청주국제공항 항공수요 예측 및 슬롯 분석

주로 공항개발에 많이 적용되는 항공 수요는 공항을 개발하고자 하는 곳에서는 개발의 필요성을 강조하는데 가장 중요한 인자로 많은 수요를 예측하고자 한다. 때문에 국내에서는 항공 수요의 과다 예측이 지방공항 적자로 이어지는 악순환을 만들어 내기도 한다.

2025년 감사원은 인천국제공항, 제주국제공항, 김포국제공항, 김해국제공항, 청주국제공항을 제외한 공항의 적자 문제를 확인하는 감사를 진행했다. 감사원은 2025년 9월 지방공항 건설사업 관련 실태 보고서를 통해 전국 지방공항 건설사업(제주 제2·울릉도·흑산도·새만금·가덕도·대구경북통합·백령도·서산공항)을 집중적으로 감사하고 결과를 발표했다. 2007년 개항한 무안국제공항은 수요 예측 대비 실제 수요가 8.6%, 2002년 개항한 양양국제공항은 12.5%에 불과해 무안은 1,679억 원, 양양은 1,447억 원에 달했다. 감사원은 국토교통부가 과거와 같은 방식으로 신규 공항 사업을 추진하면 한국공항공사의 재무 건전성이 악화될 수 있다고 경고했다.

이렇듯 항공 수요는 공항개발이 필요성을 담보하는 주요 인자인 동시에 잘못 적용되는 경우, 막대한 불필요한 사회적 비용을 수반하게 하는 요인으로 작용하게 한다.

감사원에서 지적한 수요 예측 방식은 다음의 한계가 있음을 지적하고 있다. 현재 국내선 여객 관련 수요의 예측은 통행의 발생과 분포·수단분담·배정 등 전동적 4단계 추정법에 의존한다. 감사원의 지적에는 거시지표(GDP, 성장률, 인구 등)는 반영하지만, 대체 교통수단 영향(고속도로, 철도 확충 등) 영향은 충분한 고려가 부족했다. 울릉/흑산공항은 항공과 해운 수요 예측치가 서로 달라 조정이 필요함에도 조정되지 않은 문제도 있었다. 이러한 문제로 울릉공항은 최대 41%, 흑산공항은 최대 40%까지 항공 여객 수요가 과다 산정되었다.

이러한 문제를 개선하기 위해 감사원은 국토교통부에 과학적 통계 모형 도입 및 분석 방법 개선을 권고했다. 구체적 개선 방식은 기존 통계 기반 예측에서 빅데이터(모바일 이동 데이터, 관광 트랜드 등), 기후변화 영향, 저비용항공사 영향 등을 반영하는 다차원적 접근 방식의 고려가 필요하다.

앞서 서론에서 정의하였듯이 슬롯은 항공기가 시간당 활주로에 이·착륙할 수 있는 제한된 횟수를 말한다.

즉, 공항운영과 항공운송의 지속가능성을 확보하기 위해서는 필수적인 요소가 슬롯이고, 슬롯을 통해 공항 자원의 적절한 배정이 이루어진다. 때문에, 운항사는 슬롯의 배정이 운항사 운영에 가장 직접적인 영향을 미치게 된다.

IATA(2025)는 공항운영자는 모든 운항사에 대해서 효율적이고 공정·투명·평등하게 슬롯을 배분하는 공정한 공항 운영을 수행할 필요가 있음을 강조하고 있다. 때문에, 한정된 자원인 슬롯의 효율적이고 경제적인 배분을 위한 슬롯 배분(SAL) 방법 개선 필요성도 꾸준히 제기되고 있다(Katsigianis and Zografos, 2021; Park et al., 2024).

2025년 진행한 청주국제공항 종합발전계획 수립 연구에서는 청주국제공항의 수요 예측에 먼저 이용객 특성 조사(항공여객이동 특성 조사, 항공여객 조사별 특성 분석, 설문조사 진행)를 진행하고 이용객 행태에 대한 조사 분석(결과 도출), 국내선 이용 행태 조사 분석(결과 도출)이 진행되었다.

청주국제공항 항공여객이동 특성 조사 시사점으로 2019년 국제선 이용객은 충청북도가 39.5%, 대전광역시 23.5%, 충청남도 10.7%, 세종특별자치시가 6.9%를 차지하여 대전, 세종, 충청권이 80% 이상을 차지하였다. 수도권인 서울, 경기, 인천은 12.4%를 차지하여 수도권 남부에서 청주국제공항을 이용하는 것으로 나타났다. 청주국제공항을 이용한 외래객 이용자 특성 시사점으로 외래객 이용자 특성은 지역 내 유사한 형태를 가지고 있으며, 주요 참여 활동은 쇼핑이 가장 높게 나타났다. 시기별로는 2017년에 비해 대체로 활동이 더 높아지고 있는 것으로 나타났다.

청주국제공항 운송 현황 분석 결과, 청주국제공항은 코로나 이전 시기인 2010년부터 2019년까지 연평균 성장율(AAGR, average annual growth rate) 12.1%씩 성장하였으며, 특히 국내선은 연평균 15.3%씩 성장하였다. 2024년에는 4.6백만 명을 운송하여 전년 대비 14% 증가를 보이고 있다(Fig. 1).

Fig. 1. Analysis of international transportation growth rate

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국내선 운송 현황으로 2010년 이후 1∼5% 수준의 증가를 보이다가 2015년 청주국제공항의 공급량 증가를 통해 30% 이상의 급증(15년 30.3%, 16년 31.5%) 하였다. 국제선 운송 현황으로 2023년 국제선 여객은 522,033명을 운송하였으나, 2024년 1,468,685명이 이용하여 전년 대비 180%의 높은 성장을 보였다.

문화체육관광부의 외래 관광객 실태조사(2019년) 결과를 분석하여 반영하였다. 이러한 분석 결과를 토대로 청주국제공항 이용객 특성과 외래객 이용자 특성을 조사하여 시사점을 도출하였다.

또한, 청주국제공항 운송 실적을 분석하였다. 청주국제공항 국내선과 국제선 운송 현황을 분석하였다(Fig. 2).

Fig. 2. International cargo performance

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화물(국제선 순화물) 운송 현황의 분석과 시사점을 도출하였다. 도출된 시사점으로 청주국제공항의 국내선과 국제선의 증가율이 급증하고 있다. 중국 한한령, 코로나 등 특정한 사회적 사건에 대하여 변동 폭이 크게 나타나고 있으나, 대체로 증가율이 가파른 상승세를 보이고 있음을 시사점으로 도출하였다. 특히, 앞서 감사원에서 지적하고, 개선 방향으로 제시한 분석 방법을 대체로 차용하여 분석이 이루어져, 수요 예측의 객관성이 담보된 것으로 판단된다.

보다 세부적인 수요 예측의 방법론의 선정은 선행 항공 수요 예측 분석인 제6차 공항개발 종합계획의 적용 수요모형, 항공 수요 시나리오 작성 및 비교와 충북연구원(2022)의 청주국제공항 항공화물의 수요분석, 그리고 국가 제2화물 거점공항 육성관련 방안 연구 등을 분석하여 진행하였다. 수요 예측에 대한 과거 연구, 그리고 수용 예측에 대한 최근 연구를 검토하여 반영 여부를 판단, 적용하였다. 이러한 조사 분석 및 연구 결과 전환 수요, 잠재수요, 유발수요를 도출하였다.

청주국제공항의 전환 수요는 다음과 같이 도출되었다. 전환 수요의 개념으로 청주국제공항과 대체가 되는 공항으로부터 전환된 수요이다. 청주국제공항의 전환 수요는 국내선과 국제선이 모두 존재할 것이며, 이는 인근 공항인 인천국제공항과 김포국제공항에서 전환되는 수요를 주로 도출하는 것이 타당 판단하였다. 특히, 서울과 수도권 남부권에서의 청주국제공항 이용객들의 전환 수요 발생이 주요 고려 대상이 되었다.

조사 분석을 위한 근거로 2022년 국토교통부에서 진행한 KT 기지국 기반 유동 인구 데이터 기반의 가덕도신공항 사전타당성 조사 자료를 참고하였다(Table 1).

잠재수요는 전환 수요와 유발 수요 모두 포함할 수 있는 개념이다. 실제 공항을 이용하지 않고 있으나, 향후 공항 개발에 따라 이용 가능한 수요를 말한다. 잠재 수요 조사 분석의 근거로 2022년 국토교통부에서 진행한 KT 기지국을 기반한 유동 인구 관련 데이터 기반 가덕도신공항 사전타당성 조사 자료를 참고하였다.

Table 2는 청주국제공항의 국제선 이용자의 비중은 2019년 기준 8.7%[대전(2.7%)+세종 (0.7%)+충청북도(2.4%)+충청남도(2.9%)]이지만, 공항개발에 따라 추가적인 수요가 발생할 수 있음을 보여준다. 따라서 청주국제공항은 현재 공항 시설의 인프라 한계로 인하여 수요 증가가 적체되고 있음을 알 수 있다.

유발 수요는 교통 시설 개선에 따라 발생되는 수요이다. 유발 수요의 존재는 여러 교통 수단 연구(최근 각 부분 도로, 철도, 해운, 항공 모든 분야)에서 연구(논문)가 진행되었다. 유발 수요에 대해 수요에 포함하거나, O/D 교통발생 단계에서부터 유발 수요를 고려한 원단위를 만들기 위한 연구(KOTI, 2021) 등에서도 검토되고 있다. 공항의 수요 예측에서는 유발 수요의 경우, 도서 공항을 제외하고 적용을 하고 있지 않으나, 청주국제공항의 노선이 확대되는 등 여건이 변화하면 국내외 여행객들의 이용 수요가 증가할 것이다. 국내에서 대부분 외국인은 인천국제공항을 통해 입국하고 있으나, 무비자가 시행된 제주국제공항이 급격한 외국인 증가 사례를 보면 환경 변화에 의한 유발 수요가 발생되는 것으로 알 수 있다.

항공 수요는 예비타당성조사 지침(2014)에 따르면 최신 국가교통DB와 국토교통부가 발표하는 공항개발 종합계획의 수요예측 결과를 이용하는 것이 원칙이다. 사업별로 수요 재추정이 필요한 경우, 공항 유형별로 적용 가능한 수요 추정 모형을 제시하고 있다. 수요 추정에 앞서서 사업의 유형(신설, 확장 등), 항공운송의 형태(국내선, 국제선 등) 구분이 필요하며, 항공 수요의 추정 방법으로 과거의 실적에 기반을 두고 진행하는 회귀모형을 권장하고 있다.

청주국제공항 항공 수요 예측은 지역거점 공항의 역할에 맞게 공항 특성을 고려하여 수요를 예측하였다. Fig. 3과 같이 수요 검토, 적정한 수요 방법론에 따라 수요 예측 및 공항개발을 고려한 첨두수요 도출의 단계에 맞추어 수요를 추정하였다.

Fig. 3. Stage of demand forecast for Cheongju International Airport

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청주국제공항 수요 예측 방법은 예비타당성 조사지침(2014)과 세부지침(2022), 교통시설투자평가지침(2022)에서 제시하고 있는 방법론을 적용하였다. 수요 예측의 방법론 흐름은 Fig. 4를 틀로 하여 다음과 같은 흐름으로 수행하였다.

Fig. 4. A method of forecasting air demand at Cheongju International Airport

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첫째, 제6차 공항개발 종합계획 모형을 적용한 추세 모형을 마련하였다. 가장 최근 실적을 반영하여 중장기 모형으로 도출된 증가율을 적용하며, 이는 정부 공식적으로 추정한 지표들을 반영하는 예측 방법을 적용하였다.

둘째, 회귀(자기회귀)모형을 적용하였다. 시계열 자료를 바탕으로 모형을 구축하고, 모형에 따라 수요를 예측하는 계량적인 방법을 적용하였다.

셋째, 비중식 모형을 적용하였다. 모수요에서 지역공항의 비중에 따라 수요를 배분하는 top-down 방식으로 지역공항의 국내선에 이용하는 방법을 적용하였다.

수요 예측 모형들의 예측은 청주국제공항 운송 실적과 시계열 데이터 추세 등을 분석하고, 가장 적정한 수요모형을 선택하여 수요추정 방법론으로 설정 후 수요결과를 산출하였다.

청주국제공항의 국내선 수요예측은 공항개발 중장기 계획에서 적용된 top-down 방식을 적용하여, 전체 국내선 수요 예측 후 청주국제공항의 비중을 고려해 수요를 예측하였다. 지방공항의 국내선 수요는 공급에 의존하고 있으나, 제주수요의 경우 국내 전체 공항에서 노선을 운영하고 있다. 최근 수요 포화로 인해 증가율이 크지 않고, 장기적으로 수용량의 제약하에서 예측하고 있다. 그러므로 제주공항 전체 수요에서 청주국제공항 수요 규모를 산출하는 top-down 방식이 공식적으로 채택되고 있으므로 이를 적용하였다(Fig. 5).

Fig. 5. Demand for domestic flights at Cheongju International Airport

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청주국제공항 국제선 여객 수요의 추정 방법론은 공항 부문 관련 사업의 예비타당성조사의 표준지침(제3판) 조사 지침에 따랐다. 이 지침은 우리나라 총 국제선의 수요 발생량을 추정하며, 추정치를 공항별로 배분하는 것을 원칙으로 하고 있다. 공항별 국제선의 수요량은 최근 5년 평균 점유율이나 아니면 추세 분석을 통한 점유율을 적용하여 공항별로 배분하도록 하고 있다.

국제선 전환 수요 추정으로 청주국제공항은 SP조사를 통한 전환 수요를 산출하였다. 이는 인천국제공항, 김포국제공항을 이용하는 여객들이 청주국제공항으로 전환되는 수요를 산출하는 것이다. 다만, 인근 군산(새만금), 대구국제공항은 이용율이 낮아 전환 수요 도출에서는 고려하지 않았다(Fig. 6).

Fig. 6. Concept of international conversion demand

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청주국제공항은 현재 국제선 항공 화물이 처리되지 않는 공항이므로 잠재적인 항공화물 수요에 대하여 수요를 예측하였다. 다만, 국내선 화물의 경우, 기존 운송 실적을 기반한 추세 분석법과 원 단위법 등을 활용할 수 있다. 항공화물은 수하물이나 직화물 또는 환적화물인 순화물, 그리고 우편물이 있으며, 화물터미널에서 처리하는 항공 화물은 순화물과 우편물이다. 그러므로 항공화물은 수하물을 제외한 순화물과 우편물을 집계하여 항공화물로 설정한다(Fig. 7).

Fig. 7. Definition of air cargo

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청주국제공항의 국내 항공 화물 수요는 양적인 관점에서 미미한 수준이다. 이런 화물은 대부분 여객기를 이용하여 운항되기 때문에 항공운항 수요에 미치는 영향은 미미하다. 따라서 특별한 경우를 제외하고 국제선의 항공화물 수요에 대해서만 추정하였다.

청주국제공항의 국내선 수요 산출은 모형식 vs 비중식을 비교하고 적정 수요를 설정하는 방식으로 하였다. 국내선 수요 결과는 Fig. 8과 같이 나타났다. 모형식의 경우 GDP 증가에 따라 지속적으로 증가하며, 비중식은 모수요 수요의 제약(장기고정 및 감소)로 증가율에 한계가 있었다.

Fig. 8. Domestic demand results comparison

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제6차 공항개발 종합계획의 경우, 제약식과 증가율을 모두 고려하여 도출한 결과로 최근 청주국제공항 실적과 유사한 결과로 도출되어 적정한 수요로 분석되었다. 그러므로 청주국제공항 국내선에 가장 적정한 모형으로 제6차 공항개발 종합계획 모형으로 설정하였다.

국내선 수요산출 결과 2035년에 모형식은 4,094천 명, 비중식은 3,300천 명, 제6차 중장기 공항개발계획에서는 3,400천 명이 도출되었다(Table 3).

우리나라 전체 국제선 수요 중에서 청주국제공항으로 전환될 수 있는 수요는 인천국제공항, 김포국제공항의 수요가 주이다. 이 중에서 현재, 청주국제공항에 개설 운영될 수 있는 노선 수요는 중국, 일본, 동남아 수요이다.

전환 수요의 도출은 이용객 중 세력권을 분류하여 이용이 가능한 잠재적 수요를 도출하고, 이중 청주국제공항으로 전환 가능한 수요를 전환율을 적용하여 도출했다. 전환 수요는 청주국제공항을 이용할 수 있는 잠재적 이용객을 모두 포함하고 있으므로 실제 수요와는 차이가 나타났다. 2024년 이용객은 1,468,685명(항공통계, 한국공항공사)으로 2025년 전환 수요 3,666천 명과 차이가 크게 났다.

추세에 의한 청주국제공항 국제선 수요로 제6차 공항개발 종합계획의 청주국제공항 수요 예측과 증가율을 적용한 추세 연장 모형 예측이다. 수요 예측 적용은 대부분 기본 수요의 중립 시나리오 수요를 적용하고 있으며, 본 연구에서 증가율은 기본 중립 시나리오를 적용한다. 모형식의 수요 예측은 거시 경제지표를 활용한 예측치로 증가율은 GDP에 기반하고 있으므로 증가율을 적용할 경우, 최근 실적에 이러한 증가율을 반영하면 적정한 수요로 산출될 수 있다.

전환 수요 및 추세 연장 수요 차이는 Fig. 9와 같이 나타났다. 전환 수요에 의한 도출은 국제선 특성상 청주권역 이외의 지역에서 전환되는 잠재수요를 포함하고 있어 높게 예측되었다. 추세 연장에 의한 분석은 공시된 제6차 공항개발 종합계획 증가율(GDP 기반 모형)으로 예측¹⁾하고 있다.

Fig. 9. International demand comparison (trend extension vs. conversion demand)

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국제선 수요 산출 결과 2035년에 추세 연장은 2,473천 명, 전환은 5,615천 명, 제6차 중장기는 1,060천 명이 도출되었다(Table 4).

청주국제공항의 국내선 총화물 예측으로, 국내선 화물은 대부분이 위탁수하물이며, 순화물량은 처리시설 및 항공기 운항 횟수에 미미한 영향으로 산출되었다. 청주국제공항 국제선 순화물 수요 예측 결과 2035년 총화물 수요 예측은 23,597톤이 도출되었다(Table 5).

제6차 공항개발 종합계획에서는 중립, 그리고 낙관과 위축 시나리오로 국내선 중립 시나리오 기준 ± 15%를 적용하였다. 다만, 이 시기는 코로나 회복에 대한 불확실성으로 큰 폭의 편차를 두고 있으나, 기존 공항개발 종합계획(3차, 4차, 5차) 예측치와 실적치 간 차이는 5%미만 차이가 나고 있다. 본 연구에서는 국내선이 고정되거나 감소²⁾되고 있어 ±5% 구간으로 시나리오 수요를 도출하였다. 2035년 청주국제공항 국내선 시나리오 기본(중립) 수요는 3,400천 명이 도출되었다(Table 6).

청주국제공항 국제선의 기존 공항개발 종합계획에서 20∼30% 이상의 차이를 나타내고 있다. 분석 결과, 국제선 수요를 시계열에 따라 과소 추정하고 있으므로 수요 변동 요인에 따라 큰 폭의 변화가 발생할 수 있다. 그러므로 국제선은 중립적인 시나리오 기준 ± 15%를 적용하여 추정하였다. 국제선 공급 노선의 추가에 따라 이러한 변동 폭은 가능하며, 그동안 청주국제공항 국제선 시계열 변화에 나타나 있다. 2035년 청주국제공항 국제선 시나리오 기본(중립) 수요는 2,473천 명이 도출되었다(Table 7).

청주국제공항의 화물수요³⁾는 잠재적 수요이며, 이는 인천국제공항과 유사한 인프라 구축 시 가능한 수요이다. 화물 수요 역시 화물경기에 따라 시나리오 수요(±15% 범위)로 설정하며, 이는 세력권 내 배후단지 개발 여부에 따라 낙관적 수요가 예상된다. 2035년 청주국제공항 국제선 화물 시나리오 기본 수요는 210천 톤이 도출되었다(Table 8).

청주국제공항의 첨두 수요는 시설의 규모를 결정하고, 설계의 기준을 설정하기 위해 가장 혼잡한 시간대를 기준으로 항공기 운항 횟수를 산출하는 방법이다. 청주국제공항 첨두 수요는 Fig. 10과 같은 절차에 따라 수행하였다.

Fig. 10. Method of calculation of demand for the peak of Cheongju International Airport

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본 연구는 항공 수요의 추정 결과를 바탕으로 청주국제공항에 취항 예정인 항공기의 평균적인 공급 좌석 수를 산정하고, 평균 탑승률을 바탕으로 항공기 운항의 횟수를 추정하였다.

평균 탑승율은 첨두시간 여객의 탑승율 91.5%를 적용하였다. 이 지표는 첨두시간 탑승률 산정을 위해 김포나 김해, 제주국제공항의 2007년부터 2016년까지 국내선 기준 실적을 분석하였다.

첨두시간 집중율을 산출하기 위하여 본 연구에서는 ICAO 및 FAA에서 최근 제시하고 있는 ADPM-PH 방식⁴⁾으로 첨두시간의 집중률을 적용하였다. 청주국제공항 국내선 첨두 수요는 Table 9와 같이 도출되었다. 첨두시간에 따른 국내선 운항 횟수는 2035년에 9회가 도출되었다.

청주국제공항 국제선 첨두 수요는 Table 10과 같이 도출되었다. 첨두시간에 따른 국제선 운항 횟수는 2035년에 7회가 도출되었다.

청주국제공항 화물기 첨두 수요는 Table 11과 같이 도출되었다. 첨두시간에 따른 화물기 운항 횟수는 2035년에 2회가 도출되었다.

청주국제공항의 첨두 수요(국내선, 국제선, 화물)를 고려하여 운항 횟수를 도출하면 Fig. 11처럼 현재에서 10년 후인 2035년에는 17회가 요구되고, 2065년에는 28회가 도출되었다.

Fig. 11. Cheongju Airport peak number of operations

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청주국제공항은 군사기지인 청주기지(제17전투비행단) 활주로를 이용하고 있다. 청주기지 활주로는 2본 운영 중이다. 남쪽 활주로는 군용 전용 활주로이고, 북쪽 활주로는 민·군 공용 활주로로 운영한다. 민간항공기가 슬롯을 배정받기 위해서는 공군 주관의 슬롯협의회를 개최하여 청주국제공항이 활용할 수 있는 슬롯을 협의‧결정하며, 슬롯협의회에서 결정된 슬롯 내에서 한국공항공사가 각 항공사에 배분하여 운영 중이다.

청주기지의 활주로 연간 용량은 141,000회를 운영 중이며, 민간항공기에 배정된 연간 용량은 65,400회이다. 슬롯의 운영 숫자는 전체 약 16회를 운영하고 있으며, 민간항공기에 배정되는 슬롯은 2022년 하계 이전에는 6회가 배정되었다. 이후, 동계 시즌부터 주중 6∼7회, 주말 7회가 배정(운영)되었다. 이후, 2023년 동계부터는 주중 7∼8회, 주말에 8회가 배정(운영)되었다. 청주국제공항은 야간 운항 제한(curfew)이 없어 24시간 운항이 가능한 상태로, 심야에도 슬롯 배정은 가능한 상태이다.

청주국제공항 슬롯의 활용률은 2023년의 38.8%에서 2024년의 43.3%로 크게 증가하였다. 이는 김포국제공항보다 높고, 김해국제공항 비슷한 수준의 활용률을 보였다(Table 12).

탑승객의 비행 탑승 및 운영은 주간에 탑승(운영)을 선호한다. 이를 고려하여 분석한 1일 중 08:00부터 20:00까지 12시간대의 슬롯 활용률은 인천국제공항이 82.5%, 지방공항 평균은 46.9∼88.3%이다. 청주국제공항은 67.5%의 활용률로 김포국제공항보다 현격히 높고 김해국제공항과 비슷한 수준이다(Table 13).

2010년∼2024년 기간 중 08:00부터 20:00까지 12시간대 슬롯 활용율 증가량은 청주국제공항이 6개 국내 주요 공항 중 가장 높다. 현재의 슬롯 활용 추세에 따라 2035년에는 08:00부터 20:00까지 12시간대 슬롯 포화가 예상된다(Fig. 12).

Fig. 12. Changes in slot utilization rate of Cheongju International Airport in the 12-hour zone (08:00-19:59)

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