[논문]결빙구간의 교통사고 심각도 영향 요인 연구

이상준

doi:10.14346/jkosos.2017.32.6.150

결빙구간의 교통사고 심각도 영향 요인 연구
A Study on Factors that Influence Traffic Accident Severity in Road Surface Freezing 원문보기

한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety, v.32 no.6, 2017년, pp.150 - 156

Abstract ▼ AI-Helper

A frozen road surface increases traffic accidents during the winter season. Hence, information on easily-frozen road sections and their specificities are required to prevent traffic accidents. Frozen road surfaces are determined by equipment measuring road surface temperatures. However, there are limitations in investigating the entire road network. Therefore, it is imperative to develop new methods that effectively determine road surface freezing risks. Meteorologically, road surfaces are frozen when the actual temperature cools down to the dew point temperature. Under this condition, there is likely to be frost if relative humidity reaches 100% and frozen road surfaces as the temperature gets lower. Meteorological characteristics give us an alternative to a direct measurement road surface temperature to estimate risks of road surface freezing. Based on the clues, the relationship between severity of traffic accidents and temperature changes is empirically investigated using Paju weather data. The results reveal that as the temperature gets lower and changes in current temperature are relatively small, the severity of traffic accidents become higher. In addition, the same is true when the difference between current temperature and the dew point temperature is relatively small, as it increases possibilities of road surface freezing. Future studies must investigate how current temperature and the dew point temperature affect road surface freezing and thereby establish a time-space scope to estimate possible road surface freezing sections using only weather and road material type data. This would provide invaluable information for predicting and preventing frozen road accidents based on weather patterns.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이를 역산하면, 이슬점 온도와 실제기온이 동일하면 상대습도가 100%에 도달하여 겨울철 영하 기온시 노면 결빙이 발생하기 쉬운 조건이라 할 수 있다. 따라서 노면 결빙은 실제 기온 및 이슬점온도와 관계가 있으며 본 연구에서는 기상 관측 자료를 바탕으로 이슬점 온도의 변화를 시차분석하여 결빙교통사고의 기상학적 특성을 분석하고자 한다.
본 연구에서는 노면결빙 교통사고 당시의 기상학적 특성을 살펴보고 교통사고와의 관련성을 분석하고자 한다. 이는 기상변동에 따른 교통사고 영향을 검토하는 것 외 기존 경찰 교통사고 데이터에서는 다루지 않는 다양한 사회데이터를 활용하여 안전대책 및 안전성 제고 방안 개발의 의의가 있다.
기상청 관측자료는 지속적으로 누적 ⋅ 관리되기 때문에 기상변화의 패턴 및 변화를 파악하기 수월하고 구득이 편리하여 교통사고 기록과 매칭 분석이 용이한 장점이 있다. 본 연구에서는 노면결빙 교통사고를 대상으로 사고당시의 기상환경 및 도로요소 자료를 분석, 결빙사고에 영향을 미치는 관계를 분석하고자 한다. 결빙사고의 경우 동절기 한정된 기간 동안 발생하기 때문에 사고빈도 및 연쇄사고가 일반사고에 비해 매우 제한적으로 발생하고 있다.
반면 사고심각도의 경우 차량자체가 미끄러져 단순 물피 이상으로 일반사고에 비해 위험도가 높다 할 수 있다. 본 연구에서는 파주시를 대상으로 결빙사고의 심각도를 분석, 기상의 영향 관계를 도출하였으며 기상청 관측자료 활용성에 대한 시사점을 제시하였다.
236낮추는 것으로 노면 동결조건과 관련이 있다고 할 수 있다. 이는 현재온도와 이슬점도와의 차이값 지속성을 판단하여 결빙의 위험에 대한 사전 예측을 검토할 수 있는 시사점을 제시한다. 현재온도의 지속시간을 반영한 평균 변화율이 클수록 사고심각도 0.

제안 방법

5. 결론

결빙사고 발생시의 기상 현황자료를 분석하여 사고 심각도와의 영향관계를 검토하였다. 사고당시의 평균 현재온도는 –3.
본 연구에서는 결빙사고의 심각도 분석에 있어 온도변화율을 고려하며 도로 결빙이 발생할 수 있는 현재 온도와 이슬점온도와의 차이값을 시차변수로 적용하였다. 노면 결빙의 유무는 노면온도에 대한 관측실험 또는 관측자료가 필요하나 자료수집이 매우 어려운 한계점이 따르는바 대안변수로 현재온도와 이슬점온도를 고려한 것이다.
사고심각도는 순서형 자료로 본 연구에서는 순서화된 다항(Polytomous)의 선택을 다룰 수 있도록 고안된 모형을 이용하여 사고심각도 분석을 실시하였다. 본연구에서는 오차항의 확률분포형태를 분산이 동일하고 공분산이 0인 정규분포 (Normal Distribution)를 따른다고 가정한 순서형 프로빗 모형을 통해 사고심각도 분석을 실시하였다. 순서형 프로빗 모형은 종속변수와 독립변수간의 비선형관계⁹⁾를 정의할 때 오차항의 분포를 누적 정규분포 형태로 정의, 사고심각도 분석시 일반적으로 사용된다.
사고심각도는 순서형 자료로 본 연구에서는 순서화된 다항(Polytomous)의 선택을 다룰 수 있도록 고안된 모형을 이용하여 사고심각도 분석을 실시하였다. 본연구에서는 오차항의 확률분포형태를 분산이 동일하고 공분산이 0인 정규분포 (Normal Distribution)를 따른다고 가정한 순서형 프로빗 모형을 통해 사고심각도 분석을 실시하였다.
현재온도 및 이슬점온도의 평균변화율은 3시간까지의 변화율을 기준(자기상관 반영)으로 적용하였으며 노면결빙 교통사고 112건에 대해 도로 ⋅ 교통 ⋅ 기상 자료를 구축하고 심각도에 미치는 영향을 분석하였다.

대상 데이터

수집범위는 최근 6년(2011년~2016년) 자료이며 이 기간 동안 노면결빙상태에서 발생한 교통사고는 총 112건으로 집계되었다. 기상자료의 경우 일자별 시간대별 온도, 습도, 이슬점 온도 자료를 수집하였다. 노면 결빙 교통사고 발생시기는 11월에서 3월까지로 12월~2월에 집중 발생하였다.
노면결빙 교통사고 관련 자료는 경기도 북부권인 파주시의 기상자료(data.kma.go.kr)와 교통사고정보시스템(taas.koroad.or.kr)의 노면결빙 교통사고자료를 수집하였다. 수집범위는 최근 6년(2011년~2016년) 자료이며 이 기간 동안 노면결빙상태에서 발생한 교통사고는 총 112건으로 집계되었다.
kr)의 노면결빙 교통사고자료를 수집하였다. 수집범위는 최근 6년(2011년~2016년) 자료이며 이 기간 동안 노면결빙상태에서 발생한 교통사고는 총 112건으로 집계되었다. 기상자료의 경우 일자별 시간대별 온도, 습도, 이슬점 온도 자료를 수집하였다.

성능/효과

교통사고 발생당시의 현재온도(–3.3º)와 이슬점온도(–8.9º)와의 차이는 평균 5.6º로 분석되었으며 온도와 이슬점 모두 영하 상태일 경우 교통사고 발생 점유율이 72.3%로 가장 높게 나타났다.
현재온도와 이슬점온도의 차이는 작을수록 노면 결빙 발생 가능성이 높기 때문에 이 또한 사고심각도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 도로 및 교통조건의 경우 직선구간보다는 곡선구간, 도심구간에 비해 교통량이 한산하다고 할 수 있는 외곽지역의 도로구간, 야간⋅심야시간대 발생한 교통사고의 심각도가 크게 나타나는 것으로 분석되었다.
는 도로교통사고의 심각도와 날씨요인과의 상관관계에 대한 분석을 수행하였다. 분석 결과, 사고와 상관도가 높게 나타난 변수로는 안개 요인으로 안개시사고 심각도가 가장 높게 나타남을 제시하였으며 맑은 날과 비교한 강우, 눈, 비 등의 악천후 상태에서의 교통사고 심각도 증가를 제시하였다.
사고당시의 평균 현재온도는 –3.3°로 영하상태에서 결빙사고가 주로 발생하였으며 현재온도는 낮을수록 현재온도의 변화가 적을수록 사고심각도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
심각도 모형 분석 결과, 총 7개의 유의변수가 도출되었으며 도심부구간에 비해 외곽지역에서 사고심각도가 0.118증가하는 것으로 나타났다. 이는 교통량의 영향으로 판단되며 본 연구에서 전구간 교통량을 수집하지는 못하였지만 도심 등 상업 · 업무 지역 등에서는 교통량 영향이 노면온도를 상승, 결빙해소와 관련이 있다고 판단된다.
이는 낮은 온도가 지속될 시 결빙의 가능성이 증가함과 동시에 사고발생의 기회가 증가하는 것으로 볼 수 있다. 현재온도와 이슬점온도의 차이는 작을수록 노면 결빙 발생 가능성이 높기 때문에 이 또한 사고심각도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 도로 및 교통조건의 경우 직선구간보다는 곡선구간, 도심구간에 비해 교통량이 한산하다고 할 수 있는 외곽지역의 도로구간, 야간⋅심야시간대 발생한 교통사고의 심각도가 크게 나타나는 것으로 분석되었다.
이는 현재온도와 이슬점도와의 차이값 지속성을 판단하여 결빙의 위험에 대한 사전 예측을 검토할 수 있는 시사점을 제시한다. 현재온도의 지속시간을 반영한 평균 변화율이 클수록 사고심각도 0.388낮추는 것으로 분석되었다.

후속연구

기상데이터의 경우 1시간 간격으로 수집되기 때문에 사고시점과는 다소 차이가 발생하며 기상관측소의 경우 점적으로 분포하는 바 동일 조사권역에서도 관측값의 차이가 발생할 수 있지만 사고지점에 일괄적으로 적용하는 한계점을 현장조사를 통해 보완하여야 한다. 사고시점의 교통 ⋅ 기후 환경을 최대한 정확하게 반영하기 위해서는 결빙 위험과 관련된 포장 마찰력과 결빙조건 등의 기준값을 도출 후 지역별 ⋅ 시간대별 보정계수 개발이 필요하며 이는 결빙사고 가능성을 분석할 수 있는 odds-ratio도출 등으로 향후 분석이 필요하다.
연구의 한계점으로 사고심각도에 영향을 미치는 변수의 특성을 살펴보았으나 본 연구에서 변수의 임계기준 및 사고심각도의 변화와 관련된 변수의 범위는 분석하지 못하였다. 이는 사고당시 현황 자료를 대상으로 연구를 수행한 한계로 실무적인 활용을 위해서는 사고위험이 높은 도로 구간의 규명과 결빙 발생이 나타나는 기상학적 범위를 규명하는 것이 필요하다.
향후 연구에서는 노면 결빙시 비발생 사고에 대한 기초 조사도 포함되어야 할 것으로 연구방법론에 있어서 비교 그룹을 설정하고 차량 및 노면(포장) 속도 등 복합적 자료 분석이 향후 필요하다. 우선적으로 실증연구를 위한 온도 범위별 사고 특성을 파악할 필요가 있으며 이는 경기 북부권 전역 및 전국적 자료를 검토해야 한다. 기상데이터의 경우 1시간 간격으로 수집되기 때문에 사고시점과는 다소 차이가 발생하며 기상관측소의 경우 점적으로 분포하는 바 동일 조사권역에서도 관측값의 차이가 발생할 수 있지만 사고지점에 일괄적으로 적용하는 한계점을 현장조사를 통해 보완하여야 한다.
현재온도 평균변화율은 그 값이 작을수록 사고심각도를 높이는 것으로 나타났으며 이는 결빙사고가 주로 영하(0°) 온도에서 발생하기 때문에 낮은 온도의 변화가 지속되는 것을 의미한다고 할 수 있다. 이와 같은 분석 결과를 종합해 보면 현재온도와 이슬점온도의 차이가 작아지면서 그 시간이 지속될 때 결빙사고에 대한 주의정보 등의 사전 안전 정보를 제공해 주는 방안 모색 및 기술개발 등이 필요할 것으로 사료된다.
이는 사고당시 현황 자료를 대상으로 연구를 수행한 한계로 실무적인 활용을 위해서는 사고위험이 높은 도로 구간의 규명과 결빙 발생이 나타나는 기상학적 범위를 규명하는 것이 필요하다. 향후 연구에서는 노면 결빙시 비발생 사고에 대한 기초 조사도 포함되어야 할 것으로 연구방법론에 있어서 비교 그룹을 설정하고 차량 및 노면(포장) 속도 등 복합적 자료 분석이 향후 필요하다. 우선적으로 실증연구를 위한 온도 범위별 사고 특성을 파악할 필요가 있으며 이는 경기 북부권 전역 및 전국적 자료를 검토해야 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	노면 결빙 시 사고위험이 높은 이유는?	2% 높은 것으로 나타났다1). 이러한 사고위험은 타 노면 상태보다 결빙(블랙아이스존) 상태를 운전자가 인지하기 어려우며 건조, 습윤 등 다른 노면 상태보다 마찰계수가 낮아 제동거리가 증가하게 되어 교통사고를 유발하는 가능성이 높기 때문이다2).
	현재 상습결빙구간은 어떻게 선정되는가?	현재 일시적 ⋅기간적인 교통안전 문제에 대해서는 별다른 대책마련 및 접근방법을 제시하지 못하고 있는 실정으로 결빙노면의 사고 위험은 각종 자료와 정보를 기반으로 상습결빙구간을 선정하지 않고 현장 확인과 담당자의 경험에 의해 상습결빙구간을 선정하고 있다. 또한 현행 결빙노면 사고의 대책은 이동성이 높은 고속도로와 지방부도로 위주로 수립되고 있어 도시부도로에 대한 연구 및 사고대책은 부족한 실정이다3).
	사고심각도에 영향을 미치는 도로 조건은?	현재온도와 이슬점온도의 차이는 작을수록 노면 결빙 발생 가능성이 높기 때문에 이 또한 사고심각도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 도로 및 교통조건의 경우 직선구간보다는 곡선구간, 도심구간에 비해 교통량이 한산하다고 할 수 있는 외곽지역의 도로구간, 야간⋅심야시간대 발생한 교통사고의 심각도가 크게 나타나는 것으로 분석되었다.

참고문헌 (16)

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http://www.kma.go.kr/index.jsp
http://taas.koroad.or.kr/index.jsp

저자의 다른 논문 :

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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