현 도로설계기준은 설계속도에 기반하여 선형설계에 관한 지침을 제시하고 있으며, 이는 설계속도가 도로 공용 후에 운전자의 주행 속도와 거의 동일할 것임을 전제하고 있다. 도로 평면 곡선부의 설계도 주어진 설계속도에 따라 운전자가 쾌적성을 유지한 채 통과할 수 있는 최소곡선반경을 기준으로 제시하고 있다. 그러나 쾌적성에 기초한 횡방향 미끄럼마찰계수는 실제 습윤노면에서 관측되는 물리적인 횡방향 미끄럼마찰계수보다 낮기 때문에 기준에 제시된 곡선반경은 최소의 의미보다는 권장 값으로 보는 것이 합리적이다. 아울러, 최소곡선반경보다 여유로운 설계 값을 선호하는 실무관행으로 도로 공용 후 운전자의 주행속도는 설계속도를 상회하여 설계속도가 주행속도를 대표하지 못하는 결과를 초래하고, 결과적으로 현 설계기준의 주요전제를 위반하게 될 것으로 본다. 이러한 연구 가정을 검토하기 위해 지방부 도로에서 노면 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 조사하였다. 연구결과로, 쾌적성에 기반한 미끄럼 마찰계수와 물리적인 미끄럼마찰계수와의 차이에 따른 안전여유를 정량적으로 제시했고, 안전여유 및 설계관행에 따른 여유로운 설계로 인해 설계속도와 주행속도 간에 괴리가 발생함을 제시했다. 이를 토대로, 현 설계속도 기반의 선형설계는 최소기준과 더불어 설계속도와 주행속도 사이의 괴리를 최소화할 수 있는 선형 설계 관리 방안이 마련될 필요가 있다.
현 도로설계기준은 설계속도에 기반하여 선형설계에 관한 지침을 제시하고 있으며, 이는 설계속도가 도로 공용 후에 운전자의 주행 속도와 거의 동일할 것임을 전제하고 있다. 도로 평면 곡선부의 설계도 주어진 설계속도에 따라 운전자가 쾌적성을 유지한 채 통과할 수 있는 최소곡선반경을 기준으로 제시하고 있다. 그러나 쾌적성에 기초한 횡방향 미끄럼마찰계수는 실제 습윤노면에서 관측되는 물리적인 횡방향 미끄럼마찰계수보다 낮기 때문에 기준에 제시된 곡선반경은 최소의 의미보다는 권장 값으로 보는 것이 합리적이다. 아울러, 최소곡선반경보다 여유로운 설계 값을 선호하는 실무관행으로 도로 공용 후 운전자의 주행속도는 설계속도를 상회하여 설계속도가 주행속도를 대표하지 못하는 결과를 초래하고, 결과적으로 현 설계기준의 주요전제를 위반하게 될 것으로 본다. 이러한 연구 가정을 검토하기 위해 지방부 도로에서 노면 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 조사하였다. 연구결과로, 쾌적성에 기반한 미끄럼 마찰계수와 물리적인 미끄럼마찰계수와의 차이에 따른 안전여유를 정량적으로 제시했고, 안전여유 및 설계관행에 따른 여유로운 설계로 인해 설계속도와 주행속도 간에 괴리가 발생함을 제시했다. 이를 토대로, 현 설계속도 기반의 선형설계는 최소기준과 더불어 설계속도와 주행속도 사이의 괴리를 최소화할 수 있는 선형 설계 관리 방안이 마련될 필요가 있다.
Road design guideline provides the directions on how to design a road alignment based on design speed, and this guideline has a design expectation in that design speed is supposed to be equal to the operating speed of drivers. Horizontal curve design is also based on design speed, and minimum radius...
Road design guideline provides the directions on how to design a road alignment based on design speed, and this guideline has a design expectation in that design speed is supposed to be equal to the operating speed of drivers. Horizontal curve design is also based on design speed, and minimum radius is derived based on the drivers comfort while negotiating the curve. However, side friction reflecting drivers comfort is lower than a physical friction measured on wet road surface, therefore, it is reasonable to regard the criterion on minimum radius has a safety margin. Futhermore, the practical preference of choosing the larger radius than minimum leads to a noticeable gap between design speed and operating speed, so links to the violation of design expectation implicated in the guideline. In order to review this assumption, friction and operating speed at rural roads was measured and observed. As the results, a safety margin brought out by the gap between comfort-based friction and measured friction is qualitatively derived. Also, the gap between design speed and operating speed presumably caused by the safety margin and practical preference is analysed. By this, it is suggested that current design guideline should provides not only the minimum radius but also the management of road alignment design to minimize the gap between the design speed and operating speed.
Road design guideline provides the directions on how to design a road alignment based on design speed, and this guideline has a design expectation in that design speed is supposed to be equal to the operating speed of drivers. Horizontal curve design is also based on design speed, and minimum radius is derived based on the drivers comfort while negotiating the curve. However, side friction reflecting drivers comfort is lower than a physical friction measured on wet road surface, therefore, it is reasonable to regard the criterion on minimum radius has a safety margin. Futhermore, the practical preference of choosing the larger radius than minimum leads to a noticeable gap between design speed and operating speed, so links to the violation of design expectation implicated in the guideline. In order to review this assumption, friction and operating speed at rural roads was measured and observed. As the results, a safety margin brought out by the gap between comfort-based friction and measured friction is qualitatively derived. Also, the gap between design speed and operating speed presumably caused by the safety margin and practical preference is analysed. By this, it is suggested that current design guideline should provides not only the minimum radius but also the management of road alignment design to minimize the gap between the design speed and operating speed.
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문제 정의
본 논문은 설계속도에 따라 규정된 최소곡선 반경 기준은 해당 도로에 부여된 기능을 충족하기 위해 설계구간 내에서 가장 열악한 설계지점의 하한치를 규정하고 있다는 의미와 함께 설계구간 내에서 운전자의 주행속도를 설계속도와 크게 다르지 않게 유지할 수 있는 소위 “제어(control)”포인트의 역할도 동시에 하는 것으로 이해하는 것이 바람직하다고 본다. 따라서 설계속도 기반의 선형설계가 공용 후에도 개념과 구현 사이에 일관성을 유지하기 위해서는 평면선형 설계관리가 필요하다는 것이 본 논문의 제안점이다.
논문에서 제기코자 하는 문제점은 도로 설계속도는 공용후 주행속도를 대표할 수 있어야 하지만 앞서 언급한 두 가지 이유로 인해 설계속도를 크게 상회하는 주행속도가 발생할 개연성이 있으며 이러한 점이 설계속도 기반 선형설계의 한계점이라는 것이다. 따라서 이를 극복할 수 있는 방안 마련의 필요성을 제기하는 것이 논문의 목적이다.
본 논문은 설계속도 기반 선형설계의 한계점에 대해 검토하였다. 설계속도 기반 선형설계는 최소기준 중심의 설계로써 토목설계에서 언급하는 안전여유를 고려하고 있다.
본 논문은 설계속도에 따라 규정된 최소곡선반경 기준은 해당 도로에 부여된 기능을 충족하기 위해 설계구간 내에서 가장 열악한 설계지점의 하한치를 규정하고 있다는 의미와 함께 설계구간 내에서 운전자의 주행속도를 설계속도와 크게 다르지 않게 유지할 수 있는 소위 “제어(control)”포인트의 역할도 동시에 하는 것으로 이해하는 것이 바람직하다고 본다.
그러나 현 도로설계기준은 최소설계기준은 분명하게 제시하고 있으나 최소기준 이상으로 설계되는 조건에 대해서는 분명한 규정을 제시하지 않고 있다. 본 논문은 이러한 점이 설계속도와 공용 후 운전자의 주행속도 간에 큰 차이를 가져올 수 있는 개연성을 주고 있다고 본다.
본 논문은 이상의 연구 배경을 염두에 두고 설계속도 기반의 도로 선형설계에 대한 개념적 고찰과 도로 평면선형 설계에 포함된 안전여유를 정의해 보았다. 쾌적성에 기반한 최소 곡선반경기준이 이미 안전여유를 내포하고 있음에도 불구하고 설계실무에서 최소곡선반경보다 여유로운 곡선반경을 선호하는 관행이 궁극적으로는 설계속도를 크게 상회하는 주행속도로 이어질 개연성에 주목하였다.
이를 토대로 쾌적성을 기반으로 한 최소곡선 반경 기준은 최소한 물리적으로 안전한 곡선반경보다도 안전여유가 고려되어 있다는 것을 제시하려고 한다. 운전자의 주행속도를 조사한 이유는 안전여유 및 최소곡선 반경 이상으로 설계를 시행하는 실무 관행이 궁극적으로 설계속도와 주행속도 사이에 큰 괴리를 발생시키는 측면에 대해 검토하고자 하였다.
더욱이 현 도로설계기준에서도 언급한 바와 같이 최소곡선반경보다도 여유로운 설계 값을 선택하라는 권고는 안전여유를 더욱 높이는 결과를 초래할 수 있다. 이러한 관점에서 본 연구는 현장 조사된 미끄럼마찰계수와 주행속도 자료를 이용하여 연구배경과 논점에서 제기한 현상이 사실상 도로현장에서 발생되고 있음을 입증하였다. 연구결과를 통한 제안으로, 설계속도 기반 평면선형 설계는 최소 값 규정과 더불어 설계속도와 도로 공용 후 주행속도 간에 큰 차이가 발생하지 않도록 하는 설계관리가 필요함을 제시하였다.
미끄럼마찰계수를 조사한 이유는 쾌적성을 기반으로 한 최소 곡선반경 설계와 실제 습윤 노면상태에서 조사되는 미끄럼마찰계수와의 차이를 검토해보는 것이다. 이를 토대로 쾌적성을 기반으로 한 최소곡선 반경 기준은 최소한 물리적으로 안전한 곡선반경보다도 안전여유가 고려되어 있다는 것을 제시하려고 한다. 운전자의 주행속도를 조사한 이유는 안전여유 및 최소곡선 반경 이상으로 설계를 시행하는 실무 관행이 궁극적으로 설계속도와 주행속도 사이에 큰 괴리를 발생시키는 측면에 대해 검토하고자 하였다.
본 논문에서는 두 가지 연구 논점을 검토했다. 첫째는 도로설계실무에서 막연히 논의만 되었던 안전여유에 대한 정량적인 값을 산출해보는 것이고 둘째는 안전여유 및 설계실무에서 최소곡선반경보다 여유로운 곡선반경의 선정으로 인한 도로 공용 후 파생되는 주행속도에 대해 검토하는 것이다.
본 논문은 이상의 연구 배경을 염두에 두고 설계속도 기반의 도로 선형설계에 대한 개념적 고찰과 도로 평면선형 설계에 포함된 안전여유를 정의해 보았다. 쾌적성에 기반한 최소 곡선반경기준이 이미 안전여유를 내포하고 있음에도 불구하고 설계실무에서 최소곡선반경보다 여유로운 곡선반경을 선호하는 관행이 궁극적으로는 설계속도를 크게 상회하는 주행속도로 이어질 개연성에 주목하였다. 본 논문에서는 두 가지 연구 논점을 검토했다.
가설 설정
이들 자료는 검지기에 저장되고 조사시간이 끝난 후에 RS232 포트를 통해 개인용 컴퓨터로 옮겨진다. 조사장비를 통해 조사된 자료 중 추종이 일어날 수 있는 차두시간이 10초 이하인 경우는 다른 차량의 영향을 받았다고 가정하고 자료에서 제외하였으며, 차종은 승용차로 국한하여 분석을 수행하였다.
제안 방법
도로평면선형 설계에 있어 쾌적성에 기초한 횡방향 미끄럼 마찰계수는 실제 습윤노면에서 관측되는 물리적인 횡방향 미끄럼마찰계수보다 낮기 때문에 기준에 제시된 곡선반경은 최소의 의미보다는 권장 값으로 보는 것이 타당하다고 전제하고, 지방부 왕복 4차로 구간을 대상으로 도로 노면의 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 실증 조사하여 본 연구에서 제기한 두 가지 논점 중 안전여유에 대한 정량적인 값과 주행속도와 설계속도 간에 차이에 대해서도 정량적으로 제시하였다. 분석결과, 조사대상구간에서 추정된 횡방향 미끄럼마찰계수를 이용한 속도는 100.
조사는 총 3회(2006년 6월, 2006년 11월, 2007년 5월)로 나누어 수행되었으며, 조사속도는 설계속도와 동일하게 80km/h에서 수행하였다. 미끄럼 저항은 습윤 노면과 동일한 환경을 모사하기 위해 노면에 살수하고, 조사속도에서 타이어를 제동한 다음, 필요한 견인력을 측정하는 방법을 이용하였다. 미끄럼 저항을 조사하기 위한 장비는 미국의 K.
현장조사의 내용은 도로 노면의 미끄럼마찰계수와 운전자의 주행속도로 이루어져 있다. 미끄럼마찰계수는 조사대상 도로의 직선부에서 종방향 미끄럼마찰계수를 산정한 이후에 국외문헌에서 제시한 방법에 따라 횡방향 미끄럼마찰계수를 추정하였다. 주행속도 조사는 이동식 검지기를 이용하여 도로 구간을 약 100m 간격으로 나누어 연속적으로 시행하였다.
향후 연구는 평면선형 설계관리에 대한 구체적인 방법론을 개발하는 것이다. 본 연구에서 추천하는 방법은 도로설계단계에서 도로 선형조건에 따른 주행속도의 프로파일을 이용하는 것이다. 이를 위해서는 도로 직선부나 곡선부 등 설계요소에 따른 주행속도를 신뢰성 있게 추정할 수 있는 모형식이 필요하다.
본 장비는 트레일러 형식의 차량을 이용하여 미끄럼 마찰계수을 측정하게 되며 습윤 노면을 모사하기 위한 살수 장치, 시험륜의 브레이크 장치, 시험륜의 견인력을 측정할 수 있는 계측 시스템 등으로 구성된다. 측정은 사전 계획된 속도로 장비를 주행시키면서 시험륜 앞에 살수를 하여 습윤 노면을 모사한다.
연구범위는 서론에서 제기한 두 가지 연구 논점에 대해 이론적 배경을 설명하고 현장조사 자료를 이용하여 논점에 대해 정량화된 결과를 제시하기 위해 현장조사를 통하여 도로 노면의 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 조사하였다. 미끄럼마찰계수를 조사한 이유는 쾌적성을 기반으로 한 최소 곡선반경 설계와 실제 습윤 노면상태에서 조사되는 미끄럼마찰계수와의 차이를 검토해보는 것이다.
현장 조사 지점에서 종방향 미끄럼마찰계수를 조사하였다. 조사는 총 3회(2006년 6월, 2006년 11월, 2007년 5월)로 나누어 수행되었으며, 조사속도는 설계속도와 동일하게 80km/h에서 수행하였다. 미끄럼 저항은 습윤 노면과 동일한 환경을 모사하기 위해 노면에 살수하고, 조사속도에서 타이어를 제동한 다음, 필요한 견인력을 측정하는 방법을 이용하였다.
미끄럼마찰계수는 조사대상 도로의 직선부에서 종방향 미끄럼마찰계수를 산정한 이후에 국외문헌에서 제시한 방법에 따라 횡방향 미끄럼마찰계수를 추정하였다. 주행속도 조사는 이동식 검지기를 이용하여 도로 구간을 약 100m 간격으로 나누어 연속적으로 시행하였다. 횡방향 미끄럼마찰계수를 이용하여 본 논문에서 정의한 안전여유의 크기를 제시하였고 속도조사자료를 이용하여 대상도로의 설계속도와 곡선부 지점에서 조사된 주행속도를 비교하였다.
본 장비는 트레일러 형식의 차량을 이용하여 미끄럼 마찰계수을 측정하게 되며 습윤 노면을 모사하기 위한 살수 장치, 시험륜의 브레이크 장치, 시험륜의 견인력을 측정할 수 있는 계측 시스템 등으로 구성된다. 측정은 사전 계획된 속도로 장비를 주행시키면서 시험륜 앞에 살수를 하여 습윤 노면을 모사한다. 살수 시작 약 0.
현장 조사 지점에서 종방향 미끄럼마찰계수를 조사하였다. 조사는 총 3회(2006년 6월, 2006년 11월, 2007년 5월)로 나누어 수행되었으며, 조사속도는 설계속도와 동일하게 80km/h에서 수행하였다.
다만 현장조사 범위의 제약으로 지방부 왕복 4차로 국도 한 구간을 대상으로 연구가 수행된 점이 연구 한계로 볼수있다. 현장조사는 동일 도로 구간에서 미끄럼마찰계수와 운전자의 주행속도 조사를 시행하였으며, 자료 분석을 토대로 위에 제시된 두 가지 논점을 검토코자 한다.
주행속도 조사는 이동식 검지기를 이용하여 도로 구간을 약 100m 간격으로 나누어 연속적으로 시행하였다. 횡방향 미끄럼마찰계수를 이용하여 본 논문에서 정의한 안전여유의 크기를 제시하였고 속도조사자료를 이용하여 대상도로의 설계속도와 곡선부 지점에서 조사된 주행속도를 비교하였다.
대상 데이터
검지원리는 자기장(magnetic field) 위로 통과하는 차량의 영향을 검지하고, 검지기 내의 마이크로컴퓨터가 이를 토대로 지점속도(spot speed)를 예측하게 된다. 검지기로부터 수집되는 자료는 차량속도, 검지시간, 차두시간, 차량길이이다. 이들 자료는 검지기에 저장되고 조사시간이 끝난 후에 RS232 포트를 통해 개인용 컴퓨터로 옮겨진다.
연구방법은 현장조사방법을 채택하였고, 조사지점은 도로 선형조건이 양호한 구간으로 국도 47호선 경기도 파주 근방이다(그림 1 참조). 대상도로는 일반도로 평지부의 기준에 따라 80km/h로 설계되었으며, 도로의 전반적 기하구조 조건은 매우 양호한 상태이다. 제한속도는 설계속도와 동일하게 80km/h이다.
지점 선정은 도로 선형 이외에 주행속도에 영향을 줄 수 있는 외부 요인을 최대한 배제하는데 초점을 두었다. 선정기준은 교차로의 영향이 없는 곳, 도로 주변 영향이 최소화된 곳, 도로에 인접하여 또는 진행방향으로 운전자의 주행에 비정상적인 상황 유발을 일으킬 수 있는 교량, 학교, 공장이 없는 곳을 선정하였다.
조사지점은 도로 선형조건이 양호한 구간으로 선정했다. 선정된 지점은 국도 47호선으로 경기도 파주에 위치하고 있다(그림 1 참조). 대상도로는 일반도로 평지부의 기준에 따라 80km/h로 설계되었으며, 도로의 전반적 기하구조 조건은 매우 양호한 상태이다.
속도 조사는 추월차로에서 조사되었다. 속도자료 수집은 미국 nu-metrics사의 NC-97을 이용하였다. 검지기는 가로 16cm, 세로 14cm, 높이 2cm 정도로 운전자에게 쉽게 식별되지 않을 정도의 크기이다.
연구방법은 현장조사방법을 채택하였고, 조사지점은 도로 선형조건이 양호한 구간으로 국도 47호선 경기도 파주 근방이다(그림 1 참조). 대상도로는 일반도로 평지부의 기준에 따라 80km/h로 설계되었으며, 도로의 전반적 기하구조 조건은 매우 양호한 상태이다.
조사지점은 도로 선형조건이 양호한 구간으로 선정했다. 선정된 지점은 국도 47호선으로 경기도 파주에 위치하고 있다(그림 1 참조).
이론/모형
미끄럼 저항은 습윤 노면과 동일한 환경을 모사하기 위해 노면에 살수하고, 조사속도에서 타이어를 제동한 다음, 필요한 견인력을 측정하는 방법을 이용하였다. 미끄럼 저항을 조사하기 위한 장비는 미국의 K. J. Law Engineers(주)에서 제작한 포장 미끄럼 측정장비 (Pavement Friction Tester)를 이용하였다(그림 2 참조).
성능/효과
건조노면 조건에서 운전자의 주행속도를 조사한 결과, 곡선부 전체 조사지점에서 주행속도가 설계속도를 초과하였으며 그 차이는 최소 26km/h에서 최대 54km/h까지 나타났다. 이상의 조사결과를 토대로 볼 때, 설계속도 기반의 평면선형 설계는 최소 값 규정만이 제시되고 여유로운 설계에 대한 관리규정이 없는 관계로 설계속도는 공용 후에 주행속도를 대표하지 못한 결과를 초래하였다.
도로평면선형 설계에 있어 쾌적성에 기초한 횡방향 미끄럼 마찰계수는 실제 습윤노면에서 관측되는 물리적인 횡방향 미끄럼마찰계수보다 낮기 때문에 기준에 제시된 곡선반경은 최소의 의미보다는 권장 값으로 보는 것이 타당하다고 전제하고, 지방부 왕복 4차로 구간을 대상으로 도로 노면의 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 실증 조사하여 본 연구에서 제기한 두 가지 논점 중 안전여유에 대한 정량적인 값과 주행속도와 설계속도 간에 차이에 대해서도 정량적으로 제시하였다. 분석결과, 조사대상구간에서 추정된 횡방향 미끄럼마찰계수를 이용한 속도는 100.8km/h로 안전여유는 20.8km/h로 나타났다. 이 값이 습윤노면 상태에서 조사된 미끄럼마찰계수를 적용한 것임을 감안 시 건조노면에서의 안전여유는 이보다 높다.
표 4는 현장조사 구간 내 곡선부 지점별로 조사된 주행속도를 나타낸 것이다. 분석결과를 보면 모든 곡선부 조사지점에서 설계속도를 크게 상회하는 주행속도가 조사되었다. 곡선부 주행속도는 106km/h에서 134km/h까지 분포되어 있다(그림 3 참조).
이러한 관점에서 본 연구는 현장 조사된 미끄럼마찰계수와 주행속도 자료를 이용하여 연구배경과 논점에서 제기한 현상이 사실상 도로현장에서 발생되고 있음을 입증하였다. 연구결과를 통한 제안으로, 설계속도 기반 평면선형 설계는 최소 값 규정과 더불어 설계속도와 도로 공용 후 주행속도 간에 큰 차이가 발생하지 않도록 하는 설계관리가 필요함을 제시하였다.
건조노면 조건에서 운전자의 주행속도를 조사한 결과, 곡선부 전체 조사지점에서 주행속도가 설계속도를 초과하였으며 그 차이는 최소 26km/h에서 최대 54km/h까지 나타났다. 이상의 조사결과를 토대로 볼 때, 설계속도 기반의 평면선형 설계는 최소 값 규정만이 제시되고 여유로운 설계에 대한 관리규정이 없는 관계로 설계속도는 공용 후에 주행속도를 대표하지 못한 결과를 초래하였다. 이는 단순히 경제적인 관점에서만 불합리성을 주는 것이 아니라 운전자의 과속 주행을 유도하여 도로 안전 관점에서 바람직하지 못한 결과를 초래한다.
곡선부 주행속도는 106km/h에서 134km/h까지 분포되어 있다(그림 3 참조). 주행속도와 설계속도(80km/h)의 차이를 비교한 결과, 설계속도보다 20km/h 이상 차이가 나는 지점수가 1개, 30km/h 이상 차이가 나는 지점이 11지점, 40km/h 이상 차이가 나는 지점이 8지점, 50km/h 이상 차이가 나는 지점이 1개소로 나타났다.
표 3은 안전여유를 나타낸 것이다. 쾌적성에 기반하여 설계된 최소곡선반경에서 운전자의 설계속도는 80km/h(현 기준값)이며 실측 종방향 미끄럼 마찰계수로 추정된 횡방향 미끄럼마찰계수를 이용한 속도는 100.8km/h로, 본 논문에서 정의한 안전여유는 20.8km/h로 나타났다. 분석 의미는 운전자가 해당 최소곡선반경으로 설계된 지점에서 100.
후속연구
논문에서 제기코자 하는 문제점은 도로 설계속도는 공용후 주행속도를 대표할 수 있어야 하지만 앞서 언급한 두 가지 이유로 인해 설계속도를 크게 상회하는 주행속도가 발생할 개연성이 있으며 이러한 점이 설계속도 기반 선형설계의 한계점이라는 것이다. 따라서 이를 극복할 수 있는 방안 마련의 필요성을 제기하는 것이 논문의 목적이다.
이를 토대로 그동안 쾌적성이라는 막연한 개념으로 정의된 최소곡선반경 기준에 내포된 안전여유를 도로설계 실무자가 정량적으로 이해할 수 있는 계기를 마련하고, 최소 곡선반경 기준을 초과하여 도로 선형설계를 시행 시에 운전자의 주행속도와 설계속도 간에 차이도 정량적인 수치로 이해할 수 있는 단초를 제공하는 측면에서 본 연구가 기여할 것으로 본다. 다만 현장조사 범위의 제약으로 지방부 왕복 4차로 국도 한 구간을 대상으로 연구가 수행된 점이 연구 한계로 볼수있다. 현장조사는 동일 도로 구간에서 미끄럼마찰계수와 운전자의 주행속도 조사를 시행하였으며, 자료 분석을 토대로 위에 제시된 두 가지 논점을 검토코자 한다.
이를 위해서는 도로 직선부나 곡선부 등 설계요소에 따른 주행속도를 신뢰성 있게 추정할 수 있는 모형식이 필요하다. 또한 설계속도와 주행속도 간의 차이에 대한 합리적인 기준 값을 설정할 필요가 있으며, 공용중인 도로의 주행속도를 고려한 제한속도 설정에 관한 연구도 필요하다. 도로설계실무에서는 본 연구에서 제시한 안전여유와 여유로운 평면 선형 설계가 궁극적으로는 설계속도와 주행속도 간에 큰 괴리를 발생함을 고려하여 선형 설계를 시행하는 것이 바람직하다.
여기서 두 가지 연구 논점이 생기는데 첫째는 최소 곡선반경 기준에 포함된 안전여유가 어느 정도 인가와 둘째는 실제 대부분의 통행이 이루어지는 건조한 도로노면에서 운전자의 주행속도와 설계속도 간에 차이이다. 이를 토대로 그동안 쾌적성이라는 막연한 개념으로 정의된 최소곡선반경 기준에 내포된 안전여유를 도로설계 실무자가 정량적으로 이해할 수 있는 계기를 마련하고, 최소 곡선반경 기준을 초과하여 도로 선형설계를 시행 시에 운전자의 주행속도와 설계속도 간에 차이도 정량적인 수치로 이해할 수 있는 단초를 제공하는 측면에서 본 연구가 기여할 것으로 본다. 다만 현장조사 범위의 제약으로 지방부 왕복 4차로 국도 한 구간을 대상으로 연구가 수행된 점이 연구 한계로 볼수있다.
향후 연구는 평면선형 설계관리에 대한 구체적인 방법론을 개발하는 것이다. 본 연구에서 추천하는 방법은 도로설계단계에서 도로 선형조건에 따른 주행속도의 프로파일을 이용하는 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
도로 설계속도란?
도로 설계속도는 기상 조건이 양호한 상태에서 평균적 운전 기술을 가진 운전자가 쾌적성을 유지하고 주행할 수 있는 최고 속도이다. 설계속도가 도로설계요소를 정하는 기초 근거로 사용되는 이유는 도로 공용 시 운전자가 선택할 것으로 예상되는 주행속도를 대표할 수 있다고 보기 때문이다.
설계속도가 도로설계요소를 정하는 기초 근거로 사용되는 이유는?
도로 설계속도는 기상 조건이 양호한 상태에서 평균적 운전 기술을 가진 운전자가 쾌적성을 유지하고 주행할 수 있는 최고 속도이다. 설계속도가 도로설계요소를 정하는 기초 근거로 사용되는 이유는 도로 공용 시 운전자가 선택할 것으로 예상되는 주행속도를 대표할 수 있다고 보기 때문이다. 평면 곡선부의 설계에 있어서도, 운전자가 설계속도로 주행 시 쾌적성을 유지한 채 곡선부를 통과할 수 있는 최소곡선반경 기준을 제시하고 있다.
현 설계속도 기반 선형설계의 한계는 무엇인가?
설계속도 기반의 도로 설계는 최소에 관한 분명한 기준을 두고 있는 반면에 이를 초과하는 설계에 있어서는 어떠한 제약도 사실상 제시하고 있지 않다. 이는 설계의 유연성을 고려한 측면이라고 볼 수 있으나 도로 운영 관점에서는 운전자의 과속을 유발하는 등의 심각한 부작용을 초래하는 단서를 제공하는 양면성을 가지고 있다. 이러한 부분이 현 설계속도 기반 선형설계의 한계이기도 하다.
참고문헌 (7)
건설교통부(2000), 도로의 구조.시설기준에 관한 규칙 해설 및 지침
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