자동차 보유대수 증가에 따른 고유가와 온실가스 배출로 자전거이용의 중요성이 대두되고 있지만, 자전거이용률은 현저하게 낮은 실정이다. 자전거이용 활성화를 위한 대책으로 전국자전거도로 사업이 진행되고 있으며 각 지방자치단체에서도 자전거도로 기본계획을 수립하여 진행되고 있다. 노선 선정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 자료 처리에 대한 연구는 명확한 결과를 도출하기엔 부족한 실정이다. 자전거도로 설계 기준에 명시되어진 종단경사도 지형상황 등으로 인하여 부득이하다고 인정되는 경우에는 예외로 한다고 되어 있다. 본 연구에선 기존 자전거도로가 여수시의 지형상황을 고려하여 개설되어 졌는지, 종단경사 기준을 고려하여 연결 가능한 자전거도로 노선 선정을 제시했다. 추가요소로 차선 수, 도로 폭을 포함시켜 개설 가능한 자전거도로 중 적합한 자전거도로 노선이 산출되었다. 향후 산지가 많은 지역을 대상으로 자전거도로 선정 시 종단경사 기준의 활용 방안으로 이용될 것이다.
자동차 보유대수 증가에 따른 고유가와 온실가스 배출로 자전거이용의 중요성이 대두되고 있지만, 자전거이용률은 현저하게 낮은 실정이다. 자전거이용 활성화를 위한 대책으로 전국자전거도로 사업이 진행되고 있으며 각 지방자치단체에서도 자전거도로 기본계획을 수립하여 진행되고 있다. 노선 선정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 자료 처리에 대한 연구는 명확한 결과를 도출하기엔 부족한 실정이다. 자전거도로 설계 기준에 명시되어진 종단경사도 지형상황 등으로 인하여 부득이하다고 인정되는 경우에는 예외로 한다고 되어 있다. 본 연구에선 기존 자전거도로가 여수시의 지형상황을 고려하여 개설되어 졌는지, 종단경사 기준을 고려하여 연결 가능한 자전거도로 노선 선정을 제시했다. 추가요소로 차선 수, 도로 폭을 포함시켜 개설 가능한 자전거도로 중 적합한 자전거도로 노선이 산출되었다. 향후 산지가 많은 지역을 대상으로 자전거도로 선정 시 종단경사 기준의 활용 방안으로 이용될 것이다.
The bicycle use activation plan reduces a greenhouse gas exhaust, and economic convenience, movement timely shortening, health effect will be able to expect but the bicycle user is few. The nationwide bicycle road projects is advanced by the countermeasure for a bicycle use activation. It is advance...
The bicycle use activation plan reduces a greenhouse gas exhaust, and economic convenience, movement timely shortening, health effect will be able to expect but the bicycle user is few. The nationwide bicycle road projects is advanced by the countermeasure for a bicycle use activation. It is advanced a bicycle road basic plan even from each local government. The research against a route selection is advanced actively. But the research against a data process is not coming out the accurate research method. It follows a financial one bicycle road design standard from ministry of land, Transport and maritime affairs. But vertical grade in bicycle road design standard is exception becoming that about unavoidable case with geomorphic environments. From the research which it sees the existing bicycle road consider should have to make the terrain situation of yeosu, slope standard connection about under considering it presented the bicycle road route selection which is possible. It included a lane and road width with additional element and establishment in the bicycle road was produced suitable bicycle road route. The area where the mountain district is many when selecting bicycle road, will be used with application plan of slope standard.
The bicycle use activation plan reduces a greenhouse gas exhaust, and economic convenience, movement timely shortening, health effect will be able to expect but the bicycle user is few. The nationwide bicycle road projects is advanced by the countermeasure for a bicycle use activation. It is advanced a bicycle road basic plan even from each local government. The research against a route selection is advanced actively. But the research against a data process is not coming out the accurate research method. It follows a financial one bicycle road design standard from ministry of land, Transport and maritime affairs. But vertical grade in bicycle road design standard is exception becoming that about unavoidable case with geomorphic environments. From the research which it sees the existing bicycle road consider should have to make the terrain situation of yeosu, slope standard connection about under considering it presented the bicycle road route selection which is possible. It included a lane and road width with additional element and establishment in the bicycle road was produced suitable bicycle road route. The area where the mountain district is many when selecting bicycle road, will be used with application plan of slope standard.
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문제 정의
본 연구에서는 대상지역인 여수시에 종단경사별 제한길이를 적용시켰고, 기준에 맞는 개설 가능한 노선을 선정해 보았다. 따라서 설계기준을 고려하고, 나아가 차선 수, 도로 폭을 적용하여 적합한 자전거도로 노선 선정 하는데 목적이 있다.
본 연구를 통해 경사에 따른 여수시 자전거도로의 영향 력을 평가하였다. 경사는 자전거도로의 선정에 기하학적 으로 반영되며, 자전거도로뿐만 아니라 자동차도로 개설 에도 반영되어야 할 것이다.
기존 연구에서는 경사 기준이 아닌 자의적으로 경사 범례를 적용시켰다. 본 연구에서는 대상지역인 여수시에 종단경사별 제한길이를 적용시켰고, 기준에 맞는 개설 가능한 노선을 선정해 보았다. 따라서 설계기준을 고려하고, 나아가 차선 수, 도로 폭을 적용하여 적합한 자전거도로 노선 선정 하는데 목적이 있다.
본 연구에서는 지상 자료를 포함하지 않은 DTM을 이용하여 경사도를 제작하였다. GIS 소프트웨어를 사용하여 DTM의 해상도를 1m, 2m, 3m로 적용하고, 각 해상도에 따른 경사 범례는 국토해양부에서 제시한 종단경사별 제한 길이 범례를 사용하여 3%는 3이상~4이하, 4%는 4이상 ~5이하, 5%는 5이상~6이하.
제안 방법
경사도의 표현을 정확하게 하기 위해 보도데이터가 아닌 도로현황도를 사용하였다. DTM을 해상도 1m, 2m, 3m로 경사 추출하여 비교하였다.
본 연구에서는 지상 자료를 포함하지 않은 DTM을 이용하여 경사도를 제작하였다. GIS 소프트웨어를 사용하여 DTM의 해상도를 1m, 2m, 3m로 적용하고, 각 해상도에 따른 경사 범례는 국토해양부에서 제시한 종단경사별 제한 길이 범례를 사용하여 3%는 3이상~4이하, 4%는 4이상 ~5이하, 5%는 5이상~6이하. 6%은 6이상~7이하, 7%는 7이상으로 구분하였다.
국토해양부에서 제시한 종단경사별 제한 길이는 경사 거리에 대한 내용을 나타낸다. GIS에서 사용하기 위해 평면거리에 따른 거리환산을 하였다.
그림 3은 자전거도로 노선을 평가하고 분석하기 위하여 경사도, 도로현황도, 보도폭, 자전거도로 데이터베이 스를 구축하였다. 경사도는 DTM을 이용하여 구축하였고, 도로와 보도폭은 여수시에 협조를 받아 구축하였다.
지형정보가 포함된 DSM의 경우 보도데이터와 정확도를 확인한 결과, 보도데 이터에 가로수와 가로등, 위치가 부정확한 결과가 나왔다. 경사도의 표현을 정확하게 하기 위해 보도데이터가 아닌 도로현황도를 사용하였다. DTM을 해상도 1m, 2m, 3m로 경사 추출하여 비교하였다.
LiDAR 데이터를 이용한 수치지형모형은 지형 또는 표면과 관련된 형상을 해석하고 보여줄 수 있도록 모형화 하는 기능을 가지고 있어 대상지의 지형 및 경사도 해석에 그 활용 가능성을 보여주고 있다. 따라서 본 연구에서는 LiDAR 데이터를 활용해 대상지의 경사도해석에 있어서 좀 더 정밀한 DSM과 DTM을 사용하였다.
정성적 평가를 통해 가로수와 위치부정확으로 보도데이터보다 도로현황도로 분석하는 방법을 선택했다. 원시데이터 해상도에 따른 경사도를 구축하고 필터링 작업을 통해 경사 도의 시각적 효과와 경사 범례에 적합한 방법을 도입하였다. 전처리 과정을 통해 구축한 경사도는 기존 자전거도로 노선이 경사기준을 고려하였는지를 판단하고 추가요소를 포함시켜 개설 가능한 자전거도로 노선을 도출하였다.
원시데이터 해상도에 따른 경사도를 구축하고 필터링 작업을 통해 경사 도의 시각적 효과와 경사 범례에 적합한 방법을 도입하였다. 전처리 과정을 통해 구축한 경사도는 기존 자전거도로 노선이 경사기준을 고려하였는지를 판단하고 추가요소를 포함시켜 개설 가능한 자전거도로 노선을 도출하였다.
경사도로 쓰일 원시 데이터 DSM(Digital Surface Model)/DTM(Digital Terrain Model)은 보도데이터와의 정성적 평가를 하였다. 정성적 평가를 통해 가로수와 위치부정확으로 보도데이터보다 도로현황도로 분석하는 방법을 선택했다. 원시데이터 해상도에 따른 경사도를 구축하고 필터링 작업을 통해 경사 도의 시각적 효과와 경사 범례에 적합한 방법을 도입하였다.
일부 구간에선 보도의 위치가 건물을 통과하는 현상이 발생했다. 주변시설 물과 건물을 관통하는 현상으로 인해 DSM과 도로데이터에 따른 정성적 평가를 실시하였다. 그림 2에서 보는 것처럼 도로데이터와 DSM간의 정성적 평가는 보도데이터보다 왜곡이 적어 교차로, 중앙 분리대, 도로폭 축소의 데이터 수정만으로도 경사 왜곡을 보정할 수 있다.
그림 2에서 보는 것처럼 도로데이터와 DSM간의 정성적 평가는 보도데이터보다 왜곡이 적어 교차로, 중앙 분리대, 도로폭 축소의 데이터 수정만으로도 경사 왜곡을 보정할 수 있다. 주변시설 물에 대한 왜곡을 줄이고 경사도의 수치를 정확하게 측정 하기 위해 DTM의 도로데이터를 경사도로 구축하였다.
표 6은 경사거리를 평면거리로 환산한 값이다. 평면거 리로 환산한 결과와 경사거리와의 차이가 없어서 본 연구 에서는 평면거리가 아닌 경사거리를 적용시켰다.
동일 지역에 대한 경사범례를 확인한 결과 median의결과값이 왜곡이 적게 발생하였다. 해상도가 1m와 2m인경사도와 자전거 도로를 병합시켰으며, 필터링은 median 을 이용하여 분석 하였다.
대상 데이터
본 연구에서는 DSM과 DTM을 비교하여 경사도 평가에 적합한 원시데이터를 선정하였다. 지형정보가 포함된 DSM의 경우 보도데이터와 정확도를 확인한 결과, 보도데 이터에 가로수와 가로등, 위치가 부정확한 결과가 나왔다.
이론/모형
해상도 3m는 1m와 2m를 비교했을 시 동일지역에 대한 왜곡이 심한 결과가 나왔다. 그래서 해상도에 따른 분석은 1m와 2m를 기준으로 필터링을 하였고, 필터링으로 쓰인 방법은 median 필터링을 사용하였다. 그림 4는 필터링 처리를 한 결과이고, median과 mean이 비슷한 결과가 나왔다.
성능/효과
첫째, LiDAR 데이터의 DSM과 DTM 자료를 통해 보도 데이터의 주변시설물을 확인할 수 있었다. DSM/DTM과보도데이터간의 정성적 평가 과정을 통해 주변시설물은 DTM에서도 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.
넷째, 자전거도로가 개설된 지역 중 한화석유화학사택과 부영여고, 도원초교는 경사가 7%이상인 곳이고, 그 제한 길이 또한 국토해양부에서 제시한 120m를 넘는 곳으로 확인되었다. 이 지역에 대한 자전거도로 개선방안이 필요한 실정이다.
다섯째, 여수시의 자전거도로 개설 가능 지역으로 4곳을 선정할 수 있었고, 경사 7%에 해당하며 제한 길이를 넘는 구간은 자전거 리프트 도입과 같은 개선점이 마련되어야 할 것이다.
둘째, DTM의 해상도 결정은 1m와 2m간의 큰 차이를 보이지 않았지만, 필터링을 통한 결과는 3%에 해당하는 종단경사에 차이를 보인 것으로 나타났다.
셋째, 필터링은 mean, median, majority 중 median의 결과가 왜곡을 덜 시키는 것을 확인 할 수 있었다.
그림 6의 종단경사 분석을 살펴보면 기존 자전거도로와 개설 불·가능한 지역을 알 수 있다. 종단경사의 결과를 가지고 기존 자전거도로와 연결 가능한 노선을 분류할수 있고, 개설 가능한 노선에 차선수, 도로폭을 포함할 수있다. 개설 가능한 노선 중 그림 7(a)지역은 충분한 도로차 선으로 인해 도로 다이어트를 권장하여 자전거전용도로 개설가능하고, 경사 5%이상에 해당하는 거리를 220m에맞게 조절한다면 자전거도로 개설에 만족한 노선이다.
본 연구에서는 DSM과 DTM을 비교하여 경사도 평가에 적합한 원시데이터를 선정하였다. 지형정보가 포함된 DSM의 경우 보도데이터와 정확도를 확인한 결과, 보도데 이터에 가로수와 가로등, 위치가 부정확한 결과가 나왔다. 경사도의 표현을 정확하게 하기 위해 보도데이터가 아닌 도로현황도를 사용하였다.
첫째, LiDAR 데이터의 DSM과 DTM 자료를 통해 보도 데이터의 주변시설물을 확인할 수 있었다. DSM/DTM과보도데이터간의 정성적 평가 과정을 통해 주변시설물은 DTM에서도 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.
후속연구
녹색교통수단인 자전거의 이용을 증대시키기 위해 2008년에는 전국 자전거 시범도시 15곳에 15,000대의 시민자전거를 제공함과 더불어 공공시설물에 자전거주차시설의 의무화 및 공무원들의 자전거 솔선수범하여 타기 등의 다양한 자전거 정책이 시행되었고, 2010년 6월 행정안전부에서는 모범도시 사례를 창출·확산하기 위해 ‘10대 자전거 거점도시’ 대상지역을 선정 및 발표했다(여수시, 2010). 선정된 도시들은 행정안전부의 지원을 받아 다양한 인프라 구축과 자전거 이용활성화를 부추길 계획이다.
경사는 자전거도로의 선정에 기하학적 으로 반영되며, 자전거도로뿐만 아니라 자동차도로 개설 에도 반영되어야 할 것이다. 향후 연구로 지형적, 환경적인 인구, 교통을 고려한 자전거도로 노선 선정 방안이 마련되어야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라 자전거도로 설계 기준에는 어떤 것들이 있는가?
우리나라 자전거도로 설계 기준을 살펴보면, 설계속도와 장애물을 인지하고 안전하게 정지하기 위하여 필요한 설계속도, 정지시거, 종단구배, 자전거도로 도로 폭 등을들 수 있다(국토해양부,2010).
국토해양부는 자전거도로 설계 시 종단경사별 제한 길이를 두고, 어떤 경우는 바람직하지 않다고 보는가?
국토해양부에서 재정한 경사는 하양경사(표 2)와 상향 경사(표 3)로 분류하고 설계속도에 따른 경사를 2%, 3%, 5%, 8%, 10%로 구분하였다. 표 4와 같이 종단경사별 제한 길이를 두고, 종단경사 5%를 초과하는 오르막경사와 3% 를 초과하는 비포장 자전거전용도로는 바람직하지 않다고 보고 있다. 표 5는 자전거도로 설계시 유효 도로 폭을 나타낸다.
DEM에 기초한 경사정보는 어떤 분야에서 매우 유용하게 활용되는가?
그러므로 이러한 경사의 항목은 경제적, 기술적, 그리고 사회·환경적 측면에 영향을 미치는 요소로 판단된다(노태호, 2005). DEM에 기초한 경사정보는 강우유출, 지하수 유동와 같은 수자원분야는 물론 도시계획 및 도로 설계분야에서도 매우 유용하게 활용된다(이근상 등, 2006).
참고문헌 (9)
국토해양부 (2010), 자전거도로 이용시설 설치 및 관리 지침, pp. 28-38.
노태호, 정인주, 이성록 (2005), 노선 선정에서 계층분석과정을 이용한 GIS의 적용, 한국지리정보학회지, 제 8권, 제 2호, pp. 55-67.
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