交 通 工 學
大 韓 土 木 學 會 論 文 集第30卷 第3D 號·2010年 5月 pp. 199~204
노선중심의 고속도로 안내표지 개선 효과 연구
A Study on Effectiveness of Enhanced Expressway Guide Signs with Route Numbers
이재영*·최기주**·김동녕***·이현석****
Lee, Jaeyoung·Choi, Keechoo·Kim, Dong Nyong·Lee, Hyun Seok
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Abstract
The purpose of this study is to estimate the effectiveness of newly proposed guide sign system. Existing guide sign system on expressways in South Korea have point-based system with city, district names or land marks. They have also several problems as excessive amount of information, low use of exit number, and lack of lane designation arrows. Efficiency of existing guide sign system is deteriorated from these problems. The enhanced guide sign system is proposed to alleviate problems. The best alternative sign system is chosen from three different designs with preference survey and human factors evaluation. The new signs showed reduced time compared to existing signs with statical significance. The existing sign system conveys more infor- mation in farther distance and less information in nearer distance. Nevertheless new systems imparts more information i nearer distance. It is also suggested that lane designation signs should be established with overhead installation at 0m point for effi- cient direction choice.
Keywords : legibility, expressway, guide sign, human factor
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요 지
본 연구는 고속도로에 설치되어 있는 안내표지를 효과적으로 개선하는데 그 목적이 있다. 국내 고속도로에 설치되어 있는 안내표지는 지점중심 안내체계, 과도한 정보량, 출구번호 이용률 저조, 차로지정 안내의 미비에 따라 효율이 크게 떨어지고 있다. 이러한 문제점을 보완한 3개의 개선안을 제시하였고, 선호도 조사와 판독시간 검증을 통해 최적안을 선정하였다. 최적 안은 기존표지에 비해 판독시간이 통계적으로 유의하게 단축된 것으로 분석되었다. 기존의 표지는 원거리에서는 출구에 대한 많은 정보를 전달하는데 비해, 근거리에서 오히려 적은 정보를 전달하고 있는데 비해, 개선 표지는 원거리에서는 개략적인 정보를, 근거리에서는 보다 상세한 정보를 제공한다. 0m 지점에서는 운전자가 목적지에 따른 노선을 효과적으로 선택할 수 있도록 차로지정 표지를 문형식으로 설치하여 안내하도록 하였다.
핵심용어 : 판독성, 고속도로, 안내표지
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1. 서 론
1.1 연구의 배경 및 목적
최근 노령인구가 크게 늘어나고, 고속도로의 신설이 지속 적으로 추진되어 네트워크가 복잡해지고 있다. 한편 주소체 계는 기존 지번 체계에서 선 개념 중심의 도로명 체계가 도 입되고 있다. 이러한 외부적인 배경과 함께 기존 고속도로 표지에 대한 전문가 및 운전자의 지속적인 개선요구가 끊이 지 않아 고속도로 안내표지 개선에 대한 연구를 시작하게 되었다.
본 연구는 고속도로의 특성을 고려하여 기존 표지를 시인 성(visibility) 및 판독성(legibility) 은 물론 이해성(compre- hensibility) 측면에서 향상시키기 위해 수행되었다. 표지의
개선안을 제시하고 해당 개선안에 대해 설문조사 및 판독시 간 실험을 통해 최적 개선안을 제시하였다.
1.2 연구의 범위
고속도로 안내표지의 표지별로 개선안을 제시한다. 특히 운 전자가 목적지를 찾아가는데 가장 핵심적인 고속도로의 IC 및 분기점의 표지를 중심으로 개선안을 제시하였다.
2. 문제점 분석
2.1 지점중심 안내체계
현재 우리나라에서 고속도로를 비롯한 도로의 안내체계는 지점 중심의 안내체계를 채택하고 있다. 지명중심의 길 안내
*정회원·교신저자·아주대학교 교통연구센터 전임연구원·공학석사 (E-mail : [email protected])
**정회원·아주대학교 환경건설교통공학부 교수·공학박사 (E-mail : [email protected])
***정회원·단국대학교 토목환경공학과 교수·공학박사 (E-mail : [email protected])
****한국도로공사 도로교통연구원 교통연구실 선임연구원·공학박사 (E-mail : [email protected])
는 노선중심의 길 안내에 비해 전달 정보량이 필연적으로 많아지게 된다. 그림 1은 김천분기점(NB) 출구 전방 1km 에 설치되어 있는 안내표지 및 표지에서 안내하고 있는 지 명이다.
가장 좌측에 있는 표지는 현재 진행노선인 고속국도 1호 선(경부고속도로), 대전 및 김천을 지명으로 안내하고 있다.
우측 두 표지는 45호선(중부내륙고속도로)의 북측방면과 6개 의 지명을 안내하고 있다.
100km/h 의 고속으로 주행하는 고속도로의 특성 상 3개의 노선번호와 8개의 지명 정보를 판독하기는 쉽지 않고, 과도 한 정보에 따라 판독시간이 길어지게 되는데 이는 안전상으 로도 큰 문제가 될 수 있다.
운전자가 현재 진행방향이 고속도로 1호선 북측 방면이라 는 것과 출구방향이 고속도로 45호선의 북측방면이라는 최 소한의 정보를 인지했다면 행동판단을 할 수 있다.
지점중심 안내체계는 해당지역에 익숙하거나 표지에서 안 내하는 지명의 개략적인 위치를 알고 있는 운전자에게는 도 움이 될 수 있으나, 해당 지명을 모르는 운전자에게는 행동 판단 시 오히려 혼란을 줄 수 있다.
지점 중심 안내체계의 특성 상 노선이 경유하는 지점을 여러 지점으로 나타내야 하나, 선 중심의 안내체계의 경우 노선과 방위 정보만 전달할 수 있어 과도한 전달 정보를 크 게 줄일 수 있다는 장점이 있다.
하지만 본 연구의 설문조사의 결과에 의하면 노선번호를 주요정보로 인식하고 있는 일반 운전자들이 15%에 불과한 것으로 나타났다.
현재까지 노선번호 체계가 주요 정보로 인식되어 있지 않 은 이유는 노선번호 체계가 비효율적이기 때문이 아닌, 운전 자들이 노선번호 체계에 대한 교육을 접할 수 있는 기회가 적었기 때문으로 보인다. 또한 노선번호와 노선명이 혼용되 면서 노선번호에 대한 필요성이 낮아진 측면도 있다.
노선번호의 활성화를 위해 국가차원에서의 운전면허 취득 과 학교 교육 과정에 노선체계에 대한 이해를 할 수 있도록 해야 할 것으로 보이며, 노선명에 대한 표기 역시 점차적으 로 축소하는 것이 바람직 할 것이다.
2.2 정보의 양
100km/h 이상 고속으로 주행하는 고속도로의 운전 여건 상 판독가능 거리 내에서 표지를 판독할 수 있는 시간이 한 정되어 있으므로 반드시 필요한 정보만 우선적으로 전달할 필 요성이 있다. 그럼에도 불구하고 현재 고속도로의 표지의 내 용은 여백이 거의 없을 정도로 많은 정보를 전달하고 있다.
또한 우리나라 고속도로의 표지에서는 직진방향의 정보를 과도하게 전달하는 측면이 있다. 그림 2의 좌측 3개의 표지 는 모두 직진 방향을 안내하는 표지로서, 고속도로 1호선에
대한 동일한 정보를 반복적으로 전달하면서 표지의 면적을 낭비하고 있다. 또한, 현재 수원을 기준으로 남측 방면 근거 리인 기흥, 오산부터 원거리인 천안, 대전을 모두 직진방향 에서 안내하고 있으나 이는 남측 방면에 대한 방위 표기와 적정한 하나의 안내지명을 지정하여 표기함으로써 전달 정 보를 크게 줄일 수 있다.
직진방향 정보가 과다함에 따라 발생하는 가장 큰 문제는 운전자가 행동 판단을 하기 위해 가장 필요한 출구 표지의 시인성이 떨어진다는 점이다. 따라서 직진방향 표지에 대한 통합, 하나의 노선 번호 표기 및 방위 표기, 표기지명의 최 소화 및 출구표지 물리적 크기의 확대에 대한 검토가 필요 하다.
정보량이 많은 또 다른 이유는 노선번호와 고속도로명을 병기하는 것이다. 그림 3은 고속도로 1호선의 회덕분기점 전 방 2km에 설치되어 있는 표지이다. 본 표지에서는 정보량을 과도하게 표기함에 따라 여백이 매우 협소한데, 그 원인 중 의 하나가 출구표지 상기에 표기되어 있는 고속도로 노선명 이다.
고속도로 노선명의 의미는 고속도로 노선번호에서 나타내 는 의미가 같음에도 불구하고 현재까지 이원화되어 사용하 고 있다. 노선명과 노선번호는 중복된 정보이므로 이를 병기 하는 것은 바람직하지 않다. 노선번호 체계로 통일하되, 운 전자들의 혼란을 막기 위한 사전 교육 및 홍보가 필요할 것 이다.
2.3 출구번호 체계
우리나라 고속도로 IC 및 분기점에는 모두 출구번호가 부 여되어 있다. 이 출구번호는 순차적으로 부여되어 있기 때문 에 출구 위치에 대한 예측성을 갖으나 실제 운전자들은 출 구번호를 거의 이용하지 않고 않다.
출구번호의 이용률이 낮은 이유는 운전자들이 출구번호보 다 IC명과 분기점명을 주로 이용하기 때문이다. 하지만 IC 명과 분기점명은 해당 지역에 익숙한 사람에게는 유용한 정 보가 될 수 있으나, 초행 운전자들이 길을 찾을 때에는 거 의 도움이 되지 않는다. 출구번호의 이용률 제고를 위한 이 그림 1. 김천분기점 2차 출구예고표지
그림 2. 수원IC 출구예고표지
그림 3. 회덕분기점 출구예고표지
정거리 표기화 등 미국을 비롯한 선진국의 사례를 검토할 필요성이 있다.
2.4 차로지정 안내
차로지정표지는 운전자에게 각자의 목적지에 도달하는데 적절한 차로를 선택할 수 있게 하는 표지로서 우리나라에서 도 도시고속도로의 출구와 램프 내 분기지점 등 일부 구간 에 도입되어 있다.
현재 우리나라에서 고속도로 안내표지의 화살표는 대부분 노선번호와 포개져 윗방향을 나타내고 있는데, 이는 운전자 가 주행 중인 차로가 직진방향의 직진차로인지 출구차로인 지 판단하는데 어려움이 따를 수 있다. 특히, 운전자 시거 가 전방의 시거 평면 및 종단 곡선부, 중차량 및 안개 등 에 의해 제한될 경우에는 차로선택에 더욱 어려움을 겪게 된다.
차로선택에 대한 행동 판단이 잘못되어 급격한 차로변경이 일어날 경우 운전자의 피로도가 증가하고, 사고의 위험성도 높아진다.
미국, 독일, 프랑스 등 선진국에서는 대부분 차로지정 중 심으로 안내를 하고 있다.
3. 원칙정립 및 시안개발
3.1 원칙정립
앞에서 제기한 고속도로 표지의 문제점을 보완한 개선안을 개발하기 위해서는 우선 기본적인 원칙을 정립해야 한다.
고속도로 안내체계 개선 원칙은 다음과 같다.
첫째, 불필요하거나 중복되는 정보를 제거하여 전달정보를 최소화한다. 둘째, 선개념의 표지 안내체계를 도입하여 표지 정보를 단순화시킨다. 셋째, 우선순위가 높은 정보일수록 상 단 및 좌측에 배치한다. 넷째, 노선 안내 시 고속도로명은 사용하지 않고, 노선번호를 이용한다. 다섯째, 표지의 문안은 3 행을 초과할 수 없다. 여섯째, 출구지점에서는 차로지정 안 내를 하여 운전자가 확실히 자신의 목적지에 맞는 차로를 이용하도록 한다. 일곱째, 출구번호는 순차적(consecutive)이 아닌 노선의 기점으로부터의 이정거리(mileage)로 부여하여 보다 운전자가 적극적으로 활용할 수 있도록 한다.
상기 일곱 개의 원칙을 적용하여 개선안을 개발하였고, 검 증과정을 거쳐 최적안으로 선정하였다.
3.2 시안개발
총 3개의 개선시안을 제시하였다. 1안의 경우에는 노선번 호 중심이 아닌 기존 지점 중심의 개선안이다. 2안과 3안은 노선번호(방위)를 가장 중요한 정보로서 제시한 좌측 상단 또는 상단에 배치하였다.
일반운전자를 대상으로 선호도 조사를 실시한 결과 직진표 지의 경우 48.2%가 개선3안을 선호하였고, 출구표지의 경우 49.2% 가 개선2안을 선호하였다. 교통전문가를 대상으로 선 호도 조사를 실시한 결과 개선2안에 대한 선호도가 57.5%
로 가장 높았다.
기존표지와 각 개선안에 대한 정확한 판독시간을 측정하기 위한 실험을 다음과 같이 실시하였다. 실험은 2008년 10월 27 일~28일 간 2일에 걸쳐 아주대학교 인지심리학 실험실에 서 진행하였으며, 총 15명의 피실험자를 대상으로 90회의 실험을 실시하였다. 판독시간 측정은 안구추적장비(eye tracker) 를 이용하였다.
피실험자가 표지를 본 후 정확한 방향(직진/출구)과 차로를 선택하였는지 판단하는 정답률은 기존 표지의 정답률이 94%
인 것에 비해 개선안의 경우 모두 95% 이상으로 다소 정 답률이 높아진 것으로 분석되었다. 정답률의 경우 개선시안 및 기존표지의 차이가 크게 나지 않은데 비해 판독시간은 현저한 차이를 나타내었다.
기존표지의 경우 판독시간이 약 4.4초, 개선1안은 3.9초, 개선2안은 3.4초 그리고 개선3안은 약 4.0초로 분석되어, 개 선2안의 판독시간이 기존 표지와 비교하였을 때 약 1초의 단축효과를 나타내는 것으로 분석되었다.
그림 4. 독일의 차로지정 표지
그림 5. 직진표지의 개선안
그림 6. 출구표지의 개선안
평균 판독시간의 경우에는 1초의 차이가 나지만, 이 결과가 통계적으로 유의한지 검증하기 위해 기존표지와 각 개선안과 대응비교 하였다. 다음은 기존표지와 개선1안의 대응비교 결 과이다. 표본이 90개로 충분히 크기 때문에 중심극한정리(cen- tral limit theorem) 에 따라 정규분포에 근사한다고 가정한다.
다음은 기존표지와 개선2안의 대응비교 결과이다.
마지막으로 기존표지와 개선3안의 대응비교 결과는 다음과 같다.
평균 판독시간은 개선1안이 기존표지에 비해 약 0.5초 단 축된 것으로 나타났으나 유의수준(significance level) 5%에 서 개선1안의 판독시간이 기존표지에 비해 판독시간이 동일 하다는 귀무가설을 기각하지 못하였으므로, 개선1안의 판독 시간이 기존표지에 비해 단축되었다는 통계적인 근거는 없다.
개선2안의 경우 판독시간이 기존표지에 비해 판독시간이 같 다는 귀무가설을 기각하여 개선2안의 판독시간이 기존표지에 비해 단축되었다는 대립가설을 채택한다. 즉, 개선2안의 판독 시간은 기존표지의 판독시간에 비해 단축되었다고 할 수 있다.
개선안3의 경우에는 판독시간이 기존표지에 비해 판독시 간이 같다는 귀무가설을 기각하지 못하였으므로, 개선안3의 판독시간이 기존표지에 비해 단축되었다는 통계적인 근거가 없다.
결론적으로, 판독시간 분석 결과 개선2안이 유일하게 기존 표지에 비해 판독시간이 통계적으로 유의하게(statically significant) 개선되었다고 할 수 있다.
3.3 표지의 배치
선호도조사 및 판독시간 검증에서 가장 뛰어나며, 기존표 지에 비해 판독시간이 통계적으로 유의하게 단축된 개선2안 을 바탕으로 표지의 설치위치, 배치를 검토하였다.
기존표지의 위치와 내용은 다음과 같다.
개선 최적안의 위치와 내용은 다음과 같이 설정하였다.
개선안에서는 직진정보를 최소화시키고, 출구중심의 안내 체계를 개발하였다. 또한 원거리에서부터는 개략적인 정보를 제공하다가 근거리로 올수록 상세한 정보를 제공하는 체계 가 되도록 하였다. 이정표지에 원거리지명, 다음다음 출구, 다음 출구를 표기함으로써 직진정보 삭제에 따른 운전자의 혼란을 최소화하였다. 감속차로가 설치되는 시점인 0m에서 는 모든 차로에 대한 차로지정 안내표지를 설치하여 운전자 가 최종적으로 자신의 차로를 인지하여 행동판단할 수 있도 록 하였다.
표 1. 기존표지와 개선1안의 대응비교 ( 단위: ms)
표본 수 평균판독시간 표준편차
기존표지 90 4,419 845
개선1안 90 3,942 582
편차 - 477 885
µ
기존표지− µ
개선1안에 대한 대응비교 (t-test) - 귀무가설 H
0: µ
기존표지= µ
개선1안- 대립가설 H
1: µ
기존표지> µ
개선1안- 유의수준: 5%
- 검정통계량:
- 기각역: |Z| ≥ z
0.025= 1.96
표 2. 기존표지와 개선2안의 대응비교 ( 단위: ms)
표본 수 평균판독시간 표준편차
기존표지 90 4,419 845
개선2안 90 3,366 479
편차 - 1,054 687
µ
기존표지− µ
개선2안에 대한 대응비교 (t-test) - 귀무가설 H
0: µ
기존표지= µ
개선2안- 대립가설 H
1: µ
기존표지> µ
개선2안- 유의수준: 5%
- 검정통계량:
- 기각역: |Z| ≥ z
0.025= 1.96
표 3. 기존표지와 개선3안의 대응비교 ( 단위: ms)
표본 수 평균판독시간 표준편차
기존표지 90 4,419 845
개선3안 90 4,022 812
편차 - 398 687
µ
기존표지− µ
개선3안에 대한 대응비교 (t-test) - 귀무가설 H
0: µ
기존표지= µ
개선3안- 대립가설 H
1: µ
기존표지> µ
개선3안- 유의수준: 5%
- 검정통계량:
- 기각역: |Z| ≥ z
0.025= 1.96
t D S= ⁄( D⁄( )n)=1.320
t D S= ⁄( D⁄( )n)=3.527
t D S= ⁄( D⁄( )n)=1.419
표 4. 기존 출구표지 안내체계
거리 안내표지의 명칭 내용
0m 출구점표지 출구노선/지명
150m 출구점예고표지 출구노선/지명
500m 3 차출구예고표지
( 분기점만 설치) 출구 기하구조, 직진노선/지명, 출구노선/지명 1km 2 차출구예고표지 직진노선/지명, 출구노선/지명 2km 1 차출구예고표지 직진노선/지명, 출구노선/지명
표 5. 개선 출구표지 안내체계
거리 안내표지의 명칭 내용
0m 출구점표지 직진노선/지명,
출구노선/지명(차로지정)
150m 출구점예고표지 출구노선/지명
500m 3 차출구예고표지
( 분기점만 설치) 출구 기하구조, 출구노선/지명
1km 2 차출구예고표지 출구노선/지명
2km 1 차출구예고표지 출구노선/지명
3.4 기존체계와의 비교
전형적인 형태의 IC와 분기점을 선정하여 기존의 안내체
계와 비교 분석을 실시하였다. IC는 안성IC, 분기점은 신갈 분기점을 선정하여 비교하였다(그림 7, 8).
그림 7. 안성IC 기존 및 개선 출구체계 비교
그림 8. 신갈분기점 기존 및 개선 출구체계 비교
4. 결 론
본 연구는 고속도로 안내표지를 보다 높은 판독성을 가질 수 있도록 원칙을 수립하고 개선안을 개발하였다. 본 연구에 서 제시한 개선안은 노선번호 중심의 체계로서 아직 선 개 념의 체계에 익숙하지 않은 우리나라의 운전자에게 다소 혼 란을 줄 수 있다. 따라서 운전자가 개선체계를 효율적으로 활용하기 위해서는 국가차원의 교육과 홍보가 필요할 것으 로 보인다.
또한 표지를 설치할 때에는 규칙에 따라 철저하게 통일성 을 유지하도록 하고 표지에 대한 유지보수에도 지속적인 노 력이 필요할 것이다.
최근 차량용 네비게이션의 보급이 급속히 이루어지고 있 다. 이에 따라 길찾기를 목적으로 하는 안내표지와 네비게이 션의 역할 분담을 검토하여 안내표지의 장래 역할을 재고하 는 연구가 추가적으로 필요할 것이다.
본 연구에서의 표지의 설치위치는 인간공학적으로 분석하 여 설정한 결과는 아니다. 개선안의 표지 설치 위치는 기존 시설을 최대한 활용하기 위해 기존 위치를 최대한 유지하였 기 때문이다. 따라서 차후에는 운전자에게 가장 효율적으로 정보를 제공할 수 있는 최적 표지 설치 위치 및 배치에 대 한 연구가 필요할 것이다. 실제로 표지를 설치하여 주행실험 을 거치는 것이 가장 효과적이지만 비용과 안전적 측면을 고려하였을 때 driving simulator 장비를 이용한 연구가 가 장 효율적일 것으로 판단된다.
감사의 글
본 연구는 국토해양부 건설기술혁신 연구개발사업의 연구
비지원(과제번호 07-기술혁신-A01)에 의해 수행되었습니다.
참고문헌
