[논문]축광 노면표시의 야간 시인성 평가를 위한 기초 연구

이용문; 김상태; 정왕성; 김흥래

doi:10.7855/ijhe.2016.18.4.069

[국내논문] 축광 노면표시의 야간 시인성 평가를 위한 기초 연구
Night Visibility Evaluation of Phosphorescent Road Line Markings 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.18 no.4 = no.78, 2016년, pp.69 - 75

이용문 ((주)평화엔지니어링 기술연구원) , 김상태 ((주)평화엔지니어링 기술연구원) , 정왕성 (대동안전(주) 연구개발실) , 김흥래 ((주)평화엔지니어링 기술연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

PURPOSES : In this study, we evaluated changes in the retroreflectivity and luminance of phosphorescent road line markings with changes in glass beads and line marking thickness. METHODS : The color of line markings affects their retroreflectivity. Using a chromaticity test, we conducted the analysis of whether phosphorescent road line markings adhered to the "KS M 6080" standard. Then, we measured the dry retroreflectivity and wet retroreflectivity for various glass bead refractive indices. We conducted wet retroreflectivity test using the EN 1436 standard as the basis. We also conducted luminance tests for different glass bead refractive indices and line marking thicknesses. RESULTS : 1. Phosphorescent road line markings specimens satisfied the "KS M 6080" standard. 2. In dry retroreflectivity test, phosphorescent road line markings sprayed with glass beads satisfied the national police agency standard ($240mcd/(m^2{\cdot}Lux)$). Wet retroreflectivity test results showed that except for one type of No.1 glass beads, phosphorescent road line markings specimens sprayed with glass beads of one type of No.3 and two types of No.1 satisfied the national police agency standard ($100mcd/(m^2{\cdot}Lux)$). 3. Phosphorescent road line markings had higher retroreflectivity than non-phosphorescent road line markings in the dry condition. 4. Phosphorescent road line markings sprayed with glass beads demonstrated improved luminance. Luminance increased with higher glass bead refractive index and with increased line marking thickness. However, when the thickness crossed a certain threshold, phosphorescence ceased to increase; this is a characteristic of the phosphorescence phenomenon. CONCLUSIONS : Visibility across short distances can be ensured when phosphorescent road line markings are sprayed with glass beads, because of the retroreflection phenomenon. It is also possible to ensure far visibility using phosphorescent road line markings.

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AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 축광 노면표시에 유리알을 살포하여 자동차의 전조등이 비추는 근거리에서는 재귀반사를 통한 시인성을 확보하고, 원거리에서는 축광에 의한 시인성을 확보할 수 있는 축광 노면표시 개발을 위한 기초실험을 하고자 한다. 이를 위해 유리알 성능과 노면표시 두께에 따른 축광 노면표시의 재귀반사도 및 휘도성능을 비교·분석하였고, 본 연구 결과는 향후 축광 노면표시 개발에 필요한 기초자료로 활용할 수 있다.
본 연구는 근거리 및 원거리에서 시인성 확보가 가능한 축광 노면표시 개발을 위한 기초 연구로 우선적으로 노면표시 기술과 축광 노면표시의 정의에 대해 살펴보고, 국내외 관련 연구 사례 고찰을 통해 시사점을 도출하였다.
본 연구에서는 일반적으로 도로에 가장 많이 적용되고 있는 4종 융착식 도료를 사용하여 축광 노면표시를 제작하였다.
본 연구에서는 축광 노면표시 위에 유리알을 살포하여 기존의 노면표시의 시인성을 만족하면서 축광의 효과를 얻을 수 있도록 하였다.
본 연구에서는 축광안료를 사용한 노면표시를 통해 자동차 전조등이 미치지 못하는 원거리에서의 시인성 확보와 축광 노면표시 위에 유리알을 살포하여 재귀반사를 통한 근거리 시인성 확보가 가능한 축광노면표시 기초실험을 하고자 한다.
본 연구에서는 축광을 활용한 도로교통시설물 관련 국내외 연구 사례에 대하여 고찰하였다.
축광 노면표시는 기존 재귀반사 범위 밖의 시인성을 제공함으로 야간 주행안전성을 향상하는데 목적이 있다. 이에 본 연구에서는 기존 노면표시 기준상 축광에 대한 성능시험 기준이 부재하기 때문에, 축광 노면표시의 시인성을 유사 축광 성능기준인「축광유도표지 및 축광위치표지에 대한 성능시험기술기준」을 기준으로 실시하였다.
본 연구에서는 축광 노면표시에 유리알을 살포하여 재귀반사와 휘도를 동시에 얻을 수 있는 노면표시 개발을 위한 기초실험을 수행하였다. 본 연구를 수행하며 도출한 결론은 다음과 같다.

제안 방법

다음으로 노면표시의 색상이 재귀반사에 영향을 미치기 때문에, 축광 노면표시의 색도를 측정하여 「KS M 6080」기준에 준하는지를 분석하였다. 또한, 유리알 굴절률에 따른 축광 노면표시 재귀반사 성능을 분석하기 위하여 건조상태 재귀반사 실험을 실시하였고, EN 1436 시험방법을 통하여 습윤상태 재귀반사 실험을 실시하였다.
마지막으로, 노면표시의 축광 성능을 확인하기 위하여 유리알 굴절률에 따른 휘도와 노면표시 두께에 따른 휘도를 측정하였다.
축광 노면표시의 색도는 분광측색계(Spectro photometer)를 이용하여 휘도율(β)과 색도 좌표 X, Y를 측정하였다.
본 연구에서는 축광 노면표시에서 재귀반사와 휘도를 동시에 확보할 수 있는 기술 개발이라는 점에서 기존 연구와 차별성이 있다.
축광 노면표시는 기존 도료(4종 융착식)에 성능 및 경제성을 고려하여 축광안료를 40% 배합하여 제작하였다. 유리알 굴절률별 재귀반사도 및 휘도를 측정하기 위해 유리알은 1종 1호, 1종 3호, 2종 1호를 선정하였다.
유리알 굴절률별 재귀반사도 및 휘도를 측정하기 위해 유리알은 1종 1호, 1종 3호, 2종 1호를 선정하였다. 또한, 노면표시 두께에 따른 휘도를 측정하기 위해서 제작한 지그를 통해 2.0mm, 3.5mm, 5.0mm로 축광 노면표시의 높이를 조절하였다.
축광 노면표시의 재귀반사도는 휘도측정기(LTXXL)를 이용하여 건조상태와 습윤상태에서 측정하였다. 건조상태는 노면이 완전히 건조한 상태에서 측정하였고, 습윤상태는 조리개를 이용하여 3L의 물을 뿌리고 60초 후에 측정하였다.
건조상태는 노면이 완전히 건조한 상태에서 측정하였고, 습윤상태는 조리개를 이용하여 3L의 물을 뿌리고 60초 후에 측정하였다. 시편의 재귀반사도는 각 3회씩 측정하여 평균값으로 분석하였다.
축광 노면표시는 기존 재귀반사 범위 밖의 시인성을 제공함으로 야간 주행안전성을 향상하는데 목적이 있다. 이에 본 연구에서는 기존 노면표시 기준상 축광에 대한 성능시험 기준이 부재하기 때문에, 축광 노면표시의 시인성을 유사 축광 성능기준인「축광유도표지 및 축광위치표지에 대한 성능시험기술기준」을 기준으로 실시하였다.

대상 데이터

시편 제작은 200×400(mm) 크기의 나무판을 사용하였으며, 도료와의 접착성을 높이기 위해 미리 프라이머를 도포한 후 건조하여 사용하였다.
축광 노면표시는 기존 도료(4종 융착식)에 성능 및 경제성을 고려하여 축광안료를 40% 배합하여 제작하였다. 유리알 굴절률별 재귀반사도 및 휘도를 측정하기 위해 유리알은 1종 1호, 1종 3호, 2종 1호를 선정하였다. 또한, 노면표시 두께에 따른 휘도를 측정하기 위해서 제작한 지그를 통해 2.
축광 노면표시와의 비교를 위해서 4종 융착식 도료를 사용한 시편을 포함하여 총 7개의 시편을 제작하였다.

이론/모형

다음으로 노면표시의 색상이 재귀반사에 영향을 미치기 때문에, 축광 노면표시의 색도를 측정하여 「KS M 6080」기준에 준하는지를 분석하였다. 또한, 유리알 굴절률에 따른 축광 노면표시 재귀반사 성능을 분석하기 위하여 건조상태 재귀반사 실험을 실시하였고, EN 1436 시험방법을 통하여 습윤상태 재귀반사 실험을 실시하였다.
05º 이다. 우천(습윤) 시 노면표시 반사성능 측정 방법은 EN 1436에서 정한 측정방법을 따른다.

성능/효과

도로교통공단 교통과학연구원(2014)에서는 축광물질을 이용하여 노면표시 및 안전표지 시작품을 개발하고, 기능평가 및 활용을 위한 가능성을 검토하였다. 축광식 노면표시는 축광펠렛형태와 축광비드형태로 기술개발을 하였지만, 상용화를 위해서는 야간 색도나 휘도개선과 시공방법에 대한 보완이 필요한 것으로 확인되었다.
축광 노면표시 시편의 색좌표 시험 결과, 시편 모두 「KS M 6080」의 백색 기준 범위에 포함되는 것으로 나타났다. 휘도율 또한 흰색 기준인 0.
축광 노면표시 시편의 색좌표 시험 결과, 시편 모두 「KS M 6080」의 백색 기준 범위에 포함되는 것으로 나타났다. 휘도율 또한 흰색 기준인 0.80 이상으로 기준을 만족하는 것으로 나타났다(Table 3).
동일한 두께(2.0mm)일 때 축광 노면표시의 유리알 굴절률에 따른 건조상태 재귀반사 측정 결과, 유리알 살포시 경찰청 재귀반사 기준인 240mcd/(㎡·Lux)를 모두 만족하는 것으로 나타났다(Table 5).
유리알을 살포하지 않은 축광 노면표시 시편과 일반 융착식 노면표시 시편의 재귀반사 측정 결과, 축광 노면표시 시편의 재귀반사도는 평균 50mcd/(㎡·Lux)로 일반 융착식 노면표시 시편의 재귀반사도인 18mcd/(㎡·Lux)보다 약 2.8배 높은 것으로 나타났다(Table 6).
유리알 2종 1호를 살포한 축광 노면표시 시편의 경우 1,066mcd/(㎡·Lux)로 가장 높은 재귀반사도를 나타냈으며, 유리알 굴절률이 높아질수록 축광 노면표시의 건조상태 재귀반사도가 증가하는 것으로 나타났다.
하지만 유리알 1종 3호와 유리알 2종 1호를 살포한 축광 노면표시 시편의 습윤상태 재귀반사도는 기준을 약간 상회하는 수준인 107mcd/(㎡·Lux)로 경찰청 기준을 만족하였다(Table 7). 건조상태 재귀반사 시험 결과와 마찬가지로, 축광 노면표시의 습윤상태 재귀반사도 역시 유리알 굴절률이 높아질수록 증가하는 것으로 나타났다.
동일한 두께(2.0mm)일 때 축광 노면표시의 유리알 굴절률에 따른 휘도 시험 결과, 축광 노면표시 시편 모두 축광 소방시설 관련 휘도 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 그리고 유리알을 살포한 축광 노면표시 시편의 휘도값이 유리알을 살포하지 않았을 때 보다 높은 것으로 나타났다.
0mm)일 때 축광 노면표시의 유리알 굴절률에 따른 휘도 시험 결과, 축광 노면표시 시편 모두 축광 소방시설 관련 휘도 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 그리고 유리알을 살포한 축광 노면표시 시편의 휘도값이 유리알을 살포하지 않았을 때 보다 높은 것으로 나타났다. 유리알 1종 1호와 1종 3호를 살포한 축광 노면표시 시편의 휘도값은 거의 동일한 수준이지만, 유리알 2종 1호를 살포한 시편의 휘도값은 유리알 1종 보다는 높게 측정되었다(Table 8).
그리고 유리알을 살포한 축광 노면표시 시편의 휘도값이 유리알을 살포하지 않았을 때 보다 높은 것으로 나타났다. 유리알 1종 1호와 1종 3호를 살포한 축광 노면표시 시편의 휘도값은 거의 동일한 수준이지만, 유리알 2종 1호를 살포한 시편의 휘도값은 유리알 1종 보다는 높게 측정되었다(Table 8). 이와 같이 축광 노면표시에 유리알 살포 시 축광 성능이 개선됨을 확인하였고, 유리알 굴절률이 높아질수록 휘도 값 또한 증가하는 것을 알 수 있었다.
유리알 1종 1호와 1종 3호를 살포한 축광 노면표시 시편의 휘도값은 거의 동일한 수준이지만, 유리알 2종 1호를 살포한 시편의 휘도값은 유리알 1종 보다는 높게 측정되었다(Table 8). 이와 같이 축광 노면표시에 유리알 살포 시 축광 성능이 개선됨을 확인하였고, 유리알 굴절률이 높아질수록 휘도 값 또한 증가하는 것을 알 수 있었다.
2. 축광 노면표시의 건조상태 재귀반사 실험 결과, 축광 노면표시에 유리알 살포 시 경찰청 재귀반사 기준인 240mcd/(㎡·Lux)를 모두 만족하는 것으로 나타났다.
습윤상태 재귀반사 실험 결과도 유리알 1종 1호를 제외한 유리알 1종 3호와 2종 1호를 살포한 축광 노면표시 시편은 경찰청 우천 시 재귀반사 기준인 100mcd/(㎡·Lux)를 만족하는 것으로 나타났다.
1. 축광 노면표시의 색도는 「KS M 6080」 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 노면표시의 재귀반사는 색상의 백색도와 관련이 있기 때문에 축광 노면표시 개발시 상용화를 위해서는 백색도 기준에 준하는 개발이 필요한 것으로 판단된다.
3. 축광 노면표시는 일반 노면표시에 비해 유리알을 살포하지 않아도 도료 자체적으로 건조상태 재귀반사 성능이 높은 것으로 나타났다. 이는 축광 노면표시 도료가 자체적으로 빛을 발산하기 때문인 것으로 판단된다.
4. 축광 노면표시에 유리알 살포 시 축광 성능이 개선됨을 확인하였고, 유리알 굴절률이 높아질수록 휘도 값이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 축광 노면표시의 두께가 두꺼워질수록 휘도가 증가하긴 하지만 일정수준 이상으로 두께가 증가할 경우 축광 성능이 포화되어 더 이상 휘도가 증가하지 않는 것으로 나타났다.
축광 노면표시에 유리알 살포 시 축광 성능이 개선됨을 확인하였고, 유리알 굴절률이 높아질수록 휘도 값이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 축광 노면표시의 두께가 두꺼워질수록 휘도가 증가하긴 하지만 일정수준 이상으로 두께가 증가할 경우 축광 성능이 포화되어 더 이상 휘도가 증가하지 않는 것으로 나타났다.
동일한 두께(2.0mm)일 때 축광 노면표시의 유리알 굴절률에 따른 습윤상태 재귀반사 측정 결과, 유리알 1종 1호를 살포한 경우 재귀반사도는 74mcd/(㎡·Lux)로 경찰청 우천 시 재귀반사 기준인 100mcd/(㎡·Lux)를 만족하지 못하는 것으로 나타났다.
유리알을 살포하지 않은 축광 노면표시 시편의 두께에 따른 휘도 시험 결과, 두께 3.5mm와 5.0mm의 축광 노면표시 시편의 휘도값은 두께 2.0mm의 시편에 비해 높은 것으로 나타났다. 하지만 두께 3.

후속연구

이를 위해 유리알 성능과 노면표시 두께에 따른 축광 노면표시의 재귀반사도 및 휘도성능을 비교·분석하였고, 본 연구 결과는 향후 축광 노면표시 개발에 필요한 기초자료로 활용할 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	중앙선, 구분선 등의 차선의 역할은 무엇인가?	교통안전시설물은 도로 이용자가 필요로 하는 정보를 사전에 전달하고, 또한 행동을 동일하게 통제함으로써 도로상의 안전 확보 및 교통 소통을 증진하는 시설이다. 교통안전시설 중 선으로 표시하는 중앙선, 구분선 등의 차선은 운전자에게 진로 및 도로선형 등의 시각적인 정보를 제공함으로써 운전자의 안전하고 편리한 운행을 돕는 중요한 역할을 한다.
	교통안전시설물이란 무엇인가?	교통안전시설물은 도로 이용자가 필요로 하는 정보를 사전에 전달하고, 또한 행동을 동일하게 통제함으로써 도로상의 안전 확보 및 교통 소통을 증진하는 시설이다. 교통안전시설 중 선으로 표시하는 중앙선, 구분선 등의 차선은 운전자에게 진로 및 도로선형 등의 시각적인 정보를 제공함으로써 운전자의 안전하고 편리한 운행을 돕는 중요한 역할을 한다.
	야광은 발광의 유지시간에 따라 형광과 축광으로 분류된다, 각각이 의미하는 바는 무엇인가?	야광은 발광의 유지시간에 따라 형광(Fluorescence)과 축광(Phosphorescence)으로 구분한다. 형광은 물질이 빛의 자극에 의해서 발광하는 현상을 말하며, 자극이 사라지면 빛도 발생하지 않는다. 축광은 자연광, 인조광 등을 포함한 모든 종류의 빛을 흡수하여 어둠 속에서 축적된 빛에너지를 가시광선으로 변환하여 장시간 스스로 발광하는 현상을 말하며, 이러한 성질을 지닌 축광은 고속도로 표지 또는 지하철과 같은 지하공간이나 건물의 비상 시 피난유도선 및 피난유도표지 등으로 활용되고 있다.

참고문헌 (8)

Do, Mi-Young(2007), A study on Phosphorescent Road Curb mixed with Waste Glass.
KICT(2013), "Planning Research for Development of Enhanced Road Visibility Technology and Evaluation on Rainy Night".
Korea Expressway Corporation Research Institute(2014), "A Study on the Application of Luminescent lanes of Expressway".
KoRoad(2014), "Traffic safety signs development and utilization test study using a phosphorescent material".
Korea National Police Agency(2012), "Traffic Signal Setting & Management Manual".
Lee(2015), " Determination of Optimal Mixing Ratio of Phosphorescent Pigment to Develop Phosphorescent Paint for Road Line Marking", International Journal of Highway Engineering, Vol. 17, No. 5. 67-73.

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Lee(2015), "A Study on the Application of Glow Line Marking Technology Development for Reducing Traffic Accidents at Nighttime", International Journal of Highway Engineering, Vol. 17, No. 3. 59-68.
Seo(2014), "Development and Implication of Netherland Glow Road Information System", Road Policy Brief NO.85, pp. 8-9.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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