이 연구에서는 최근 10년간의 경제적 피해를 추정하기 위해 통계적 분석방법 중 하나인 패널분석(panel analysis)을 진행하였다. 패널 모형은 식 (1)과 같이 표준지 공시지가를 종속변수로 하고, 도로 접면, 용도지역 등 토지 가격에 영향을 주는 통제변수들과 이 연구의 관심변수인 사격장 소음 수준 변수를 설명변수로 하는 회귀모형이다. 또한 패널개체의 특성 오차항 u_i를 확률변수로 가정하는 확률효과모형(random effect model)이다.

i : 필지
t : 시간(2006, 2011, 2016)
y : 표준지 공시지가(원/m²)
x : 설명변수 벡터
d : 필지별 사격장 소음도(dB)
t₁ : 2011년 더미
t₂ : 2006년 더미
ϵ : 오차항

이 연구에 활용한 변수들은 Table 1과 같다. 먼저 종속변수는 10년간 표준지 공시지가(원/m²)이며, 독립변수는 사격장 소음, 각종 시설 근접성, 기타 필지특성을 나타내는 변수로 구분할 수 있다. 각 필지에 대한 사격장 소음은 해당 필지의 소음 지도상의 소음도(dB(C))를 나타낸다. 연구대상 소음원인 사격장에서의 소음 이외의 일상 소음은 확률적 오차로 보고 이 모형에 포함시키지 않았다. 각종 시설 근접성은 해당필지와 가장 가까운 공공 도서관과 도로(고속국도, 일반국도, 국가지원지방도, 지방도, 시군도)와의 거리(m)로 측정된다. 필지특성을 나타내는 변수로는 공시지가 공시 연도, 토지이용 및 용도지역, 도로접면 변수가 포함되었다. 마지막으로, 시간의 흐름에 따라 사격장 소음피해에 따른 지가 변화가 어떻게 나타나는지 확인하기 위해 연도와 필지별 사격장소음의 상호작용항(interaction term)을 포함했다. 이는 시간과 사격장소음의 효과를 동시에 고려하였을 때 지가에 미치는 영향을 보여주는데, 2006년과 비교하여 각각 2011년, 2016년에 지가에 대한 소음도의 영향이 어떻게 변화하는지 보여준다.

주요변수들의 기초통계를 보면, 분석대상 필지 수는 총 2133개(711개 필지의 3개년) 총 토지 가격의 평균가격은 약 64102 원/m²으로 나타났다. 분석대상 필지 711개 중 소음지도가 그려진 범위 내에 위치하는 필지(사격장 소음의 직접적인 피해를 받는 지역의 필지)는 188개로, 이들 필지의 사격장 소음도의 평균은 52.6 dB(C)이다. 이외의 필지들은 사격장 소음의 직접적인 피해가 없는 것으로 간주해 소음도를 0 dB(C)로 적용하였기 때문에 분석 대상 전체 필지들의 사격장 소음 평균값은 약 14 dB(C)로 낮게 나타났다. 최고소음도은 75 dB(C) 이상인 것으로 나타났다.

패널 모형의 추정결과는 Table 2에 제시된 바와 같다. 전반적인 모형의 성능이 양호하고 개별 변수에 대한 계수 추정치도 예상과 일치한다. R-제곱 값은 이 모형이 분석 대상 지가를 결정짓는 요인의 67.83 %를 설명하고 있음을 보여준다. 또한 소음 크기가 토지 가격에 통계적으로 유의하게 부정적 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있다.

Table 2에서 각 계수 추정치(estimates)는 해당 독립변수만 1단위 증가할 때의 종속변수인 지가(원/m²) 변화를 나타낸다. 다만 연도(year), 토지이용(land use), 용도지역(zoning), 인접 도로(adjacency to road)는 더미변수로서 이들 변수의 기준이 되는 특성과 비교하여 분석대상 필지가 갖는 특성이 지가 변화에 미치는 효과를 보여준다. 예컨대 연도변수는 2006년을 기준으로 각각 2011년, 2016년으로 시간이 흘렀을 때의 지가 변화를 보여준다. 구체적인 분석 결과는 다음과 같다.

먼저 연도 더미(year)의 계수 추정치를 보면, 대상지역 표준지 공시지가는 2006년에 비해 2011년에 평균적으로 약 2766 원/m², 2016년에 약 17479 원/m²이 상승한 것을 보여준다. 그런데 소음도(LFC noise) 변수의 계수 추정치는 필지의 소음도가 높아질수록 지가는 하락하는 것을 보여준다. 2006년 기준으로 사격장 소음이 10 dB(C) 높아질 때 지가는 평균적으로 4836 원/m²이 하락하는 것으로 나타났다. 또한 시간의 흐름에 따른 사격장 소음피해의 변화를 보여주는 연도와 사격장 소음과의 상호작용항 변수(year*noise)는 2011년에는 양(+58.6)의 계수, 2016년에는 음(-64.9)의 계수를 갖는다. 이 상호작용항 계수를 사격장 소음도 변수 계수와 합산하면 해당 연도의 소음의 지가 하락 효과를 구할 수 있다. 즉, 사격장 소음이 10 dB(C) 증가할 때 2011년에는 토지가격 감소폭이 2006년보다 586 원/m²이 적은 4250 원/m²이었다가 2016년에는 649 원/m²이 많은 5485 원이다. 2006 ~ 2016년 기간 동안 사격장 소음에 따른 이러한 토지가격 감소 효과는 토지가격의 약 7 % ~ 9 % 정도에 해당하는 가치로서, 항공기 소음에 의한 피해액에 관한 선행연구 결과와 비교하면 대체로 유사한 수준이다.

모형 추정결과를 바탕으로 사격장 소음피해에 따른 각 시점별 지가 감소를 산출하면 Table 3과 같다. 여기서 각 소음 구간별 ‘평균지가(mean price)’는 사격장 소음도가 해당 구간에 속하는 토지들의 연도별 실제 평균지가(원/m²)를 나타낸다. ‘사격장 소음에 의한 지가 감소액(price drop due to LFC noise)’은 각 소음 구간에 속하는 토지들의 평균 사격장 소음도로 인해 발생하는 지가 감소액으로서, Table 3에 제시된 사격장 소음도 및 상호작용항 계수 값에 각 소음 구간의 평균 소음 수준을 곱한 후 합산하여 산출한 값이다. 예컨대 사격장 소음이 70 dB(C)이상인 지역의 2006년도 실제 평균 지가는 4733 원/m²인데, 만약 사격장 소음이 없었다면 지가는 평균적으로 35464 원/m² 더 높아졌을 것이라는 의미이다. 한편 사격장 소음구간 0 dB(C) ~ 35 dB(C) 구간의 지가 감소액이 0으로 한 것은 35 dB(C)이 숙면을 취하는 데 지장이 없을 정도의 낮은 소음이어서 지가에 대한 영향이 없을 것으로 판단되기 때문이다.

먼저 동일 시점에 대해 여러 사격장 소음도 수준의 지역 간 비교를 해보면, 소음이 지가 수준에 미치는 부정적 정태(static) 효과를 파악할 수 있다. 분석대상 필지들의 소음구간별 평균지가를 보면, 소음피해가 큰 지역의 지가가 낮은 것을 확인할 수 있다. 한편 각 연도별로 소음에 의한 지가 감소는 소음이 큰 구간일수록 높게 나타나 소음 증가에 따른 지가 하락의 경향을 확인할 수 있다.

다음으로 소음구간별로 시간의 경과에 따른 지가 변화를 보면 소음이 지가 상승에 미치는 부정적인 동태(dynamic) 효과를 확인할 수 있다. 소음 구간별 10년간 평균 지가 증가를 보면, 2900원/m²(70 dB(C) 이상 지역), 9530 원/m²(60 dB(C) ~ 70 dB(C) 지역), 18023 원/m²(50 dB(C) ~ 60 dB(C) 지역), 11994 원/m²(35 dB(C) ~ 50 dB(C) 지역), 20846 원/m²(0 dB(C) ~ 35 dB(C) 지역)으로 소음 수준이 높은 지역일수록 평균 지가 ‘상승액’이 낮지만, ‘상승률’의 측면에서는 일관된 경향을 찾기는 어렵다. 한편 소음에 따른 지가 ‘감소액’의 동태적 변화는 소음피해가 큰 지역일수록 더 크지만, 10년간 ‘감소율’의 측면에서는 소음 수준에 따른 차이 없이 13.4 %로 일정하다. OECD에서 발표한 2006 ~ 2016년 우리나라의 연평균 물가상승률 2.3 %⁽¹⁷⁾ (10년간 25.5 %)을 고려할 때, 소음에 따른 지가 하락 효과는 오히려 소폭 감소했다고 할 수 있다.

이러한 결과는 사격장 소음 피해의 경제적 가치를 추정하는 데 이용될 수 있다. 먼저, 개별 토지에 대한 피해액을 산정할 수 있다. 개별 토지의 사격장 소음도를 정확하게 측정할 수 있다면 Table 2의 계수를 바로 적용해서 구할 수 있고, 대략적인 소음의 범위를 예측할 수 있다면 Table 3의 ‘사격장 소음에 의한 지가 감소액(price drop due to LFC noise)’을 적용하여 구할 수 있다. 사격장 소음 피해 법적 보상이 이뤄져야 하는 경우에도 제도 실행의 안정성과 편의성을 위해서 이 감소액 표와 유사한 형태의 비준표를 이용할 수 있을 것이다. 다음으로, 사격장 소음 영향를 받는 지역 전체의 피해 규모를 산정할 수 있다. 개별 토지에 대한 사격장 소음도를 산출하여 정확한 피해액을 구한 뒤 모든 토지에 대해 이를 합산하면 된다. 대략적 규모를 예측하기 위해서는 Table 3을 이용하여 각 소음 구간에 속하는 토지의 면적에 ‘지가 감소액’을 곱하여 합산하는 식으로 구할 수도 있을 것이다.

한편 소음 이외의 다른 변수들이 지가에 미치는 효과는 예상과 일치한다. 먼저 공공시설 및 도로 접근성을 나타내는 변수 중 도서관(library), 고속국도(national highway), 지방도(provincial road) 등과의 거리변수는 음의 계수를 갖기 때문에 해당 시설과의 거리가 가까울수록 토지 가격이 높다. 다음으로 필지 특성에 따른 지가 수준이다. 토지이용(land use) 측면에서는 단독주택(single-family house), 상업용 및 콘도(commercial & condo, etc), 주거기타 및 주거나지(other residential or vacant), 주상기타 및 주상용(residential-commericial mixed)으로 활용되는 토지변수들의 계수 값이 모두 양으로 나타나, 기준 용도인 ‘밭’보다 더 지가가 높은 것으로 확인되었다. 용도지역(zoning) 측면에서는 1종 및 2종주거 (residential 1,2), 계획관리(planned control), 준주거(quasi-residential), 일반상업(commercial)의 토지는 농림지역보다 더 지가가 높다. 마지막으로 도로와 접하지 않은 토지나 비교적 좁은 도로(폭 8 m미만)에 인접한 토지에 비해 중로(폭 12 m이상 ~ 25 m미만)에 접한 토지(only one side adj. to a middle road of width 12 m ~ 25 m)의 지가가 더 높다. 요컨대 농업용으로 활용되는 토지에 비해 주거나 상업용 토지일수록 지가가 높고, 도로와 인접해 접근성이 좋은 토지의 지가가 높은 것으로 나타났다.