1. 개요

공항의 관리와 계획은 공항 사용자와 이해당사자들 (항공사, 승객, 다른 상업적 고개, 정부 및 규제기관, 등등) 에 대한 장기간의 미래 예측에 상당부분 근거하게 됨. 공항 시설은 20년 이상의 수명을 가지고 있음. 터미널 확장과 같은 투자 결정은 오랜 기간동안 특정 서비스 수준 및 운영 비용에 제한을 줄 수 있음.

따라서 미래의 공항 활동에 대한 예측은 공항 계획과 자금 결정에 필수적인 도구임. 이러한 예측치들은, 기존 수용량 대비 미래의 설비, 상업 및 자금 요구사항을 밝히는 데 도움이 되는 미래의 승객, 화물, 및 항공기 활동에 대한 지침을 제공함. 투자 정책을 결정하는데 사용된 정확한 예측치는 공항 및 그 사용자들에게 상당한 가치를 만들어 냄. 반대로, 부정확한 예측치는 투자의 기회를 놓치게 만들며 높은 운영 및 자금 비용을 부담하게 함.

2. 연구의 필요성

신뢰할 만한 추정치를 만들어내기 위한 전통적인 예측 방법의 능력에 대해 최근 많은 의문점이 제기되고 있음. 기대했던 것 보다 작은 흐름의 교통을 일으키는 예상치 못했던 사건들과 전개가 그 사례들임. 테러리스트의 공격, 경제 불황, 자연 재해, 기술 변화, 새로운 항공 비즈니스 모델, 항공사의 도산 및 합병, 그리고 다른 사건들은, 일부 공항에서의 항공교통 수준을 상당히 예측하지 못한 방향으로 변화시켜 왔음. 일부 공항들이 공항 활동에서 부정적인 변화를 경험한 반면, 다른 공항들은 예상치 못한 성장을 경험하였음. 이로 인해 공항의 자원에 상당한 부담을 가게 하였음. 항공이 환경에 미치는 영향에 대한 우려의 증가와 같은 점진적인 사회 변화 또한 장기 예측의 정확성에 영향을 미칠 수 있음.

그럼에도 불구하고, 많은 공항들은 여전히 그들의 계획과 의사결정에서 전통적인 예측방법에 의존하고 있음. 이러한 전통적인 예측방법의 약점 중 하나는, 불확실성을 다룰 때 전반적인 경향에서 사소한 변화로 간주하는 것임. 실제로, 이러한 경향에 대한 예측이 (장기간의 교통 흐름이건, 교통 흐름이 새로운 수용량을 요구하는 특정 수준에 달한 시기이건) 실제 교통흐름과 맞는 경우는 거의 없음. 미래의 교통흐름이 불확실하면, 안정적인 경향에 근거한 투자 결정은 공항 비용 및 서비스 수준에서 원치 않은 방향으로 결과를 이끌어 낼 수 있음.

이 연구의 목적은, 불확실한 교통전망 하에서 의사결정을 내리는데  있어 공항 관리자들을 돕기 위한 명확하고 투명한 시스템 분석 방법을 제시하는 것임. 이 연구는 공항 교통의 예측에서 위험과 불확실성에 대한 이해를 향상시키는 도구를 제공하며, 공항의 계획과 의사결정의 견고함 (robustness) 를 향상시킬 수 있는 접근방법을 제공함.

이 연구는 다양한 범위의 사용자들에게 가용하도록 설계되어 있음. 전반적인 이슈와 방법론에 대한 개요에 추가하여, 이 연구는 다음의 내용을 담고 있음.

• 보고서의 주 내용에는, 이슈에 대한 토의와 방법론의 사용에 대한 상세한 지침을 제공함. 여기에는 두 개의 적용사례를 포함하고 있음.
• 첨부에는 연구의 배경, 방법론, 및 통계적 기법에 대한 깊은 정보를 제공함.

3. 공항에 내재되어 있는 불확실성

공항이 직면하고 있는 불확실성의 일부는, 본질적으로 위험과 불확실성을 직면하고 있는 더 큰 범위의 항공산업의 일부라는 데서 기인함. 그리고 일부는 개별 공항에서의 특징과 환경에서 발생함. 두 가지의 형태의 불확실성은 전반적인 교통량 (전체 승객수, 운영, 항공 화물) 과 승객의 구성 또는 형태 (국내 및 국외 승객, 저가 항공기, 등등) 에 영향을 미칠 수 있음. 불확실성의 일반적인 요인은 아래와 같음.

• 국제적, 지역적 경제 상황: 국가적 경제불황에서 지역의 제조공장의 건전성까지 범위가 다양함.
• 항공사의 전략: 서비스를 늘리거나 외부계약을 하는 결정, 허브 전략에 대한 변경
• 항공사의 구조: 합병, 구조 조정, 도산
• 저가 항공의 성장: 저가 항공사의 진입 및 확대는 급속한 교통 증가로 이어질 수 있음.
• 기술 변화: 항공기 기술, 항공교통 통제, 및 승객 편의의 향상
• 다른 지역 공항으로부터의 경쟁 심화: 예를 들어 소규모 공항에서의 저가 항공의 성장은 대규모 공항에 추가적인 압박을 가하며, 항공화물 운영에 대한 경쟁을 부추김.
• 규제와 정부 정책: 보안 요구사항, 소음 제한, 배출 기준, 탄소세 등과 같은 정부의 결정
• 사회적 또는 문화적 요소: 항공 여행의 사용 및 가치에 대한 사회 및 기업의 태도 변화
• 충격적인 사건들: 2001년의 9/11 테러리스트 공격, 2003년의 사스 (SARS) 발생, 2005년의 허리케인 카트리나 (Hurricane Katrina), 등등

이러한 형태의 불확실성은 전통적인 예측치에 의존하는 공항들에게 커다란 의미를 가지고 있음. 이 연구에서는, 원래의 예측내용에 포함되지 않았던 사건들과 상황의 변화가 공항에 긍정적 또는 부정적 영향을 미친 많은 사례들을 제시함. 이러한 사례들의 일부는 아래와 같음.

• 램버트-세인트루이스 국제공항 (Lambert-St. Louis International Airport): 주요 항공사의 이탈. 이 공항은 가장 큰 항공사인 TWA의 파산 때문에 승객 교통량에서 큰 감소를 경험하였음. 이로 인해 공항은 과도한 수용량 및 사용되지 않는 시설을 가지게 됨.
• 발티모어-와싱턴 국제 써굿 마샬 공항 (Baltimore/Washington International Thurgood Marshall Airport): 교통 구성요소에서의 심각한 변화. 이 공항은 US Airways의 축소와 Southwest Airlines의 성장 때문에 교통 구성요소에서 상당한 변화를 경험함. 이로 인해 국제 터미널에서는 미활용이 발생하고 국내 시설에서는 혼잡이 발생함.
• 루이 암스트롱 뉴올리언스 국제공항 (Louis Armstrong New Orleans International Airport): 대형 자연재해. 뉴올리언스 지역은 2005년 여름 허리케인 카트리나로 인해 황폐화됨. 이로 인해 아직까지도 복구되지 않은 승객의 상당함 감소를 경험하고 있음.
• 벨링햄 국제공항 (Bellingham International Airport): 예상치 못한 교통흐름의 증가. 이 공항은 저가 항공사인 Allegiant Air의 진입으로 예상보다 훨씬 많은 교통흐름의 증가를 경험하고 있음.
• 취리히 공항 (Zurich Airport) 및 브뤼셀 공항 (Brussels Airport): 주요 허브 항공사의 도산 및 구조조정. 두 공항 모두 지역 기반의 항공사의 도산을 경험함. 이로 인해 복구가 이루어지고 있긴 하지만, 교통흐름에서 상당한 감소가 나타나고 있음.
• 와싱턴 듈스 국제공항 (Washington Dulles International Airport): 변화가 심한 교통량. 지난 십년간, 이 공항은 극심한 교통량의 변화를 경험하였음. 다양한 항공사의 시장 진입과 퇴출, 경제적 불황 및 9/11 테러리스트 공격이 주요 원인이었음. 이는 공항의 예측이 불가능하게 만들었음.

4. 공항교통의 예측에서 불확실성을 얼마나 잘 반영할 것인가

그러나, 이러한 방법들은 공항 계획 및 투자 담당자들에게 공항이 직면하고 있는 위험을 피상적으로 이해하도록 하는데 그침. 또한 교통 개발에 영향을 미칠 지도 모르는 다양한 요소들에 대한 정보를 거의 제공하지 않음. 게다가, 이러한 방법들은 깊은 통찰력을 제공하는데 제한적이기 때문에, 계획 단계에서 의미있는 방향으로 적용되기가 어려움.

이 연구는, 위험 및 불확실성에 대한 풍부한 정보 (계획 단계에 직접적으로 사용될 수 있는 정보) 를 제공하기 위해 항공교통 예측에 사용될 수 있는 추가적인 방법들을 파악하였음. 예측 기법의 선택은 공항의 니즈 및 자원에 달려있으나, 그 기법들은 아래와 같음.

• 델파이 (Delphi) 또는 정식 추출방법 (formal elicitation methods): 관련 전문가 및 이해당사자들로부터의 의견을 반영하는 다양한 방법들임. 이러한 방법들은 위험 요소가 파악되고 그 영향이 평가될 수 있도록 함.
• 시나리오 분석 (scenario analysis): 사건이 일어날 수 있는 다양한 집합의 영향을 분석하기 위해서 많은 수의 시나리오를 개발하는 방법임. 이러한 시나리오는 델파이/ 추출방법에서 나온 결과물을 토대로 할 수도 있음.
• 몬테카를로 (Monte Carlo): 다양한 범위에서 가능한 교통흐름의 결과를 생성하고 이러한 결과물의 확률에 대한 예측치를 제공하기 위해 임위추출 (randomization)과 확률 통계 (probability statistics) 를 사용한 통계적 시뮬레이션 기법. 몬테카를로 분석은 전문화된 통계 소프트웨어 팩키지의 개발 덕문에 일반적인 사용자들도 사용할 수 있게 되었음.

이러한 예측방법들은 꼭 더 정확한 예측치를 생성하기 위한 것은 아님. 이러한 방법들은 미래의 불확실성에 대한 더 폭넓은 이해와 인지를 위해 설계된 것임. 이러한 이해는 계획 단계에서 적용될 수 있으며, 전략 및 재정 분석에도 기여할 수 있음.

5. 공항 계획에의 유연성 반영

개선된 예측 기법들은, 불확실한 미래를 직면하여 최대한의 유연성을 달성하고자 하는 계획 단계와 결합될 때 가장 큰 가치를 만들어 냄. 많은 수의 추상적이고 실제적인 접근방법들이, 더 많은 유연성과 다각화를 허용하기 위한 공항의 장기 및 전략계획에 개발되어 왔음. 이러한 접근방법들의 대부분이 리얼옵션 (real option) 의 영역에 포함됨. 리얼옵션의 개념은 1970년대와 80년대에 자본-투자 프로그램의 가치평가를 개선하고 조직에 더 많은 경영의 유연성을 부여하기 위한 수단으로 개발되기 시작하였음. 리얼옵션 분석은 많은 산업계에서 사용되는데, 특히 대규모의 자본투자 (예를 들어, 석유 시추와 제약) 에서 사용되고 있음.

6. 미래의 공항 활동에서의 불확실성을 반영하기 위한 일반적인 프레임워크 및 방법

이 연구의 핵심은 공항의 의사결정에서 불확실성을 반영하기 위한 시스템 분석 프레임워크와 일련의 방법들임. 프레임워크와 일련의 방법들은 예측 기법 및 유연한 계획에 대한 연구를 통해 개발되었음. 시스템 분석 프레임워크와 관련 방법들은 공항의 의사결정자들이 다음과 같은 임무를 수행하는데 도움을 주도로 설계되었음.

• 위험 (위협과 기회) 을 파악하고 특징을 지음
• 이러한 위협과 기회의 영향을 평가함
• 위협의 영향을 피하거나 줄이고, 기회의 실현을 촉진하는 전략을 개발함.