간행물
한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집
- 발행기관 한국도로학회
- 자료유형 학술대회
- 간기 반년간
- 수록기간 1999 ~ 2025
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 534DDC 625
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2025년도 한국도로학회 봄학술대회 발표논문 초록집 (2025년 3월) 57건
1.
2025.03
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지표면의 불투수층 증가는 빗물의 토양침투를 감소시키고 우수 침투를 제한하여 표면 유출에 의한 피해를 야기하였으며, 홍수 도달시간이 단축됨에 따라 첨두 유출량이 증가하므로 배수 시스템의 용량 부족 및 침수 피해를 초래하였다. 이에, 환 경부에서는 생태면적률 제도를 도입하여 저영향 개발(Low Impact Development, LID) 기술 도입의 활성화를 도모하고 있 으며, 이 중 투수블록포장이 약 40%를 차지하고 있다. 그러나, 주로 표층 콘크리트 블록의 품질기준 마련 및 성능 개선 연 구가 수행되었으며, 하부구조의 우수 침투 능력을 평가한 연구는 미흡한 실정이다. 특히, 투수성능이 증가할수록 구조적 지 지력이 감소하므로 내구성을 만족하는 범위에서 투수계수를 충족하는 입도분포를 실험적 연구를 통해 제시할 필요가 있다. 따라서, 시험체 내 수두를 일정하게 유지시켜 일정 시간동안 유입되는 하부 유출량을 측정하였으며, 같은 입도분포일 때 잔 골재 함량이 증가할수록 투수계수가 감소하는 것으로 나타났다. 이처럼 골재 입도분포 특성에 의해 물이 하부로 침투되는 유출량이 상이하므로 정량적인 평가를 통해 투수계수를 만족하는 적정 입도 기준의 제시가 가능할 것으로 판단된다.
2.
2025.03
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도로에서 소음저감에 대한 대책으로 방음벽, 포장 개선, 차량 속도 제한 등 여러 가지 대책이 제기되고 있으며 최근에는 차세대 표면처리 공법(Next Generation Concrete Surface, NGCS)이 사용되고 있다. 이러한 NGCS는 표면을 그라인딩 후 그루빙 공정을 진행하게됨에 따라 포장두께 감소 및 ITZ(Interfacial Transition Zone)의 표면 노출에 따른 내구성 감소가 발생할 수 있다. 이러한 내구성 감소는 교면포장에서 발생 시 안정성에 크리티컬한 영향을 미치게 됨에 따라, 본 연구는 교면포장에 주로 사용되는 라텍스 개질 콘크리트 (Latex-Modified Concrete, LMC)에 NGCS 적용 시 발생할 수 있는 내구성 감소 중 염해에 관한 연구를 진행하였다. 실제 공용 중인 LMC 교면포장의 현장 코어와 라텍스 혼입율(10, 15, 20%)에 따른 실내 배합을 진행하였으며 NGCS를 시험편에 적용하기 위하여 도로공사 표면처리공법 시방서를 기준에 따른 NGCS 모사 공법을 적용하여 염해 내구성 평가를 진행하였다. 시험 결과 현장코어의 경우 높은 수밀성과 염해저항성을 가지고 있어 NGCS 처리 시 뚜렷한 염해 내구성 저하가 나타나지 않았지만 상대적으로 낮은 수밀성을 가진 LMC 실내 배합의 경우 NGCS 적용 시 소폭의 염해 내구성이 감소함을 확인하였다.
3.
2025.03
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본 연구는 한국 기상대 데이터를 활용하여 콘크리트 포장의 깊이별 온도를 예측하는 ANN(Artificial Neural Network) 모델을 개발하는 것을 목표로 한다. 기존의 열평형 방정식 기반 모델은 특정 지역의 기상 데이터를 필요로 하기 때문에 일반적인 적용이 어렵다는 한계를 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 ANN을 활용하여 기상대 데이터를 기반으로 범용적 인 온도 예측 모델을 개발하고자 한다. 이를 통해 다양한 지역 및 환경 조건에서도 적용 가능한 모델을 구축하는 것이 목적이다. 본 연구에서는 2017년 1월 1일부터 2018년 12월 31일까지의 1시간 단위 기상 및 온도 데이터를 활용하며, 0.05m, 0.15m, 0.25m, 0.35m, 0.45m 깊이별 온도 데이터를 학습 데이터로 사용한다. 입력 변수로는 기온, 풍속, 강수량, 습도, 일 조량, 일사량, 적설량, 적운량, 지면온도를 포함한다. 이러한 다양한 기상 데이터를 활용하여 신경망 모델을 학습하고, 기 존 방식보다 높은 정확도를 확보하는 것이 연구의 핵심 목표이다. 기존 ANN 구조인 O = WI + B에서 확장된 O = W(I + (WI + B)) + B 형태의 비선형 구조를 적용하여 기존 모델이 가지는 비선형 관계 반영의 한계를 극복하고자 한다. 또한, 선형 다중 은닉층 모델과 비선형 다중 은닉층 모델을 각각 개발하여 성능을 비교하고, 비선형 모델의 필요성과 일반화 능력을 평가할 예정이다. 최종적으로 두 모델의 성능을 평균 제곱 오차 및 평균 절대 오차 등과 같은 평가 지표들을 이용하여 비교 분석하고, 가장 적합한 모델을 도출하고자 한다.
4.
2025.03
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본 연구는 외부 환경 조건에 따른 줄눈 콘크리트 포장의 상·하부 상대습도 차이를 분석하기 위해 실험 데이터를 활용 한 유한요소해석을 수행하였다. 실험은 300mm × 260mm × 2000mm 크기의 콘크리트 시편을 대상으로 진행되었으며, Strain gauge를 이용해 상·하부 변형률을 측정하고, LVDT 센서를 통해 상단부 연직 변위를 기록하였다. 항온항습기를 이용해 온도를 25°C로 유지한 상태에서 상대습도를 65%, 35%, 35% + 풍속(약 4 m/s)의 세 가지 조건으로 설정하여 실 험을 진행하였다. 구조해석은 ABAQUS를 이용하여 수행하였으며, 하부 상대습도를 100%로 고정한 상태에서 상부 상대습도를 도출하는 방법을 적용하였다. 직접적인 상대습도 도출 시 곡률을 일정하다고 가정해야 하는 문제가 발생하여, 응력해석을 기반으 로 등가선형온도차(ΔT)를 적용하는 방식을 채택하였다. ABAQUS에서 깊이 260mm에 대해 선형 ΔT 값을 부여하여 열 변형을 유도하고, 이를 실험값과 비교하여 조정한 후 최종적으로 ΔT 값을 상대습도로 변환하였다. 그 결과, 시간에 따른 상부 상대습도의 변화를 도출할 수 있었으며, 외부 환경 조건(습도 및 풍속)에 따른 상대습도 변화 경향을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 수분 확산 해석 연구 및 국내 환경을 반영한 JCP 상대습도 변화 모델 개발에 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.
5.
2025.03
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미국에서는 버스나 대형 차량의 통행량이 많아 포장 파손이 빈번한 버스정류장 및 버스 환승구역에 콘크리트 포장 형 식의 버스 패드(Bus Pad)를 다양하게 적용하고 있다. 본 연구에서는 미국 서부 로스앤젤레스의 콘크리트 버스정류장과 라스베이거스의 콘크리트 버스정류장에 대한 현장 조사를 수행하였다. 현장 조사 구간을 줄자 및 레이저 거리 측정기 등 을 통해 버스 패드의 콘크리트 포장 연장, 줄눈 간격, 시점부 및 종점부의 형상, 파손 유형 등을 조사하여 특성을 분석하 였다. 분석 결과, 로스앤젤레스 콘크리트 버스정류장의 경우는 줄눈 간격이 약 2.30~6.21m로 분석되었으며 시점부와 종 점부가 삼각형 형상으로 시공된 것을 확인하였다. 라스베이거스 콘크리트 버스정류장의 경우는 줄눈 간격이 약 4.26~4.86m로 분석되었으며 시점부와 종점부가 사각형 형상으로 시공된 것을 확인하였다.
6.
2025.03
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본 연구에서는 본선차로와 접속차로가 동일한 연속철근 콘크리트 포장(CRCP: Continuously reinforced concrete pavement)일 경우에 접속차로 CRCP의 종방향 철근의 거동을 분석하기 위해 창녕밀양건설사업단 1공구에서 시험시공을 수행하였다. 시험시공 구간에 균열유도장치와 철근 변형률계를 설치하여 접속차로 CRCP의 종방향 철근 거동을 분석하 였다. 분석 결과, 철근의 변형률은 균열부에서 가장 크게 발생하며 균열로부터 멀어질수록 감소하는 것을 확인하였다. 또 한, 변형률을 응력으로 환산할 경우 항복강도보다 현저히 낮아 접속차로 CRCP의 철근 배근은 우수한 공용성에 기여할 것으로 분석되었다. 이러한 결과를 통해 본선차로와 접속차로가 동일한 CRCP로 시공될 경우 포장 공용성을 보다 향상 시킬 수 있을 것으로 분석되었다.
7.
2025.03
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본 연구의 목적은 복층 배수성·저소음 아스팔트 포장의 공용수명 예측과 경제성 분석에 있다. 성능평가를 위한 현장시 험은 투수시험 및 소음 측정을 실시하였으며, 실내시험은 반사균열, 동탄성계수, 소성변형(FN) 시험을 진행하였다. 성능 평가 결과를 기반으로 포장설계 수명 예측 및 비용 편익 분석을 수행하였으며, 이를 일반 밀입도 포장의 비용 편익과 비 교·분석하여 복층 배수성·저소음 아스팔트 포장의 경제성을 확인하고자 하였다. 성능평가 결과 복층 배수성·저소음 포장 이 일반 밀입도 포장과 비교 시 소음 저감 성능에서 매우 우수한 결과를 나타내었다. 비용 편익 분석 결과 복층 배수성· 저소음 아스팔트 포장은 높은 초기비용에도 불구하고 설계기간동안 낮은 유지보수 비용을 가지며 안전 및 소음 측면에 서 일반 밀입도 포장과 비교 시 매우 경제적인 것으로 나타났다. 총 비용과 총 편익 비용을 편익 비용 비율(BCR)로 계 산한 결과 복층 배수성·저소음 아스팔트 포장이 단위 비용 당 편익 측면에서 방음벽이 있는 다른 포장에 비해 가장 우수 한 결과를 보였다.
8.
2025.03
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국내 태양광 산업은 2000년대 초 크게 성장하였으나 태양광 패널의 수명이 도래함에 따라 폐패널 발생량이 급격히 증 가할 것으로 예상된다. 그러나 태양광 패널의 주요 구성요소인 강화유리는 상용화된 재활용 기술이 부족하여 대부분 파 쇄 후 매립되고 있는 실정이다. 향후 대량 발생하게 될 폐패널의 재활용 기술 개발 필요성이 대두됨에 따라 태양광 폐패 널의 강화유리를 아스팔트 콘크리트 재료로서 재활용할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다. 따라서 폐패널 유리 골재를 제조 및 이를 적용한 아스팔트 혼합물의 배합설계를 수행하였으며 일반 아스팔트 혼합물과 폐패널 유리 골재 아스팔트 혼합물의 성능평가 및 경제성을 비교·분석하였다. 그 결과 폐패널 유리 아스팔트 혼합물이 저온균열 저항성을 제외한 모 든 성능 시험에서 우수한 성과를 보였으며, 경제성 또한 일반 아스팔트 혼합물과 비교 시 뛰어난 것으로 나타났다.
9.
2025.03
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최근 지구온난화에 따른 이상기후의 빈도 증가로 구조물의 손상사례가 지속적으로 증가하고 있다. 따라서 본 연구는 구조물의 보 수·보강을 위한 친환경 숏크리트를 개발하는 것을 목표로 하여 진행하였다. 자연섬유와 나노버블수를 혼입하여 진행하였다. 자연섬 유는 수축·균열 억제 효과를 가지며 내구성 증진으로 구조물의 공용수명 증진 효과를 기대할 수 있다. 나노버블수는 포집된 이산화탄 소를 사용함으로써 탄소배출 절감 효과를 가지며 리바운드 저감의 효과로 시공재료비 절감 효과를 갖고, 초기강도 증진으로 급결제 사용량 감소로 인한 환경오염 개선도 기대할 수 있다. 본 연구에서는 리바운드율, 레올로지 및 붙임두께, 숏크리트 실험 후 평균 소 성수축 균열을 분석하였으며 펌핑성, 워커빌리티, 균열 저감 효과, 시공성 등을 확보하였다. 또한 자연섬유와 나노버블수를 혼입한 친환경 숏크리트를 통해 환경오염 개선, 탄소배출 절감, 시공재료비 절감, 구조물의 공용수명 증진 효과를 기대할 수 있다.
10.
2025.03
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보행교통은 모빌리티 수단으로서의 보행을 말하며 안전향상과 활성화 측면에서 접근할 수 있다. 이때 보행교통 위해요 소란 보행자의 안전하고 편리한 통행 환경을 저해하는 요소를 말하며, 이를 사전에 발굴하여 관리함으로써 보행자 사고 예방과 쾌적한 보행환경 구축이 가능하다. 본 연구에서는 2020~2022년 교통사고 데이터와 다양한 보행영향요인 데이터 를 활용하여 교통사고 및 보행자 사고 예측 모델을 개발하고 모델 결과를 해석하여 보행교통 위해요소를 도출하고자 하 였다. 보행영향요인은 기존 문헌에서 고찰된 요인들을 참고하여 수집 및 데이터화 하였으며, 교통사고 예측 모델을 개발 하기 위해 예측력이 우수하고 변수 간의 비선형성 혹은 상호관계를 잘 포착할 수 있는 것으로 알려진 XGBoost, Random Forest, Support Vector Machine과 같은 머신러닝 모델을 활용하였다. 또한 설명가능한 인공지능 기법인 SHAP 알고리즘을 통해 모델을 해석함으로써 변수 중요도와 상호작용을 분석하고 보행교통 위해요소를 도출하였다. 본 연구를 통해 도출된 보행교통 위해요소를 보행친화적인 교통 환경을 위한 중요한 기초 자료로 활용하여 사전에 관리 및 개선할 수 있을 것으로 기대한다.
3,000원
11.
2025.03
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본 연구는 도로 보수 후 새롭게 도입되거나 개선된 도로안전시설 중 노면표시와, 안전운전에 간접적인 영향을 미치는 도로 노면 상 태에 대한 이용자 만족도를 연령 및 업종별로 분석하고자 수행되었다. 운전자 430명을 대상으로 5점 리커트 척도 설문을 시행하고, SPSS 27.0을 이용해 일원배치 분산분석(ANOVA)과 사후 검정을 실시하였다. 그 결과, 노면표시(크기·선명도·야간시인성)는 업종별(관 리·사무·전문직, 운전직, 학생 등)로 유의미한 차이가 있었고, 연령대별로는 10대가 노면표시 크기에 가장 만족도가 높았으며 고령층으 로 갈수록 낮아졌다. 또한 운전직의 만족도가 전반적으로 낮아 노면표시가 실제 주행에 크게 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 연령별·업종별 특성을 고려한 도로환경 및 정책 개선에 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
12.
2025.03
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인공지능의 발전은 검색엔진, SNS, ChatGPT 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌며 사회와 산업 전반에 변화를 가져오고 있다. 특히, 교 통 분야에서는 AI 기반 기술이 교통정보 수집 및 분석 방식에 변화를 주며, 새로운 활용 가능성을 제시하고 있다. 과거 육안 계수 방 식에 의존했던 교통량 조사는 현재 CCTV 영상과 딥러닝 객체 인식 기술을 활용해 신뢰성과 정확성이 크게 향상되었다. AI 기반 교통 솔루션의 도입으로 교통량 조사 데이터는 정책 수립, 운영 개선, 사회간접자본 건설 등 다양한 분야에서 중요한 기초 자료로 활용되고 있다. 이에 본 연구에서는 YOLO v8을 활용하여 차량 축 인식 기반 차종 분류의 정확성을 향상시키고, 기존 촬영 기법과 비교·분석을 통해 최적의 인식기법을 제시하고자 한다.
13.
2025.03
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국내에서 겨울철 발생하는 결빙사고는 전체적인 교통사고 대비 치사율이 1.7배 높은 것으로 나타났다. 주행속도가 높은 고속국도의 경우 결빙사고 치사율은 18.7로, 결빙 외 고속국도 교통사고 치사율인 4.2와 비교하여 약 4.5배 높았다(KoROAD, 2024). 특히 교량과 터널과 같은 도로시설물은 구조적 특성과 환경적 요인으로 인해 결빙 형성에 매우 취약하다. 교량은 지면으로부터의 열전달이 차단되 기 때문에 겨울철 노면온도가 낮아 결빙이 형성될 가능성이 높으며, 터널은 겨울철 낮은 온도와 터널 입출구부의 응달지역 형성 및 터널 내부와 외부 공기로 인한 급격한 온도변화로 인해 결빙이 발생할 가능성이 높다. 또한, 도로시설물은 교통사고 발생 시 치사율이 높게 나타나는 경향이 있다. 실제로 교량과 터널에서 발생한 교통사고의 치사율은 전체 1.94, 터널 5.05, 교량 4.10으로 도로시설물에서 발생한 교통사고의 치사율이 높았다(KoROAD and ACCRC, 2017). 따라서 도로시설물에서 발생하는 결빙사고는 쉽게 결빙이 형성되 는 환경조건과 사고 발생 시 치사율이 높은 특성으로 인해 일반 도로보다 높은 위험성을 내포하고 있다. 그러나 현재로써 도로시설물 에서 발생하는 결빙사고의 원인과 위험성을 중점적으로 분석한 연구는 그 수가 부족하며, 기존 연구들은 결빙 구간의 기후적 특성이 나 개별 결빙사고 사례 분석에 국한되어 있어 도로시설물은 결빙사고 분석 시 여러 가지 환경요인 중 하나로서만 고려되고 있는 실정 이다. 본 연구에서는 도로시설물에서의 결빙사고 위험도를 평가하는 방법을 제시하고, 이를 Min-Max(최소-최대) 정규화 과정을 통해 구체 화함으로써 보다 체계적인 분석이 가능하도록 한다. 이를 통해 도로시설물의 겨울철 운영에 있어 효과적인 결빙사고 방지 대책을 수 립하는 데 기여하고자 한다.
14.
2025.03
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2024년 기준으로 서울특별시의 자전거 이용률과 자전거 도로 인프라가 모두 증가하는 경향을 보이고 있는 반면 자전거 사고건수 및 자전거 사고로 인한 사망자수와 중상자수는 매년 감소하고 있는 추세를 보이고 있어 현행 자전거 관련 안전 정책이 어느 정도 실효성 이 있음을 시사한다. 그러나 중상 및 사망사고는 여전히 지속적으로 발생하고 있어 이에 대한 효과적인 정책이 필요한 상황이지만 현 재 국내 자전거 안전 정책은 사고 예방에만 집중되어 있어 사고의 특성을 종합적으로 반영하지 못한다는 큰 문제점이 있다. 이에 본 연구는 서울특별시 자전거 사고 데이터를 기반으로 자전거 도로 유형별로 서로 다른 값의 가중치를 부여하여 자전거 도로 자체의 특 성을 반영한 사고 심각도를 산출하고, 사고 심각도와 사고 건수를 각각 표준화하여 단위를 통일한 후 이를 통합한 종합적 사고 위험 도 점수를 도출하는 방법론을 사용하였다. 본 연구의 목적은 실제 서울특별시의 공유자전거 사고데이터를 활용하여 자전거 도로 유형 에 따라 사고 심각도와 사고 건수를 종합적으로 고려한 사고 위험도 지표를 개발하는 방법론을 제안하고, 이를 자전거 위험도 분석 및 도로 유형별 맞춤형 안전 대책 마련을 위한 정책적 근거로 제공할 수 있도록 그 기준을 검토하는 것이다. 데이터수집의 경우, 2021 년~2023년 3년간 서울특별시에서 발생한 자전거 교통사고 데이터와 자전거 교통사고가 발생하는 지점의 도로 유형, 경사, 노면상태 등 자전거 도로 인프라 자체적 특성과 자전거 사고 발생 시 기상상황 등 환경적 특성이 포함된 자전거 사고 발생 도로환경요인 데이터를 확보하였다 분석방법론의 경우, 자전거 교통사고에 영향을 미치는 다양한 요인들을 계층적으로 고려하기 위한 방법론인 Hierarchical Modeling을 적용하였으며, 3개의 계층으로 구성된 프레임워크를 구축하여 사고 심각도, 자전거 도로 유형별 사고 심각도를 반영한 공 간 위험도, 종합적 사고 위험도 점수를 체계적으로 도출하였다. Level 1에서는 사고 데이터를 기반으로 사고 심각도를 정량화하고, 도 로 유형에 따른 가중치를 적용하여 사고 심각도를 평가하였다. Level 2에서는 MCAR(Model for Conditional Autoregressive Effects) 모델 을 활용하여 시공간적 상관성을 반영하고, 이를 바탕으로 도로 유형별 사고 심각도를 조정하였다. Level 3에서는 Level 2에서 도출된 도로 유형별 사고 심각도 점수에 사고 발생 빈도를 반영하여 최종적인 종합 사고 위험도 점수를 산출하고, 안전 정책 적용이 시급한 지점을 도출하였다. 향후에는 머신러닝 기반의 예측 모델을 활용하여 도출된 종합적 사고 위험도 점수와 비교 분석할 예정이다.
15.
2025.03
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지하도로는 폐쇄적인 공간 구조와 내·외부 조도 차이로 인해 지상도로와 다른 교통 환경을 형성하며 이러한 특성은 교 통사고에 영향을 미칠 수 있다. 특히 고속도로 터널에서 사고 발생 시 대형 인명 피해로 이어질 가능성이 크다는 점을 고려할 때 지하도로에서도 유사한 우려가 제기된다. 따라서 지하도로의 교통류 특성을 면밀히 분석하여 안전성을 평가하 고 사고 예방을 위한 효과적인 대책을 마련하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 서부간선 지하도로 성산 방면의 14개 VDS 검지기 데이터를 기반으로 지점별 속도 변동성과 교통사고 분석을 통해 안전성을 평가하였고 분석 결과의 시사점 을 바탕으로 지하도로 속도 관리 전략을 설계하였다. 먼저, VDS 검지기 지점별 속도 표준편차와 time-varying-volatility 산출 및 속도의 변동성과 교통사고 데이터 매칭을 통해 사고 개연성과 심각도를 분석하였다. 이후, 사후검정을 통해 속 도 및 속도 변동성 기준으로 동질적 부분집합을 도출하고 회귀분석을 통해 속도 변동성과 교통량·밀도 간의 관계를 규명 하여 속도 변동성을 최소화할 수 있는 최적의 교통량과 밀도를 산출하였다. 분석 결과, 속도 변동성이 큰 구간에서 사고 개연성과 심각도가 높게 나타났으며 지하도로에 구간단속을 적용할 경우 하류부에서 변동성이 증가하는 현상을 확인하 였다. 이를 바탕으로 위험 구간을 식별하고 해당 구간에 가변형 속도 제한 시스템을 적용한 로컬 속도 관리 전략을 제시 하였다. 본 연구의 결과는 지하도로의 사고 예방 및 안전성 향상을 위한 실질적인 속도 관리 전략 설계에 기여할 수 있 을 것으로 기대된다.
16.
2025.03
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최근 자율주행 기술의 급속한 발전으로 자율주행 기술이 탑재된 차량이 눈에 띄고 있다. 자율주행 기술로 인해 교통사 고 감소와 효율적인 교통운영을 유도할 수 있는데, 주행 환경뿐만 아니라 주차 환경에서도 큰 이점을 보이고 있다. 이러 한 자율주행 기술을 기반으로 한 로봇 파킹 시스템은 주차 소요 시간을 단축하고 주차 공간을 더욱 효율적으로 활용할 수 있는데, 이는 특히 교통약자들의 이동 편의성을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 차량의 진출입이 빈번 하고 보행자의 이동이 많은 고속도로 휴게시설을 대상으로 교통약자를 고려한 로봇 파킹 시스템을 도입하여 안정성과 효율성을 평가하고자 한다. 이를 위해 2010년부터 2022년까지의 고속도로 휴게시설 사고 데이터를 분석하여, 사고 빈도 와 사고 심각도를 고려한 EPDO(Equivalent Property Damage Only) 값이 높은 중부내륙선 충주휴게소(창원방향)를 분석 대상지로 선정하였다. 미시교통 시뮬레이션 VISSIM을 활용하여 대상 휴게소의 도로 및 주차장 네트워크를 구축하고 시 뮬레이션하였다. 안전성 평가를 위해 DRAC(Deceleration Rate to Avoid Crash) 및 PET(Post Encroachment Time) 지 표 등을 활용하였으며, 효율성 평가로는 주차 회전율(Parking Turning Rate) 및 정지횟수(Number of Stops) 지표 등을 사용하여 비교하였다. 본 연구는 기존 연구들과 달리 교통약자의 관점에서 로봇 파킹 시스템의 효과를 분석했다는 점에 서 차별성을 가진다.
3,000원
17.
2025.03
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결빙되거나 적설이 있는 도로와 같이 마찰이 작은 노면에서는 일반 노면과 비교했을 때 제동거리가 크게 증가하기 때문에 심각한 교통사고로 이어질 수 있다. 이에 블랙 아이스(Black ice)와 같은 노면 위험을 감지 하기 위한 노면 분류 기술에 대한 연구가 지금까지 지속적으로 이루어지고 있다. ESC(Electronic Stability Control) 시스템은 차량 자세 제어를 통해 마찰이 작은 노면에서 차량의 미끄러짐 및 전복을 방지하는 능동 안전시스템(Active safety system)이다. ESC 시스템의 성능을 위해서는 정확한 노면 마찰 계수(Road friction coefficient) 추정을 통한 노면 분류가 중요하다. 최근의 노면 분류 기술은 카메라, LiDAR 등의 이미 지 기반의 방법에 중점을 두고 연구가 진행되고 있다. 그러나 이러한 이미지 기반의 방법들은 정확도가 낮을 뿐만 아니라 높은 계산 복잡도의 문제를 가지고 있다. 이뿐만 아니라 높은 비용으로 인해 상용화 측면에서도 단점을 드러내고 있다. 본 연구에서는 그림1처럼 센서 융합 기술을 활용하여 이미지 기반 방법의 문제점을 해결하고자 한다. 차량 횡방향 동역학 모델(Vehicle lateral dynamic model)을 선형화하여 칼만 필터(Kalman filter)를 적용한 노면 마찰 계수 추정 알고리즘을 설계하고, 기계학습(Machine learning) 모델을 적용하여 블랙 아이스 검출 알고 리즘을 설계한다. 전기차 CAN 버스로부터 얻을 수 있는 차량 종방향 가속도(Vehicle longitudinal acceleration)를 제어 입력으로 하고, 요 레이트(Yaw rate)를 측정값으로 하여 칼만 필터에 적용하여 차량 종 방향 속도(Vehicle longitudinal velocity)와 차량 횡방향 속도(Vehicle lateral velocity), 요 레이트, 차량 횡방 향 힘(Vehicle lateral force)을 추정한다. 이때 전통적인 칼만 필터 대신 EKF-UI(Extended kalman filter with unknown input)를 적용하여 시스템 행렬의 크기를 줄여 계산 복잡도를 감소시키고 차량의 거동 변화 를 보다 정확하게 반영할 수 있도록 하였다. 추정된 차량 종방향 속도, 차량 횡방향 속도, 요 레이트를 통해 사이드 슬립 각(Side slip angle)을 구해 사이드 슬립 각과 차량 횡방향 힘의 관계를 이용해 특징들을 찾아 기계학습 모델(e.g. 앙상블 기법, SVM 등)을 적용하여 블랙 아이스를 검출할 수 있다. MATLAB/Simulink SW 및 CarSim을 사용하여 개발한 알고리즘의 성능을 검증하였으며, 본 연구의 결과는 ESC 시스템의 성능 을 개선시켜 차량의 미끄러짐으로 인한 교통사고의 예방에 도움이 될 것으로 예상한다. 여기에 스마트 타이 어(Smart tire)의 센서도 추가해 노면과 타이어 사이의 직접적인 데이터를 추가해 검출 성능을 높일 것이다.
18.
2025.03
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고속도로 2차 사고는 선행 사고(1차 사고) 또는 전방 고장 차량에 의해 교통흐름이 변화된 상황에서 발생하는 사고로, 이에 대한 효과적인 교통안전 관리전략이 필요하다. 그러나 일반사고에 비해 데이터 표본이 부족하여 신뢰성 있는 대응 전략 수립에 어려움이 있다. 본 연구는 고속도로에서 발생하는 2차 사고의 발생 주요 요인을 식별하고 예측하기 위해 BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers) 기반 텍스트 분석 모델과 전통적 머신러닝 모델 (XGBoost, RandomForest, CatBoost)을 비교하였다. 교통사고 세부기록, 원클릭 속보자료 등 비정형 텍스트 및 정형 데 이터를 수집하고 1차 사고에 관한 시공간적 동적 변수를 통합하여 인공지능 기반의 사고 예측 프레임워크를 구축하였다. 특히, BERT 기반 모델을 통해 교통사고 문맥 정보를 고려하여 단어 삽입 및 대체 기법에 따른 2차사고 데이터 표본을 보완하였다. 또한, 설명가능한 AI(XAI) 기법을 활용하여 주요 사고 요인의 기여도를 시각적으로 해석하고 사고 예방 및 정책 수립에 필요한 정보를 제공하였다. 연구 결과, 제안된 하이브리드 접근법 기반 연구 프레임워크는 높은 정확도의 2 차 사고 발생 가능성 예측에 효과적이며, 교통사고관리시스템의 신뢰성과 효율성 향상에 핵심적인 기여를 할 것으로 기 대된다.
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19.
2025.03
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자율주행 차량이 상용화됨에 따라 연구에 사용할 수 있는 자율주행 차량의 주행궤적 자료를 제공하고 연구하는 기관이 증가하고 있다. 캘리포니아 자동차관리국은 사고 당시 차량의 거동과 주변 환경을 기록한 자율주행 차량 사고 보고서를 제공한다. Waymo는 라이다, 카메라 등을 통해 수집한 자율주행 차량의 실주행 자료를 제공한다. 본 연구에서는 캘리포 니아 자동차관리국에서 제공하는 자율주행 차량 사고 보고서와 Google Street Map을 이용하여 사고 당시의 도로유형과 도로환경요소 및 사고 당시 상황을 파악하고, 베이지안 네트워크(BN)을 통해 자율주행 차량 사고 영향요인을 파악하였 다. 랜덤 포레스트를 통해 앞에서 파악한 자율주행 차량 사고 영향요인들의 변수 중요도를 추출하고 이를 기반으로 자율 주행 차량 주행 시나리오를 도출하였다. 도출한 자율주행 차량 주행 시나리오와 유사한 상황을 보이는 Waymo Open Dataset의 자율주행 차량 실제 주행궤적을 매칭하여 자율주행 차량 주행 행태 기반 사고 위험도 평가 지표를 도출하였 다. 본 연구의 결과는 앞으로 도로환경요소 및 자율주행 차량 주행궤적에 따른 자율주행 차량 주행 안전성 연구의 기반 이 될 것으로 기대된다.
20.
2025.03
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도로 주행 시 차량의 제동거리 확보와 곡선부 주행 안전성은 도로 설계에서 중요한 요소이며, 강우로 인해 형성되는 수 막은 타이어와 노면 간 마찰력을 저하시켜 제동거리를 증가시키고 주행 안전성을 저해하는 요인으로 작용한다. 기존 도 로 설계에서는 습윤 상태에서의 마찰계수를 기준으로 하지만, 측정 방식마다 수막두께 기준이 상이하여 적용에 한계가 있다. 본 연구에서는 RRL 및 Gallaway 수막두께 예측 모델을 활용하여 다양한 도로 및 기상 조건에서의 수막두께를 예 측하고, 실측 실험을 통해 신뢰도가 높은 모델을 선정한 후, Gallaway의 마찰계수 예측식을 적용하여 강우강도, 배수 거 리, 포장 경사, 노면 조직 깊이, 타이어 트레드 깊이에 따른 마찰계수 변화를 분석하였다. 연구 결과, 강우강도가 증가하 고 배수 거리가 길어질수록 수막두께가 증가하면서 마찰계수가 감소하는 경향을 보였으며, 반대로 포장 경사와 노면 조 직 깊이가 증가할 경우 배수 성능이 향상되어 수막두께가 얇아지고 마찰계수가 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 마찰 계수 변화는 도로 안전성에 직접적인 영향을 미쳐, 강우가 심한 조건에서는 제동거리가 길어지고 곡선부에서는 더 큰 반 경이 필요해지는 것으로 분석되었다. 특히 설계속도가 높은 구간이나 수막두께가 깊이 형성되는 구간, 타이어 트레드 깊 이가 얕은 경우 현행 도로 설계 기준이 요구하는 정지 시거를 충족하지 못하는 사례가 발생하였으며, 곡선부에서도 동일 한 문제점이 확인되었다. 결과적으로 강우 조건을 반영한 도로 설계 기준의 보완이 필요하며, 배수 성능을 강화하고 마 찰력 저하를 방지할 수 있는 포장 기법을 적용하는 것이 요구된다. 또한, 강우 시 주행 안전성을 확보하기 위해 동적 속 도 제한 시스템 도입 및 유지관리 체계를 강화하고, 강우 조건을 고려한 정지 시거 및 곡선 반경 설계 기준을 마련함으 로써 도로 안전성을 향상시킬 필요가 있다.
