 경제성과 정책성을 함께 고려하는 평가 체계를 제안하여 성능개선 의사결정이 단순한 시설물 상태평가를 넘어 생애주기 비용과 사회적 효과를 함께 고려해야 함을 제시하였다. 국외에서도 제한된 예산하에서 유지관리 및 개량사업의 우선순위를 결정하기 위한 연구가 도로, 교량 및 상·하수도 시설을 대상으로 수행되었다. Porras-Alvarado et al. (2017)과 Farhan and Fwa (2009)는 도로 유지관리사업에서 AHP를 활용하여 상태와 이용 특성을 종합적으로 고려한 우선순위 결정모형을 제시하였다. Kessili and Benmamar (2016)와 Macchiaroli et al. (2023)은 상·하수도 기반 시설을 대상으로 구조적, 경제적, 사회적 및 환경적 요인을 통합한 다기준 의사결정기법을 적용하여 유지관리 및 개량사업의 우선순위를 제시하였다. 이러한 연구들은 제한된 재원을 효율적으로 배분하기 위해서는 시설물의 물리적 상태뿐 아니라 경제성, 사회성 및 정책적 요소를 함께 고려해야 함을 공통적으로 보여준다.

국외 공동구 연구에서는 운영 위험과 지속가능성을 고려한 의사결정 연구가 주를 이루고 있다. Canto-Perello et al. (2013)은 델파이 기법과 AHP를 결합하여 공동구의 위험도와 중요도를 평가하는 전문가 의사결정 시스템을 제안하였으며, Cao et al. (2023)은 이해관계자와 전 생애주기 관점에서 공동구 운영 및 유지관리에 영향을 미치는 주요 요인을 분석하였다. 이들 연구는 공동구의 유지관리 의사결정이 구조적 건전성뿐 아니라 운영조직, 재정, 사회적 영향 등을 함께 고려해야 함을 시사한다.

이상의 선행연구를 종합하면, 국내 공동구 분야에서는 성능평가를 위한 평가 항목 개발과 가중치 산정, 그리고 성능등급 판정에 관한 연구가 수행되었다. 그러나 기반 시설 분야에서는 시설물 종합 성능평가뿐만 아니라 다기준 의사결정기법을 활용한 유지관리 및 성능개선 우선순위 결정을 위한 연구가 활발히 이루어졌다. 기존 연구는 공동구 성능평가를 위한 평가 항목 개발이나 가중치 산정에 초점을 두었으나, 현행 성능개선 기준에서 제시한 평가 체계를 기반으로 성능개선 사업의 우선순위 결정을 위한 평가 항목별 상대적 중요도를 제시한 연구는 부족하다.

따라서 본 연구에서는 현행 성능개선 기준에서 제시하고 있는 성능개선 검토대상 세부평가 항목에 AHP를 적용하여 평가 항목별 상대 가중치를 산정하였다. 이를 통해 성능개선 검토대상을 객관적이고 일관되게 선정하기 위한 정량적 평가기준을 제시하여, 성능개선 검토대상 선정 시 현행 기준의 적용 일관성 및 객관성을 향상시키고자 하였다.

2.2 AHP 이론 및 방법론

본 연구에서는 공동구 성능개선 검토대상 선정을 위한 평가 항목의 상대적 중요도를 산정하기 위하여 AHP를 적용하였다. AHP는 Saaty가 제안한 대표적인 MCDM 기법으로, 복잡한 의사결정 문제를 계층구조로 구성한 후 동일 계층에 있는 평가요소 간 쌍대비교(pairwise comparison)를 수행하여 상대 가중치를 산정하는 방법이다(Saaty, 1980; 1990; 2008). 또한 전문가의 정성적 판단을 정량적인 가중치로 변환할 수 있으며, 일관성비율(consistency ratio, CR)을 이용하여 응답의 논리적 일관성을 검증할 수 있다는 장점이 있다.

AHP에서는 각 평가 항목의 상대적 중요도를 산정하기 위하여 평가 항목 간 쌍대비교를 수행하며, 그 결과를 식 (1)과 같은 비교행렬(pairwise comparison matrix) $A = [a_{i j}]$ 로 표현한다.

(1)

A = [\begin{matrix} 1 & a_{12} & \dots & a_{1 n} \\ \frac{1}{a_{12}} & 1 & \dots & a_{2 n} \\ ⋮ & ⋮ & ⋱ & ⋮ \\ \frac{1}{a_{1 n}} & \frac{1}{a_{2 n}} & \dots & 1 \end{matrix}]

여기서, $a_{i j}$ 는 평가 항목 $i$ 가 평가 항목 $j$ 에 비해 갖는 상대적 중요도를 의미한다. 예를 들어, $a_{i j}$ = 5는 평가 항목 $i$ 가 평가 항목 $j$ 보다 중요(strong importance) 하다고 판단한 것을 의미하며, 이에 대응하는 $a_{j i}$ = 1/5는 평가 항목 $j$ 의 중요도가 상대적으로 낮음을 의미한다. 따라서 비교행렬은 모든 원소에 대해 다음 식 (2)와 같은 역수성(reciprocal property)을 만족한다.

(2)

a_{i j} = \frac{1}{a_{j i}}, a_{i i} = 1

즉, 두 평가 항목을 서로 비교한 값은 항상 역수 관계를 가지며, 동일한 평가 항목을 비교하는 대각원소는 모두 1이 된다. 본 연구에서는 Saaty가 제안한 9점 척도를 적용하였다. 상대적 중요도는 동일 중요(equal importance, 1), 약간 중요(moderate importance, 3), 중요(strong importance, 5), 매우 중요(very strong importance, 7), 절대적으로 중요(extreme importance, 9)의 다섯 단계로 구분하였으며, 인접한 판단 수준 사이의 중요도를 표현하기 위하여 중간값인 2, 4, 6 및 8을 함께 사용하였다(Table 1). 전문가 설문을 통해 수집된 쌍대비교 결과를 이용하여 비교행렬을 구성하고, 고유벡터법(eigenvector method)을 적용하여 각 평가 항목의 상대 가중치를 산정하였다.

Table 1.

Fundamental scale for pairwise comparison in AHP

Scale	Definition	Interpretation
1	Equal importance	Two elements contribute equally to the objective.
3	Moderate importance	One element is moderately more important than the other.
5	Strong importance	One element is strongly more important than the other.
7	Very strong importance	One element is very strongly more important than the other.
9	Extreme importance	One element is extremely more important than the other.
2, 4, 6, 8	Intermediate values	Intermediate values between two adjacent judgments.

비교행렬로부터 평가 항목의 상대 가중치는 최대고유값(maximum eigenvalue) $λ_{\max}$ 에 대응하는 고유벡터를 이용하여 산정하였다. 비교행렬 $A$ 와 우선순위 벡터(priority vector) $w$ 의 관계는 식 (3)과 같다.

(3)

A w = λ_{\max} w

여기서, $w$ 는 각 평가 항목의 상대 가중치를 나타내는 우선순위 벡터이며, 고유벡터를 정규화하여 각 원소의 합이 1이 되도록 산정하였다. 또한 계층구조가 두 단계 이상인 경우에는 상위계층부터 하위계층까지의 국부 가중치(local weight)를 순차적으로 곱하여 최하위 평가 항목의 종합 가중치(global weight)를 산정하였다. 전문가의 쌍대비교 결과에 대한 일관성은 일관성지수(consistency index, CI)와 일관성비율(CR)을 이용하여 검토하였다. CI와 CR은 각각 식 (4) 및 식 (5)와 같이 계산된다.

(4)

C I = \frac{λ_{\max} - n}{n - 1}

(5)

C R = \frac{C I}{R I}

여기서, $n$ 은 비교행렬의 차수이며, 는 $R I$ 동일한 차수의 무작위 역수행렬(random reciprocal matrix)에서 산정된 평균 일관성지수(random index)를 의미한다. 일반적으로 $C R \leq 0.10$ 인 경우 전문가의 판단이 수용 가능한 수준의 일관성을 갖는 것으로 판단한다(Saaty, 1980; 1990; Alonso and Lamata, 2006).

본 연구에서는 전문가별 쌍대비교 결과를 기하평균(geometric mean)으로 통합하여 집단 비교행렬을 구성하였으며, $C R$ 이 0.10 이하인 응답만을 최종 분석에 반영하였다.

3. 공동구 성능개선 평가 체계 및 가중치 분석

3.1 공동구 성능개선 평가 항목

본 연구에서는 성능개선 기준에서 제시한 평가 체계를 기반으로 AHP 계층구조를 구성하였다(Fig. 2). 상위 평가기준은 기술성, 경제성 및 정책성으로 구분하였으며, 세부 평가 항목은 기술성 3개, 경제성 16개 및 정책성 8개로 구성된 총 27개 항목으로 설정하였다. 평가 항목별 세부 내용은 Table 2와 같다.

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Fig. 2.

Decision hierarchy of the evaluation framework for utility tunnel performance improvement

Table 2.

Detailed evaluation criteria for selecting utility tunnel performance improvement candidates

Category		Evaluation criteria
Technical feasibility		Changes in technical standards (e.g., design standards and construction specifications), Capacity and size adequacy, Degree of deterioration (service age) and inspection/condition assessment results
Economic feasibility	Demand	Current demand (e.g., demand for accommodated utility facilities), Future induced demand (e.g., land-use changes)
	Cost (C)	Rehabilitation and performance improvement costs, Incidental costs (survey, site investigation, environmental and traffic impact assessment, design, construction supervision, administrative expenses, insurance, etc.), Compensation costs (land acquisition, land compensation, other compensation), Operation and maintenance (O&M) costs, Equipment and vehicle procurement costs, Environmental costs
	Benefit (B)	Reduction in safety accidents, Reduction in environmental costs, Reduction in public inconvenience (traffic congestion and spatial intrusion during construction), Infrastructure modernization, Enhanced facility utilization and damage prevention (e.g., reduced traffic disruption), Improved disaster recovery capability, Reduction in disaster damage (e.g., fire), Improvement in service quality
Policy considerations		Consistency with relevant policies and plans, Employment creation, Impact on living conditions, Environmental assessment, Safety assessment, Availability of financial resources, Other evaluation criteria, Regional underdevelopment

기술성은 현재 시설의 기능 및 상태와 설계기준 변화에 대한 적합성을 평가하며, 경제성은 현재 및 장래의 사용수요, 성능개선에 소요되는 생애주기 비용, 그리고 안전성·환경성 및 서비스 향상에 따른 편익을 평가하도록 구성하였다. 정책성은 정량적 평가가 어려운 계획과의 부합성, 주민 생활 및 환경, 안전성, 재원조달 가능성 및 지역균형발전 등 정책적 요인을 반영하였다. 계층구조는 성능개선 기준의 평가 체계를 그대로 적용하였으며, 경제성은 평가 항목의 특성을 고려하여 수요성, 비용성 및 편익성의 중간계층으로 세분화하였다. 반면 기술성과 정책성은 중간계층을 두지 않고 상위 평가기준과 세부 평가 항목으로 구성하였다.

전문가 설문은 시설물 유지관리 및 성능평가 관련 업무 경력을 보유한 전문가 10명을 대상으로 실시하였다. 응답자의 소속 유형은 공공기관 3명, 정부출연연구기관 4명 및 민간기업 3명으로 구성되었으며, 관련 분야의 평균 업무 경력은 15.2년이었다. 응답자들은 시설물 유지관리, 안전점검·진단, 성능평가 및 자산관리 분야의 실무 경험을 보유하고 있어 공동구 성능개선 평가 항목의 상대적 중요도를 판단하기에 적합한 전문가 집단으로 구성하였다. 개별 응답자의 쌍대비교 결과에 대해 일관성비율을 검토한 결과, 모든 응답자의 CR이 0.10 이하로 나타나 10명의 응답을 모두 최종 분석에 활용하였다.

3.2 분석결과

Table 3과 같이 AHP 분석 결과, 상위 평가기준의 가중치는 기술성(49.0%), 경제성(38.0%), 정책성(13.0%) 순으로 나타났다. 기술성이 전체 가중치의 약 절반을 차지한 것은 공동구 성능개선 검토에서 시설의 물리적 상태와 기능적 건전성이 가장 중요한 의사결정 요소로 인식되고 있음을 보여준다. 경제성 역시 비교적 높은 비중을 나타내어 성능개선에 따른 비용, 수요 및 편익을 종합적으로 고려할 필요가 있음을 확인하였다. 반면 정책성은 상대적으로 낮은 가중치를 나타냈으나, 사업의 실행 가능성과 공공성을 평가하는 보완적 기준으로 활용되는 것으로 분석되었다.

기술성의 세부 평가 항목에서는 노후도 및 점검·진단 결과(54.1%)가 가장 높은 가중치를 나타냈으며, 용량·규모 적정성(35.9%)과 기술기준 변화(10.0%)가 그 뒤를 이었다. 이는 시설의 현재 상태와 성능저하 수준이 성능개선 필요성을 판단하는 핵심 요소임을 의미하며, 현재 수용 시설의 용량과 규모가 장래 운영수요를 충족할 수 있는지 여부 역시 중요한 평가기준으로 고려되고 있음을 보여준다.

경제성의 중간계층에서는 편익(37.7%), 비용(32.6%), 수요(29.6%) 순으로 가중치가 산정되었다. 세 항목의 가중치 차이가 크지 않은 것은 경제성 평가가 단순한 사업비 비교가 아니라 시설 이용수요와 성능개선으로 기대되는 편익을 함께 고려하는 구조임을 의미한다.

수요 부문에서는 사용수요(85.0%)가 기타 유발수요(15.0%)보다 현저히 높은 가중치를 나타냈다. 이는 장래 개발에 따른 잠재수요보다 현재 공동구의 실제 활용수요가 우선적으로 고려되고 있음을 보여준다.

비용 부문에서는 개량·성능개선 사업비(32.3%)와 운영비(31.7%)가 가장 높은 가중치를 나타냈으며, 이어 보상비(15.1%), 장비·차량구입비(7.7%), 부대비(7.1%), 기타 환경비용(6.1%) 순으로 분석되었다. 특히 사업비와 운영비의 가중치가 유사하게 나타난 것은 초기 투자비뿐만 아니라 성능개선 이후 발생하는 운영 및 유지관리 비용 역시 경제성 평가에서 중요한 요소임을 시사한다.

Table 3.

Relative weights of evaluation criteria for utility tunnel performance improvement

Category		Evaluation criterion		Weight
Technical feasibility (49.0%)		1	Changes in technical standards (e.g., design standards and construction specifications)	10.0%
		2	Capacity and size adequacy	35.9%
		3	Degree of deterioration (service age) and inspection/condition assessment results	54.1%
Economic feasibility (38.0%)	Demand (29.6%)	4	Current demand (e.g., demand for accommodated utility facilities)	85.0%
	Demand (29.6%)	5	Future induced demand (e.g., land-use changes)	15.0%
	Cost (32.6%)	6	Rehabilitation and performance improvement costs	32.3%
		7	Incidental costs (survey, site investigation, environmental and traffic impact assessment, design, construction supervision, insurance, etc.)	7.1%
		8	Compensation costs (land acquisition and compensation)	15.1%
		9	Operation and maintenance (O&M) costs	31.7%
		10	Equipment and vehicle procurement costs	7.7%
		11	Other costs (environmental costs)	6.1%
	Benefit (37.7%)	12	Reduction in safety accidents	25.5%
		13	Reduction in environmental costs	6.0%
		14	Reduction in public inconvenience (e.g., traffic congestion and spatial intrusion during construction)	8.7%
		15	Infrastructure modernization	5.8%
		16	Enhanced facility utilization and damage prevention (e.g., reduced traffic disruption)	9.6%
		17	Improved disaster recovery capability	17.0%
		18	Reduction in disaster damage (e.g., fire)	15.1%
		19	Improvement in service quality	12.4%
Policy considerations (13.0%)		20	Consistency with relevant policies and plans	9.8%
		21	Employment creation	5.3%
		22	Impact on living conditions	12.8%
		23	Environmental assessment	10.4%
		24	Safety assessment	25.8%
		25	Availability of financial resources	18.8%
		26	Other evaluation criteria	6.7%
		27	Regional underdevelopment	10.5%

편익 부문에서는 안전사고 감소(25.5%)가 가장 높은 중요도를 나타냈으며, 재해복구 용이성(17.0%), 재해피해 경감(15.1%), 서비스 품질 향상(12.4%), 시설사용 활성화 및 피해방지(9.6%), 주민 불편성(8.7%), 환경비용 절감(6.0%), 시설구조 고도화(5.8%) 순으로 분석되었다. 안전사고 예방과 재난 대응 관련 항목의 가중치가 상대적으로 높게 나타난 것은 공동구 성능개선의 주요 편익이 직접적인 경제적 효과보다는 시설의 안전성 확보와 서비스 연속성 향상에 있음을 보여준다.

정책성의 세부 평가 항목에서는 안전성 평가(25.8%)가 가장 높은 가중치를 나타냈으며, 재원조달 가능성(18.8%), 생활여건 영향(12.8%), 지역낙후도(10.5%), 환경성 평가(10.4%), 관련 정책 및 계획과의 일치성(9.8%), 기타 추가 평가 항목(6.7%), 일자리 효과(5.3%) 순으로 분석되었다. 이는 정책성 평가에서도 안전 확보가 가장 중요한 판단기준으로 인식되고 있으며, 재원조달 가능성과 지역 여건 등 사업의 실현 가능성을 고려하는 요소 역시 높은 중요도를 갖는 것으로 나타났다.

세부 평가 항목의 종합 가중치는 상위 평가 항목의 가중치와 각 항목별 세부 평가 항목의 가중치를 곱하여 산정하였다. 기술성은 상위 평가기준에서 세부 평가 항목으로 직접 연결되는 2단계 계층구조를 가지며, 경제성은 경제성–수요·비용·편익–세부 평가 항목으로 구성된 3단계 계층구조를 적용하여 종합 가중치를 산정하였다. 종합 가중치 상위 10개 평가 항목은 Table 4와 Fig. 3에 제시하였다.

분석 결과, 종합 가중치 상위 3개 항목은 노후도 및 점검·진단 결과, 용량·규모 적정성, 사용수요로 나타났으며, 이들의 누적 종합 가중치는 약 53.7%를 차지하였다. 이는 공동구 성능개선 검토에서 시설의 현재 상태와 기능적 적정성, 그리고 실제 이용수요가 가장 중요한 평가요소로 고려되고 있음을 보여준다.

Table 4.

Detailed evaluation criteria based on global weights

Rank	Detailed evaluation criterion	Hierarchy path	Global weight
1	Degree of deterioration and inspection/condition assessment results	Technical feasibility	26.5%
2	Capacity and size adequacy	Technical feasibility	17.6%
3	Current demand (facility utilization)	Economic feasibility – demand	9.6%
4	Changes in technical standards	Technical feasibility	4.9%
5	Rehabilitation and performance improvement costs	Economic feasibility – cost	4.0%
6	Operation and maintenance (O&M) costs	Economic feasibility – cost	3.9%
7	Reduction in safety accidents	Economic feasibility – benefit	3.7%
8	Safety assessment	Policy considerations	3.4%
9	Availability of financial resources	Policy considerations	2.4%
10	Improved disaster recovery capability	Economic feasibility – benefit	2.4%

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Fig. 3.

Evaluation criteria for utility tunnel performance improvement

반면, 종합 가중치가 상대적으로 낮은 평가 항목의 중요성이 배제되는 것은 아니다. AHP 가중치는 평가 항목의 상대적 중요도를 나타내는 지표로, 모든 평가 항목은 최종 의사결정 과정에서 상호 보완적으로 고려되어야 한다. 따라서 공동구 성능개선 검토에서는 노후도, 시설상태 및 실제 사용수요 등 기술적 긴급성과 이용 필요성을 우선 검토한 후, 비용·편익 및 정책적 요인을 종합적으로 고려하여 최종 사업 우선순위를 결정하는 것이 합리적인 의사결정 절차로 판단된다.

4. 결 론

본 연구에서는 공동구 성능개선 검토대상 선정을 위한 평가 체계를 기술성, 경제성 및 정책성으로 계층화하고, AHP를 활용하여 평가 항목의 상대적 중요도를 산정하였다.

분석 결과, 상위 평가 항목의 가중치는 기술성(49.0%), 경제성(38.0%), 정책성(13.0%) 순으로 나타났으며, 공동구 성능개선에서는 시설의 물리적 건전성과 기능적 상태가 가장 중요한 의사결정 요소임을 확인하였다. 기술성에서는 노후도 및 점검·진단 결과(54.1%)와 용량·규모 적정성(35.9%)이 가장 높은 중요도를 나타냈고, 경제성에서는 편익(37.7%)의 중요도가 가장 높게 분석되어 안전사고 감소와 재해 대응 등 공공적 편익이 중요하게 고려되는 것으로 나타났다.

계층별 가중치를 종합한 결과, 노후도 및 점검·진단 결과(26.5%), 용량·규모 적정성(17.6%), 사용수요(9.6%)가 전체 우선순위를 주도하였으며, 상위 3개 항목이 전체 종합 가중치의 약 53.7%를 차지하였다. 이는 공동구 성능개선 검토대상 선정 시 시설의 현재 상태와 실제 이용수요를 우선 검토하고, 이후 경제성 및 정책성을 종합적으로 고려하는 단계적 평가 체계의 필요성을 보여준다.

본 연구의 의의는 기존 공동구 성능개선 기준의 평가 항목에 대해 전문가 기반의 정량적 가중치를 제시하여 평가의 객관성과 일관성을 높일 수 있는 기반을 마련하였다는 데 있다. 향후에는 실제 공동구 사례에 적용하여 평가 체계의 적용성을 검증하고, 객관적 가중치 산정기법 및 비용·편익분석과 연계함으로써 실무 활용성을 더욱 향상시킬 필요가 있다.

다만 본 연구에서 제시한 가중치는 시설물 유지관리 및 성능평가 분야 전문가 10명의 판단에 기초하므로, 전문가 집단의 소속과 전문분야에 따라 분석결과가 달라질 가능성이 있다. 또한 제한된 전문가 표본으로부터 도출된 가중치를 모든 공동구와 관리주체에 일반화하는 데에는 한계가 있다. 향후에는 공동구 관리주체와 설계·시공 및 운영 분야의 전문가를 포함하도록 표본을 확대하고, 전문가 구성에 따른 가중치의 변동성과 평가 항목의 순위 안정성을 검토할 필요가 있다. 아울러 실제 공동구 사례에 본 평가 체계를 적용하여 산정된 우선순위의 타당성을 검증하고, 자료 기반의 객관적 가중치 산정기법 및 비용·편익분석과 연계함으로써 실무 적용성을 향상시킬 필요가 있다.

Acknowledgements

본 연구는 국토교통과학기술진흥원 국가연구개발사업(RS-2023-00245334)의 지원으로 수행되었습니다. 이에 감사드립니다.

저자 기여도

이용준은 설문조사, 데이터 분석, 원고 작성을 하였고, 심영종은 연구 개념 설계와 원고를 검토하였다.

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Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association ISSN:2233-8292(Print) 2287-4747(Online) 한국터널지하공간학회 논문집

Preview

Relative importance of evaluation criteria for utility tunnel performance improvement candidate projects using the analytic hierarchy process

ABSTRACT

MAIN

Fig. 1.

Research methodology and process

(1)

(2)

Table 1.

Fundamental scale for pairwise comparison in AHP

(3)

(4)

(5)

Fig. 2.

Decision hierarchy of the evaluation framework for utility tunnel performance improvement

Table 2.

Detailed evaluation criteria for selecting utility tunnel performance improvement candidates

Table 3.

Relative weights of evaluation criteria for utility tunnel performance improvement

Table 4.

Detailed evaluation criteria based on global weights

Fig. 3.

Evaluation criteria for utility tunnel performance improvement

Acknowledgements

저자 기여도

References