[논문]도로표시 규정 및 글라스비드 동향과 자율주행차량 시대를 대비한 제언

강병국; 강승구

doi:10.6111/jkcgct.2019.29.5.229

도로표시 규정 및 글라스비드 동향과 자율주행차량 시대를 대비한 제언
Trend in glass bead and regulation of road marking, and suggestions for preparing an autonomous vehicle age 원문보기

한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.29 no.5, 2019년, pp.229 - 237

초록
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야간이나 악천후에서도 높은 도로의 차선인식률을 유지하기 위해, 통상 재귀반사(retro-reflectivity) 특성이 뛰어난 고 굴절률의 글라스비드(glass bead)를 도로표시 페인트 위에 도포한다. 국가별로 일반 도로표시의 재귀반사 기준이 다르며, 국내는 백색광 기준으로 $240mcd/m^2{\cdot}lux$, 선진국들은 $250{\sim}300mcd/m^2{\cdot}lux$로 규정되어있다. 본 논문에서는 도로표시 관련 규정과 글라스비드에 대한 동향에 대하여 고찰하고, 향후 자율주행차량 상용화에 대비하여 규정 기준치 및 글라스비드물성 향상 필요성에 대하여 논의하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

For maintaining high visibility of lane, the high refractive index glass beads with excellent retro-reflectivity are usually applied on the road marking paint. The retro-reflectivity standard of general road marking is different in each country; it is defined as $240mcd/m^2{\cdot}lux$ based on white light in Korea and $250{\sim}300mcd/m^2{\cdot}lux$ in developed countries. In this paper, the recent trends on the manufacturing technology of glass beads suitable for autonomous driving age as well as the road marking regulations has been reviewed. Also, in preparation for the commercialization of autonomous vehicles in the future, the necessity of raising the standard value and improving the glass bead properties were proposed.

주제어

표/그림 (18)

그림 Fig. 1. Glass beads image [2].
그림 Fig. 2. Construction photo for coating glass beads on road marking paint [3].
표 Table 2 Domestic retro-reflectivity standard of road marking paint in 2005 [11]
표 Table 1 Cost for glass beads and road marking lane construction [8]
표 Table 3 Domestic retro-reflectivity standard of road marking paint in 2012 [12]
표 Table 4 Regulation of retro-reflectivity for road marking paint in USA [17]
표 Table 5 Regulation of retro-reflectivity for road marking paint in Europe at day time [16]
표 Table 6 Regulation of retro-reflectivity for road marking paint in Europe at night time [14]
$Fig. 4. Very good recognification of road marking and sign owing to high retro-refractivity of glass beads [20].$ 그림 Fig. 4. Very good recognification of road marking and sign owing to high retro-refractivity of glass beads [20].
그림 Fig. 3. (a) Observation principle of road marking paint with high retro-reflectivity, (b) Retro-reflective path of light from glass beads impregnated on road marking paint.
표 Table 7 Regulation of retro-reflectivity for road marking paint in Japan at night time [17]
그림 Fig. 5. Manufacturing method of glass beads by spraying glass slurry to high temperature furnace.
그림 Fig. 6. Manufacturing method of glass beads by surface tension at high temperatures.
그림 Fig. 7. Manufacturing method of glass beads using rotary kiln.
그림 Fig. 8. Flame method for glass bead fabrication.
$Fig. 9. Two different paths of retro-reflective light as a function of refractive index of glass beads in rainy day.$ 그림 Fig. 9. Two different paths of retro-reflective light as a function of refractive index of glass beads in rainy day.
표 Table 8 Standard for glass bead performance in Korea [29]
그림 Fig. 10. SEM image of glass beads. ‘a’ and ‘b’ indicate the bare- and the microcrystalline shell-bead, respectively [6].

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문은 도로 표지용 글라스비드 및 도로 표시의 재귀반사도 기준에 대한 국내외 규정을 고찰하고 글라스비드에 관한 최근 동향을 살펴보았다. 더불어 자율주행차량 시대에 대비하여 도로표시 규정과 글라스비드의 물성에 대하여 제언하고자 한다.
본 논문은 도로 표지용 글라스비드 및 도로 표시의 재귀반사도 기준에 대한 국내외 규정을 고찰하고 글라스비드에 관한 최근 동향을 살펴보았다. 더불어 자율주행차량 시대에 대비하여 도로표시 규정과 글라스비드의 물성에 대하여 제언하고자 한다.

제안 방법

물론 글라스비드 표면에서 확산반사(diffuse reflection)과 분산(scattering)도 발생할 수 있다. 그러나 재귀반사된 주광(main light)이 운전자 시야로 들어가는 각도 즉, 관측각도(observation angle)를 분석할 땐(Fig. 3 참조) 확산반사나 분산 현상이 큰 영향을 주지 않을 것이어서 본고에서는 고려하지 않고 설명하기로 한다.
또한 글라스비드의 박리상태도 평가하는데, 1~5등급으로 나뉘고 5등급은 3 % 이하, 1등급은 40 % 미만의 박리상태을 의미한다. 또한 야간의 시인성은 Table 7에 보인 바와 같이 ASTM-D1011-52에 의하여 규정된 측정기를 사용하여 1~5등급으로 나뉘어 평가한다[17,18].
도로표시의 내구성은 ‘KS M 6080: 노면 표지용 도료’[30]에 의거하여 측정한다. 이 시험에서 글라스비드가 함침된 도료 표면에 물을 뿌리면서 약 10 km/h 속도로 회전판을 3시간 회전한 다음, 60 km/h 속도로 회전수가 10만, 20만, 40만, 60만 회전에 도달할 때 측정한다. 백색 5종 도료의 국내 규정은 100 회전 후 마모 감향이 300 mg 이하이고 20만 회 기준 300 mcd/m²·lux 이상이다.

대상 데이터

측정조건은 ‘CEN(Comite Europeen de Nomalisation) EN 1436’에 의거, 노면표시로 부터 거리 30 m에서 자동차의 전조등 높이 65 cm, 운전자의 눈높이 1.2 m, 입사각은 88.76o, 그리고 관찰각은 1.05o이다.

이론/모형

도로표시의 내구성은 ‘KS M 6080: 노면 표지용 도료’[30]에 의거하여 측정한다.

성능/효과

(d) 일반 글라스비드 + 상온형 바인더의 4종류를 평가한 결과, 내마모성이 우수한 순서는 d>a>c>b였다.

후속연구

현재 국내에서 자율주행차량 시대를 대비하여 교통안전 인프라 구축을 계획하고 있고, 차선인식 성능을 향상시키는 요소들을 검토하고는 있으나, 자율주행차량 센서의 수준을 기준으로 규정되는 도로표시의 재귀반사성능에 대한 연구는 시급히 필요한 상황이다. 더불어 고내구성을 갖으며 제조공정이 간단하여 저렴한 비용으로 대량생산이 가능한 고굴절 글라스비드 개발도 함께 이루어진다면 안전한 자율주행차량 시대를 앞당길 수 있다고 생각된다.
Glass beads, antiskid aggregates and mixtures of the two’[32]에서는 글라스비드의 구형율이 80% 이상이어야 한다는 규정이 있다. 이를 통해 글라스비드의 구형률이 내구성에 영향을 미치는 것으로 생각되며 따라서 향후 글라스비드의 구형률과 내구성의 상관관계를 정량적으로 고찰하는 연구가 필요하다고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	도로차선의 시인성은 무엇에 의해 좌우되는가?	일반적으로 도로차선의 시인성은 빛을 입사된 방향으로 재반사시키는 ‘재귀반사성(retro-reflectivity)’에 의해 좌우된다[1]. 도로표시나 차선의 재귀반사성은 그 안에 도포되어 있는 글라스비드(glass bead)의 특성에 좌우된다.
	글라스비드의 재귀반사도에 영향을 주는 인자로는 무엇이 있는가?	1 및 2에 글라스비드 이미지 및 차선에 글라스비드를 도포하는 공사 모습을 각각 나타내었다[2,3]. 글라스비드의 재귀반사도에 영향을 주는 인자로는 표면성질, 조성, 굴절률, 투명도 등이 있다[4]. 이중 굴절률이 매우 중요한데, 건조상태에서 도로차선이 최대 재귀반사율을 나타내기 위해서 도포된 글라스비드의 굴절률이 1.
	작게 절단된 융체 덩어리가 낙하하면서 표면장력에 의해 구형으로 되고, 이를 연화점 이하까지 냉각시킨 후 포집하는 방법의 장점은?	6에 나타낸 것과 같이 탱크에 담긴 고온의 용융유리를 유출구(orifice)를 통해 천천히 흘려주면서 흘러나온 융체 줄기를 회전 칼(rotating knife wheel)로 절단하면, 작게 절단된 융체 덩어리가 낙하하면서 표면장력에 의해 구형으로 되고, 이를 연화점 이하까지 냉각시킨 후 포집하는 방법이다. 이 방법은 장치원리가 간단하며, 소규모생산에 적합하다.

참고문헌 (36)

D.H. Park, Y.K. Kim, J.S. Choi and S.H. Ma, "Development of high durability road marking paint using high reflective glass beads", Report of Research by Korea Conformity Laboratories (2011) p. 21.
Glass bead, internet site at http://hanatechno.com/front/php/image_zoom.php?product_no506&main_cate_no111&display_group1.
Reflective glass beads. Traffic Supplies and Distribution, internet site at https://tsdist.com/product/pavementmarking-materials/reflective-glass-beads/reflective-glassbeads.
J.-I. Kim, "The preparation of glass beads", J. Korean Chem. Soc. 17 (1973) 198.
S.K. Lee, "Optimal mixtures of roadway pavement marking beads under various weather conditions", Korean Soc. Road Eng. 14 (2012) 131.
3M innovative properties company, "Transparent microspheres", United states patent 6245700 B1 (2001).
H.T. Zwahlen and T. Schnell, "Visibility of new centerline and edge line pavement markings", Tranportation Research Records, J. Transportation Research Board 1605 (1997) 491.
S.K. Lee, "Optimal mixtures of roadway pavement marking beads under various weather conditions", Ajou University graduate school Master's Thesis (2012) 31.
M.M. Matthew and L. Beverly, "Autonomous vehicles for personal transport: a technology assessment", working paper series (2011) 13.
D.H Lee, "Fully autonomous Hyundai car, Drive in Moscow", joongangnews (2019.07.12.) p. 4.
Korean National Police Agency, "Traffic Road Marking Installation.Management Manual" (2005).
Korean National Police Agency, "Traffic Road Marking Installation.Management Manual" (2012).
ASTM E1710, "Standard Test Method for Measurement of Retroreflective Pavement Marking Materials with CEN-Prescribed Geometry Using a Portable Retroreflectometer" (2018).
ASTM E2176, "Standard Test Method for Measuring the Coefficient of Retroreflected Luminance of Pavement Markings in a Standard Condition of Continuous Wetting (RL-Rain)" (2008).
ASTM E2177, "Standard Test Method for Measuring the Coefficient of Retroreflected Luminance (RL) of Pavement Markings in a Standard Condition of Wetness" (2019).
CEN EN 1436, "Road Marking Materials" (1997).
Road Traffic Authority, "Research on securing road marking reflection performance" (2017).
D.H Joo, H.W. Lee and C.S. Hyeun, "A study on road marking reflective performance standards, road traffic authority", Report of Research (2012) 2012-0118-121.
ASTM E 808, "Standard Practice for Describing Retroreflection" (2016).
Y.J. Jo, "Development of glass beads manufacturing equipment", Report of Research by KITECH (1990).
H.Y. Ryu and S.J. Jo, "High refractive index glass beads and manufacturing method with excellent retroreflectivity", Korean Patent (2013) 10-1424912.
R.A. Serway and J.S. Faughn, "College Physics" (Brooks Cole, Boston, 2012) p. 598.
G.W. Morey, "The properties of glass", 2nd ed. (Reihold, New York, 1954) p. 591.
C.G. Lee, H.S. Lee and H.U. Oh, "High performance glass beads for traffic marking in wet water", J. Korean Soc. Road Eng. 14 (2012) 9.
B.S. Dunn and M. Yamane, "Sol - Gel Optics IV", Proceeding of SPIE Inter. Soc. Opt. Eng. 36 (1997).
Asahi glass, "Manufacturing method of high refractive index micro spherical glass", Japan patent (1998) 9-150888.
S.W. Kim and M.C. Jeon, "Manufacturing method of high refractive glass beads by coating", Korea patent (2000) 2002-0017667.
S.W. Kim and S.C. Hwang, "Manufacturing method of high refractive index glass beads by ion exchange", Korea patent (2000) 10-0463586.
KS L 2521, "Standard for glass beads for road marking paints" (2015).
KS M 6080, "Road marking materials" (2014).
C.G. Lee, "A Study of Quality control for 4-5 Type Road marking material", Report of Research (2016) p.72.
BS EN 1423, "Road marking materials. Drop on materials. Glass beads, antiskid aggregates and mixtures of the two" (2018).
M.H. Han, G.D. Choi, H.S. Seo and B.K. Mheen, "Analysis of eye-safe LIDAR signal under various mesurement environments and reflection conditions" Korean J. Opt. Photon. 29 (2018) 204.
Hyundai Motor Group, internet site at https://news.hmgjournal.com/Tech/night-highway-autonomous (2018).
G.H Kim, "A Preliminary Study to Make the Road Sector Ready for the Commercialization of Automated Vehicles: Focusing on Road Design and Planning" Report of KRIHS (Korea Research Institute for Human Settlements) (2018) p. 27.
H.S. Kim and Y.M. Kim, "The elements to affect lane marking recognition in automated driving", J. Korea Inst. Intell. Transp. Syst. (2018) 109.

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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