Comprehensive Evaluation of Water-Reservoir Measuring Equipment for Highway Safety Analysis

ABSTRACT

PURPOSES : The purpose of this study is development of automatic equipment to measure the road water-reservoir which can be one of factors for road traffic safety inspection and its application to safety analysis.

METHODS : The scopes of this study are the examination of the riskiness and location of road water-reservoir through literature review, development of appropriate sensor and automatic equipment to survey the road water-reservoir and evaluation of field application.

RESULTS : The laser lighting and IR camera were selected to develop the equipment. It was found from the field calibration that there is a high correlation between rutting and road water-reservoir and road water-reservoir caused by rutting can be correctly calculated. About 20.2km of national highway were inspected for case study and field application. It was found from correlation of traffic incident that 2.08km of the latent length for water-reservoir which is related to 12 traffic incidents were analyzed.

CONCLUSIONS : This technique can be utilized evaluation method for road condition such as road water-reservoir for conventional evaluation system such as road traffic safety assessment and safety analysis and it can be use to new evaluation system to apply various road condition and traffic condition.

Keywords

road safety, road water-reservoir, rut depth, traffic accident

도로 노면 안전성 분석을 위한 물고임 측정장비 개발 및 현장 적용성 연구

Comprehensive Evaluation of Water-Reservoir Measuring Equipment for Highway Safety Analysis

이`진`각 Lee, Jin Kak 정회원·(주)로드코리아 교통사업본부 본부장·교신저자 (E-mail: [email protected]) 윤`덕`근 Yun, Duk Geun 정회원·한국건설기술연구원 도로연구실 수석연구원 (E-mail: [email protected]) 조`영`오 Joh, Young-oh 정회원·(주)로드코리아 포장사업본부 PMS1팀장 (E-mail: [email protected])

1. 서론

1.1. 연구의 배경

현재, 우리나라는 1983년부터 교통안전기본계획을 수립하고, 교통안전에 대한 지속적인 관심과 노력 중에 있다. 특히 교통사고 절반 줄이기 운동 등을 통하여 소 기의 성과를 거둔 예도 있다.

그러나 지난 3년간(2008~2010)의 교통사고를 살펴

보면 전체 교통수단에서 677,763건의 사고가 발생하고 18,082명의 사망자수가 발생한 것으로 나타났다. 이는 아직까지도 교통사고 발생건수가 증가추세(약 2.6% 증 가)에 있어 보다 다양한 대책마련과 더불어 사고 감소에 대한 의식 변화가 필요한 것으로 나타났다.

또한 전체 사고 건수 중에서 도로분야가 차지하고 있는 교통사고 발생건수는 약 99.5%이며, 사망자 수는 95.2%

Corresponding Author : Lee, Jin Kak, Director

RoadKorea Inc. Department of Transportation, Rm 1602, KDB U-Tower, 1029, Yeongdeok-Dong, Giheung-Gu, Yongin-Si, Gyeonggi-Do, 446-982, Korea Tel : +82.31.627.5104 Fax : +82.31.378.4854

E-mail : [email protected]

International Journal of Highway Engineering http://www. ijhe.or.kr/

ISSN 1738-7159 (Print) ISSN 2287-3678 (Online)

Int. J. Highw. Eng. Vol. 15 No. 3 : 127-135 June 2013 http://dx.doi.org/10.7855/IJHE.2013.15.3.127

를 차지하고 있는 것으로 나타났다(이수범, 2012).

지난 10년 간의 도로교통사고는 총 2,267천건이 발 생하고, 65,176명이 사망하였으며, 3,529천명이 부상 당한 것으로 나타났는데, 이를 연평균 교통사고로 분석 해 보면 발생건수는 1.53% 감소, 사망자 4.20% 감소, 부상자 1.02% 감소된 추세로 분석되었다.

하지만 교통사고 발생건수의 경우에는 2008년부터 다시 증가되고 있는 추세이다.

이는 자동차 1만대 당 사망자수 기준(2010년 기준)으 로 OECD 가입국가와 비교하였을 때 여전히 하위권 수 준이며, 2010년 기준 자동차 1만대당 사망자수는 2.57 명으로 OECD 가입국가 34개국 중 안전수준이 30위 인 것으로 추정되고 있다.

이러한 도로분야의 교통사고는 여러 가지 원인에 따라 나타날 수 있다. 이를 보다 세부적으로 살펴보면, 눈과 비, 안개 등으로 인하여 도로의 상태가 습윤상태에 있거나 노 면 물고임 발생 현황, 운전자 시계 등이 불량하여 발생되 는 교통사고가 지속적으로 증가하고 있음을 알 수 있다.

특히, 도로 노면의 물고임은 소성변형 및 횡단변형에 따라 다양한 형태로 발생하는데, 이때 고속으로 달릴 경 우, 타이어와 노면 사이에 얇은 물의 막이 생겨 마치 물

위를 떠가듯 달리게 되며, 타이어 접지력과 제동력이 보 통 때보다 크게 떨어져 사고 위험을 높이는 수막현상을 일으키고 있는 실정이다.

도로의 횡단면상에서 발생하는 소성변형 및 횡단변형 은 초기 시공 마무리 면으로부터 변형된 양을 의미하며, 도로 물고임과 관련하여 이에 대한 분석이 중요하다. 소 성변형의 원인은 표층부에서 소성흐름, 하부층의 침하, 타이어에 의한 마모 등으로 인한 것인데 이러한 원인들 에 의해 발생하는 형태는 각기 조금씩 다르게 나타난다.

일반적으로 가장 빈번히 발생하는 소성변형의 측정방 법은 크게 2가지로 평균법에 의한 소성변형량 측정과 피크법에 의한 소성변형량 측량이다.

평균법에 의한 소성변형량은 양쪽 차선을 연결하는 선을 기준선으로 보고 기준선에서 연직방향으로 깊이가 가장 큰 값을 소성변형량이라 규정하고 있으며, 이에 반 해 피크법은 노면의 최고점에서 최저점의 차이를 소성 변형량으로 규정하며, 일본의 경우 평균법은 일반국도 에, 피크법은 고속도로에 적용하고 있다.

그러나 이러한 기존의 소성변형 측정은 주행 중인 차 량을 통제하고 도로에서 실측하는데 많은 어려움이 있기 때문에 일상적인 도로교통 안전점검을 위해서는 도로 이 용차량과 동일한 속도로 주행하면서 측정이 가능한 자동 화된 장비의 개발이 현실적으로 필요한 상황이다.

이에 본 연구에서는 기존의 소성변형량을 측정하는 장비를 활용하여 도로교통사고에 큰 영향을 미치는 노 면 물고임을 분석함에 필요한 장비로 응용화 하며, 이를 활용하여 이용자가 분석에 용이한 프로그램(S/W)을 개 발하고자 한다.

이를 통해 다양한 도로 및 교통환경을 고려하여 안전

Table 1. Traffic Accident (2008∼2010)

Division 2008 2009 2010 Total Proportion(%) road # of accidents 215,822 231,990226,878 674,690 99.547

# of deaths 5,870 5,838 5,505 17,213 95.194 railway# of accidents 408 382 317 1,107 0.163

# of deaths 159 161 135 455 2.516 aviation# of accidents 6 13 7 26 0.004

# of deaths 3 14 1 18 0.100

marine# of accidents 480 723 737 1,940 0.286

# of deaths 113 107 176 396 2.190 Total # of accidents 216,716 233,108 227,939 677,763 100

# of deaths 6,145 6,120 5,817 18,082 100

Fig. 1 Trend of Road Traffic Accident

Fig. 2 Road Water-Reservoir(Various Type)

성 분석에 기초가 되는 데이터를 취득하고, 사고의 위험 성이 높은 현장에 대한 적용성을 검토하고자 한다.

1.2. 연구의 목적

본 연구의 목적은 도로교통 안전점검을 위한 항목 중 노면 물고임 발생구간을 자동화된 장비(기존의 소성변 형량을 측정하는 장비와 센서 활용)를 통해 계측하는 것 이 목적이며, 이를 통해 기존의 문헌과 연구에서 노면 소성변형 등에 대한 측정에서 다루지 못했던 노면 물고 임을 분석하여 도로 및 교통환경을 고려한 안전성 분석 기법에 활용함을 그 목적으로 두고 있다.

아울러, 노면 물고임의 경우, 다양한 기하구조 변화(특 히, 편경사)와 소성변형에 대한 물고임을 파악하여 향후 안전성 분석의 기준을 마련하는데 활용하고자 한다.

1.3. 연구의 범위

본 연구의 범위는 크게 3단계이며, 그 내용은 아래와 같다.

- 1단계 : 기존 문헌 고찰을 통한 도로 노면 물고임의 위험성 및 발생위치 검토

- 2단계 : 물고임 파악을 위한 적정 센서 및 장비 개 발(프로그램 개발 포함)

- 3단계 : 현장 적용성 검토(Calibration 등) 및 사고 데이터와의 연계성 분석

2. 기존 문헌 고찰

2.1. 노면 물고임과 도로 기하구조와의 관계성 (권재석, 2009)

노면 물고임과 도로 기하구조 및 시설 등과의 관계를 고속도로를 기준으로 물고임부의 잠재인자를 분석한 것 을 살펴보면 배수시설위치 부적정, 소성변형, 단차, 통 수능력부족 등으로 인해 물고임 현상이 발생되는 것을 알 수 있다.

특히, 기하구조상 횡단 소성변형에 따른 이유와 중차 량 등 차량 주행특성에 따라 발생하는 경우가 많음을 알 수 있다.

이 연구에서는 포장 및 소성변형 불량으로 인하여 도 로의 파인 곳을 찾아내면 물고임 면적의 약 15%정도를 방지할 수 있다고 연구의 결과로 제시하고 있으며, 날씨 별 교통사고 분석 시 상대적으로 많은 사고율을 보이고 있는 것이 강우 시 였음을 알 수 있었다.

2.2. 도로 배수시스템 및 노면 물고임 적정성 검토 (한국도로공사, 2004)

이 연구에서는 일반적으로 도로 부지에 내리는 강우 는 신속한 배제를 원칙으로 하며, 강우에 의한 각종 피 해와 사고를 사전에 방지해야 하는데, 국내는 합성경사 구간과 같이 강우 시 도로배수 취약구간에 대한 현황이 충분하게 파악되지 않고 있다고 분석되었다.

또한 강우에 의한 피해를 방지하기 위한 배수계획 및 설계의 구체적인 방법론 또한 제시되지 못하고 있으며, 실제로 배수 능력이 우수하다고 하더라도 편경사 변화구 간 중 편경사 0% 구간에서의 최소 종단경사(0.3~0.5%) 적용 시 배수불량 문제로 교통사고가 빈번히 발생하고 있다는 결론이 도출되었다.

이 연구에서는 고속국도를 기준으로 볼 때, 노면 배수 및 물고임 취약구간을 기하구조 원인 중 편경사 변화구 간에 의한 취약구간이 가장 많은 것으로 분석되었다.

2.3. 노면 물고임과 관련 설계지침

도로 기하구조 중 포장불량 및 파손 등으로 생기는 소 성변형 이외에 노면 물고임과 관련있는 요소는 편경사 변화구간이다. 편경사의 변화구간 중 편경사 값이 표준 횡단경사 2% 이내의 값을 가지게 되는 -2~+2%의 구 간내에 최소 종단경사 (0.3~0.5%) 적용 시 노면 배수 불량과 물고임으로 미끄럼 사고가 발생하게 된다.

이에 원활한 노면배수의 배제를 위하여 평면선형과 종단선형의 조합인 합성경사 기준의 정립과 적용이 필 요하며, 이를 위해 도로설계편람(2000) 및 도로설계요 령(2009)에서는 노면 물고임 구간 방지 및 배수를 위하 여 종방향으로 0.3~0.5% 종단경사를 붙여 두는 것이 바람직하다고 판단하고 있다.

또한 도로의 구조₩시설에 관한 규칙(2009)에서는 아 래와 같이 평면곡선반경에 따른 편경사 적용 기준을 아 래의 Table 2와 같이 제시하고 있다.

Table 2. Superelevation Criteria(Example)

Speed (km/h)

Superelevation according to Radius Curve (Max Superelevation=6%) (Unit : m)

NC* 2% 3% 4% 5% 6%

100 4,800 이상

4,800~

2,650

2,650~

1,690

1,690~

1,070

1,070~

690

690~

460 110 5.800

이상

5,800~

3,230

3,230~

2,070

2,070~

1,360

1,360~

880

880~

600 120 6.900

이상

6,900~

3,840

3,840~

2,470

2,470~

1,610

1,610~

1,050

1,050~

710

*Not Consideration

2.4. 본 연구의 착안점(기존 연구와의 차별성) 기존 연구에서는 도로의 기하구조 측면을 고려한 노 면 물고임과의 관계성을 검증하고, 노면 물고임의 발생 예상구간에서의 교통사고 잠재성 등을 언급하였다.

하지만 노면 물고임의 예상구간을 어떻게 파악하고, 어떠한 방법에 따라 물고임 양을 계산하는지, 또한 이를 실제 교통사고가 발생하는 구간과의 매칭이 어떻게 되 는지에 대한 실증적인 연구가 부족하였다.

이에 본 연구는 앞서 살펴본 기존 연구의 문제로 지적 된 노면 물고임과 기하구조 측면(특히, 노면 소성변형) 의 데이터 처리와 이에 대한 알고리즘 개발이 필요할 것 으로 파악하는 것이 선행되어야 한다고 판단하였다.

이에 소성변형 및 소성변형으로 인해 발생할 수 있 는 노면물고임에 대하여 현장 안전성 분석을 위한 장 비개발(기존의 측정방식 개선)과 더불어 안전도 기준 을 마련하는 기초연구를 하는 것이 그 차별성이라 할 수 있다.

또한 기존의 소성변형에 따른 물고임부 파악은 도로 노면에서 초기 시공 마무리 면으로부터 변형된 양을 측 정한 소성변형량을 토대로 분석을 시행하고 있으나, 실 제 운영중인 도로를 대상으로 다양한 기하구조 조건(편 경사 및 종단경사 등)을 실시간으로 비교 검토하여 노면 물고임부를 판단할 수 있는 알고리즘과 S/W를 구현하 는 것이 그 차별성이라할 수 있으며, 특히 조사 단위 구 간에 따른 안전도 기준을 마련하는 것이 그 목적이라 할 수 있다.

3. 노면 물고임 관련 장비개발 및 현장테스트 3.1 장비 선정 및 성능

일반적인 자동포장상태 조사장비에서 적용되는 횡단 변형 측정방식은 다수의 초음파 및 레이저변위센서를 이용한 방식이다. 즉, 노면과 수평이 되도록 센서를 배 열하여 센서가 설치된 위치와 노면간의 상대적 위치를 파악하여 굴곡을 측정하는 방식이다.

이러한 방식은 측정하고자 하는 노면폭과 동일한 크 기의 측정 장치가 필요하여 조사 시 안전에 문제가 있 다. 따라서 한 지점에서 측정하고자 하는 폭의 굴곡의 높이를 측정할 수 있도록 비젼(Vision)처리 방식을 적 용하였다.

이는 기존의 소성변형 측정장비를 활용하여, 보다 고 속주행을 통해 안전하게 데이터 취득을 위해 개선한 것 이다.

또한 기존에 10m마다 대표값을 사용하는 소성변영 측정모듈을 업그레이드하여 50cm마다 횡단변위를 측 정, 실제 도로형태와 유사한 프로파일을 모델링하고 이 를 표현가능한 S/W를 개발함으로써 예상구간을 예측할 수 있도록 하였다.

상단에 설치된 IR레이져가 포장면에 폭1mm, 길이 4m 이상의 레이져 라인을 생성하고, 하단부에 있는 IR 카메라로 횡단변형을 기록하는 방식이다.

레이져 조명은 IR파장의 레이져로 가시광선 영역에 서는 보이지 않으며, 카메라 렌즈에 IR필터를 통하여 인식이 가능하다. 차량의 후면 양 옆에 2m 높이에 설 치되어 4m 이상의 레이져 라인을 지면에 표시할 수 있다.

노면 카메라의 경우 80km/h 이상의 속도에서 50cm 마다의 횡단변형의 값을 얻기 위한 촬영 카메라로 초당 280프레임을 얻을 수 있으며, 원하는 구간에서의 영상 (ROI)을 설정할 경우 초당 500프레임의 영상을 획득하 여 50cm 간격의 횡단변형 측정이 가능하다.

차량에서 차로의 전폭을 보기 위해 5mm 광각 렌즈를 사용하여 1m 높이에서 2m 이상의 폭을 각각 인식하여 총 4m의 조사폭을 측정할 수 있다.

Fig. 3 Equipment Improvement

Fig. 4 Water-Reservoir Measuring Equipment

3.2. 현장테스트 및 캘리브레이션

실제 노면의 프로파일을 생성하기 위해 좌, 우측에 일 정한 블록을 쌓아가며 높이에 대한 분해능을 계산한 결과 2mm 이내의 수직 분해능을 만족하였으며, 미국 ASTM 1656-94을 기준으로 분류해 보면 Table 3과 같다.

이에 개발된 노면 물고임 장비를 활용하여 실제 도로 노면 영상을 취득하고 데이터의 캘리브레이션을 수행하 였다. 캘리브레이션의 경우, 기상상태가 양호(맑은 날) 한 상태에서 도로의 소성변형 상태가 불량하여 물고임 이 발생할 수 있는 구간을 선정하여 60km/h로 8회 조 사를 하였다.

Fig. 5 Laser Lighting

Fig. 6 IR Camera

Table 3. Water-Reservoir Survey Module Performance

Vertical measurement Class 4(±2mm) Longitudinal Sampling Class 2(1m ≤)

Transverse Sampling Class 1(2mm) Transverse Coverage Class 1(3.7m )

Fig. 7 Equiment Calibration Preparation

Fig. 8 Calibration Program

Fig. 9 Field Test & Realization

Laser

220 Base

125 145

12572

85 65

70

이후, 비가 오는날 물고임 발생구간을 확인하고, 현장 조사 데이터와 비교한 결과 R²=0.98 이상의 결과를 얻 어 신뢰성을 확보하였다.

또한, 조사구간의 10m 단위구간별로 각 횟수에 따른 물 고임 면적, 물고임 부피, 소성변형간의 차이에서도 거의 유사한 결과를 보이는 것으로 나타났으며 이는 취득된 데 이터가 도로의 형상을 잘 묘사하고 있다는 것을 의미한다.

3.3. 노면 물고임 계산 방법

노면 물고임을 계산하기 위한 프로그램(S/W)를 구현 하기 위하여 본 연구에서는 다음과 같은 방법론을 적용 하였다.

- 첫째, 횡방향 2mm와 종방향 1m를 최소단위로 하 여 개발된 장비를 통해 데이터 등을 수집 가공처리 함.

- 둘째. 가공된 데이터들은 하나의 선형관계식으로 표현하여 각각의 면적과 부피를 계산함.

- 셋째, 도로 노면의 편경사가 우선은 0에서 시작하 는 것으로 Setting 하여 면적과 부피를 계산함.

Fig. 10 Callibration Result

Fig. 11 Water-Reservoir Volume Calibration Result

- 마지막으로 종단경사와 편구배를 고려하여(타 장비 시스템의 편경사 적용값을 추가로 적용) 물고임의 면적과 부피를 계산함.

아래의 Fig. 12는 노면 물고임을 프로그램에서 구현 한 것으로서, 폭 4m, 길이 10m 구간에서 차량 진행방 향에 따라 물고임이 발생할 수 있는 예상구간을 표현(파 란색 음영)한 것이다.

첫 번째는 평지상태(편경사 0)에서 계산된 결과를 보 여주는 것으로 면적과 부피계산이 가능하게 구현되어 있으며, 그 다음 그림은 편경사 +2%를 적용했을 때의 결과이다.

결과에서 보여지듯이 편경사를 적용하였을 경우, 물 고임 예상 구간의 음영이 옅어지는 것으로 표현되는데, 이는 도로 노면의 경사도가 반영됨에 따라 물고임 양이 변화한 것을 알 수 있다.

캘리브레이션을 완료하고, 노면 물고임 계산방법에 대한 프로그램에 대한 현장 테스트는 가평~현리의 율 길교차로에서 연하교차로로 약 7.0km구간을 총 3회 조 사하였다.

조사한 데이터는 물고임 면적과 부피, 소성변형 등으 로서 그 결과는 다음의 Table 4와 같다.

4. 안전성 분석을 위한 현장 적용성 4.1. 노면 물고임 관련 안전성 기준

도로에서 소성변형으로 인한 노면 물고임부와 교통사 고간 연관이 있음은 기존 연구결과에서 검토된 바 있다.

특히 강우량 0.1~10mm, 10mm 이상의 강우량을 보이는 구간에서의 사고율은 포장불량 구간에서 높게 나타났다.

현재, 도로 노면의 소성변형의 경우 고속도로와 국도 의 경우, 13mm 이상인 경우 불량으로 판정 기준을 삼 고 있다.

Fig. 12 Water-Reservoir Software Program

Fig. 13 Survey Test Section

Table 4. Survey Result

Area (m²)

Water-Reservoir Volume

(m³)

Rut-Depth (mm)

0.370547 0.000182 3.36

0.381010 0.000183 3.41

0.363521 0.000168 3.35

Table 5. Rut Depth vs Safety Criteria (KEC, 2004)

National Highway Expressway Rut Depth(mm) Criteria Rut Depth(mm) Criteria

2 Very Good 4 Very Good

3 ~ 7 Good 4~7 Good

8 ~12 Medium 7~10 Medium

13 ~20 Foor 10~13 Foor

21 Very Foor 13 Very Foor

4.2. 교통사고와의 관계

본 연구에서는 교통사고와 소성변형으로 인한 노면 물고임과의 관계 규명을 위해 장비를 활용하여 일반국 도를 대상으로 데이터를 취득하였다.

또한, 취득된 데이터를 가지고 안전상의 판단기준이 되는 소성변형의 13mm 이상을 보이는 구간을 선정하였 고, 그 지점 또는 구간의 사고데이터와 관계성을 살펴보 았다.

조사지역은 경상북도 문경시와 상주시를 지나는 국도 3호선을 대상으로 하였으며, 중부내륙고속도로의 문경 새재IC 교차로~상주IC교차로를 구간으로 설정하였다.

이에 사고데이터의 경우에는 교통안전공단의 내부자 료를 본 연구 특성에 맞추어 재분류 및 재구성한 것이 며, 2008~2010년 데이터를 활용하였다.

소성변형으로 인한 물고임 잠재구간과 사고데이터와 의 매칭을 위해서는 GPS 좌표와 구글 Earth 프로그램 을 활용하였으며, 아래 Fig. 14는 이를 맵으로 표현한 것이다(노란색이 사고데이터, 빨간색이 소성변형 13mm이상인 구간임).

이 구간내의 2008~2010년 3개년간 사고 발생건수 는 총 351건이었으며, 기상상태가 비인 경우는 31건으 로 전체 구간내 발생건수의 8.83%의 비율을 보이고 있

었다.

또한 소성변형과의 비교를 해본결과, 물고임 발생구 간은 전체 조사연장 약 20km 중 2.08km 구간에서 발 생하였으며, 그 구간내에서 발생한 총 사고건수는 12건 이 발생한 것을 알 수 있었다.

아울러, 구간내에 발생한 사고건수 12건은 모두 기상 상태가 비인 경우임을 알 수 있었다.

이에 소성변형으로 인한 물고임 발생 잠재구간에서의 사고가 일어날 것을 알 수 있었다.

그러나 이는 단순히 물고임 잠재구간으로 인해 사고 가 발생한 것이 아니라 기하구조 특성 등 도로환경적 다 른 요인들이 복합적으로 발생하여 나타난 결과일 수 있 으므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단 된다.

5. 결론 및 향후 연구과제 5.1. 결론 요약

본 연구에서는 도로안전성의 위험요인이 될 수 있는 노면 물고임 현상을 나타낼 수 있는 소성변형량의 변위 를 자동으로 산출하는 장비를 개발하고, 이에 대한 안전 도 판단 기준의 기초연구를 수행하였다.

이는 인력을 통해 검출되지 않는 교통안전 위해요소 의 도출이 가능하므로 잠재적으로 사고위험도가 높은 구간에 대한 사전대응이 가능하도록 도로관리자에게 정 보제공을 제공함으로써 운전자-도로 및 교통환경 측면 의 종합적인 도로안전진단 및 점검에 활용이 가능할 것 으로 판단된다.

이에 우선적으로 장비개발에 필요한 센서 선정과 현 장 캘리브레이션을 수행한 결과, R²=0.98 이상의 결과 를 보이면서 소성변형에 따른 노면 물고임 현상을 정확 히 파악할 수 있는 것으로 분석되엇다.

아울러, 실제 장비에 대한 현장적용성 및 사례분석을 위해 일반국도 3호선 약 20.2km에 대한 조사를 수행하

Fig. 14 Rut Depth & Traffic Accident Data Map Matching

Table 6. Rut Depth Length & Traffic Accident Data

Division

Total Length

(km)

Rut Depth Length

(km)

Total Accident

Data (count)

Accident Data/Rut Depth Data

Survey

Section 20.2 2.08 351 12/2.08km

였으며, 사고 데이터와의 연관성을 살펴보았다.

그 결과, 장비에서 취득된 데이터를 활용하여 소성변 형량으로 인한 잠재구간과 사고를 살펴본 결과 물고임 잠재구간은 총 2.08km가 나타났으며 총 사고 발생건수 (3개년 351건 중 12건(기상상태가 비인 경우)이 이 구간 에서 나타난 것으로 분석되었다.

이는 다른 도로환경적인 요인과 차량특성, 인적요인 등이 복합적으로 발생한 결과라 할 수 있다는 한계점을 지니고 있으나, 장비를 활용하여 도로요인 중 물고임에 대한 잠재구간을 실시간으로 파악할 수 있다는 측면에 서의 연구성과는 충분히 지니고 있다고 판단된다.

이에 향후 도로안전진단 및 안전성 분석에 있어 노면 물고임 등 도로상태에 대한 다양한 환경 평가 기법으로 활용이 가능할 것이라 판단된다.

또한 기존 평가시스템과의 연계활용을 통한 합리적이 고 효율적인 평가시스템 기술력을 제공할 뿐 아니라, 다 양한 도로 및 교통환경을 반영할 수 있는 평가시스템 기 술력 확보가 가능할 것으로 보인다.

5.2. 향후 연구과제

본 연구의 한계점이라 한다면 현재 노면 물고임과 관 련하여 안전도를 평가하는 기준이 명확히 정립(단위구 간별 면적 및 부피 등)되어 있지 않음으로 이에 대한 제 도적인 측면에서 기준 마련이 필요할 것으로 보인다.

또한 본 연구에서 장비개발의 경우에는 주행차로에 대한 노면 물고임 파악은 가능하나 전체 차로폭에 대한 배수측면의 연구는 한계를 가지고 있다. 이는 도로 폭 전체에 대한 횡단경사의 고려가 같이 되어야 함과 동시 에 차로별 편경사 등과 같은 기하구조의 변화 조건을 구 현하기 위한 프로그램 개선이 필요할 것으로 보인다.

장비가 가지고 있는 한계점 중 하나는 노면의 형상파 악 중 V형 포트홀의 경우 상부 스캐닝을 통해 파악이 가능하지만 하단부가 구멍 상부보다 큰 경우는 측정하 기 힘든 상태이다. 본 연구의 초점은 교통사고를 발생시 킬 수 있는 수막현상의 경우 이미 도로 하단부에서부터 물고임이 발생하여 도로 노면에 물이 흘러 넘치는 것을 보는 것이었다. 이에 향후 장비개선을 통한 하단부 물고 임 측정 방식에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 필요성이 있다.

아울러, 배수측면에서의 안전 시설물 파악에 그동안 중점적으로 다루어졌던 사항에서 이제는 주행상의 안전 을 고려할 수 있는 노면 물고임에 대한 연구가 실제 사 고와의 연계를 가지고 지속적으로 이루어 져야 할 것으 로 보인다.

감사의 글

본 연구는 국토해양부 교통체계효율화사업의 연구비지원 (10교통체계-미래03)에 의해 수행되었습니다.

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( 접수일 : 2012. 12. 7 / 심사일 : 2012. 12. 7 / 심사완료일 : 2013. 5. 13 )