[논문]고속축중기를 활용한 도로과적단속 기술동향

권순민; 정영윤; 이재훈; 이경배

고속축중기를 활용한 도로과적단속 기술동향
Technical Trends of Overweight Enforcement Using the HS-WIM 원문보기

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문제 정의

본 고에서는 2012년 6월 미국에서 개최된 제 6차 국제 WIM 컨퍼런스에서 발표된 내용을 바탕으로 해외의 과적단속을 위한 정책 변화와 기술동향에 대해 기술하고자 한다.

제안 방법

한국도로공사 도로교통연구원에서는 2002년 중부내륙고속도로에 건설된 편도 2차로의 시험도로에서 시험도로를 통행하는 교통의 누적하중을 측정하여 이를 도로포장 공용성 분석을 위한 기본 정보로 활용하기 위해 고속축중기를 설치하여 자료를 축적하였다. 당초의 고속축중기 설치목적은 과적단속과는 무관한 누적축하중 DB 구축이었으며 각 차로별로 루프센서 2조, 피에조 퀄츠(Piezo-quartz) 센서 2조와 원더링 측정 센서를 설치하여 시험도로 교통개방 기간 동안의 차종 및 차축별 누적축하중분포를 수집하였다. 이 과정에서 고속축중기를 이용한 무인과 적단속에 대한 가능성을 확인하고 이 후, 2008년부터 ‘고속축중기를 이용한 무인과적단속시스템 개발’ 연구를 진행하여 무인과적단속기술 개발을 본격적으로 진행하였다.
이 과정에서 고속축중기를 이용한 무인과 적단속에 대한 가능성을 확인하고 이 후, 2008년부터 ‘고속축중기를 이용한 무인과적단속시스템 개발’ 연구를 진행하여 무인과적단속기술 개발을 본격적으로 진행하였다.
체코는 2011년 유럽 및 세계 최초로 직접단속용 고속 WIM을 법적으로 인정한 국가이다. 중량측정 센서는 피에조 퀄츠 타입 센서를 사용하였으며, 차륜 감지를 위한 원더링 센서, 데이터 교보정을 위한 온도계 및 가속도계를 적용하였다.
폴란드는 COST 323의 A(5)에 해당하는 정확도가 우수한 고속 WIM 시스템을 적용하고 있다. 콘크리트 포장에 피에조 퀄츠 타입의 센서를 사용하였으며 차량번호 인식장치(ANPR; automatic number plates recognition)와 차량특성 인식 장치(MMR; make and model recognition)를 연계한 과적단속시스템을 구성하였다. 이 차량 인식장치는 번호판 인식률 99%, 차종분류율 98%, 자동차 제조사 인식률 95%, 차량색상 인식률이 80% 정도이며 이에 따라 과적 소형화물차와 승합차까지 과적단속이 가능한 것으로 보고되고 있다.

성능/효과

과적으로 인한 포장파손의 증가는 결국 도로포장의 수명을 단축시킨다. 고속도로를 이용하는 화물 차량이 축하중 제한 기준인 10톤을 준수할 경우 포장의 공용수명을 1.0이라고 가정하고 과적에 의한 포장수명 감소를 분석해 본 결과, 11톤으로 규제할 경우 콘크리트 포장은 13%, 아스팔트 포장은 34%, 12톤으로 규제할 경우 각각 20%, 41%로 포장 수명이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 현재의 고속도로 과적차량 운행실태를 반영하여 도로포장의 수명을 산출한 결과 설계수명 대비 콘크리트 포장은 27%, 아스팔트 포장은 45%의 수명감소가 발생하는 것으로 나타났다.
한국도로공사에서는 2012년 1월 15일부터 1달간 고속 WIM을 연계한 과적 시범단속을 실시 하였다. 그 결과, 고속 WIM에서 총중량 47톤 이상으로 검측된 381대의 과적차량 중 이동단속반이 29대의 과적차량을 단속하여 이 중 27대를 고발조치하였다. 단속 전 기존교통량과 단속 시점 이후의 교통량을 비교해보면 단속 전에 비해 총중량 44톤 이상의 단속대상 교통량은 70 ~ 90% 가량 감소한 반면 40 ~ 44톤 범위의 운행제한 미단속 대상 교통량은 22% 증가하여 고속 WIM을 연계한 단속의 과적중량 저감 효과 및 과적운행 억제 효과가 매우 우수한 것으로 나타났다.
그 결과, 고속 WIM에서 총중량 47톤 이상으로 검측된 381대의 과적차량 중 이동단속반이 29대의 과적차량을 단속하여 이 중 27대를 고발조치하였다. 단속 전 기존교통량과 단속 시점 이후의 교통량을 비교해보면 단속 전에 비해 총중량 44톤 이상의 단속대상 교통량은 70 ~ 90% 가량 감소한 반면 40 ~ 44톤 범위의 운행제한 미단속 대상 교통량은 22% 증가하여 고속 WIM을 연계한 단속의 과적중량 저감 효과 및 과적운행 억제 효과가 매우 우수한 것으로 나타났다.
0이라고 가정하고 과적에 의한 포장수명 감소를 분석해 본 결과, 11톤으로 규제할 경우 콘크리트 포장은 13%, 아스팔트 포장은 34%, 12톤으로 규제할 경우 각각 20%, 41%로 포장 수명이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 현재의 고속도로 과적차량 운행실태를 반영하여 도로포장의 수명을 산출한 결과 설계수명 대비 콘크리트 포장은 27%, 아스팔트 포장은 45%의 수명감소가 발생하는 것으로 나타났다. 이러한 도로포장의 수명감소는 결국 유지보수비의 증가를 가져오며 2011년 전체 고속도로 포장 유지보수비용 788억 원의 36%에 해당하는 280억 원이 과적차량에 의한 포장파손 비용으로 추정된다.
3%에 해당한다. 일부 노선에 설치된 고속축중기를 이용해 실제 운행 중인 차량에 대한 축하중을 분석한 결과 중대형 화물차량 중 고발기준을 상회하는 과적 차량의 비중은 11%에 이르는 것으로 나타났다.

후속연구

따라서 과적단속의 실효성을 확보하기 위하여 고속 WIM과 같은 개선된 과적단속 시스템을 확대 적용할 필요가 있으며 이를 통해 “도로의 구조물을 보호하고 차량운행의 위험을 방지하기 위함” 이라는 과적단속의 근본 목적을 달성하고 과적하중에 의한 포장, 교량 등 도로구조물의 조기손상을 예방하여 도로의 유지관리 최적화를 통해 유지보수비용 절감을 도모할 수 있을 것이다.
합리적인 과적단속 기준 및 실효성 있는 단속 체계가 마련되면 관행적으로 또는 습관적으로 행해지고 있는 과적주행을 근절함으로써 건전한 물류산업질서를 확보함은 물론 대형사고, 인사 사고의 감소로 사회적 비용이 절감될 것으로 기대한다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

무인과적단속시스템은 어떻게 구성되어 있는가?

무인과적단속시스템은 차량인식 및 중량측정을 위한 포장부 센서, 과적차량 번호판 촬영을 위한 카메라 및 단속정보 표출을 위한 VMS로 구성되어 있다.

2011년 유럽 및 세게 최초로 직접단속용 고속 WIM을 법적으로 인정한 국가는 어디인가?

체코는 2011년 유럽 및 세계 최초로 직접단속용 고속 WIM을 법적으로 인정한 국가이다. 중량측정 센서는 피에조 퀄츠 타입 센서를 사용하였으며, 차륜 감지를 위한 원더링 센서, 데이터 교보정을 위한 온도계 및 가속도계를 적용하였다.

미국의 경우 대부분 과적검문소를 운영하여 과적 차량을 단속하고 있는데, 문제점은 무엇인가?

저속축중기와 고속축중기를 병행하여 사용하고 있으며 주로 고속축중기는 과적차량 선별용으로, 저속축중기는 단속용으로 사용하고 있다. 하지만 고속도로에 설치된 과적검문소의 과적단속 적발비율은 1%정도로 낮은 편이며 WIM 시스템이 많이 사용되지 않고 있어 데이터의 신뢰성이 부족하다. 또한 비효율적인 과적단속 절차 운용으로 과적운행이 일반화되어 있다.

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