[논문]길어깨를 활용한 2차로 도로 기능개선 방안 연구

최기주; 심상우

doi:10.12652/ksce.2013.33.4.1551

문제 정의

따라서 본 연구에서는 길어깨를 활용하여 기존 2차로 도로의 확장 없이 이러한 문제를 해결하고자 하였다. 이를 위해 길어깨를 활용한 사례 조사를 기반으로 개선대안을 설정하고, 각 대안별 시뮬레이션 및 효과 분석을 통해 최적의 개선대안을 도출하는 것을 목적으로 하였다.
따라서 본 연구에서는 길어깨를 활용하여 기존 2차로 도로의 확장 없이 이러한 문제를 해결하고자 하였다. 이를 위해 길어깨를 활용한 사례 조사를 기반으로 개선대안을 설정하고, 각 대안별 시뮬레이션 및 효과 분석을 통해 최적의 개선대안을 도출하는 것을 목적으로 하였다.
이 중 추월시거 확보 및 운영을 통한 개선방안을 제외하면 오르막차로, 턴아웃, 양보차로, 짧은 4차로구간 설치와 같이 추가 차로 확보를 통한 개선방안이 있으므로 이에 대하여 검토하였다.
즉, 개선 대안의 효과가 있다면 분석 구간의 속도가 증가하게 되며, 이는 총 지체율이 개선되는 것을 의미한다. 따라서 본 연구에서는 분석 구간의 평균속도를 개선 대안을 평가하는 효과척도로 설정하였다.
국내 2차로 도로의 경우 교통량이 많지 않고 그 결과 경제성이 부족하여 확장 등이 용이하지 않은 현실이며, 2차로 도로의 용량의 감소는 저속차량 및 회전차량 때문에 주로 발생하고 있다. 본 연구는 길어깨 활용을 통해 2차로 도로의 이러한 문제를 해결하고자 하였으며, 길어깨 활용 사례 조사를 기반으로 개선대안을 제시하고, 각 대안별 시뮬레이션 분석을 통해 대안별 효과를 검토하였다.

제안 방법

양보차로 및 유턴 구간의 길이는 ｢도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙｣의 좌회전차로 길이 산정방식을 적용하였으며, 그 식은 다음과 같다.
3지 교차로에서는 좌회전 대기차량으로 인해 본선의 지체가 발생하므로 좌회전 대기차량과 관계없이 정상적으로 진행할 수 있는 방안이 요구된다. 일반적으로 좌회전베이를 설치하여 이러한 문제를 일부 해결할 수 있으나 이 경우 부도로에서의 좌회전 차량으로 인해 본선 직진 차량이 진행을 못하는 경우가 발생할 수 있으므로 이러한 문제도 동시에 해결하고자 다음의 개선대안을 제시하였다.
첫 번째 개선안은 2+1 도로의 경우와 같이 추월차로를 만들어 용량을 증대하는 방식을 응용하여 본 연구에서는 길어깨에 임시양보차로를 설치하는 것이다. 이 개선안은 본선 및 부도로의 좌회전 차량에 관계없이 진행할 수 있는 장점이 있으나 부도로의 차량과 본선의 차량의 상충이 다수 발생하는 단점이 있다.
시뮬레이션을 수행하기 위해서는 입력 자료로 네트워크와 교통량 자료가 필요하므로 도로등급에 따른 용량 및 속도를 설정하여야 한다. 이에 본 연구에서는 도로등급에 따른 용량 및 속도는 도로용량 편람을 참조하여 1,600 pcphpl, 자유속도 80 km/h, 제한속도 60 km/h를 적용하였다.
따라서 3지 비신호교차로 개선1안의 경우 가속을 위한 길이도 필요하므로 총 길이를 65 m (25 m + 15 m + 25 m)로 설정하였고, 그 외 유턴 구간의 경우는 80 m ((25 m + 15 m) × 2)로 적용하였다.
일반적으로 2차로 도로에서 12시간 교통량이 7,200대 이상일 때 확장을 실시하며, 이를 시간당 교통량으로 환산하면 600대 이상인 경우이다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 분석 교통량을 500대/시를 최대값으로 적용하였다. 다양한 상황을 고려하기 위해 본선 교통량은 100대/시, 300대/시, 500대/시로 설정하였고, 좌회전 교통량은 본선 교통량의 10%인 10대/시, 30대/시, 50대/시를 적용하였다.
본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 분석 교통량을 500대/시를 최대값으로 적용하였다. 다양한 상황을 고려하기 위해 본선 교통량은 100대/시, 300대/시, 500대/시로 설정하였고, 좌회전 교통량은 본선 교통량의 10%인 10대/시, 30대/시, 50대/시를 적용하였다. 부도로의 교통량은 진출입 각 50대/시로 설정하여 2차로 도로의 본선 교통량이 600대/시를 초과하지 않도록 하였다.
다양한 상황을 고려하기 위해 본선 교통량은 100대/시, 300대/시, 500대/시로 설정하였고, 좌회전 교통량은 본선 교통량의 10%인 10대/시, 30대/시, 50대/시를 적용하였다. 부도로의 교통량은 진출입 각 50대/시로 설정하여 2차로 도로의 본선 교통량이 600대/시를 초과하지 않도록 하였다.
또한 2차로도로의 경우 추월이 제한되므로 본선 교통량 외에 반대차선교통량의 영향을 많이 받기 때문에 이를 고려할 필요가 있다. 시뮬레이션 분석은 이러한 점을 반영하여 본선 교통량 3개 수준과 반대차선 교통량 3개 수준, 총 9개 상황에 대하여 2개의 개선대안에 각각 적용하여 분석하였다.

대상 데이터

따라서 본 연구에서는 보조간선도로급에 해당하는 국도와 지방도를 개선 대안의 적용대상으로 하였으며, Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2010)의 『2+1차로 도로설계기준』을 반영하여 도로폭은 측방여유폭 등을 고려하여 11.0 m를 기준으로 설정하였고, 세부 내용은 Fig. 4와 같다.
2차로 도로는 대기하는 좌회전차량으로 인해 직진 차량의 진행이 어려워 주로 용량이 감소하고 있다. 본 연구에서는 국내외 사례 조사에서 효과가 입증된 2+1 도로 및 TWLTLs을 적용하여 2차로 도로에 산재하여 있는 3지 비신호교차로를 대상으로 개선대안을 설정하였다.
본 연구에서는 지방부 2차로 도로의 독립 비신호교차로를 대상으로 하므로 네트워크의 길이는 500 m로 한정하여 분석하였다.

데이터처리

개선 대안을 실제 2차로 도로에 적용하기는 어려우므로 Transmodeler Tool을 이용한 시뮬레이션 분석을 통해 본 연구의 개선대안에 대하여 효과 분석을 실시하였다.

성능/효과

유럽에서는 2차로도로의 용량을 개선하는데 주로 2+1 도로를 개선방안으로 이용하고 있다. 2+1 도로 도입으로 인해 양방향 2차로의 경우에 비해 통행속도가 약 2 km/h 정도 개선되었으며, 교통량이 많은 시간대에 통행속도 개선효과가 더욱 높은 것으로 나타났다. 또한 2+1 도로는 추월 차로 확보를 통해 추월로 인한 사고 위험도가 감소되어 교통사고 발생이 감소되었다.
Swedish Road Administration (2008)에 의하면 스웨덴은 현재 약 400 km 이상의 2+1 도로가 건설되어 있으며, 매년 200∼250 km의 양방향 2차로 도로구간 중 교통량이 많고 주행차로나 갓길의 차로폭이 넓은 구간 위주로 2+1 도로를 건설한 계획이다. 또한 모든 2+1 도로에 반사식 도로안내표시가 설치된 방호울타리를 차로 전이구간에 설치하여 약 55%의 사고감소 효과를 얻은 것으로 분석되었다.
각 상황별 분석 결과를 보면 미시행 시는 본선 및 반대차선교통량이 증가할수록 평균속도는 감소하는 것으로 나타났으며, 동일한 수준에서는 좌회전 교통량이 증가할수록 속도가 감소하는 것으로 나타났다. 개선1안의 경우는 교통량이 증가할수록 개선효과가 점점 크게 나타났으나 본선 교통량 500대/시를 기준으로 할 때 반대차선 교통량이 300대/시 이상인 경우를 제외하고는 5% 미만의 개선효과를 보였다.
각 상황별 분석 결과를 보면 미시행 시는 본선 및 반대차선교통량이 증가할수록 평균속도는 감소하는 것으로 나타났으며, 동일한 수준에서는 좌회전 교통량이 증가할수록 속도가 감소하는 것으로 나타났다. 개선1안의 경우는 교통량이 증가할수록 개선효과가 점점 크게 나타났으나 본선 교통량 500대/시를 기준으로 할 때 반대차선 교통량이 300대/시 이상인 경우를 제외하고는 5% 미만의 개선효과를 보였다. 개선2안의 경우는 부도로의 좌회전 차량을 유턴으로 처리하기 때문에 부도로 좌회전 차량의 영향이 최소화 되어 개선 효과는 1안에 비해 크게 나타났고, 전체적으로 5% 이상의 개선율을 보이며, 전체적으로 반대차선교통량이 적을 때 그 효과가 더 큰것으로 나타났다.
각 상황별 분석 결과를 보면 미시행 시는 본선 및 반대차선교통량이 증가할수록 평균속도는 감소하는 것으로 나타났으며, 동일한 수준에서는 좌회전 교통량이 증가할수록 속도가 감소하는 것으로 나타났다. 개선1안의 경우는 교통량이 증가할수록 개선효과가 점점 크게 나타났으나 본선 교통량 500대/시를 기준으로 할 때 반대차선 교통량이 300대/시 이상인 경우를 제외하고는 5% 미만의 개선효과를 보였다. 개선2안의 경우는 부도로의 좌회전 차량을 유턴으로 처리하기 때문에 부도로 좌회전 차량의 영향이 최소화 되어 개선 효과는 1안에 비해 크게 나타났고, 전체적으로 5% 이상의 개선율을 보이며, 전체적으로 반대차선교통량이 적을 때 그 효과가 더 큰것으로 나타났다.
개선1안의 경우는 교통량이 증가할수록 개선효과가 점점 크게 나타났으나 본선 교통량 500대/시를 기준으로 할 때 반대차선 교통량이 300대/시 이상인 경우를 제외하고는 5% 미만의 개선효과를 보였다. 개선2안의 경우는 부도로의 좌회전 차량을 유턴으로 처리하기 때문에 부도로 좌회전 차량의 영향이 최소화 되어 개선 효과는 1안에 비해 크게 나타났고, 전체적으로 5% 이상의 개선율을 보이며, 전체적으로 반대차선교통량이 적을 때 그 효과가 더 큰것으로 나타났다. 반면 본선 교통량이 500대/시인 경우에는 반대차선교통량이 증가할수록 개선효과가 증가되는 것으로 나타났으나 이는 상대적인 개선비율 때문이며, 절대적인 수치는 3.
개선대안의 효과분석 결과 미시행 시(38.1 km/h)에 비해 개선 1안은 3.7%(39.5 km/h), 개선2안은 8.0%(41.1 km/h)의 개선율을 보여 개선1안보다 2안이 좀 더 좋은 것으로 나타나 TWLTLs 방식을 접목한 개선2안이 더 좋은 것으로 판단된다.
개선2안의 경우는 부도로의 좌회전 차량을 유턴으로 처리하기 때문에 부도로 좌회전 차량의 영향이 최소화 되어 개선 효과는 1안에 비해 크게 나타났고, 전체적으로 5% 이상의 개선율을 보이며, 전체적으로 반대차선교통량이 적을 때 그 효과가 더 크게 나타났다. 반면 본선 교통량이 500대/시인 경우에는 개선방안에 따른 개선정도는 크지 않은 것으로 나타났다.

후속연구

따라서 갓길이 아닌 다른 공간을 활용하는 방안이 요구되며, 그 대안 중 하나는 길어깨를 활용하는 것이므로 길어깨를 활용한 개선 대안에 대하여 검토가 필요할 것으로 판단된다.
그러나 본 연구는 특정상황을 설정하여 분석하였기 때문에 한계가 있으며, 회전교차로 등 더 많은 개선방안에 대한 분석을 토대로 설정될 필요가 있다고 판단된다. 또한 실제 상황에서는 u-turn을 한 번에 못하지만 시뮬레이션 분석에서는 이러한 부분을 제대로 반영 못하는 한계가 있으며, 현장 검증을 수행하지 못한 상황이므로 본 연구의 결과와 실제 상황과 차이가 발생할 수 있는 우려가 있다.
또한 실제 상황에서는 u-turn을 한 번에 못하지만 시뮬레이션 분석에서는 이러한 부분을 제대로 반영 못하는 한계가 있으며, 현장 검증을 수행하지 못한 상황이므로 본 연구의 결과와 실제 상황과 차이가 발생할 수 있는 우려가 있다. 따라서 향후 본 연구의 결과를 참조하여 일부 지점에 시험 적용한 후 최종 개선대안을 선정할 필요가 있다고 판단된다.

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