1. 서 론
1)
보도교는 설치하는 장소에 따라 (1) 통행이 많은 도로 또 는 철도의 위를 횡단하는 횡단보도교, (2) 자동차 전용도로 에 확폭을 통하여 보도를 증설할 경우의 보도교, (3) 건물과 건물을 입체적으로 연결하는 보도교(Pedestrian deck), (4) 하천 횡단 보도교로 나뉜다. 이 외에도 유원지나 전람회 장 및 산간부의 계곡 등에 보행자 통행만을 위한 보도교가 설치된다.
국내 보도교의 설치규정으로 건설교통부령 제 206호인 “도 로의 구조시설기준에 관한 규칙”의 37조에서 교통사고의 방 지를 위하여 필요하다고 인정되는 경우에 횡단보도육교(지하 횡단보도를 포함)를 설치하도록 규정하고 있다. 또한 건설교 통부령 “도시계획시설기준에 관한 규칙”이 있어 그 15조에 횡 단보도교의 설치기준이 포함되어있다. 건설교통부는 2000년 3월 “도로의 구조․시설기준에 관한 규칙 - 해설 및 지침”을 대한토목학회를 통하여 편찬하고 횡단보도육교의 설계를 위 한 기본지침을 설정하였다. 서울시는 2001년 11월 “시설물 설계․시공 및 유지관리 편람”에서 소규모강교 및 보도육교편 을 포함하여 보도교의 설계편람을 정리 하였다. 보도교의 설 계에 있어서 외국의 경우 보도교 또는 입체 횡단 시설에 대 한 시설기준을 마련하여 사용하고 있으나 국내에는 아직 특 별한 설계기준이 없어 일반적으로 도로교 설계기준을 따라 설계하고 있으며 또한 상기의 “도시계획시설기준에 관한 규
* 아주대학교 환경건설교통공학부 교수
칙”과 서울시의 “시설물 설계․시공 및 유지관리 편람”을 많이 참조하고 있는 실정이다. 본 기술기사에서는 현재 사용되고 있는 보도교의 설계 기준으로 “시설물 설계․시공 및 유지관 리 편람”을 요약하여 설명하고, 또한 최근 관심이 집중되고 있는 보도교의 경관설계에 대하여 알아본다.
2. 일반 설계 기준
2.1 폭원과 건축한계
“도시계획시설기준에 관한 규칙” 제 15조 3항에 따르면 횡 단 보도교의 폭원은 표 1과 같이 하도록 되어 있다. 여기서 1인당 점유폭원 75cm를 기준으로 적어도 두 사람이 교행할 수 있도록 보도교의 최소 폭을 1.5m로 하였다. 그러나 보도 에 계단을 설치할 경우 등, 계단부분의 폭원을 1.5m로 하는 것이 곤란한 경우에는 1.2m까지도 할 수 있다.
표 1. 보도교의 유효폭원
계획보행자수(인/1분) 유효 폭 (m)
< 80 80 ∼ 120 120 ∼ 160 160 ∼ 200 200 ∼ 240
1.50 2.25 3.00 3.75 4.50
또한 폭과 건축한계의 확보방식은 그림 1과 같이 정해져 있다.
보도교의 설계기준과 경관설계
Design Guides and Aesthetic Design for Pedestrian Bridges
신 영 석*
Shin, Yung-Seok
그림 1. 폭 정하기
계단의 계단턱 높이 및 계단 폭은, 다음 표 2의 좌측의 값 을 표준으로 한다. 단, 부득이할 경우에는, 우측 값을 취할 수 있다. 또한 계단의 경사는 도중에 변해서는 안 된다.
표 2. 계단의 높이와 폭
구 분 표 준 부득이한 경우
계 단 높 이 15㎝ 18㎝이하
계 단 폭 30㎝ 26㎝이상
나선형 계단과 같이 폭이 변하게 되는 계단의 폭은, 계단면 의 좁은 끝에서부터 30㎝ 위치에서 측정한다. 또한, 경사로 가 설치된 계단의 턱 높이 및 폭은 경사를 따라서 걷기 편한 위치로부터 적절히 치수를 잡아야 한다. 일반적으로는 경사가 25%인 경우, 계단턱 높이를 12.5∼15.0cm, 통학로 등에서 어 린이의 이용이 많을 경우에는 10∼12.5cm로 하는 예가 많다.
2.2 계단참
계단참의 폭은 표 3의 치수 이상으로 한다.
표 3. 계단참의 폭
구 분 계단참의 폭
직계단의 경우 1.2m
그 외의 경우 계단의 폭원
계단참의 폭 T는, 다음 그림 2처럼 측정한다. 여기에서 D 는 계단의 폭이다. 또한, 경사로 설치 계단에서 직계단의 경 우에는 계단 폭을 1.7m정도로 하는 것이 바람직하다.
그림 2. 계단참의 폭
2.3 경사로
경사로의 경사는 적을수록 바람직하다. (예를 들어 휠체어 가 자력으로 올라갈 수 있는 경사는 8%이하, 자전거로 편하 게 달릴 수 있는 경사는 5%이하이다.) 그러나, 경사를 적게 하면 수평거리가 대폭 증가하고, 사실상 설치가 곤란한 경우 가 많다. 이 때문에, 자전거를 끌고 올라갈 수 있고, 유모차 에도 큰 지장이 없다고 생각되는 12%까지의 경사를 허용하 기로 하였다.
경사로를 특별히 설치할 여유가 없는 때, 계단을 따라서 자 전거를 끌어올리는 형태의 경사로 설치가 가능하며, 이 경우 경사를 25%까지 올릴 수 있다.
다만 장애인, 노인 임산부 등의 통행이 가능하도록 설치하 는 경사로의 경우 “장애인, 노인, 임산부 등의 편의증진보장 에 관한 (보건복지부)법률”과 보건복지부령 “편의시설의 구 조․재질 등에 관한 세부기준(개정 1999.6.8)”에 따라 경사 로의 기울기를 12분의 1(8.3%)이하가 되도록 설치하여야 한 다. 특별히 높이가 1m 이하인 경사로는 8분의 1(12.5%)로 완화규정을 두고 있으나 이 경우도 옥외경사로인 경우는 시 설관리자로부터 상시 보조서비스가 제공되는 경우로 한정한다.
에스컬레이터 등의 자동승강시설은 관리상의 문제가 있고, 공사비가 대폭 증액되므로, 특별히 필요하다고 여겨지고 또한 관리가 용이한 장소에 한해 설치를 검토해야 한다.
(a) 턱이 있는 경우 (b) 턱이 없는 경우
2.3 난간
계단 및 계단참에는 난간을 설치하며, 계단높이가 15cm보다 큰 계단 또는 계단 폭이 30cm보다 작은 계단에서 폭원이 3m를 넘을 경우에는, 그 중간에도 난간을 설치한다. 더욱이 동절기에 동결의 위험이 있는 계단 및 경사로에서 폭원이 3m를 초과하는 경우에는, 중간에도 난간을 설치하는 것이 바람직하다.
신체장애자의 이용자가 많은 지역에서는, 장애자가 이용하 기 쉬운 시설로 할 필요가 있으며, 이를 위해 출입구(승강구) 에 맹인 유도 블록을 설치하며 계단 및 통로에 유도용 난간 을 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 시각장애자 용 안내판(횡단 보도교의 위치와 방향 등을 표시하는)을 설 치하는 것이 바람직하다.
2.4 조명
횡단보도교는 다음과 같이 조명을 설치한다. 단, 야간 이용 자가 극히 적은 경우에는 이를 생략할 수 있다.
⑴ 광원 : 형광 램프 또는 형광 수은 램프
⑵ 조도 : 20 Lux 이상
⑶ 설치하는 전등은 통행하는 자동차 운전자에게 악영향을 주지 않는 형태로 한다.
3. 하중 및 허용응력
3.1 활하중
활하중은 다음 값을 표준으로 한다.
․상판 및 바닥판을 설계하는 경우 500㎏f/㎡
․주거더를 설계하는 경우 300㎏f/㎡
단, 지진의 영향 혹은 충돌하중과 연결시킬 경우의 활하중 은 100㎏f/㎡으로 한다. 횡단보도교는 비교적 세장한 구조로 되기 쉬우므로, 이런 경우 하중의 편재에 의한 영향을 검토해 두는 것이 바람직하다. 주거더를 지지하는 교각이나 계단의 보 등은 350㎏f/㎡로 설계한다.
3.2 난간에 작용하는 수평력
난간에는 교축 직각방향으로 250kgf/m의 수평력이 작용하 는 것으로서 설계한다. 난간에 작용하는 수평력은 주로 난간
을 설계하기 위한 하중이며 거더나 교각 등의 설계에 반영할 필요는 없다. 단, 바닥판의 설계에서 난간에 작용하는 수평력 과 활하중의 결합에 대한 안전성을 조사해야 한다.
또한, 난간 위에 사람이 올라서거나 중량물을 올릴 가능성 도 있으므로 난간의 설계에는 연직하중 100∼150 kgf/m를 고려한다.
3.3 풍하중
도로교 설계에서는 55m/sec의 풍속을 기준으로 풍하중을 산정하나 도심지 보도교의 풍하중은 풍속 45m/sec를 기준으 로 산정하여 판형교의 경우 풍상측 200kg/㎡, 풍하측 100kg/㎡으로 일반 도로교의 풍상측 300kg/㎡, 풍하측 150kg/㎡보다 적게 규정되어 있다.
보도교는 폭이 적기 때문에 횡방향하중으로 지진하중보다 풍 하중이 커지기 쉬워 부재단면이 풍하중에 의해 결정되는 경우가 많다. 다만 횡단 보도교가 해안, 산악지방, 벼랑 등 강한 바람에 노출되는 경우에는 이를 별도로 고려할 필요가 있다.
3.4 지진의 영향
지진의 영향에 대하여는 도로교 설계기준 제 6장 내진설계 편을 적용한다. 보도교는 중요한 간선도로에 많이 설치되고 지진으로 횡단보도교가 노상에 떨어지거나 쓰러지거나 하면 주요교통이 차단되고 피해영향이 매우 커지므로, 다음과 같 은 사항에 특히 주의 한다.
(가) 보도교는 비교적 작고 가벼워 활하중에 크게 영향을 받으므로 안전을 고려해서 기본사하중 외에 100kg/㎡의 추 가활하중을 받는 상태에서의 지진의 영향을 고려한다.
(나) 낙교 우려가 있는 횡단보도교에는 낙교방지장치를 특 별히 고려하여 설치한다.
(다) 내진설계의 측면에서, 횡단보도교 한쪽편에 적어도 1 기의 계단을 교축의 직각방향으로 배치하는 것이 바람직하다.
3.5 설하중
설하중을 고려할 필요가 있는 지방에서는 설하중 100㎏f/
㎡을 표준으로 하여 활하중과 함께 재하한다. 적설이 특히 많 아 활하중 없이 설하중만 재하하는 경우에는 가설지역의 실 정에 따라 적절한 값을 정한다.
3.6 지점이동의 영향
지반 압밀침하 등에 의해 장기적으로 발생하는 지점의 이동 및 회전의 영향을 고려해야 할 경우에는 그 최종 이동량을 계산하여 단면력을 산정한다.
라멘 구조의 교각과 같은 부정정구조물에 있어서는, 지반침 하 때문에 생기는 기초의 침하, 수평이동, 회전등에 의해 부 재 응력이 증가하게 된다. 교각길이가 보의 길이에 비하여 상 대적으로 짧은 라멘 구조에서 지점의 이동 및 회전에 의해 큰 응력이 생기게 되므로 특히 주의하여야 한다. 또한 지점이 동의 영향은 주하중에 상당하는 특수하중으로 간주한다.
3.7 충돌하중
실험에 의하면 자동차가 설계속도로 충돌한 경우의 충돌하 중은 상당히 큰 값이 되지만, 이런 경우는 드문 경우로 다음 하중을 차도 노면으로부터 1.8m의 높이에 수평으로 재하시 켜 안전성을 검토한다.
․차도방향 : 100톤
․차도직각방향 : 50톤
횡단보도교는 그 특성상 횡단하는 도로에 교각을 세우는 경 우가 많다. 따라서 이들 교각은 자동차 충돌의 위험이 있으 며, 그 파손은 때로는 낙교를 일으킬 수도 있으므로, 자동차 충돌의 위험이 있는 교각에는 교각본체와는 독립된 단단한 방호시설을 설치하는 것을 원칙으로 한다. 여기서 말하는 단 단한 방호시설로는 자동차가 방호시설에 충돌해도 교각자체 에는 영향을 미치지 않는 것이라야 한다.
방호 시설의 내하력으로서는 교각과 방호시설과의 사이에 자동차의 충돌에너지를 흡수하기 충분한 공간이 확보되어 있 으면, 그 정도에 따라서 상기의 값을 적당히 저하시킬 수 있다.
자동차의 충돌 위험이 있는 교각에 단단한 방호시설을 설치 하지 못할 경우에는 교각 자체가 충돌하중에 대하여 충분한 내하력을 가지도록 하여야 한다.
3.8 허용응력
강교와 강제 교각은 허용응력설계법, 콘크리트교와 콘크리 트 교대, 교각 등은 강도설계법에 따르는 것이 타당하다. 강 교의 하중조합에 따른 증가계수, 콘크리트교의 증가계수 및
설계하중조합, 강교의 허용응력, 콘크리트 구조의 설계강도는 도로교 설계기준 2.2 설계방법 및 안전율, 사용재료는 2.3 사용재료의 규정에 따르면 된다.
일본도로협회의 입체 횡단시설 기술기준 및 동해설에서는 다음 표 4와 같이 우리의 도로교 설계기준보다 다소 큰 할증 을 가하도록 되어 있다. 이는 보도교의 유지보수가 용이하고, 하중의 오차가 적고, 계단이 전체 구조의 안정에 기여하는 점 등을 고려했기 때문이다.
표 4. 일본 보도교 허용응력도의 할증계수
하 중 의 조 합 할증 계수 1
2 3 4 5 6
7
8
주하중+주하중에 상당되는 특수하중
주하중+주하중에 상당되는 특수하중+온조변화의 영향 사하중+주하중에 상당되는 특수하중+풍하중
사하중+주하중에 상당되는 특수하중+온도변화의 영향+풍하중 풍하중
주하중+주하중에 상당되는 특수하중+온도변화의 영향 ꠆ꠏ 강재에 대해
+지진의 영향 ꠐ
ꠌꠏ 콘크리트 및 철근에 대해 주하중+주하중에 상당되는 특수하중+충돌하중 ꠆ꠏ 강재에 대해
ꠐ
ꠌꠏ 콘크리트 및 철근에 대해 가설시 하중
1.15 1.30 1.40 1.50 1.35
1.70 1.50
1.70 1.50 1.25
3.9 강재의 최소두께
보도교는 부재 단면이 작고, 유지관리도 잘되어 있을 것으 로 판단되므로 경제성을 살려서 강재의 최소 두께는 표 5와 같은 수치로 정하고 있다. 따라서 설계와 시공시 특히 배수에 유념하여야 하며, 또한 쓰레기 등이 적체하지 않도록 한다.
불가피한 경우에는 두꺼운 강재를 사용한다.
표 5. 강재의 최소두께
종 류 최 소 두 께 적 요 주요부재 6 mm,
단 밀폐된 강관 등은 4.5 mm
주형, 계단형, 지주, 주형과 협동하는 강상판 등
이차부재 4 mm,
단 밀폐된 강관 등은 3.2 mm, 주형과 협동하지 않는 상판 등 은 3.2 mm
횡형, 대경구, 횡구, 계단의 밟는 부분, 주형과 협동하지 않는 상판, 계단중간에 있는 넓은 부분의 들보
3.10 처짐
보도교는 일반 도로교에 비해 강도가 작기 때문에 활하중에 의한 처짐이 커지게 되어 보행자에게 불안감을 느끼게 할 우 려가 있다. 따라서 처짐의 제한치는 도로교보다 엄격하며 지 간장의 1/600을 넘지 않도록 한다.
3.11 진동
최근에는 간선도로 등을 횡단하는 횡단보도교에서 지간장이 40m가 넘는 판형이나 주형 의 높이는 제한되는 경우가 많 다. 이러한 경우에는 진동을 배려하지 않으면 보행자에게 불 안감을 줄 우려가 있다.
보행자에 의한 동적하중의 특성에 있어서는, 보행자의 보행 주파수가 평균적으로 2 Hz이고 편차가 극히 적은 정규 분포 에 가까우며 보행자로 인한 보도교의 진동을 고려할 때에는 보행 주파수의 영향이 지배적이라는 사실이 과거에 실험으로 확인되어 있다. (그림 3 참조) 보도교를 쾌적하게 사용하기 위해서는 유해한 진동을 제거하고 공진진폭을 적게 하는 것 이 바람직하다.
그림 3. 보행자의 power spectrum
이러한 방법으로 진동감쇠를 크게 하고 보도교의 최소 진동 수를 보행 주파수와 일치시키지 않도록 할 것이다. 이와 같은 점을 고려함에 있어서는 우선 주구조계의 고유 진동수가 2 Hz 전후(1.5Hz∼2.3Hz)를 피하여 설계하며 또한 보도교의 설계하중 300kgf/㎡(1㎡당 5명)의 1/5, 즉, 1㎡당 1인의 일 반상황에서 이들 보행자가 2Hz의 강제주기력을 교량에 주는 경우에 최대가속도가 0.1g(g는 중력 가속도) 이하가 되는 것 이 바람직한 것으로 알려져 있다.
또, 기타 진동대책으로는 보도교에 흡진기를 부착하여, 보
행자가 교량에 전달하는 진동주파수대의 진동에너지를 흡진 기로 소비시켜 교량의 본체는 진동하지 않도록 하는 방법도 시도되어지고 있다. 이를 위하여 질량동조감쇠기(TMD, Tuned Mass Damper)가 많이 사용되고 있는 추세이다.
그림 4에서는 수직적 운동을 제어하는 수직 TMD가 보여지 며 그림 5와 그림 6에서는 수평적 운동을 효율적으로 제어하 는 복합(Compound) TMD의 예와 그 개념도가 보여진다.
그림 4. 수직 TMD의 예
그림 5. 복합 TMD의 예
그림 6. 복합 TMD의 개념도
3.12 증설 보도교 설계상의 주의
현재 사용 중인 교에 병행해서 보도교를 증설할 때 일반보 도교의 지간비율과 동일하게 하는 일이 많으나 이 경우 일반 보도교보다 지간과 폭의 비가 커져서, 횡방향의 안정이 나빠 지기 쉬우므로, 부재의 응력조사와 함께 다리전체의 전도에 대한 안정, 좌굴에 관한 안정 검토가 행해져야 한다. 주형거 리 1.5m, 지간 30m의 2주형 합성형 교량이 가설 작업 중에 편재하중에 의하여 횡방향으로 넘어지며 좌굴을 초래한 예도 있어 가설단계의 안전성 검토도 필요하다.
4. 경관 설계
보도교는 도로교, 철도교 등 일반교량과는 달리 사용자가 근접하여 직접 접촉하며 가까이서 느낄 수 있는 교량이다. 따 라서 보도교 설계의 우선 조건은 아름다운 외관이다. 보기에 아름다워 그 위를 즐거운 마음으로 통행할 수 있어야 한다.
교량 미관의 필요성에 대하여 기술하면 다음와 같다.
(가) 교량을 예술적 조형물로 축조함으로써 사회적, 문화적 재산으로 보존하는 필요성
(다) 주위환경과 조화되는 환경 디자인으로의 필요성 (라) 교량의 시각적 아름다움을 통한 국민정서 함양의 필요성
국내에서는 70년대 이후 도로횡단 보도교(육교)가 많이 설 치되어 왔으나 이들은 여러 가지 공간적, 사회적 제약 속에서 주변 환경을 충분히 고려하여 설계가 되지 못했고 따라서 오 히려 경관을 해치는 주범으로 지탄을 받아왔다. 그러나 최근 에는 유원지나 박람회장 등에 설치되는 교량에 대하여 비교 적 적은 제약과 경관설계에 대한 일반의 긍정적 여론에 따라 교량 설계 시 주변 환경과의 조화를 추구하며 경관설계에 비 중을 두려는 움직임을 찾아볼 수 있다.
미관의 기준은 각자 개인의 예술적 감각에 따라 달라진다.
이러한 감각은 상당부분 직감적이고 복잡하며 개별적 경험에 좌우되나 여기서는 일반적으로 적용될 수 있는 몇 가지 유용 한 원칙을 제시한다.
4.1 환경과의 조화
보도교의 경관설계를 할 때에는 먼저 설치되는 교량 주변의
환경 및 경관특성을 파악하고 이와 조화되도록 교량의 형식, 사용재료 및 색채를 선정하여야 한다. 또한 교량의 존재가 주 위환경에 따라 강조 또는 융화될 수 있도록 하여야 한다. 예 를 들어, 교량이 하천이나 평탄지형에 설치되는 경우에는 현 수교나 사장교와 같이 우뚝 솟아 주변경관의 구심점이 될 수 있도록 하고, 공원이나 벽돌주택지역 등에서는 중후한 느낌을 주는 아치교량을 설치하여 주변과 자연스럽게 융화되도록 한 다. 또한 콘크리트 건물이 있는 시가지에서는 단순하며 경쾌 한 느낌을 주도록 부재를 곡선형으로 선택하고 유원지 같은 곳에서는 시각적 즐거움을 줄 수 있도록 특별한 형상을 갖는 교량을 설치한다.
교량의 형식은 가설지점의 지형조건과도 불가분의 관계가 있어 일반적으로 평탄한 지형에서는 사장교가, V자형 계곡에 서는 아치교가, 하천에서는 현수교가 잘 어울리는데 아치교와 현수교는 어느 경우에도 잘 어울리며 아름답다. 또 노면과 교 량과의 위치관계에 있어서는 상로교가 중로교나 하로교에 비 하여 주변경관을 가리지 않고 통행자의 시선에서 교량의 존 재를 잊도록 하는 효과가 있다.
교량 도장에 사용하는 색채는 환경과 조화되도록 선정하는 데, 특별히 존재를 강조하고자 하는 경우가 아니면 시각적으 로 부각되는 색조는 피하고 단색보다는 보색관계에 있는 몇 가지의 색을 선택하여 변화를 주도록 한다. 횡단보도교의 경 우는 하부로 통행하는 차량을 고려하여 교각과 상부구조의 하면을 밝고 반사율이 좋은 색으로 도장하는 것이 교통 안전 상 바람직하다.
보도교는 그 구조를 가능한 단순화 시키고 세부구조의 선의 흐름이 전체로써 통일감을 갖도록 질서정연하게 설계하나 주 변 환경에 따라서 적절히 변화를 주어 너무 단조롭지 않도록 한다. 일반적으로 교량은 대칭의 아름다움도 있으나 주변 환 경에 의해서 비대칭적 변화를 갖는 것도 미적 효과가 있다.
보도교 설계에는 일반교량과 달리 제약조건도 비교적 자유로 워서 교량선형이 지나치게 직선적이거나 수평을 유지할 필요 가 없다. 사용자가 보행 시 간혹 발생하는 작은 흔들림은 오 히려 교량의 심미적 정취를 더할 수도 있다.
4.2 교량의 세련미
보도교는 구조물의 형상이 어느 방향에서나 세련되어 보이 도록 설계되어야 한다. 이를 위하여 상부구조와 하부구조의
두께는 적절한 비율로서 조화되도록 하여 교량자체가 충분히 좋은 구도를 이루어야 한다. 특히 상부구조는 최대한 얇게 하 여 가볍고 날렵한 구조를 가지고 있어야 세련미를 더하게 된다.
휨모멘트로 하중을 전달하는 거더형식의 교량은 인장과 압 축의 축방향력으로 지탱하는 아치교와 케이블교에 비하여 재 료의 사용이 비효율적이고 따라서 불필요한 자중과 함께 교 량의 부피가 커지기 쉽다. 보도교가 거더교 형식으로 선정되 는 경우 경간장/거더두께의 비율을 높게 하여 상부구조를 날 씬하게 보이도록 하여야 한다. 하천을 횡단하는 보도교는 경 간장이 길어지고 이로 인해 거더가 두꺼워지기 쉽다. 이러한 경우에는 거더의 하변 모서리를 경사각을 주어 따내거나 원 형으로 곡선처리하거나 또는 슬라브 측면에 밝은 색을 도색 하거나 경사로 처리하여 강조함으로써 거더의 두꺼움을 감추 는 방법 등이 있다. 그러나 지나치게 두꺼운 몸체의 거더를 사용하기보다는 날렵한 모양의 사장교를 선택하는 것도 고려 할 점이다.
일반적으로 보도교는 낮은 높이에 설치되고 또한 하천보도 교와 같이 특별한 경우를 제외하고는 교각의 설치가 자유로 워서 단지간으로 교량설치가 가능하며 따라서 날렵한 모양의 설계가 가능하다.
현수교의 경우도 커다란 앵커블록을 필요로 하는 타정식 (Back-anchored)보다는 교량 자체에 케이블이 장착되는 자정 식(Self-anchored)이 보도교에는 알맞은 형식이다. (그림 7)
그림 7. 자정식 현수보도교
설계 시 어떠한 형식의 교량을 선택하건 지나치게 장식적이고 불필요한 요소는 배재하는 것이 좋다. 이는 설계과정에서 반복하 여 검토하며 불필요 부재를 제거해 나가는 방식으로 해결할 수 있 으며 통상 더 이상 제거할 것이 없으면 대개 수려한 설계가 된다.
4.3 교량의 상징성
최근의 보도교량이 건설되는 중소 도시들에서는 지자체의 발전을 대외적으로 홍보하는 매체로의 인식을 하고 새로이 건설되는 보도교의 설계에 많은 관심과 비용를 투자하고 있 다. 이러한 용도로 설계에 반영되는 상징성은 각 지역의 특성 을 대표하는 표시를 설정하는 의미에서 시도 명칭의 영문 이 니셜 또는 시도에서 지정한 특별한 상징을 교량의 설계에서 나타날 수 있도록 반영하고 있다. 또한 최근에는 전통의 방패 연, 가야금, 도자기, 나룻배, 초가집, 성곽 등 지역의 지리적 또는 역사적 특징을 살리기 위한 상징물을 기획하여 이를 설 계공모시 반영할 수 있도록 적극 유도하고 있다. 이러한 상징 성을 고려하여 새로운 상징물을 기획함에 있어서도 구조적 안정성과 조형미를 항상 염두에 두어야 할 것이며 특히 구조 적 안정성을 저해하는 상징물의 기획은 배재하도록 노력할 것이다. 실제로 적절히 표현된 독특하고 특이한 구조물을 그 자체가 지역적 특성을 나타내는 상징물로 후세에 남게 되고 각종 인쇄나 전파매체를 통하여 지역을 널리 알려질 수 있는 계기가 된다.(그림 8, 9)
그림 8. Sydney Harbor Bridge
그림 9. Golden Gate Bridge
이 외에도 교량의 심미적 설계에 크게 영향을 미치는 요소 로 야간 조명을 거론하지 않을 수 없다. 특히 최근의 한강교 량들의 야간 조명은 서울시가 2002년 한·일 월드컵을 맞아 도심 야경개선사업의 일환으로 추진되어 수도권 한강 10여 곳의 교량에 조명을 설치하여 시민들로부터 찬사를 받고 있
다. 실제 미관설계에 사용되는 비용은 교량 건설비에 비하여 매우 작아, 한강교량의 경우 교량 평균 6-7억의 비용과 달 평균 120만 - 150만원의 전기료로 훌륭한 심미적 효과를 보 고 있음을 간과할 수 없다. 최근 건설된 보도교의 경우도 적 절한 야간 경관조명을 통하여 그 뛰어난 효과가 입증되고 있 다. (그림 10, 11, 12)
이상의 여러 가지 심미적 조건을 기술하였지만 교량설계에 서 빼놓을 수 없는 것은 실용성이다. 간혹 지나치게 조형미에 치중하여 보행자에게 먼 거리로 우회하게 하는 등 불편을 끼 치거나 지나치게 높은 건설비용으로 지방재정에 큰 부담이 되는 일이 있어서는 안 될 것이다.
4.4 경관설계 절차
조형미를 고려하여 심미적으로 설계하여야 할 교량에 대해 서는 실시설계 이전에 반드시 기본설계를 시행하여야 하며 기본설계에 미관설계를 포함시켜야 한다. 또한, 미관설계 결 과에 대한 미관심사를 기본설계심사와 병행하여 시행하여야 하는데 일련의 설계절차는 다음과 같다.
(가) 제 1 단계 (설계발주) : 조형미를 고려하여 설계하여 야 할 교량에 대하여는 실시설계 전에 반드시 기본설계를 시 행토록 하되, 기본설계에 미관설계를 포함하여 발주한다.
(나) 제 2 단계 (현지조사) : 교량이 축조될 인근의 자연 적, 인공적 경관 등 미관설계에 필요한 자료를 조사, 촬영하 여 미관설계에 반영토록 하고 교량건설이 기존의 환경 및 경 관에 미칠 영향을 자세히 검토한다.
(다) 제 3 단계 (미관설계) : 기본설계와 병행하여 시행하 거나 대안설계 또는 공모제도를 활용하여 시행한다. 미관설계 는 교량의 구조적 요구조건과 자연조건 등을 감안하여 여러 개의 설계대안을 스케치로 구상하고 조형미와 함께 기술상의 가능성을 검토함으로써 실시한다. 미관설계 결과에 대하여는 조감도(필요시 모형)를 제작하여 시각적 효과를 입체적으로 종합 검토하도록 한다.
(라) 제 4 단계 (미관심사) : 기본설계 심사 시에 미관심 사도 병행하며 필요시에는 조형 미술가, 조경전문가, 건축가 등을 기존의 설계심사위원에 추가하여 위촉한다. 또한, 미관 심사자는 가급적이면 사전에 현지를 답사한 후 심사에 임하 도록 한다.
(마) 제 5 단계 (실시설계) : 미관심사 결과 선택된 설계
그림 10. 서울 선유도 선유교 야경
그림 12. 광양 백운아트홀 조형육교 야경
그림 11. 서울 서초동 센트럴 포인트교 야경
(안)에 따라 세부구조를 정밀 계산하여 실시설계를 한다. 정 밀한 구조계산을 통하여 보다 경제적인 설계안을 검토하도록 하되 당초의 미관설계 사항이 근본적으로 변경되지 않도록 하고 실시설계에 대한 설계심사 시 당초의 미관설계사항 준 수여부를 확인토록 한다.
끝으로 교량의 심미적 설계와 교량건설 단가의 두면에서 볼 때, 많은 사람들이 아름다운 교량은 비싸게 건설되어진다는 인식을 가지고 있다. 그러나 아름답고 수려한 교량은 재료의 효율적 사용으로 인하여 실제 건설비가 저렴해지는 경우도 얼마든지 있으며 혹 다소 높은 단가라 하더라도 후손에게 물 려주는 아름다운 교량은 보는 이로 하여금 국민적 자부심과 긍지를 갖게 하는 중요한 사회적 재산이라는 인식을 바탕으 로 충분히 미관을 고려하여 계획되고 설계되어야 할 것이다.
참고문헌
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3. 입체횡단시설 기술기준 및 동해설, 일본도로협회 발행, 1979.1.
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5. 다리의 모든 것(통나무다리에서 아카시대교까지), 오범수역, 전파과 학사, 1993.9.
6. Aesthetics of in Concrete Bridge Design, Stewart C.
Watson & M.K. Hurd.
7. 조형미를 고려한 교량설계지침(도시내규 제 14호), 건설부, 1987.4.
8. 도로의 구조․시설기준에 관한 규칙 - 해설 및 지침, 건설교통부제 정, 대한토목학회 발행, 2000.3
9. 장애인, 노인, 임산부 등의 편의증진보장에 관한 법률(개정 1999.1.
21), 보건복지부
10. 편의시설의 구조․재질 등에 관한 세부기준(개정 1999.6.8), 보건 복지부령
11. Bridges in Korea, (주)대림산업, (주)유신코퍼레이션 발행, 2002.09
12. Benedikt WEBER, “Damping of vibrating footbridges,”
Proceedings of Footbridge2002, Paris, 2002.
13. Akihide HATANAKA, Youngrog KWON, “Retrofit of Footbridge for Pedestrian Induced Vibration Using Compact Tuned Mass Damper,” Proceedings of Footbridge2002, Paris, 2002.
