$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

강한 바람이 고속도로 차량 주행 안전성에 미치는 영향 분석
The Effect of the Gust of Wind on Safety of Driving Vehicles in Higher Speed Freeways 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.11 no.2 = no.40, 2009년, pp.45 - 54  

김상엽 (서울시립대학교 교통공학과) ,  최재성 (서울시립대학교 교통공학과) ,  황경성 (서울시립대학교 교통공학과) ,  황경수 (제주대학교 행정학과)

초록

산악지역이나 해안지역을 통과하는 도로의 경우 강한 바람이 부는 지점이 있고, 이러한 지점에서 차량이 바람에 의해 전도하거나 옆으로 방향이 바뀔 수 있다. 현행 도로 설계 기준에서 강한 바람의 영향은 무시하고 있지만, 향후 고속도로 설계속도가 높아지게 되면 강한 바람의 영향은 더욱 커지게 된다. 본 연구에서는 초고속 주행 상태로 주행하는 차량에 강한 바람이 부는 경우 차량의 전도와 이탈의 관계식을 통해 그 가능성에 대해 분석했다. 이 분석에서 차량의 종류, 곡선반경, 운전자들의 강한 바람에 대응하는 소요 시간, 차량 주행속도 그리고 풍속을 달리하면서 수식적으로 전도와 이탈량을 산출했다. 그 분석 결과 차량의 전도 측면에서는 풍속 50m/s 이내에서 곡선반경이 600m 이상이면 전도 위험은 없는 것으로 나타났다. 차량의 이탈 측면에서는 풍속이 15.0m/s 이상일 경우 차량의 속도를 제한 할 필요가 있으며 풍속이 25.0m/s 이상일 경우 통행제한을 할 필요가 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 도로 설계 기준을 조정하는 경우 참고할 만하며, 특히 강한 바람이 자주 부는 지역을 통과하는 고규격 고속도로를 건설하는 경우 매우 유용한 결과가 될 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Despite vehicle instability problems caused by gusts of wind on freeways located in mountain or seaside areas, current national highway design standards overlook their detrimental effects, and if higher design speed freeways being proposed now by the government are in operation, the strong effect of...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 다음으로는 강한 바람이 불어 고속으로 주행하는 차량이 바람의 힘에 따라 도로 한쪽으로 밀려나 도로를 이탈하는 가능성에 대해 살펴본다. 이 경우도 차량 전도 분석처럼 먼저 바람이 불지 않는 때 차량이곡선부 원심력에 의해 밀려나는 현상을 먼저 규명하고 나서, 여기에 더해져 강한 바람에 의해 밀려나는 횡 방향 변화량을 살펴 보는 것이 편리 하다.
  • 그런데 이 과정에 적용할 기존 분석이론을 문헌을 통해 검토해보았는데 , 도로 분야에서 통상적으로 사용하는 설계이론을 직접 적용해서는 원하는 분석을 모두 수행할 수 없겠다는 판단을 하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 차량 역학을 전문적으로 다루는 기계공학 분야에서 사용 중인분석이론을 도입해서 차량의 전도와 이탈에 미치는 강한 바람의 영향을 세밀히 검토했다. 다음은 이 분석과정을 설명하고 있다.
  • 본 연구는 강한 바람이 부는 도로 지점에서 차량 형태를 바꿔가면서 강한 바람이 차량 주행 안전성에 얼마나 영향을 미치는지 검토했다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 강한 바람이 고속으로 주행하는 차량에 불었을 때 차량 안전성에 어떤 영향을 미칠지 계산식을 통해 분석한다. 그런데 이 과정에 적용할 기존 분석이론을 문헌을 통해 검토해보았는데 , 도로 분야에서 통상적으로 사용하는 설계이론을 직접 적용해서는 원하는 분석을 모두 수행할 수 없겠다는 판단을 하게 되었다.
  • 본 연구에서는 먼저 우리나라에서 바람이 얼마나 강하게 불 수 있는지에 대해 풍속 통계자료를 통해 살펴보고, 그 외에도 강한 바람이 차량 주행 방향에 직각으로 작용했을 때 발생하는 교통사고 유형과 이에 대한 대책 등을 살펴본다. 그 후 강한 바람에 따른 차량의 역학적 거동특성을 평면곡선에서의 차량 전도와 이탈 관계식을 통해 살펴본다.
  • , 1997〜 2006). 본 연구의 관점은 차량안전 주행여부를 확인하는 것이고, 이를 위해서는 바람이 순간적으로 차량주행 방향에 직각으로 작용하는 것이 매우 중요하므로 지역별 월별 최대풍속 자료를 조사했다. 우리나라에서는 연도별 최대풍속자료를 10분 단위로 집계하여 산출하기 때문에, 본 연구에서도 이들 자료를 1개월간 누적시켜 이들 중 가장 큰 값을 월별 최대풍속으로 정하고, 10년간 월별 최대풍속을 오름차순으로 정리하였다.
  • 본 연구의 목적은 강한 바람이 고속으로 주행하는 차량에 불었을 때 차량 안전성에 어떤 영향을 미칠지 이론적으로 검토하여, 기존 도로 선형 설계이론을 SMART Highway 도로 설계 기준 정립 단계에 적용했을 때 문제가 있을 지 여부를 확인하려는 것이다.
  • 우선 강한 바람의 영향을 고려하지 않은 상태에서 차량 전도가 발생하는 과정을 살펴보자. 다음 식 (1) 은 평면곡선을 주행하는 차량에 작용하는 원심력의 크기를 표시하고 있다.
  • 이장에서는 우리나라에서 이들 수식에 포함한 제반 변수들의 존재 범위를 도로, 차량, 교통, 자연 상황에 맞게 설정한 후, 그 변수들을 수식에 적용하여 강한 바람이 차량 주행 안전성에 문제를 발생시킬지 여부를 면밀히 검토하고자 한다.

가설 설정

  • - 그 외의 상태에서는 강한 바람이 불어도 차량은 전도하지 않는다.
  • - 차량의 주행속도는 160km/h로 한다. 이 속도로 결정한 이유는 무엇보다도 이 속도가 최근에 우리나라에서 논의 중인 고규격 고속도로에 대한 가장 높은 속도 수준이기 때문이다.
  • 도로선형 설계 기준을 결정할 때, 바람은 아무리 강하게 불어도 차량 주행에 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 가정하고 결정한다. 그러나 차량이 고속으로 곡선을 주행할 때 강한 바람이 불게 되면 아무래도 차량은 횡방향으로 밀려나 사고로 이어질 수 있기 때문에 그 가능성에 대해 검토해 볼 필요가 있다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (14)

  1. 건설교통부(2000), "도로의 구조.시설 기준에 관한 규 칙 해설및 지침", 건설교통부, p.115 

  2. 기상청(1997-2006)," 기상연보_월별 기상정보", 기상청 

  3. 김문겸(2008), "고규격 고속도로 건설에 따른 설계요소 의 변화", 서울시립대학교 박사학위 논문, p.57 

  4. 송윤섭(2004)," 자동차설계", 청문각 

  5. 이종관(2007), "강풍에 의한 차량 교통사고에 대한 연구", 관동대 석사학위 논문, p.4 

  6. 일본풍공학회 풍재해조사위원회, 유호연(역) (2005)," 강풍에 의한 도로구조의 피해사례와 저감대책", 도로교통 제 103호, 한국도로교통협회, p.111 

  7. 정운용, 정봉조, 박태규(2003), "고속도로 강풍지역 차량주행 안전성 확보방안 연구", 도로교통기술원 

  8. 최재성(1998), "도로선형에 대한 설계일관성 평가모형의 개발", 대한교통학회지 제16권 제 4호, p.196 

  9. C.J. Baker(1986), A simplified analysis of various types of wind induced road vehicle accidents, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 22, p69-p.85 

  10. Kay Fitzpatrick, Karl Zimmerman, Roger Bligh,Susan Chrysler, and Byron Blaschke(2006),Criteria for High Design Speed Facilities,FHWA, p.80 

  11. Ruediger Lamm(1999), Highway Design and Traffic Safety Engineering Handbook, Mc GRAW HILL, p.182 

  12. Texas Transportation Institute(2007), "Criteria For High Design Speed Facilities" 

  13. Thomas.D. Gillespie(1992), Fundamentals of Vehicle Dynamics, SAE, p.280 

  14. 현대자동차 홈페이지, http://www.hyundai.com/kr/ 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로