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도로시설물 개선을 통한 국가시설물의 효율적 활용기술
: 곡선부 등급화를 통한 도로안전표지 적정/최적 설치 자동화기술 개발
Efficient Use of National Facilities through Improvement of Road Facilities 김경석․이한나
2002. 12／1책(최종보고서 185면)／수탁연구／한국건설기술연구원
도로의 곡선부에서 발생하는 교통사고는 적절한 안내표지판이나 시선유도 시설을 설 치함으로써 어느 정도 방지할 수 있으나, 국내에서는 도로안전시설 설치에 일관성이 없어 안전표지 본연의 기능을 발휘하지 못하고 있다. 따라서 본 연구를 통하여 도로의 안전도를 등급화하고 각 등급에 따른 도로안전시설물의 최적 설치방안을 모색하고자 하였다. 연구 대상은 지방부 일반국도 중 2차로 곡선부이다.
1990년 이후 발생한 교통사고를 분석한 결과 시군도에서 발생한 사고가 32.7%로 가장 많았으며, 특별․광역시도와 일반국도에서 발생한 사고는 각각 26.6%이다. 그러나, 사망자 수를 살펴보면 일반국도에서의 사고로 인한 사망자가 40.3%로 가장 많았다. 또한 전국 국 도를 곡선부와 비곡선부로 나누어 분석한 결과 사고발생건수의 비율은 곡선부가 9.2%에 그 쳤으나, 사망사고의 비율은 16.3%로, 곡선부 사고의 치명도가 높은 것으로 나타났다. 이러 한 분석작업에 이어, 사고기반 곡선부 안전성평가기법, 비사고기반 곡선부 안전성 평가기 법, 운전자 시지각 능력 및 범위 설정연구와 관련된 국내외의 기술개발 현황을 조사하여 연 구에 참고하였다. 이상의 준비작업을 기초로, 다음과 같이 연구조사활동을 수행하였다.
첫째, 국도 곡선부 중 사고가 많은 지점의 교통사고자료와 특성자료를 수집하여 사고 율과 각종 기하구조 요소(차로폭, 길어깨폭, 곡선반경, 종단구배, 곡선장, 시거, 선형의 연속 성, 도로선형) 사이의 상관관계를 분석하였다. 교통사고 자료는 도로교통안전관리공단에서 발행하는 ‘전국 시도 및 도로별 사고 잦은 곳 현황’과 공단의 각 지부에서 관리하는 교통사 고 자료를 이용하였으며 도로기하구조 자료는 각 지방 국토관리청 산하 국도유지건설관리 사무소의 협조를 받아 개별 노선의 도로대장을 이용하였다. 이러한 연구의 결과로 안전도 판단지수 모형 및 사고기반 곡선부 안전도 등급화 모형이 제시되었다. 또한 회귀분석을 통
해 제시된 모형이 기하구조의 결함으로 인해 사고위험도가 높은 지점(구간)을 판단해 내는 기준으로 이용될 수 있음을 확인하였다.
둘째, 대상지점의 도로설계요소, 주행속도 등의 자료를 수집한 후 곡률을 단일변수로 적용하여 최대속도차 추정모형을 선정하고 속도기반 곡선부 안전도 등급화모형을 설계하였 다. 속도자료는 미국 NU-Metric사의 NC97 검지기를 이용하여 직접 현장에서 실험을 통하여 수집하였다. 모형에 의해 추정된 최대속도차와 사고지표와의 관계를 분석한 결과 속도기반 곡선부 안전도 등급화모형을 작성하여 비교적 높은 설명력을 확보하였다. 결과적으로 사고 및 속도를 기반으로 곡선부의 안전도를 등급화하는 통합모형을 제시하였다.
셋째, 곡선부를 주행하는 운전자의 시지각 특성 및 주시패턴을 조사하여 운전자 시지 각 능력 및 범위를 설정하였다. 운전자 시지각 자료는 일본 NHK사의 주시특성조사장비를 이용하여 실험한 결과를 이용하였다. 연구결과, 곡선부에 진입한 운전자는 차량을 회전시키 는 작업을 수행하기 위해 좌우 차선을 주시하여 결과적으로 매우 작은 범위만 주시하게 된 다는 사실을 알게 되었다. 따라서 시선유도시설은 운전자가 곡선부 진입하기 전에 미리 인 지할 수 있도록 설치위치가 결정되어야 한다는 결론을 내렸다.
마지막으로 폐쇄된 도로에서 현장실험을 실시하고 이상의 연구결과를 종합하여 통합 적인 곡선부 안전표지 설치 모형을 제시하였다. 본 모형에서는 사고자료와 속도자료를 기 반으로 하는 곡선부 안전도 등급화 알고리즘에 따라 곡선부 도로의 등급을 결정하고 각 등 급별로 도로안전시설물의 종류와 최적 위치를 자동으로 설계하게 된다.
