최근 일본 구마모토 및 에콰도르 등 지진뿐만 아니라 크고 작은 사회적･인적재난의 피해와 빈도가 점차 증가함에 따라 재난관리에 대한 관심과 필요성이 증가하고 있다. 외국의 경우, 재난 대책 매뉴얼이나 주요 도로를 선정하여 대피 계획을 세움으로써 재난에 대비하고 있으나 우리나라의 경우, 그렇지 못한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 세종시를 대상으로 네트워크 내 영향력이 큰 도로를 선정하고자 하였다. 먼저, 네트워크 구축을 위해 국가교통DB센터(KTDB)에서 제공하는 행정경계, 도로망 및 도로경계 등의 자료를 바탕으로 GIS 공간데이터를 구축하였으며, Arc GIS S/W의 네트워크 분석(Network Analysis) 기능을 이용하여 연결정도 중심성 및 근접 중심성 지표를 산정하였다. 또한, 재난 후 라이프라인 복구에 있어 영 향력이 큰 도로를 중심으로 도로네트워크의 기능 및 특성, 교통량 등을 고려하여 유지보수가 우선적으로 필요한 도로 인프라(교량, 터널, 도로구간 등)를 선정하였다. 나아가, 재난 발생으로 인해 네트워크 연결성이 저하될 경우의 통행패턴 변화와 통행시간 변화를 분석 하였으며, 재난 발생 후의 유입 교통량에 대한 통행패턴 및 통행시간 특성을 분석하기 위해 재난 발생 이 후의 방재도로에 대한 긴급 복구 시나리오를 가정하였으며 추가적으로 공사 기간, 공사구간(Work-zone) 의 연장, 이용자 비용의 산정 등 다양한 요소를 고려하였다. 본 연구를 통해 향후 도시지역 방재계획 및 재난 대응 방안을 위한 의사결정시 기초자료로 사용될 수 있을 것이라 판단된다.

포장의 공용수명은 교통량, 기후, 포장강도, 차량하중 등 다양한 인자들의 영향을 받고 있으며 특히 교 통하중 특성과 기후, 포장의 상･하부구조 등은 포장의 수명에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 하지 만 측정에 따른 오차, 조사구간의 불일치등에 따른 다양한 잠재오차들로 인해 다양한 인자들을 고려한 공 용수명의 예측에 관한 연구가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 다중회귀분석기법을 활용하여 포장 의 수명에 영향을 미치는 주요인자를 선정하고 인공지능 분석기법 중의 하나인 신경망 분석기법(Neural Network Analysis)을 활용하여 아스팔트포장의 공용수명을 예측하고 이를 다중회귀분석의 분석결과 비 교･분석하였다. 먼저, 최근 3년간의 일반국도를 대상으로 조사가 이루어진 아스팔트포장의 수명 데이터를 기준으로 해 당 구간의 누적 교통량(AADT: Average Annual Daily Traffic), 누적 환산축하중(ESAL: Equivalent Single Axle Loads), 포장상부구조(보수층, 표층, 기층), 포장하부구조(보조기층, 동상방지층), 포장강도, 유지보수 지역(관리청)등의 다양한 요인들을 고려한 다중회귀분석 결과 누적교통량, 포장상부구조, 포장하 부구조, 유지보수 지역(관리청)이 유효한 변수로 선정되었다. 본 연구에서 인공신경망분석을 위해 활용한 다층 퍼셉트론(Multi layer Perceptron)기법은 입력층과 출력층 사이에 하나 이상의 은닉층(Hidden Layer)이 존재하게 되며 분석 알고리즘으로는 역전파 알고리 즘(Backpropagation algorithm)을 활용하였다. 분석을 위해 입력층에는 독립변수에 해당되는 누적교통 량, 포장상·하부구조, 유지보수지역의 4가지 변수를 입력하였으며 출력층에는 포장의 공용수명을 입력 하였다. 분석데이터는 70%를 학습, 15%를 검정, 15%를 테스트를 위해 활용하였으며 나아가 은닉층 신경 망(hidden neuron) 개수의 변화를 고려한 시나리오 분석을 수행하였다. 분석결과, 다중회귀분석에 비해 인공신경망 분석기법의 예측력이 뛰어난 것으로 나타났으며 은닉층 신경망(hidden neuron)의 개수가 과 대해지는 경우에는 인공신경망 자체의 예측력이 감소하는 것으로 나타났다.

국가의 사회기반 시설물 중 지하시설물은 중요한 관리대상이며, 정부 및 유관관리기관에서는 매년 많 은 예산을 들여 관리하고 있다. 그러나 과거 시행착오와 지하시설물의 종합적인 관리정보의 부재로 서울 아현동가스폭발사고(1994.12), 대구 상인동 가스폭발사고(1995.04) 등 대형 사고가 발생한 바 있으며, 지 형공간정보구축사업이 진행되기까지 많은 크고 작은 사고가 발생하였다. 이러한 사고를 계기로 정부에서 는 국가중요시설물들의 종합적인 정보관리와 이를 위한 기반마련의 필요성이 제기되어 국가 GIS구축 사 업이 시행되었으며, 지하시설물 통합관리를 위한 시스템 구축 사업을 시행 중에 있다. 특히, 공간정보를 현장에서 취득하여 관리하고자 하는 유비쿼터스 개념의 공간정보관리 기법이 점차 도입 되고 있는 상황이다. 하지만 시설물의 상태나 관련 정보를 실시간으로 제공하기 위해서는 전원 공급 방법과 정보 취득 방법에서 실용화 및 보급에 한계가 있다. 지금까지는 UHF(Ultra High Frequency ; 900MHZ 주 파수대역을 사용하는 RFID태그의 종류)방식의 태그와, QR코드, NFC(Near Field Communication ; 13.56MHZ 주파수대역을 사용하는 RFID태그의 종류) 태그, 자기마커(강한자석을 관로상단에 매설하여 자 기탐사하는 방법) 등이 정보 전달 방법의 대안으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 시설물정보를 스마트폰 및 블루투스활용 디바이스에 접목 가능한 저전력 블루투스방식 (BLE ; Bluetooth Low Energy)과 메탈 NFC를 이용한 시설물정보의 수집과 관리 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 여기서 저전력블루투스 방식이란 블루투스 4.0(BLE) 프로토콜 기반의 근거리 무선통신 방법으로 최대 70m 이내의 장치들과 교신할 수 있으며, 5~10㎝ 단위의 구별이 가능할 정도로 정확성이 높고 전력 소모가 적어 모든 기기가 항상 연결되는 사물인터넷 구현에 적합한 블루투스 방식의 한 종류로 향후 시설물의 상태에 대한 정보의 취득분야에 큰 활용이 기대되는 기술이다. 특히 본 연구에서는 지하시설물의 주요 접합 관리부인 맨홀 시설물에 적용 가능한 비콘 장치의 설치구 조와 센서 및 형태 등, 적용과 활용방법에 대해 연구하였으며, 지하시설물의 연결 관로의 정보제공과 활 용 방안에 대해 제안하고자 한다. 나아가 하수의 경우 정확한 상태와 지하의 오수, 우수를 체계적으로 배 출하고 관리를 위해 활용한다면 하수역류, 침수 등의 피해를 줄이고 2차 피해의 근본적인 원인을 파악할 수 있는 실시간 정보제공에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

국내에서는 도로관리를 위해 포장, 교량 등 주요 시설물에 대하여 현황관리, 시설물 조사 등을 위해 포 장관리시스템(PMS), 교량관리시스템(BMS)등의 시설물별 유지관리시스템을 운영 중이며, 조사결과를 토 대로 보수공법 및 우선순위를 선정하고 예산범위 내에 보수 ․ 보강공사를 시행하고 있다. 반면, 미국, 호 주, 뉴질랜드 등의 해외 선진국에서는 자산관리시스템을 도입하여 시설물의 조사결과를 토대로 시설물의 관리 목표, 생애주기 비용등을 종합적으로 검토하여 유지보수를 시행하여, 예산의 효율적 사용과 정량적 가치평가를 위한 근거자료로도 활용하고 있다. 이에 국내에서도 도로법 개정(14.1.14)으로 인하여 도로건 설·관리계획(5년)의 수립시 도로 자산의 활용 ․ 운용에 관한 사항을 포함토록 하고 있어“도로 자산관리체 계”에 대한 연구가 필요하게 되었다. 특히, 자산관리체계에서는 서비스수준(LOS: Level Of Service)에 따른 관리 목표의 설정을 통해, 서비 스수준과 시설물 중요도 및 위험도 등을 기준으로 최적의 투자 우선순위를 결정하게 되므로 서비스수준의 설정은 자산관리체계 도입에 있어 핵심적인 요소라 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 도로자산관리체계 도입을 위한 기초연구로 대전지방국토관리청 내의 일반국도 1호선을 대상으로 도로포장중심의 일반국도 서비스수준 산정방안을 제시하고자 한다. 대상구간은 총 134.2km의 연장으로 이 중 주기적으로 포장상태 자료 획득이 가능한 포장관리시스템의 모니터링구간을 대상으로 서비스 수준을 평가하였다. 일반적인 도로에서의 서비스 수준 선정항목은 크게 시설유지보수(Preservation), 이동성(Mobility), 안전성(Safety), 환경관리(Environmental Stewardship) 측면으로 나누어진다. 하지만 본 연구에서는 기존 유지관리 시스템과의 연계성을 고려하여 시설유지보수 의 도로포장 요소만 고려하여 서비스수준을 산정하였다. 해외 선진국들은 포장의 서비스수준을 산정하기 위한 성능지표로 크게 노면의 종단평탄성, 소성변형, 균열률, 포트홀, 마찰저항 등의 지표를 채택하고 있 음을 알 수 있었다. 이에 본 연구에서는 전문가 회의 및 자료의 취득성을 고려하여 균열률, 소성변형, 종단 평탄성(IRI) 지표를 포장의 서비스수준 평가를 위한 지표로 채택하였으며 성능평가를 위한 척도는 <표 1> 과 같이 구성하였다. 또한, 전문가를 대상으로 한 설문조사자료를 AHP 기법을 활용하여 성능지표별 가중 치의 설정을 통해 구간별 서비스수준을 산정하였다. 본 연구에서는 포장관리시스템과의 연계성을 고려하여 서비스 수준의 산정방안을 제시하였다. 향후, 구간별 혹은 지역별 서비스 수준 산정결과를 기초로 하는 경제성분석을 통해 최적의 관리전략 및 효율적 인 예산배분전략의 수립이 가능할 것으로 기대된다.

기존의 포장관리를 위한 장래교통수요의 추정에는 과거추세나 분석가의 주관적인 판단에 의해 이루어 졌다고 할 수 있으며, 새로운 도로의 신설 및 우회도로의 계획 등 대상지역의 장래 도로 및 지역개발 계획 을 전혀 고려하지 못한 교통수요의 추정이 이루어졌다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보다 객관적이며 정도 높은 국도의 유지관리를 위하여 TransCad를 활용하여 4 단계 교통수요 추정을 통해 장래의 교통수요를 예측하고 이에 기반한 장래 포장의 공용성과 예산추정 방 안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 또한 공신력 있는 수요예측을 위해 국가교통 DB의 전국 네트워크(대전청 관할지역)자료와 O/D자료를 사용하고 분석에 필요한 파라미터와 분석 방법에 대해서는 기본적으로“도로 ․ 철도 부문사업의 예비타당 성조사 표준지침 수정 ․ 보완 연구(제5판)”에 의거하여 분석을 수행한다. 기존의 수요추정 방법과 본 연구에서 제시한 장래 지역개발계획과 도로의 신설 및 확장계획 등을 고려 한 교통수요 추정방법과의 차이를 고찰하고 본 연구에서 제시한 장래교통량과 기존 교통수요적용방식과 의 비교분석을 통하여 효율적인 의사결정을 위해 정도 높은 교통수요에 대한 추정이 필요함을 확인 할 수 있었다. 향후 정도높은 교통량의 수요추정뿐만 아니라, 보다 더 현실적인 도로포장 자산관리를 위한 방안 마련이 가능 할 것이라 기대된다.

우리나라 도로는 1970년대부터 본격적으로 건설되어 관리대상 시설물이 증가하고, 노후가 심화되어 유 지관리에 소요되는 예산이 급격히 증가하고 있으나, 현재 유지관리는 구체적인 관리목표 및 적정예산에 대한 검토없이 사후대응적 유지보수와 확보된 보수예산의 효율적 집행에만 집중하고 있는 실정이다. 최근 도로관리에 충분한 재정투자가 현실적으로 어려운 상황에서 도로의 기능유지, 생애주기비용 등을 고려한 효율적인 유지관리 방안 마련 필요성이 지속적으로 제기되고 있으며, 특히, 최근 도로법 개정(14.1.14)으 로 도로건설 ․ 관리계획(5년)의 수립시 도로 자산의 관리체계구축에 관한 사항을 포함토록 하고 있다. 따라서, 자산관리체계의 구축에 앞서 현재 보유하고 있는 자산의 가치를 파악하는 것은 매우 중요하다. 국내의 경우 기획재정부에서 2011년 회계연도를 기준으로 사회기반시설을 포함한 공공용재산의 자산 가 치를 최초로 평가하였으며 일반국도의 자산가치는 총 131.6조, 그 중 1호선의 자산가치는 6.3조로 평가한 바 있다. 그러나 현 단계에서는 도로 자산관리체계를 도입할 만한 인프라자산의 가치평가방안에 대한 이론적 연 구와 실증 분석이 이루어졌다고 하기에는 무리가 있다. 따라서, 본 연구에서는 대전지방 국토관리청내의 일반국도 1호선을 대상으로 도로포장 중심의 자산가 치 평가방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 도로포장을 대상으로 한 자산가치 평가를 위해서는 우선 국가회계법상의 대상 인프라 현황과 자산가치 평가방법, 기존 자산가치 평가방법의 고찰이 우선되어야 하며 감가상각 방법, 자산가치 재평가 방법 등에 대한 해외사례 고찰과 문제점을 분석한 후 예산효율적이며 관리자와 이용자를 고려한 인프라 자산관리 구 축을 위한 평가방안 마련이 필요하다. 현재, 재평가시에는 원칙적으로 공정가액을 사용하여 자산의 가치 를 평가하지만 대체적 방법으로 다음과 같은 방법론이 많이 적용되어지고 있다. 토지 부분의 경우 도로의 면적과 토지의 공시지가 또는 해당 시군구의 동일 ․ 유사지목 개별공시지가 산술평균한 가액을 기준으로 산정이 이루어진다. 건물의 경우 일반적으로 상각후 대체원가법이 많이 적용되어지고 있다. 공작물 중 도 로포장 구간은 국토교통부에서 감가상각대체방안을 적용 중으로 이를 통해 시설의 관리·유지에 투입되 는 비용을 해당자산의 비용으로 인식하고 있는 실정이다. 대상구간은 대전지방 국토관리청 내의 일반국도 1호선으로 총 연장은 134.2km이며 교량 76개소, 터널 4개소를 포함하는 구간이지만 본 연구에서는 도로의 포장만을 고려하여 자산가치를 평가하고자 한다. 본 연구의 결과를 통해 포장의 자산가치에 따른 서비스수준의 변화 여부 등 자산관리전략 수립의 기초자료로 서 다양한 역할을 할 것으로 기대된다.

교통사고는 최근 사회적으로 대두되는 큰 문제거리 중의 하나이다. 국토교통부는 2017년까지 교통사고 사망 자의 30%의 감소 추진을 목표로, 교통이용자 행태개선, 안전한 교통인프라 구축, 스마트 교통수단 운행, 안전 관리시스템 강화, 비상대응체계 고도화 등 5개 분야에서 목표와 세부 전략을 수립하였으며, 선진국을 중심으로 교통사고 사망자를 줄이기 위한 대안 중 하나로 eCall시스템의 구축을 도입하거나 도입을 검토하고 있다. eCall(Emergency Call)이란 차량에 장착된 eCall 장치에서 자동으로 사고 직후 위치정보, 사고시간 및 장소, 방향등의 정보를 응급센터에 전송되고, 또한 음성통화로도 사고정보를 제공할 수 있는 시스템으로써, 의료진 파견 등 신속한 사후대응을 통해 사망자 및 중상피해를 줄이고자 하는 시스템이다. 따라서, 교통사고의 사고 대 처 미흡으로 인한 인명피해 또는 2차 피해로부터 긍정적인 효과를 얻을 수 있다. 유럽에서는 2015년부터 신차 를 구입하면 의무적으로 장착이 되어 있도록 법으로 의무화를 하였다. 지불의사액(Willingness to Pay: WTP)을 추정하기 위한 방안인 조건부 가치 측정법(Contingent Valuation Method: CVM)의 유형 중에서 양분선택형(dichotomous choice method) 기법이 가장 많이 이 용되고 있으며, 이 방법은 응답자에게 미리 설정된 금액 중 무작위로 제시된 어떠한 금액에 대해 ʻ예ʼ라고 대 답한 응답자에 대해서 처음 금액의 2배를 제시하여 이에 대한 ʻ예ʼ `또는 ʻ아니오ʼ를 대답하게 하고 반대로 최 초에 제시된 금액에 대해 ʻ아니오ʼ라고 대답한 응답자에게는 처음 금액의 1/2배를 제시하여 이에 대해 ʻ예ʼ` 또는 ʻ아니오ʼ를 대답하게 한다. 본 연구에서는 첫 번째 제시금액을 정하기 위해서 예비조사를 실시하였으 며, Alberini(1995)의 분위수 설계방식에 따라 누적확률이 20%, 40%, 60%, 80%에 해당하는 4가지의 금액 을 최초 제시금액으로 선정하여 무작위로 응답자에게 제시하였다. 두 번째 제시금액은 최초 제시금액에 대 한 지불의사를 기준으로 Yes 혹은 No에 따라 2배 혹은 1/2배를 제시하였다.

연구는 도심부에서 운전자의 시각행태 특성에 관한 연구로서 안구운동 측정 장치인 TalkEye Lite로 운전자가 주행 중 사물을 주시하는 과정에서 발생하는 시각행태 특성을 파악하여 앞으로 교통안전에 위협 이 되는 요소들을 분석할 수 있는 객관성 있는 자료를 제안하는데 그 목적이 있다. 분석 대상구간은 실험 및 자료 습득이 쉬운 대전광역시 중구 태평2동에서 한밭대학교까지 총 11.5km의 구간으로 설정하였으며 분석 방법으로는 TalkEye Lite의 고글을 피실험자가 착용한 후 차량에 탑승하여 주 행하는 방식으로 실험하였다. TalkEye Lite의 고글에는 전방 카메라와 안구인식카메라가 장착되어있고, 30Hz 시간으로 안구의 움직임과 주시시간을 기록한다. 실험장비의 전방카메라의 화질을 보완하기 위하여 1280x720HD 차량용 블랙박스를 사용하였고, GPS장비를 통하여 차량의 위치, 속도 데이터를 분석하였다. 실험을 통해 주행 중 운전자가 주시하는 사물을 도로표지판, 신호등, 주행차량, 주차차량, 도로, 과속방지 턱, 보행자, 인도 및 가로수, 건물 및 도로시설물, 현수막, 백미러, 룸미러, GPS 총 13가지로 구분하여 주시 사물별 건수의 비율, 평균주시시간, 총 주시시간, 평균주행속도를 분석하였으며 다음 표. 1과 같이 나타났다.

일반국도의 연장 및 공용기간의 증가로 포장상태가 불량한 구간이 증가하고 이로 인한 유지보수비용이 증가하고 있다. 제한된 예산으로 일반국도를 효율적으로 관리·감독하기 위하여 포장관리시스템(PMS, Pavement Management System)이 1980년대 말 도입된 이후 현재 한국건설기술연구원에서 국토교통부 로부터 위탁을 받아 운영 중이다. 일반국도 포장관리시스템에는 다양한 종류의 유지보수 공법이 적용되고 있다. 특히, 아스팔트 포장의 소성변형이 급격히 증가하여 2000년대 초반 개질아스팔트 포장(PMA, Polymer Modified Asphalt), SMA(Stone Mastic Asphalt)와 같은 장수명 포장이 도입되기 시작하였다. 하지만 이러한 장수명 포장은 일반 아스팔트 포장과 달리 보수구간 및 공용기간이 적어 공용수명 예측모 형 개발에 필요한 충분한 데이터를 확보하기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 공용수명 자료의 특 성을 고려하여 일반국도 아스팔트 포장의 공용수명예측모형을 개발하였다. 분석대상구간은 일반국도에서 연장이 긴 남북방향 노선 5개(1, 3, 5, 7, 31호선)와 동서방향 5개 노선 (2, 4, 6, 24, 34호선)에 대한 일반국도 모니터링 구간을 교통량과 환산교통량을 기준으로 각 2그룹으로 구분하여 사용하였다. 일반국도 포장관리시스템은 포장상태를 균열률과 소성변형, 종단평탄성을 적용하 고 있으나 본 연구에서는 공용수명을 결정하는 포장상태지표로 균열률을 적용하였다. 그림 1은 일반포장 과 장수명포장이 적용된 구간에서 나타나는 공용수명에 따른 균열률의 변화를 나타낸다. 공용수명 예측모 형은 일반포장과 장수명 포장으로 구분하여 결정론적 방법론인 일반 회귀모형방법론(직선,곡선)과 확률론 적 방법론인 마르코프, 생존확률 방법론을 적용하였다. 또한, 현재의 공용수명 자료 특성이 고려된 다양 한 공용수명예측모형의 검증과 활용방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.

일반국도의 연장 및 공용기간의 증가로 포장상태가 불량한 구간이 증가하고 이로 인한 유지보수비용이 급 격하고 있다. 제한된 예산으로 일반국도를 효율적으로 관리하기 위하여 포장관리시스템(PMS, Pavement Management System)이 1980년대 말 도입된 이후 현재 한국건설기술연구원에서 국토교통부로부터 위임을 받아 운영 중에 있다. 일반국도 PMS에는 다양한 종류의 유지보수 공법이 적용되고 있다. 1990년대 국내 아 스팔트 포장에서는 소성변형이 급격하게 증가하여 이를 억제하기 위하여 개질 아스팔트를 이용한 장수명 포 장 공법이 1990년대 중반부터 도입되기 시작하였다. 대표적인 장수명 아스팔트 포장 공법으로는 개질아스 팔트 포장(PMA, Polymer Modified Asphalt)과 SMA(Stone Mastic Asphalt)이 있다. 하지만 이러한 장수 명 포장은 일반 아스팔트 포장에 비하여 높은 단가와 현장 공용성 검증 부족으로 일반국도에 활발하게 적용 되고 있지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일반국도 PMS 데이터베이스를 바탕으로 장수명 아 스팔트 포장의 공용성능을 평가하였다. 일반국도 PMS는 포장상태를 균열률과 소성변형량을 적용하고 있으므로 공용수명을 결정하는 공용성능 인자로 균열률과 소성변형량을 적용하였다. 그림 1은 내유동성 아스팔트 덧씌우기 포장 구간에서 공용기 간에 따른 균열률과 소성변형량의 변화를 나타낸다. 공용수명은 임계 균열률(15%)과 소성변형량(10mm) 을 기준으로 결정하였다. 마지막으로 다양한 조건에 적용된 장수명 아스팔트 포장의 공용수명 영향을 미 치는 인자, 예를 들어 교통량, 환산교통량, 기온 등에 대한 통계분석을 실시하였다. 장수명 아스팔트 포장 의 객관적인 공용성능을 평가하기 위하여 동일한 조건에서 적용된 일반 아스팔트 포장의 공용수명과의 비, 공용성능비를 제안하였다.

1990년대 이후 국내의 산업 발달과 함께 중차량 교통량이 늘어나고 폭염, 폭설, 폭우 등 이상기후 일수 가 증가함에 따라 소성변형으로 인한 포장파손이 급격하게 증가하기 시작하였다. 따라서 일반 아스팔트 포장인 가열아스팔트 포장(HMA, Hot Mix Asphalt)으로는 소성변형의 발생 억제에 한계가 있어 장수명 포장 공법이 90년대 중반부터 도입되기 시작하였으며, 국내에 도입된 장수명 아스팔트포장 공법으로는 개질아스팔트 포장(PMA, Polymer Modified Asphalt), SMA(Stone Mastic Asphalt) 등이 있다. 본 연구에서는 국내 실정에 적합한 장수명 아스팔트포장의 적용 기준을 마련하기 위해 일반국도에서 축적된 PMS DB를 활용하여 장수명 아스팔트포장의 공용성 예측 모형을 만들고, 이를 근거로 장수명 아 스팔트포장의 경제적 효과를 분석하는 방안을 제시하고자 한다. 또한, 현재 공용 중인 일반포장과 장수명 포장의 과거 유지보수 이력자료를 기반으로 프로젝트 수준의 분석과 네트워크 수준의 경제성 분석의 결과 를 검증하고 향후 장수명 포장의 도입을 위한 방안을 모색해 보기로 한다. 먼저 공용성 모형의 개발을 위해 분석 대상 도로구간의 교통량(AADT)의 크기와 중차량의 통행으로 인 한 교통강도(ESAL)를 기반으로 일반 포장과 장수명 포장의 파손예측모형을 개발하였다. 나아가 이용자비 용의 산정을 위해 포장상태의 변화(악화)에 따른 속도의 변화를 고려하기 위해 현장실험을 통해 얻은 포 장상태에 따른 차량의 속도변화 모형을 적용하였다. 생애주기비용분석 기간 동안에 공공기관이 유지보수를 위해 투입된 비용을 관리자 비용(agency cost) 으로 간주하고 이용자 비용(user cost)은 정부에서 발간된 지침(국토교통부, 2013)의 평가 항목 및 산정 방안을 그대로 따르기로 한다. 나아가 본 연구에서 도로유지보수의 우선순위선정은 효율성 지표와 경제성 지표를 함께 도입하였으며, 이용자비용의 증가량(ΔUC)과 장기효율성(long term effectiveness) 지표를 활용하였다. 이용자 비용의 증가량 지표는 해당 도로구간의 유지보수의 시행유무에 따른 효율성을 평가하 는 지표로 유지보수를 시행해야 할 시점에서 유지보수를 하지 않고 1년간 지연(혹은 방치)하여 다음연도 에 유지보수를 하는 경우 증가하게 되는 이용자 비용의 크기를 산정하여 이를 기준으로 증가량이 큰 순서 대로 우선순위를 부여하는 방식이다. 또한 장기효율성 지표를 이용하여 비용대비 교통량의 크기에 따른 포장의 수명의 차이를 고려하는 방안을 제시하였다. 본 연구를 통해 장수명 포장의 장점은 비록 초기공사비용 혹은 유지보수를 위한 재료비가 기존의 포장 공법에 비해 고가이지만 분석기간 동안에 유지보수가 상대적으로 적게 이루어지거나 공용수명이 길어짐 에 따라 유지보수 비용이 절감되고 유지보수로 인한 혼잡비용도 절감되는 효과가 있어 기존 포장공법에 비해 경제성이 우수함을 확인하였다. 개발된 장수명 아스팔트포장의 공용성 모형과 경제성 분석을 위한 방안의 제시를 통해 도로 관리자의 입장에서 장기적인 생애주기 측면에서 장수명 포장의 도입 타당성의 분석이 가능할 것으로 기대된다. 나 아가 향후 국도의 효율적인 유지관리를 위한 보수구간의 산정과 유지보수 예산의 추정 등 의사결정지원을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

PURPOSES : This study aims at proposing the methodology for benefit evaluations in pavement maintenance methods and timings using KoPMS(Korean Pavement Management System) software which was developed for efficient pavement management. METHODS : This study classified pavement sections into 4 clusters considering AADT(Annual Average Daily Traffic) and ESAL(Equivalent Single-Axle Load) using cluster analysis and used the deterioration models in each cluster. Increased user costs due to pavement deterioration as time goes by and agent costs for maintenance were estimated. Based on deterioration model and KoPMS software, Methodology for benefit evaluation was proposed in pavement maintenance methods and with/without implementation using real pavement section data. RESULTS : This study verified that considering agent costs only would be constrained to decide pavement maintenance methods and timings, and ascertained that decision making with agent and user costs would be effective. In addition, this study revealed that pavement maintenance methods and timings can be affected by AADT and ESAL and frequent pavement maintenances can be more efficient for benefits in pavement sections with more AADT and ESAL. Also this study found that user costs would be more affected to decision making than agent costs. Moreover, Delay of conducting pavement maintenance caused increased vehicle operating costs and environmental costs because of poor conditions of pavements. CONCLUSIONS : This study proposed LCCA and benefit estimation methodology of pavement with considering agent and user costs. The results of this study can be used for baseline data of efficient pavement asset management.

일반국도유지보수 의사결정지원시스템에는 DB 이외에 1)포장상태지표의 공용성 모형, 2)포장상태지표 기반의 차량주행속도모형, 3)경제성 분석 모형과 4)의사결정지원 모형으로 구성된다. 특히 국토교통부의 「교통시설 투자지침서」에서 제시하는 도로이용자 및 사회·환경비용은 모두 차량운행속도의 함수로 구성되어있기 때문에 신뢰성 있는 차량운행속도모형의 개발이 요구된다. 즉, 도로의 상태기반 주행속도모형은 도로 부문의 편익 비용 항목 중 1)통행시간비용, 2)차량운행비용, 3)대기오염 비용, 4)온실가스비용, 5)소음비용 항목 등 이용자 비용 산정에 활용된다. 본 연구에서는 포장상태가 차량주행속도의 변수로 포함되도록 모형화 하는 것이 핵심이다. 먼저 유지보수 전·후의 『포장상태-차량속도』자료를 확보하기 위해 NC-200을 통해 현장조사를 실시하였다. 순창, 제천, 단 양, 증평의 네 구간을 선정하여 각 구간의 지형 분석, 교통량 측정 및 특성 분석을 실시하였다. 필터링 된 속도 자료를 활용하여 유지보수 전·후의 속도 차이를 AD(Anderson-Darling) 검정, t 검정, Mann-Whitney U 검정을 통해 통계적 유의성을 검정하였다. 모형개발을 위해 통계적 유의성이 검증된 구간 및 아스팔트 포장구간의 속도자료를 활용하여 표 1과 같이 모형을 개발하였다. 연구결과, 승용차를 대상으로 제한속도가 60km/h, 80km/h인 경우의 평지를 대상으로 한 모형구축 과정을 통해 세 가지 도로 상태(균열, 소성변형, IRI)별 속도는 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다. 개발된 속도모형을 통해 도로 이용자비용의 산출이 가능하며 향후 일반국도유지보수 의사결정지원시스템의 경제성 분석 및 유지보수 대상구간의 우선순위 결정 등 다양하게 활용가능하리라 기대된다.

연구는 사고감소효과 평가를 하기위한 목적으로 단순사고건수 비교방법을 활용하여 사고감수 계수를 도출하고, 각각의 사고지점에 사고감수 계수를 적용하여 사고감소 편익을 산정하였다. 분석 대상지점은 2011년 08월부터 2011년 10월까지 실시되었던 천안시 교통안전진단 연구에서 선정된 사고다발지점 17개소 중 현장조사를 통해 개선사항 반영여부를 파악하여 개선사항이 한건이상 적용된 지점 10개소에 대하여 교통안전개선사업 실행 전(2009년~2011년)과 실행 후(2012년)의 교통사고 특성을 도로교통공단 교통사고분석시스템(TAAS:Traffic Accident Analysis System)의 자료를 활용하여 분석하였다. 단순사고건수 비교방법은 개선효과를 분석 대상지점의 사업 전과 후의 1년간 사고건수만을 단순 비교하는 방법으로써 현재 도로교통 공단에서「교통사고잦은곳 개선사업」을 수행하기 위해 사용되고 있고, 도로안전성을 평가하는데 가장 널리 사용되어지는 방법으로 이를 활용하여 교통사고감소계수를 산정한다. 교통사고 편익을 산정하기 위해 개선안에 의해 발생하는 교통사고감소건수의 산정과 교통사고감소에 의한 경제적 가치계산의 과정을 통하여 이루어지는데, 교통사고감소건수는 개선하지 않았을 때 예상되는 평균사고건수와 개선 전, 후의 일평균 교통량, 그리고 앞에서 도출한 교통사고감소 계수가 사용되어진다. 이때 개선하지 않았을 때 예상되는 평균사고 건수의 경우 개선 전 3년간의 자료의 평균값을 사용했으며, 전체적인 천안시의 교통량을 조사하였을 때 큰 차이가 없어 각 교차로별 개선 전, 후의 일평균 교통량은 같다고 가정하였다. 경제적 가치계산은 지점별 과거 사고자료를 기준으로 한 교통사고감소건수를 기준으로 교통개발연구원 (1997)에서 제시한 교통사고 원단위를 적용하였는데, 이에는 생산손실비용, 차량손실비용, 의료비용, 행정비용 이 포함되어 있다. 즉, 각 지점별로 교통사고감소건수를 산정하고 여기에 사고비용 원단위를 곱한 값을 합산하여 사고감소편익을 산정하였으며 다음 표. 1과 같이 나타났다. 본 연구는 교통안전개선사업 실시 후의 사고감소효과를 평가해 보았는데, 평가 결과 3개의 지점에서 개선을 했음에도 불구하고 음(-)의 편익이 발생하였는데, 이는 단순사고건수 비교법과 사고형태별 계수만을 적용하여 감소편익을 산정한 한계로 볼 수 있다. 이를 보완하기 위해서 향후 보다 장기간의 개선대안별, 도로특성별, 사고 유형별, 안전시설별 사고감소계수를 적용한 편익분석이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 다양한 분야의 수요예측에서 사용되고 있는 시계열모형을 이용하여 일반여객의 장래 수 요추정 방안 제시를 그 목적으로 한다. 분석은 일반여객(새마을, 무궁화)을 대상으로 수행 되었으며, 2004년 4월부터 2013년 1월까지의 시계열 자료를 이용하여 2014년 12월까지 예측을 수행하였다. 기존 연구의 수요예측 과정은 예측 유형별(열차종별 총량, 열차종별·노선별 총량 등)로 각각의 시계열 모형을 추정하여 예측을 수행하였으나, 본 연구에서는 그림 1.에서와 같이 주중일평균/주말일평균 단위로 자료를 구축하여 분석을 수행함으로써, 특송기간에 의한 오차 및 철도 수요 특유의 주중/주말 분산 오차를 줄일 수 있었다. 또한, 개선된 수요예측과정은 과거 직전 연도(2012년)의 실측값에 근거하여 역간 수송특성(승차 및 하차 비율 등)을 산정한 후 월별 역간 수송량을 예측하는 방식을 채택함으로서, 일반여객이 갖는 많은 양의 O/D개수로 인해 예측이 어렵던 기존연구의 역간 수송량 예측에 대한 한계점을 극복하였다. 시계열 모형의 추정은 그림 1.에서와 같이 구축된 자료를 통해 그림2.와 같이 판별, 추정, 진단, 예측의 4단계를 거쳐 추정된다. 본 연구에서는 열차별·노선별로 각각의 시계열 자료의 변동 및 특성에 따라 ARIMA모형, SARIMA모형, 개입 SARIMA모형을 이용하여 분석을 수행하였다. 수송수요의 적정성을 검토하기 위하여 2013년 2월부터 4월까지의 실제 관측된 데이터와 시계열 모형을 통해 예측된 예측치를 RMSE, U-TEST, MAPE를 이용하여 비교하였으며, 적정성을 확인하였다. 예측 결과, 새마을 열차의 경우 총 승차인원은 2013년 935만인/년, 2014년 962만인/년으로 예상되며 무궁화 열차의 경우 2013년 6,838만인/년, 2014년 7,242만인/년으로 예상된다. 본 연구의 경우 시계열 모형을 이용하여 일반여객의 단기 수요예측만을 수행하였으나, 철도의 수송수 단으로서의 경쟁력 확보 방안 마련과 시설투자 계획 및 새로운 노선의 개발계획 등의 의사결정을 위해서는 중기 예측이 필요하며, 타 수송수단과 수단점유율 예측의 연구가 선행되어야 보다 더 정도 높은 단기 예측이 가능할 것으로 판단된다.

카쉐어링 시스템은 여러 나라에서 활성화 되어있고 이용하는 사람들이 지속적으로 증가하고 있다. 국내에서는 현재 서울을 중심으로 사업이 시행되고 있다. 국내의 카쉐어링 서비스 활성화를 위해선 우선 많은 사람들이 손쉽게 이용할 수 있는 공간에 서비스를 받을 수 있도록 위치를 선정하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 대전시를 대상으로 카쉐어링 서비스를 제공하기 위한 위치 선정방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 카쉐어링의 입지 분석을 위해 GIS Arc/Info 10 소프트웨어를 활용하였고 GIS그리드 분석을 수행하여 주요 지점의 입지선호도를 순위별로 선정하였다. 그리고 주요지점을 바탕으로 GIS Arc/Info의 네트워크 분석 (Network Analysis)모듈에 내장되어있는 입지배분모델(Location-allocation Model)을 이용하여 주요지점의 입지를 선정하였다. 먼저 카쉐어링 입지분석을 위한 특성으로 교통적 요인, 인구요인, 잠재 수요력, 외부접근 성, 내부접근성으로 나누었고 각각의 특성을 구현할 수 있도록 공간데이터와 속성데이터를 구축하였다. GIS공간데이터를 얻기 위해 우선 KTDB의 전국 행정구역 및 도로망 자료를 바탕으로 카쉐어링 대상지역인 대전지역의 행정구역과 도로망 GIS공간데이터를 얻었다. 그리고 위성지도를 이용하여 분석에 필요한 대전지역 대학교, 기차역, 버스터미널, 지하철 위치를 각각 추가하였고 이를 바탕으로 주요지점 93곳을 선정하였다(주요 교차로 50개, 대학교 13개, 기차역 및 버스터미널8개, 지하철역 22개) 그리고 공간데이터에 들어갈 속성데이터로써 교통적 요인으로는 대전광역시 교통조사 및 분석보고서(2012)의 첨두시간 교통량데이터(대/시)를 이용하였고, 인구요인으론 행정동별 인구밀도(명)와 대학교 재학생(명) 수를 이용하였다. 잠재 수요력으로는 전국 여객 기종점 통행량 조사(2011) 자료의 동 별 자동차 보유대수를 이용하였다. 다음으로 각각의 레이어를 5x5셀 크기의 래스터 자료로 변환 한 후 서로 다른 요인들의 측정치를 통일시키기 위해 각 요인들의 측정단위 들을 퍼지논리에 의해 0과 1사이 의 실수로 분류(S형 증감형태)하여 표준화 하였다. 그리고 각각의 레이어에 가 중치를 부여한 후 각각의 레이어 중첩을 통한 셀 별 연산을 수행하여 주요지점의 우선순위를 결정하였다. 마지 막으로 주요지점 93곳을 공급 후보지로 정하고 각 동 별 중심지를 수요지점으로 선정하여 GIS프로그램내의 입 지배분 모델 중 min-distance model을 적용하여 주요지점의 입지를 선정하였다. 본 연구를 통해 향후 카쉐어링 서비스 도입 시 위치선정에 있어 주요지점의 우선순위는 물론 수요를 최대화 할 수 있는 서비스지역을 선정하는데 기초자료가 될 것으로 기대된다.

현재, 국도 포장관리시스템(PMS; Pavement Management System)에서 HDM(Highway Development and Management)-4를 이용하여 예산 분석 및 보수우선순위 검토, 경제성 분석을 시행하고 있다. 하지만 분석에 필요한 입력 자료가 우리나라 현실에 맞지 않고, 공용성 모형의 보정이 어려우며 또한 분석결과의 신뢰성 등에 의문이 제기되면서 국내현실에 적합한 의사결정시스템의 개발이 필요하게 되었다. 본 연구에서 개발된 국도 포장관리시스템(PMS)의 의사결정지원시스템의 구성요소 크게 1)도로포장상태의 공용성 모형, 2) 도로포장상태에 따른 차량속도변화 추이모형, 3)경제성 평가시스템으로 구성되어져 있다. 먼저, 공용성 모형이란 포장의 파손과정에 대한 해석을 다루는 내용으로 유지보수가 요구되기까지의 기대수명과 그 기대수명 내에서의 파손특성의 변화과정을 표현하는 것으로 정의할 수 있으며, 본 연구에 서 공용성 모형은 균열, 소성변형, 종단평탄성에 대한 년간의 파손량을 함수로 모형화하였다. 또한, 도로포장상태에 따른 차량속도변화 추이모형은 국도의 유지보수 전·후 “포장상태-차량속도”자료 를 모형화하였다. 마지막으로 경제성 평가 시스템은 관리자 및 이용자 비용의 산정과 우선순위 선정기법으로 구성되었는데, 본 시스템에서의 관리자 비용은 유지보수 비용으로 한정하여 산정하였다. 이용자비용은 국토교통부의 ‘교통시설 투자 평가지침’을 기준으로 도로편익비용 항목 중 1)통행시간비용, 2)차량운행비용, 3) 대기오염 비용, 4)온실가스비용, 5)소음비용을 기준으로 산정하였다. 우선순위선정법으로는 연등가법(EUAC; Equivalent Uniform Annual Cost), NPV(Net Present Value)법과 비용효율성법(Cost-effectiveness Method)을 활용하여 우선순위를 산정하였다. 본 연구에서 개발한 의사결정시스템은 마이크로 소프트 엑셀(Microsoft Excel)의 VBA(Visual Basic Application)를 기반으로 이용자의 보다 쉬운 이해와 활용, 확인 및 보정/수정이 가능하도록 설계되었다. 분석시스템은 활용목적에 따라 “프로젝트 레벨”과 “네트워크 레벨”로 구성(그림 1. 참조)하였으며, 주요 기능으로는 1) 유지관리비 산정 및 예측, 2) 유지보수 대상구간의 우선순위 결정, 3) 유지보수시기(지연) 에 따른 도로관리자 및 이용자비용의 변화추세 예측, 4) 경제성지표 도출 등이 있다.