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1. 개요
Location Theory입지론은 쉽게 말해 한 지역에서의 경제 활동 범위가 위치에 따라 어떻게 분포되는지 규명한 경제지리학 이론이다.
2. 분류&조건
입지론은 대게 1차 산업, 2차 산업으로 분류되어 농업 입지론(agricultural location theory), 공업 입지론(industrial location theory)으로 규명되어 나뉘어지는데, 19세기 초반 요한 하인리히 폰 튀넨이 농업 활동의 범위가 시장으로부터 원형으로 분화되는 모델을 정확히 고안함으로써 시작되었다. 또한 20세기 초반에 막스 베버의 동생인 알프레드 베버는 운송비를 고려하여 삼각형에서의 페르마-토리첼리 지점(Fermat-Torricelli point)을 활용한 최소 운송비 지점을 계산함으로써 최소 운송비 이론을 고안하여 공업 입지론을 만들었다. ceteris paribus를 따라 보통 입지론에는 3가지 전제 조건이 붙는데 그 조건은 다음과 같다.- 지표면은 자연지리적 현상이 모두 균질한 평야 지대이다.
- 경제인[1]들은 유동적으로 이동하지 않고 합리적인 사고로 언제나 최대의 이익만을 추구한다.
- 수요는 무한이고, 재화의 가치는 항상 고정되있다.
여기서 튀넨의 농업 입지론에서는 교통이 우마차밖에 없는 고립지라는 조건이 추가로 붙고, 공업 입지론에서는 운송비는 거리에 정비례한다는 전제 조건이 추가로 붙는다.
3. 농업 입지론
3.1. 튀넨의 농업 입지 모델
1826년 프로이센의 융커였던 요한 하인리히 폰 튀넨은 시장이 위치한 중심지(고립지)로부터 업종별 농업 경관이 동심원으로 분화되어 나가는 모델을 제시했다. 튀넨은 농업 입지론을 수학적으로 정리했는데, 그 수학식은 다음과 같다.[math(R=Y(p-c)-YFm)]
여기서 R은 지대(임대 가격)이고, Y는 땅의 면적 단위당 산출량, p는 물품량 단위당 생산품 비용, F는 거리 단위당 운송 운임, m은 생산지로부터 시장까지의 거리이다. 이는 지역의 한 부분의 사용이 농부가 지불할수 있는 지대와 운송비의 기능에 이용되는 것을 보여준다. 이 식을 토대로 하는 기본적인 원형 모델은 4가지 농업 방식인 일일 상품, 숲, 농작물, 목초지순으로 시장을 차례대로 동심원으로 감싸나가는 형태이다. 기본 모델에 대해서 추가적인 설명을 하자면, 시장을 포위하고 있는 일일 상품 지대는 하루 지나면 상품가치가 없어지게 되어 시장바로 옆에 형성되어있다. 그렇기에 원예 농업이 일일 상품 지대에서 주를 차지하고 있는 편이다. 일일 상품 지대를 포위하고 있는 숲 지대는 목재같은 나무 원료들을 생산하는 지대이다. 목재는 단순하게 연료와 건축 용도뿐만 아니라 다양한 생활에 이용되는 원료인 동시에 튀넨의 모델에 나오는 생산품중 가장 부피가 크기 때문에 운송의 어려움으로 일일 상품 지대를 포위하고 있다. 다음으로 숲 지대를 포위하고 있는 지대는 경작 지대이다. 튀넨의 기본 원형 모델에서 좀 더 심화하면 곡식 지대는 곡초식 경작 지대와 삼포식 경작 지대로 나뉜다. 삼포식 농법은 경작지를 3등분하여 여름 작물, 겨울 작물, 휴경지로 나눠 재배하기 때문에, 토지를 7등분하여 7년 동안 곡물과 사료 작물만을 경.작하는 곡초식 농업에 비해 휴경지가 많고, 작물의 중요성도 떨어져 삼포식 지대가 곡초식 지대를 포위하고 있다. 경작 지대보다 훨씬 조방적인 방목업은 곡식 지대를 포위하고 있다.
하지만 튀넨은 이 기본모델이 이 지표면에 적용하기에는 너무나도 한정적이라고 생각했다. 그래서 4가지 변수를 둔 수정 모델을 제시했다. 1번째 변수는 농업 입지론의 전제 조건에 가항 하천이 있는 조건이다. 이 경우에는 동심원적인 토지 이용은 가항 하천을 따라서 띠 모양으로 바뀐다. 2번째 변수는 토지 비옥도가 다른 경우이다. 이때는 비옥도에따라 각 농업지대의 범위가 달라지게 되며, 경우에따라 지대의 생산지가 확대될수있기 때문에 균질적으로 분포된 동심원이 타원형으로 바뀌거나 시장이 한쪽으로 치우져질수 있다. 3번째 변수는 시장이 두개 있는 경우이다. 이 경우에는 시장이 두 개여서 시장을 둘러싼 농업의 권역이 경합된다. 4번째 변수는 교통로가 존재한다는 변수이다.
이때는 교통로가 시장으로부터 방사된 형태에 따라 농업 권역이 분포하게 된다.
그러므로 튀넨의 이론의 의의는 농업 경영의 지역차가 작물의 시장가격과 운송비로 결정되고, 시장에서 멀어질수록 토지 이용이 조방적이라는 것을 알수 있다.
3.2. 싱클레어의 역전 모델
반면 싱클레어는 도시화 과정을 적용하여 보다 더 현대적인 모델을 제시했다. 싱클레어는 자신의 모델을 통해 튀넨과 달리 도시로부터 농업적인 토지의 이용이 점점 집약적으로 나아간다고 주장했다. 모델은 제 1,2,3,4,5 동심원으로 분류되어있고, 1~4 동심원까지는 튀넨의 기본 모델과 같고, 5 동심원에 아예 도시에 영향을 받지 않는 전형적인 농업 지대라는 설정을 추가했다. 또한 농업지 가치에 의한 지가 곡선이라는 그래프를 제시함으로써 도시에서 멀어질수록 토지의 집약적 이용이 증가하는 것이 아니라, 도시화의 진전이 기대되지 않는 지대에서 부터 집약적 이용의 값이 일정하다고 주장했다.4. 공업 입지론
4.1. 베버의 최소 생산비 이론
알프레드 베버[2]의 이론은 크게 운송비 원리, 노동비 원리, 직접 이익 원리로 이루어져 있다. 보통 삼각형에서의 페르마-토리첼리 지점을 이용하여 최소 생산비 지점을 설명한다. 다른 이름으로는 베버의 문제라고도 부른다.4.1.1. 운송비 원리
삼각형에서의 페르마-토리첼리 지점[3]을 이용하여 최소 운송비 지점을 설명한 이론이다. 베버는 운송비를 생산비중에서 가장 중요한 요인이라고 보았다. 보통 이 이론을 기술하기 위해서는 시장과 2곳의 원료 산지가 필요한데, 시장과 2곳의 원료 산지를 선으로 이어 삼각형을 만들어야 하기 때문이다. 그렇다고 최소 운송비 지점이 단순히 페르마-토리첼리 지점만 고려되는게 아니다. 베버는 경제활동지에서 생산되는 재화의 무게까지 고려했다. 즉 최소운송비 = 재화의 무게 * 단위 거리가 된다. 한 지역에 원료산지1, 원료 산지2, 시장, 공장만이 있다는 전제 조건을 가정하자. 원료산지1에서 생산되는 재화의 무게는 a, 원료산지2에서 생산되는 재화의 무게는 b, 시장으로 운송되는 재화의 무게는 c이면, 최소 운송비 지점 [math(C_\text{m})]는 다음 식과 같다.[math(ax+by+cz \ge C_\text{m})]
위 식에서 거리를 나타내는 변수인 x, y, z를 기하학적으로 나타낸 다음 페르마-토리첼리의 지점을 도출한 그 지점이 바로 최소 운송비 지점 [math(C_\text{m})]이다. 추가로, 운송비가 아닌 단위 거리당 운송비를 구하고 싶다면, 식에 운송 계수[4]를 추가적으로 곱해주어야한다.
여담이지만, 원료 생산지와 시장의 개수가 무작위한 경우(삼각형이 아닐 경우) 정점간 최단 거리를 구하는 알고리즘인 다익스트라 알고리즘을 사용하면 최소 운송비 지점을 구할수 있다.