간행물
한국도로학회논문집 KCI 등재 International journal of highway engineering
- 발행기관 한국도로학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 1738-7159 (Print)2287-3678 (Online)
- 수록기간 1999 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 534DDC 625
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제9권 제3호 (2007년 9월) 14건
1.
2007.09
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우리나라의 도로는 종류별로 관리주체가 서로 다르다. 고속국도는 한국도로공사, 일반국도는 건설교통부, 지방도는 광역자치단체, 시 군도는 기초자치단체에서 건설 관리 및 운영 책임을 맡고 있다. 본 연구에서는 이렇듯 관리주체가 다른 우리나라의 도로에서 발생하고 있는 교통사고발생 추세를 도로종류별로 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 과거로부터 축적된 도로종류별 교통사고건수, 사망자수, 부상자수의 자료를 기반으로 사고위험을 단순건수, 도로연장 당 건수, 그리고 대 km당 건수로 비교하였다. 그 결과 단순 건수에 의한 비교에서는 도시부 도로가 전 부문에서 가장 위험하고 고속국도는 전 부문에서 가장 안전한 것으로 분석되었다. 그러나 1km당 발생건수는 일반국도가 가장 위험하고 지방도가 가장 안전한 것으로 분석되었다. 교통사고 발생률을 가장 객관적으로 비교할 수 있는 지표인 10만 차량 대 km당 비교에서는 일반국도가 가장 위험하고, 고속국도가 상대적으로 안전한 것으로 분석되었다. 한편, 도로종류별 사망자수 추세를 설명하는 시계열 분석모형을 개발한 결과 고속국도, 지방도, 도시부도로의 경우 AR(1)모형이 추세를 잘 설명 할 수 있는 것으로 분석되었고, 일반국도의 경우 ARIMA(2, 3, 0)모형이 추세를 설명할 수 있는 것으로 분석되었다. 이러한 모형은 장래 교통안전계획의 목표치를 수립하거나 평가하는데 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.
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2.
2007.09
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일반적으로 도로의 차로수 산출시에 30번째 혹은 100번째의 설계시간교통량을 활용하게 된다. 이러한 설계시간교통량은 설계시간계수에 연평균일교통량을 곱하여 산출하고 있다. 본 논문에서 고속국도에서 운영 중인 34개소의 상시교통량 조사 자료를 기초하여 연평균일교통량 5만대를 기준으로 하여 30번째와 100번째의 시간교통량을 추정할 수 있는 회귀모형을 각각 구축하였다. 30, 100번째 순위의 시간교통량의 추정능력을 평가지표 MAPE(Mean Absolute Percentage Error)를 활용하여 기존방법과 비교 평가했을 때, 30번째 시간교통량을 추정에서 5만대 이하 모형에서는 추정오차가 기존방법에 비해서 11.83% 감소하고 5만대 이상에서는 22.17% 감소하는 것으로 분석되었다. 또한 100번째 시간교통량 추정능력 평가에서는 5만대 이하일 때는 추정오차가 기존방법에 비해서 8.16%감소하고 5만대 이상에서는 15.25% 감소하는 것으로 평가되었다.
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3.
2007.09
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본 연구에서는 결측된 일교통량의 대체를 위하여 교통공학에서 많이 활용되고 있는 기존의 선형내삽법에 공간상관성 기법을 고려한 새로운 선형내삽법을 제안하였다. 일교통량과 같이 시간적 특성을 지닌 자료를 공간위에 배치하여 공간적 상관성을 고려할 수 있도록 하였다. 공간상관성을 측정하기 위하여 일교통량의 순환성을 감안하여 같은 주의 요일간 상관성과 주별 같은 요일의 상관성을 나타내는 지표로서 Moran Index를 사용하였다. 실제 분석을 위하여 한국건설기술연구원에서 제공한 2004년 11월의 28일간의 일교통량 자료를 4×7 격자 형태로 배치하여 일별 교통량자료를 공간화 시켜 공간 상관성을 살펴보았으며, 여러 가지 통계적 지표를 통하여 공간 선형내삽법의 우수성을 확인하였다.
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4.
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본 연구의 목적은 운전자의 행태를 통한 시선유도시설의 효과를 검증하고, 도로의 기하구조에 따라 어떤 시선유도시설의 효과가 우수한지에 대해 그 결과를 제시하고자 함이며, 이를 위해 GPS가 장착된 차량을 이용하여 시선유도시설의 인지거리와 측방이격 폭을 측정하였다. 실험결과 첫째로 야간에 운전자는 시선유도시설이 설치될 경우 도로선형 인지에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 둘째로 직선구간에서는 표지병보다 시선유도표지의 인지거리가 길고 곡선부에서는 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한 갈매기표지는 곡선부에서 인지거리가 가장 큰 것으로 나타났으며, 표지병은 인지거리와 측방위치에서 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 직선부에서는 시선유도표지가, 곡선부에서는 갈매기표지의 설치가 권장된다.
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5.
2007.09
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원형 혹은 H형 단면의 표지판지주에 소형차가 충돌할 때 차량 및 지주의 거동을 확인하기 위하여 Barrier VII 프로그램을 이용한 시뮬레이션을 실시하였다. 이 프로그램은 연성 베리어에 충돌하는 차량의 운동과 베리어의 변위를 해석하는 프로그램이나, 지주를 수평 빔 요소로 하고 각 노드에 강성을 조절한 기둥 요소로 연결함으로써 소형지주에 대한 충돌해석이 가능함을 보였다. 0.9ton 소형차가 기초와 강결된 파이프형태의 소형 지주에 30km/h, 60km/h, 70km/h 110km/h의 속도로 충돌하는 경우, 0.9ton 소형차와 1.35ton 중형차가 기초에 강결된 H형 단면 지주에 110km/h의 속도로 충돌하는 경우, 그리고 0.9ton 소형차가 분리되는(slip base) 형태로 기초에 연결된 파이프형태의 소형 지주에 110km/h의 속도로 충돌하는 경우 등 총 7가지 경우에 대한 시뮬레이션을 실시하여 지주의 변형과 충돌차량의 거동을 분석하였다. 시뮬레이션을 통하여 고속충돌 시 기초에 강결 된 원형지주의 경우 과다한 휨 변형으로 표지판과 차량 전면부와의 충돌위험성이 있고 H형 지주와 같이 비교적 큰 표지판용 지주는 소형차 충돌 시 지주의 변형은 거의 없고 차량에 가해지는 충격력, 지주가 과다하게 차체 안으로 침투할 위험성이 크다는 사실과 breakaway 장치로 단부처리를 하는 경우 위험이 줄어들 수 있음을 확인하였다.
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6.
2007.09
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최근 들어 타이어/노면 소음을 저감하기 위한 다양한 포장공법들에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 저소음 포장공법들을 개발하고자 하는 이유는 도로소음이 고속주행일 경우 도로노면과 타이어에서 발생하는 소음이 지배적이기 때문이다. 대부분의 저소음 포장공법의 핵심연구는 타이어/노면 소음이 노면의 미세조직 및 거시조직의 특성에 영향을 받는다는 점을 고려하여 표층 골재의 입도, 혹은 인위적인 노면조직에 대한 소음을 작게 발생하게 하는 것이다. 이러한 연구에서 어려운 점은 특정한 노면조직 혹은 포장공법에서의 타이어/노면 소음을 평가하기 위해 도로를 건설하고 차량을 주행시켜야 하기 때문에 비용과 시간의 제약을 받는다는 점이다. 따라서 이러한 난점을 극복하고, 다양한 노면조직에서의 소음을 저비용, 단시간에 평가하기 위하여 본 연구에서는 타이어/노면 소음재현장비를 개발하였고, 무타이닝 및 횡방향타이닝 포장에 대하여 타이어/노면 소음을 재현 및 측정을 통하여 개발한 장비의 신뢰성을 검증하였다.
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7.
2007.09
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교통정보를 이용자에게 제공하는 것은 도로의 효율성을 높이는데 있어 매우 중요한 역할을 수행한다. 이중 VMS는 불특정 다수에게 실시간으로 교통정보를 제공하는 대표적인 교통정보제공수단으로 널리 보급되어 있으나, 이러한 정보가 이용자에게 제공하는 금전적 가치를 계량화하지 못하고 있다. 특히 기존 VMS와 관련된 연구는 대부분 정보제공후의 경로변경 또는 출발시간 변경 등의 운전자 행태 분석에만 국한되어 있다. 본 연구에서는 선호의식조사를 통하여 수집된 자료를 바탕으로 개별선택이론의 하나인 로짓(Logit)모형을 적용하여 VMS 교통정보에 대한 화폐적 가치를 계량화 하고자 한다. 특히 이러한 개별선택이론을 이용한 분석방법은 장래 VMS외에도 인터넷, 네비게이션, 휴대폰등 다른 매체에서 제공되는 정보에 대한 가치측정을 위한 접근방법으로 활용될 수 있을 것이다.
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8.
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터널 내 축적된 다양한 오염원들은 간헐적으로 수행되는 세척과정 중에 폐수로 배출되게 되며, 서울 시내 3개 터널 지점에서 수행된 수질분석결과 SS, CODCr, T-N, NH3-N, NO3-N, Zn, Cu, Cr(+6). Mn, Mg, Phenol. CN-, E-Coli 등이 고농도 형태로 배출되는 것으로 나타났다. 한편, 이러한 오염수질의 배출농도 특성은 터널 세척 폐수의 채취 방법, 세척횟수, 세척수량, 터널내벽 특성, 통행량, 배수 특성 등에 따라 다양한 농도범위를 보여주는 것으로 나타났다. 한편, 수집된 터널 세척폐수를 단순 중력침전을 이용하여 저감실험을 수행한 결과, CODCr는 80%, T-N, T-P는 각각 30, 90% 제거됨을 확인하였고, 중력침전 분리를 통하여 제거되지 않은 잔여 오염물질에 대하여 GAC 소재를 통한 흡착실험(터널 세척폐수 1l에 대하여 GAC를 50g을 투입) 결과, CODCr, T-N, Zn, Cu, Mn, Phenol, CN 항목에서 80% 이상 제거됨을 확인하였다.
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9.
2007.09
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보다 안전하고 효율적인 교차로 신호운영을 위해서는 보행자의 횡단시간뿐만 아니라 자전거 이용자 특성에 따른 횡단시간을 고려한 신호운영이 필요하며. 특히 보행자와 물리적으로 분리 운영되는 교차로의 경우에는 자전거 횡단시간을 고려한 최소녹색시간 및 소거손실시간 계획이 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 보행자와 마찬가지로 자전거 이용자가 교차로를 안전하게 횡단할 수 있는 시간(최소녹색시간. 소거손실시간 등)을 자전거 이용수요가 많은 현장에서 자전거 이용자의 횡단특성에 따라 조사 분석하였으며, 횡단유형은 크게 3가지로 정지한 상태에서 출발하는 형태(Stopping), 주행중인 속도로 횡단하는 형태(Riding), 자전거를 끌고 가는 형태(Pulling) 등으로 구분하였다. 조사 분석결과, 최소 녹색시간 산정시 고려 될 수 있는 횡단유형별 속도는 Stopping의 경우 1.36(15th percentile), 1.60m/sec(25th percentile), Pulling의 경우에는 0.75(15th percentile), 0.87m/sec(25th percentile) 라 할 수 있겠으며, 소거손실시간의 경우에는 자전거 이용자 형태 중 Riding의 경우로 2.51(15th percentile), 2.79m/sec(25th percentile)를 적용할 수 있을 것으로 판단된다.
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10.
2007.09
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도로를 이용하는 운전자들의 안전을 위해서 없어서는 안될 차량방호안전시설이 충격 흡수시설이다. 그러나 충격 흡수시설의 합리적이고 현실적인 설계방법이 미비한 상태임으로 대안없이 충돌시험에만 의존하고 있고 이것으로 인해 시간적, 물리적 손실이 큰 실정이다. 본 연구에서는 실차 충돌시험 데이터를 이용하여 삼차원의 복잡한 충돌거동에 대해 탑승자의 안전을 고려한 단자유도계 적용의 적합성을 증명하고 충격흡수시설의 거동을 분석함으로써 효과적인 단자유도계 충격흡수시설 설계법을 개발하고자 했다. 그리하여 단자유도계를 이용한 충돌해석 모델을 정립하고 충격흡수시설 설계법을 제시하였다. 충격흡수시설 설계법의 유효성을 검증하기 위해 단자유도계 설계법으로 CC2등급 충격흡수시설을 설계 제작하여 실차 충돌시험을 실시하였다. 성능시험 결과 매우 만족스러운 결과가 도출되었고 이로써 단자유도계 충격흡수시설 설계법은 충격흡수시설을 설계하는데 있어 유용한 방법중의 하나임이 증명되었다.
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11.
2007.09
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국내 줄눈콘크리트 포장의 줄눈간격은 6m로 획일적으로 설계 건설되어 왔으며 이에 대한 과학적 근거는 제시된 바 없었다. 현재 진행중인 한국형 포장설계법 개발에서는 국내 지역별 기후조건 등을 고려하여 줄눈간격 변화에 따른 줄눈콘크리트 포장의 장 단기 파손을 역학적-경험적 방법을 토대로 분석하여 줄눈간격을 지역별로 6~8m로 설계할 것을 제시한 바 있다. 본 연구는 한국형 포장설계법에서 제시한 줄눈간격 잠정안에 대한 타당성을 검증하기 위한 연구의 일환이다. 줄눈간격이 증가할 경우 시공초기에 하중전달률의 변화, 무작위균열 등의 발생가능성에 문제점이 없는지를 검증하기 위해서 한국형 포장설계법의 줄눈간격 잠정안에서 줄눈간격이 7m로 제시된 지역에 대해서 7m 줄눈간격으로 시험시공하고 초기거동을 모니터링 하였다. 하중전달률, 무작위균열, 줄눈폭변화 등 모니터 링 결과를 시공조건이 동일한 인접 6m 줄눈간격 비교구간의 초기거동과 비교분석하였다.
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12.
2007.09
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지난 2005년 12월 호남지역에 내린 폭설과 연이은 한파로 서해안고속도로와 호남고속도로에 많은 피해가 보고되었다. 특히 2.0m 이하의 저토피고를 갖는 통로 암거 상부의 포장에 최대 6.0cm 높이의 노면 융기와 횡방향 균열이 발생하였다. 이는 포장의 수명단축 및 공용성 저하, 교통사고 발생 등에 영향을 미치기 때문에 시급한 대책마련이 요구되었다. 현장 조사 결과 단기간에 증가한 침투수가 노상과 노체에 함유된 세립분의 영향으로 포장 내부의 배수가 지연되고 저온에서 발생한 동상이 포장 파손의 일차적인 원인으로 지적되었다. 최근 한국도로공사는 도로교통기술원과 공동연구를 통해서 신설되는 암거상부 포장에 대한 새로운 설계안을 제시하였다. 본 설계안은 암거 상단부에 맹암거를 설치하여 침투수의 원활한 배수를 유도하고 간극수압의 저감을 통해 포장하부의 동상을 예방하고자 한다. 본 논문에서는 위의 설계법 개발을 위해서 수행한 실험과 수치해석결과를 다루고 있다. 현장에서 채취한 지반시료에 대한 점토함유량 분석을 실시하고 2차원 유한요소해석을 실시하여 골재 입경에 따른 침투류의 배수특성을 조사하였다. 저토피고(2.0m 이하) 암거 상부 포장에 적용될 맹암거의 규격은 침투류 해석결과와 현장 시공성을 고려하여 폭과 높이를 각각 400mm, 800mm로 결정하였다.
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13.
2007.09
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본 연구는 154℃로 2시간의 단기노화를 거친 혼합물로 제작한 공시체를 110℃에서 24, 48, 72, 96시간 동안 장기노화를 시켜 아스팔트 혼합물의 노화와 소성변형 저항성을 평가하였다. 혼합물의 노화 시간이 증가함에 따라 강성의 증가로 인한 소성변형 저항성이 증가할 것을 고려하여 변형강도를 이용해 단기노화와 장기노화를 거친 공시체에 대해 소성변형특성을 측정하였다. 또한 노화 시간의 증가에 따른 바인더의 노화 정도를 측정하기 위하여 GPC (Gel-permeation chromatograph) 분석을 통하여 대형분자비율(LMS(%))을 측정하였다. 노화 시간이 길어짐에 따라 LMS(%)가 증가하고 혼합물의 변형강도 값이 커지는 것을 확인하였다. 또한 상관성 분석으로부터 LMS(%)와 변형강도가 상관성이 높은 것으로 나타나 이를 통해 혼합물이 노화되면 소성변형 저항성이 증가됨을 확인하였다. 따라서 LMS(%)의 측정으로 아스팔트 혼합물의 바인더 추출 없이도 소성변형특성을 추정 가능함을 확인하였다.
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14.
2007.09
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공장에서 제작한 콘크리트 슬래브를 나열한 후 프리스트레싱 기법을 도입하여 일체화시켜 건설하는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 포장의 강선 긴장에 의한 압축력 재하 시 포장체의 거동을 유한요소해석 모델을 개발하여 분석하였다. 먼저 정착구의 개수가 긴장 시 포장체의 압축응력 분포에 미치는 영향을 분석하여 적절한 정착구의 개수를 선정하였다. 그리고 하부층의 수평저항, 포장체의 길이, 슬래브의 두께, 정착단의 전단면적 등의 변수가 포장체의 압축응력 분포에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 분석하였다. 하부층의 수평저항은 압축응력의 손실을 가져오며 이러한 손실은 포장체의 중앙부로 갈수록 증가하게 된다. 또한 포장체의 길이가 길어질수록 하부층 수평저항에 의한 압축응력의 감소가 커지게 된다. 슬래브의 두께는 얇아질수록 하부층 수평저항에 의한 압축응력의 손실이 커지게 된다 하지만 압축력을 가하는 면적인 정착단의 전단면적은 압축응력의 분포에 크게 영향을 미치지는 않는다.
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