제 목 : 도시철도 정거장 내부시설의 효율적 규모 및 배치 조정에 관한 연구

최근 도시철도의 계획 및 건설 시 이용자의 높은 요구수준과 ICT 기술, 자동화 같은 첨단기술의 도입 등 다양한 사회적 경제적, 기술적 환경의 변화를 반영하기 위한 노력이 진행되고 있다. 특히, 이용객의 편의성을 향상시킬 수 있는 정거장 공간의 효율적 규모 및 배치에 관한 연구에 대한 관심이 증가하고 있다.
도시철도 정거장의 내부시설을 살펴보면 이용객의 이동, 대기를 위한 공간 및 편의시설, 정거장의 운영과 유지 관리를 위한 공간으로써 상부 대합실 층과, 열차 운행과 승·하차를 위한 승강장 층 및 상·하 층간 연결을 위한 공간으로 구성되어 있다.
각 층의 기능이 각기 다름에도 불구하고 지하정거장은 상·하 대칭형 정형화구체 공간의 내부시설은 효율적인 규모 및 배치 조정에 관한 장래 지향적인 사항을 고려하지 않으며, 내부의 매우 큰 기둥부재로 인해 개방감과 시인성을 훼손하고 이동 장애를 발생시킨다. 또한, 내부 개별공간의 칸막이 등이 사공간과 유휴공간을 발생시켜 정거장의 승객을 위한 공간, 역무 공간, 임대 공간의 비조화 등 공간 이용의 효율성을 떨어뜨린다.
이는, 서울도시철도가 1st subway의 Line 1에서 2nd subway를 거쳐 3rd subway인 Line 9를 단계별로 건설함에 따른 문제이며, 향후 사회의 발달과 기술의 진보에 따라 정거장의 내부시설을 보다 적은 비용으로 효율적이고 유연하게 사용할 수 있도록 정거장 규모의 변천 과정의 조사·분석을 통한 내부시설의 효율적 규모 및 배치 조정에 관한 연구가 요구된다.
본 연구에서는 서울지하철 1st subway, 2nd subway 및 3rd subway의 301개 정거장을 대상으로 각 승객공간, 역무공간 및 임대공간과 각 기능공간을 조사·분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 기둥이 없는 비대칭형 비정형화구체 공간 구조의 Model을 설정하고, 정거장 공간의 LoS 이론에 의한 Simulation을 통해 편의성과 공간변형에 따른 효율성 검토를 하였다.
LoS 이론에 의한 Simulation을 통해 정거장 공간의 편의성과 효율성 겸토 결과, 집·개표공간은 1st subway는 4-Gate System, 2nd subway는 2-Gate System 그리고 3rd subway Line 9는 1-Gate System을 비교한 결과 역무와 승객의 이동 동선이 복도형에서 홀형으로 발전되면서 집약화되는 것으로 분석되었으며, 역무 공간은 1st subway의 소규모의 다양한 역무 기능에서 2nd subway를 거쳐 3rd subway에서는 그 기능이 통합되는 것으로 분석되었고, 임대 공간은 1st subway에서는 소규모의 여러 임대기능을 보였으며, 2nd subway에서는 중·대규모의 임대기능으로 변화하였고, 3rd subway에서는 매표소 대신 배치된 편의점으로 다기능화하여 집약된 것을 볼 수 있었다. 이러한 변화에 따라 정거장 내부시설의 효율적 규모 및 배치 조정이 필요한 것으로 분석되었다.
조사·분석된 결과를 바탕으로 승강장 층과 연결계단부 조정, 대합실 층의 승객 공간을 홀형으로 집약화, 역무 공간의 통합화, 임대 공간의 다기능화 등을 위해 비대칭형 비정형화한 구체의 대합실 층의 기둥이 없는 공간 구성 예측 Model을 설정하여 LoS 이론 검증과 그 실현성에 대한 Simulation을 진행하였다. 그 결과, 이러한 Model이 정거장 내부시설의 효율적 규모 및 배치 조정을 위해 효율성을 높이는 것으로 나타났다.

본 연구에서 LoS 이론의 Simulation을 통한 정거장 공간의 편의성 및 효율성 분석 결과에 따라, 광역·도시철도의 지하정거장 설치시 노선·선형의 변경 없이 대합실 층을 비대칭형 비정형화구체 구조로 주변 환경에 따라 조화롭게 선정이 가능할 것으로 판단되며, 정거장 규모 및 내부공간 배치 결정 시 편리한 이동 동선과 시인성 개선, 개방감 확보와 내부 역무 기능실 및 임대공간의 탄력적, 유동적인 배치 조정이 가능할 것으로 판단된다. 추후 승객 증가 시 공간의 추가확보와 기둥 장애물로 인한 승객 이동 및 Waiting space 잠식의 해소 등에도 유용할 것으로 판단되어, 광역·도시철도 지하정거장 내부시설의 효율적 규모 및 배치 조정에 기초자료로 활용이 가능할 것이다.

Efficient Scale and Arrangement of Internal Facilities in Urban Railway Station

Lee, Yong Jae
(Supervisor Park, Yong Gul)
Dept. of Global Railway System
Graduate School of Railway
Seoul National University of Science and Technology

In this study, Recently, in the planning and construction of urban railways, efforts are being made to respond to various changes socially, economically, and technologically, such as the high level of demand from users and the introduction of advanced technologies including Information and Communication Technologies (ICT) in addition to automation technologies. Particular interest has increased regarding research on space-scale efficiency and the structural arrangement of stations in order to improve user convenience.
Urban railway stations are designed to facilitate their operation and maintenance and to provide convenience for passengers. A station typically consists of a waiting area in the upper level floor, a platform area in which trains operate and are boarded in the lower level floor, and a connecting area between each floor.
Despite the different functions of each floor, underground stations have gradually expanded and become more deeply installed in a top-bottom symmetrical structure, meaning that the layout of each floor is the same. Such a standardized interior structure does not take into account a future-oriented efficiency in space, scale, and arrangement. This standardized structure is generally designed with large pillars in each floor and these can often impair openness and visibility of space, in addition to causing obstacles to mobility. Aside from large pillars, partitions in facilities can reduce the usable space for passengers, station office areas, and leasing areas.
These challenges that reduce space efficiency and usability due to the top-bottom symmetrical structure exist because the Seoul Metro was built over three generations; the first subway generation (Line 1) to the third subway generation (Line 9). In order to use the internal space of railway stations more efficiently in a cost effective way, it is necessary to analyze the development in space, size, and layout of the railway stations throughout each of the three subway generations.
Therefore, this study investigated and analyzed the functions and efficiency of spaces for passengers, station office areas, and leasing areas of 301 different Seoul Metro stations built in each subway generation. Based on the analysis, this study proposes an asymmetrical and atypical space structure design model and features simulations conducted based on the LoS theory to examine structural safety and space efficiency as a result of spatial transformation. With this analysis, this study found the following:
From a comparison of the ticketing areas from each subway generation; the 4-Gate System of the first generation, the 2-Gate System of the second generation, and the 1-Gate System of the third generation, it was found that the footprint of ticketing areas has decreased dramatically as a result of development of the passenger/office area structure from that of a hallway to that of a main hall.
The structure of the station office area was analyzed and its functions have become more integrated in the third generation since the first generation, which featured more offices spread out across the station.
The use of areas for leasing has also simplified in the third generation as a result of having more multifunctional businesses such as convenience stores, whereas the leasing areas were primarily used for smaller businesses in the first generation and then developed for medium and large-scale businesses in the second generation. Modern developments have rendered such businesses obsolete. With that, this study proposes that it is necessary to adjust the scale and layout of station facilities in a more efficient way in accordance with the evolution of technology and trends in the utilization of space.
Based on the analysis of existing stations built in different subway generations, this study conducted simulations by designing a pillar-free main hall-type waiting room area, adjusting the platform floor and the connecting staircase, and integrating the station office and rental space. In these simulations, the study verified the LoS theory and the feasibility of an asymmetrical and atypical space structure design model. Additionally, the study learned that the asymmetrical and atypical space structure model appears to be more efficient in adjusting space structure and increasing usability than the top-bottom symmetrical structure model.
In conclusion, as a result of these simulations, this study finds that an asymmetrical and atypical space structure model will make it more feasible for the waiting room floor to be designed more harmoniously with the surrounding environment without changing railway routes and when installing underground stations for metropolitan and urban railways. When deciding on the scale of the station and the layout of its interior space, it is expected that this model will also contribute to enhancing the convenience of walking areas for passengers, space visibility and openness, and the flexibility and efficiency of arranging space for office use and leasing. Lastly, this model will also be useful for securing additional space in the event of an increase in future passengers and avoiding the encroachment in walking and waiting spaces due to pillar obstacles.