간행물
한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집
- 발행기관 한국도로학회
- 자료유형 학술대회
- 간기 반년간
- 수록기간 1999 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 534DDC 625
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2024년도 한국도로학회 봄학술대회 발표논문 초록집 (2024년 3월) 53건
1.
2024.03
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대한민국의 도로의 증가로 인한 복잡화에 따라 터널의 수와 연장이 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구는 시멘트콘크리트 포장의 성 능과 수명에 미치는 환경조건의 영향을 분석한다. 현재까지 시공된 고속도로의 많은 부분이 시멘트콘크리트 포장으로 되어 있으며, 이 에 대한 연구는 오랫동안 진행되어 왔다. 부등건조수축은 슬래브의 상하부 온습도 차이에 의해 발생하며, 일일 및 계절적 주기에 따라 발생한다. 일반적으로, 온습도 변화에 따라 컬링이나 와핑이 발생하는데, 컬링은 낮에는 높은 온도로 인한 하향 수축, 밤에는 낮은 온 도로 인한 상향 수축을 나타낸다. 그러나, 환경조건 변화에 따른 콘크리트 내부 습도 변화에 대한 이해는 아직 크게 연구가 진행되지 않아 포장 설계에 적절히 반영되지 못하고 있다. 이러한 연구는 터널 등 배수가 어려운 지역에서 콘크리트포장의 적절성을 판단하여 공용수명에 기여할 것으로 예상한다. 본 연구에서는 슬래브의 하부 조건이 콘크리트 내부 습도에 미치는 영향을 실험적으로 조사한다. 콘크리트 시편을 제작하여 특수한 환경조건에서의 습윤 차이를 모사하여 수분 이동 특성을 연구한다. 실험에서는 슬래브의 한쪽면을 고정하고 반대편이 부등건조수축으 로 인해 발생하는 변형률과 수직변위를 측정할 장비를 설치하여 시간에 따른 변화량을 확인한다.
2.
2024.03
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노면 마찰력은 포장 표면과 타이어의 마찰력으로 인해 발생하는 현상으로 높은 노면의 마찰력은 제동 중 차량의 안정성과 조종성을 향상시킨다. 노면 마찰력이 증가함에 따라 교통사고 횟수가 감소하는 것으로 알려져 있으며 습윤 상태의 노면에서 교통사고가 증가하 는 것으로 알려져있다. 따라서 교통사고 발생 억제와 도로 안전의 확보를 위해서는 적정 수준의 노면 마찰력, 특히 습윤 상태의 노면 마찰력을 확보하는 것이 중요하다. 노면 마찰력은 adhesion과 hysteresis로 분류되며 특히 습윤상태 도로에서 hysteresis가 중요한 역 할을 한다. hysteresis는 고무의 변형에 의해 발생하기 때문에 고무 변형에 영향을 미치는 노면 조직 변수를 선정하여 노면 마찰력을 예측하고자 한다. 노면 마찰력은 노면 조직 특성과 밀접한 관련이 있으며, 이에 따라 노면 조직 특성을 나타내는 지수 중 하나인 MTD(Mean Texture Depth)가 노면 마찰력 예측을 위한 인자로 사용되고 있는 실정이다. 하지만 MTD는 노면 조직 깊이만을 평가하 는 인자로 다양한 요소가 결합되어 있는 노면 조직 특성을 모두 설명할 수 없으며, 노면 마찰력 예측을 위해서는 복잡한 노면 조직을 설명할 수 있는 추가 변수의 선정이 요구된다. 본 연구에서는 노면 마찰력의 메커니즘 분석을 토대로 노면 마찰력에 영향을 미치는 노면 조직 특성을 분석하였고, wave-length와 노면 조직의 형태, 노면 조직 깊이가 노면 마찰력에 미치는 영향이 클 것으로 예상하였 다. 이를 검증하기 위해서는 3가지 노면 조직 특성이 노면 마찰력에 미치는 영향에 대한 검토가 요구되나 실제 도로의 노면은 노면 조직이 불규칙하게 형성되어 있어 노면 조직 특성의 개별적 영향을 검토하기 어렵다. 이를 위해서는 선정한 노면 조직 특성의 정량적 형성이 요구되며 3D 프린팅 시편을 제작해 노면 조직을 인위적으로 형성함으로써 실제 도로 노면 조직의 불규칙성을 개선하였다. 노 면 조직 특성을 시편에 반영하기 위해 노면 조직 깊이는 MTD, wave-length는 노출 골재의 개수를 뜻하는 EAN을 변수로 설정하였 다. 또한 EAN(Exposed Aggregate Number)은 노출 골재의 형성이 필수적이므로 골재의 형상을 제어하여 노면 조직의 형태를 시편에 반영하였으며 골재 형상과 노면 마찰력의 통계학적 분석을 위해 형상 지수를 산출하여 분석하였다. 3D 프린팅 시편은 크기에 제한이 있어 좁은 영역에서 측정이 용이한 BPT(British Pendulum Test)를 사용해 노면 마찰력을 측정하였고, 습윤한 노면에서는 수막으로 인해 노면 마찰력이 크게 감소하여 노면 조직의 영향이 커지므로 습윤 상태에서 노면 마찰력을 측정하였다. 측정 데이터를 통한 분석 결과 노면 조직 변수인 MTD가 증가할수록 BPN(wet)이 선형적으로 증가하는 것이 확인되었으며, EAN에 따라서 BPN이 증가했다가 감소하는 경향이 나타났다. 이는 EAN이 과도하게 많아지면 고무가 침투할 공간이 줄어들어 hysteresis가 감소하기 때문으로 사료된 다. 또한 골재 형상에 따라 노면 마찰력의 최댓값과 optuimum EAN의 변화가 있었다. 이는 골재 형상에 따른 고무 침투 부피의 변화 에 의한 것으로 사료된다. 위의 결과를 통해 MTD, EAN, 골재 형상과 BPN(wet)의 관계를 통계학적으로 분석하여 BPN(wet) 예측 모 델을 제안하였다.
3.
2024.03
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The strength criteria is the acceptable strength for allowable a vehicle start on a concrete pavement at an early age without causing significant damage. The different agencies have provided the strength criteria based on empirical judgement. To make more comprehensive, the ACI specification provided strength criteria by consideration traffic conditions, slab thicknesses, and slab support based on the concept of damage. However, its neglected to consider the damage caused by curling stress due to temperature gradient in concrete pavement. This research aims to provide a strength criteria for opening traffic on concrete pavements while taking into account the damage caused by curling stress and traffic loading. The tensile stress at critical locations was determine due to curling and traffic loads every hour of early age throughout different seasons. The fatigue damage taken throughout early age was assessed. After this procedure, the strength criteria was established as the evaluated damage that did not exceed an acceptable limit. Accordingly, the strength criteria for opening traffic was determined to ensure that the specified damage level existed subject to the construction season, construction period, traffic type, slab thickness, and slab support of concrete pavement.
4.
2024.03
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2022년 기준 국내 폐타이어 발생량은 약 37만톤으로 그 중 88.9%인 약 32만 9천톤이 재활용되는 것으로 조사되었다. 하지만 이 중 약 75%가 시멘트소성로용 등 열이용 분야에 사용되었다. 폐타이어는 대부분 고무와 플라스틱으로 이루어져 있기 때문에, 고온에서 분 해되면서 다양한 유해가스와 오염물질이 발생할 수 있고, 이러한 공해물질은 적극적으로 관리되지 않으면 대기오염, 수질 오염 등 다 양한 환경문제를 발생시킬 수 있다. 때문에 친환경적이고 지속적인 재활용에 대한 필요성이 대두되고 있다. 폐타이어 고무 분말을 아스팔트 혼합물의 골재 일부로 치환하여 재활용하는 접근 방식은 환경에 미치는 영향을 완화할 뿐만 아니라 천연 자원의 고갈 측면에서도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다. 따라서 타이어분말을 아스팔트 혼합물에 적용하는 것은 환경 문제를 해결하고 자원 효율성을 높이는 두 가지 이점을 가지고 있다. 폐타이어 분말을 아스팔트 바인더와 아스팔트 혼합물에 적용할 경우 미치는 영향을 평가하기 위하여 DSR, BBR, MSCR 등의 시험 을 진행하였으며, 아스팔트 혼합물 내 폐타이어 분말의 분포를 조사하기 위해 SEM을 실시하였다. 또한 IDEAL-CT와 IDEAL-Rutting 시 험을 통해 아스팔트 혼합물의 성능을 평가하였다.
5.
2024.03
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In the contemporary era, 3D printing technology has become widely utilized across diverse fields, including biomedicine, industrial design, manufacturing, food processing, aerospace, and construction engineering. The inherent advantages of automation, precision, and speed associated with 3D printing have progressively led to its incorporation into road engineering. Asphalt, a temperature-responsive material that softens at high temperatures and solidifies as it cools, presents distinctive challenges and opportunities in this context. For the effective implementation of 3D printing technology in road engineering, 3D printed asphalt (3DPA) must exhibit favorable performance and printability. This requires attributes such as good fluidity, extrudability, and buildability. Furthermore, materials utilizing 3DPA for crack repair should possess high viscosity, elasticity, toughness, superior high-temperature stability, and resistance to low-temperature cracking. These characteristics ultimately contribute to enhancing pavement longevity and ensuring worker safety.
6.
2024.03
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블로우업이 발생하는 구간에 ASR이 발생하고 있지만, 한국도로공사는 재료팽창인 ASR을 고려하지 않고, 콘크리트 팽창량을 계산하 여 팽창줄눈 설치간격을 제시하고 있다. 또한, 블로우업은 일종의 좌굴현상이므로 슬래브 두께에 따라 팽창줄눈 간격을 제시할 필요가 있다. 따라서 본연구는 재료팽창과 슬래브 두께를 고려하여 팽창줄눈 간격을 제시하고자 한다. 팽창량 계산시, 재료변형률과 지역별 온도와 건조수축을 고려하였으며, 이를 동등한 팽창을 유발하는 온도상승량으로 변환하는 식을 도출하였다. 기준온도를 정하기 위해 실제 현장데이터를 팽창량 식에 대입하여 온도상승량으로 변환하였으며, 이를 블로우업을 모사한 콘크리트 포장 모형의 유한요소해석 결과를 이용하여 결과값을 비교하였다. 안전설계를 위해 더 작은 온도 값인 블로우업 구조해석 결과 값 중 안전온도를 블로우업이 일 나는 기준으로 선정하였으며, 안전 온도를 넘지 않은 지역별 슬래브 두께에 따른 최대 팽창줄눈 간격을 제시했다. 한국도로공사가 제 시하고 있는 기준과 비교한 결과, 일부 지역은 한국도로공사에서 제시하고 있는 기준에 만족하지 않았다. ASR 변형률을 고려하여 슬 래브 두께에 따라 지역별로 팽창줄눈 간격을 제시하는 것이 블로우업 파손을 저감하고, 포장의 안정성을 향상시키는데 도움이 될 것 이라고 판단된다.
7.
2024.03
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The purpose of this study is to review the available literature on the effectiveness of fibers in preventing early-age shrinkage cracking on cementitious concrete. The overview describes the widely used ASTM C1579 (Standard Test Method for Evaluating Plastic Shrinkage Cracking of Restrained Fiber Reinforced Concrete (Using a Steel Form Insert) for plastic shrinkage cracking. The past literature used crack length, width, or area to describe and quantify cracks on concrete specimens. To keep things simple, this review expresses the length, width or area as a percentage of the control specimen. Finally, the study establishes a relationship between fiber volume and aspect ratio on plastic shrinkage and compressive strength of concrete. It was concluded that fiber is sufficient enough to mitigate plastic shrinkage cracking. An increase in fiber volume and aspect ratio reduces the early-age cracking of concrete but harm its compressive strength.
8.
2024.03
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자율주행차량을 상용화하기 위한 노력이 계속되고 있으며, 완전 자율주행 교통 환경이 조성되기 전까지 자율주행차량과 일반 차량 이 혼재된 혼합교통류가 형성될 것이라 예상된다. 이러한 혼합교통류에서 자율주행차량과 일반 차량은 주행 행태가 다르므로 기존에 는 발생하지 않았던 사고 위험상황을 유발할 수 있으며, 따라서 자율주행차량의 도입에 따른 사고 위험상황을 사전에 파악하고 이에 대한 안전관리 전략을 마련할 필요가 있다. 이러한 안전관리 전략 수립의 첫 단계로 자율주행차량 도입 시 자율주행차량이 사고위험 상황에 처할 수 있는 취약 구간과 취약 상황을 정의해야 한다. 기존 연구의 경우 자율주행 취약 구간 및 취약 상황 정의를 위해 전문 가 설문 조사 방법을 사용하였으며, 자율주행차량 데이터 구득에 어려움이 있어 주로 시뮬레이션 분석을 진행하였다. 본 연구에서는 더 실질적이고 구체적인 자율주행 취약 구간과 취약 상황을 정의하기 위해 두 가지 출처의 데이터를 활용하였으며, 다양한 방법론을 적용하여 과학적이고 다각적인 분석 결과를 도출하였다. 세종시 자율주행 실증구간에서 수집할 수 있는 자율주행차량 주행 궤적 데이 터를 활용해서는 사고위험 판단 안전 지표를 기준으로 사고 취약 구간 및 상황을 정의하였으며, 캘리포니아 DMV 자율주행차량 사고 데이터를 활용해서 연관규칙 기법과 토픽 모델링을 적용해 자율주행 사고에 영향을 미친 주요 요인들과 요인들 간의 연관성을 분석하 였다. 최종적으로는 세종시 자율주행차량 데이터 분석 결과와 캘리포니아 DMV 사고보고서 결과를 종합하여 종합적인 자율주행 취약 구간 및 상황을 정의하였다. 향후 본 연구에서 정의한 자율주행 취약 구간과 취약 상황 및 본 연구의 방법론을 활용하여 미래 교통 시스템의 안전 관리 전략을 마련할 수 있으며, 도로 운영자와 관리자의 의사결정을 도울 수 있을 것으로 기대한다.
9.
2024.03
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교통사고는 인적요인, 도로 기하구조, 교통류, 환경적 요인 등 복합적인 요인에 의해 발생하고 속도는 교통사고와 밀접한 연관성이 있다. 또한, 교통사고는 교통 혼잡도와 관련이 있으며 사고와 실시간 교통상황 간의 상관관계를 통해 사고 발생 개연성을 추정하고 도 로 안전성 분석이 필요하다. 모바일 센서와 통신 기술의 급속한 발전으로 스마트폰 보급률이 증가하였으며 내장된 센서를 기반으로 생성된 차량 주행 데이터 수집이 가능하다. 기술의 발달로 데이터 수집이 쉬워졌음에도 불구하고, 스마트폰을 기반으로 수집된 위험 운전 이벤트를 활용한 도로 위험도 평가에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 스마트폰 센서 기반의 위험 운전 이벤트 데이터 중 하나인 급감속 위험 운전 이벤트 데이터를 도로 위험도 평가 기법에 활용하는 것을 목적으로 한다. 급감속 위험 운전 이벤트 데이 터는 주행 차량이 3초간 속도를 40km/h 이상 감소하는 위험 이벤트가 발생할 때 시간과 위치를 기록한 자료를 의미한다. 본 연구의 범위는 대한민국 내 인구와 교통량이 많은 지역인 수도권을 대상으로 서울, 경기, 인천을 연결하는 고리 형태의 도로인 수도권제1순환 선을 대상으로 하였다. 먼저, 개별 차량 데이터는 좌표 기반의 내비게이션 데이터로 집계하여 VDS 링크 데이터와 매칭하였다. 다음으 로는 개별 차량의 위험 운전 이벤트 데이터와 차량 검지기의 교통 매개변수를 결합한 새로운 지표를 개발하였다. 또한, 시·공간적 교 통류의 특성을 반영하여 다양한 도로 위험도 평가 방법에 활용하고자 하였다. 마지막으로 위험 운전 지표와 이력 자료를 기반으로 통 계적으로 유의한 안전성능함수를 개발하였으며, 다양한 시간 단위의 집계 수준을 활용하여 도로 구간별 최적의 모형을 제안하였다. 본 연구는 스마트폰 센서를 기반으로 식별한 개별 차량의 위험과 교통류 차원의 위험을 결합하여 새로운 위험 지표를 개발하고 도로 위 험도 평가에 활용한다는 것에 의의가 있다. 결과물은 향후 스마트폰 센서 기반 개별 차량 위험 운전 이벤트 데이터와 교통 조건을 통 합하는 도로 위험도 평가의 기초자료로써 활용될 것으로 기대된다.
10.
2024.03
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전 세계적으로 실도로에서의 자율주행차 안전성능을 검증하고 자율주행 시스템 기술의 개발을 위해 다양한 실증을 수행하고 있다. 미국의 경우 캘리포니아, 오하이오, 애리조나 등 다양한 주에서 자율주행차의 실도로 테스트를 진행하고 있으며, 독일의 경우 페가수 스 및 이매진 프로젝트 등을 통해 자율주행 성능 및 협력 운행 테스트를 수행하였다. 그러나, 자율주행차의 주행 성능 측면의 평가에 국한되어 실증이 진행되고 있다는 한계가 존재한다. 실도로 환경에서 자율주행차는 비자율주행차, 보행자 및 자전거 등과 상호작용하 며, 다양한 도로 기하구조에서 주행안전성 저하 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 혼재교통상황에서 자율주행차의 주행 안전성을 저하시키는 도로 기하구조를 도출하였다. 또한, 캘리포니아 Department of Motor Vehicles (DMV)에서 제시한 자율주행차 관련 사고자료 검토를 통해 유사한 도로 기하구조에서 발생할 수 있는 사고 유형을 검토함으로써 선제적인 대안을 마련하고자 한다. 시뮬 레이션 분석을 위한 자율주행차 거동구현의 경우 real-world automated vehicle data (AVD) 기반 주행행태 분석을 통해 VISSIM 파라미 터를 조정하였다. 위험구간 도출을 위해 평가지표를 선정하고 주행안전성 분석을 수행하였으며, 위험 구간의 도로 기하구조의 특성을 도출하였다. 마지막으로 위험구간의 도로 기하구조와 유사한 구간에서 발생한 실제 자율주행차 관련 사고 보고서를 검토함으로써 본 연구에서 도출된 위험구간의 도로 기하구조에서 발생할 수 있는 잠재적 사고 원인을 제시하였다. 본 연구의 결과를 통해 향후 자율주 행차의 실도로 도입을 위해 선제적인 대책을 마려하는데 기초자료로 활용될 수 있으며, 나아가 자율주행차 안전성 향상을 위한 경고 정보 서비스 개발, 정보 제공 인프라 설치 우선순위, 도로 기하구조 개선 사업에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
3,000원
11.
2024.03
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UAM 등 신교통수단의 등장으로 인해 고속도로는 경쟁력 제고가 필요한 실정이다. 해외 국가에서는 고속도로의 제한속도를 상향하 고 있으며 국내에서도 고속도로 경쟁력 확보를 위한 방안으로 초고속도로 도입을 고려하고 있다. 따라서 본 연구에서는 초고속도로 도입에 따른 사회적 편익을 분석하고자 하였다. 분석을 위해 교통수요분석 프로그램 TransCAD를 활용하였으며 속도 상향 시나리오별 (140km/h ~ 200km/h) 편익을 도출하였다. 그 결과, 전국 고속도로의 속도를 상향할 때 전국 도로 네트워크의 총편익이 증가하는 것으 로 나타났다. 본 연구는 향후 초고속도로 도입을 위한 정책 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
12.
2024.03
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최근, 국토교통부에서 시행한 “국가 보행교통 실태조사”로 인해 보행안전과 보행환경에 대한 중요성이 증가하고 있으며, 전반적으로 대로에서는 보행환경이 양호하나 생활도로에서는 보도가 미설치되거나 보도폭이 협소하여 보행환경이 미흡하고 보행 만족도도 낮은 것으며 생활도로의 약 34%가 유효보도폭 기준을 충족하지 못하고 있다고 조사되었다. 국가 주요 사회간접자본(SOC)인 도로, 교량, 터 널, 공공건물, 환승센터 등에 비하여 상대적으로 보행공간을 대상으로한 정보화 속도가 늦어 정보화 연구개발에 대한 추진이 시급한 실정이다. 이에 정부에서도 국가공간정보정책 기본계획에 따른 국가공간정보정책 시행계획이 확정되어 신산업 기반으로서의 역할과 안전한 시설관리를 위한 디지털 트윈 관련 기술개발 등에 투자를 확대하고, 디지털 트윈 등의 기반 정보인 고정밀 공간정보 생산 등 에 중점적으로 투자하고 있다. 현재 한국건설기술연구원, 서울시, 경기도 등에서 활용하고 있는 조사장비(PES, KRISS)는 도로포장(차 도)에서 상태 모니터링을 진행하고 있으나 이와 같은 장비들은 고가의 장비들로 실질적으로 사용하기에는 어려움이 있다. 또한, 보행 도로에서는 상태 모니터링을 수집할 장비가 없기 때문에, 보행 공간 경사, 노면 상태 등을 측정ㆍ수집하는 방법은 인력에게 의존해왔 다. 또한, 현재 보행자도로에 대한 서비스수준 산정 방식은 한국도로용량편람(2013)의 보행자시설편에서 제공하고 있는 산정 방식으로 도로용량편람에서 제시하는 보행자도로의 분석 방법을 적용하여 서비스수준을 산출할 경우, 차량과 동일한 교통량-속도-밀도 관계에 의존하여 산출하기 때문에 현실적인 보행자도로의 서비스수준을 반영하지 못하고 있는 실정이다. 이러한 문제로 인해 보행공간에 대 한 이용자의 안전 및 편의성에 대한 연구가 미흡한 상황이다. 따라서, 본 연구는 모바일매핑시스템(Mobile Mapping System)과 인공지 능(AI), 무인비행장치(Drone)를 활용한 보행공간 상태 모니터링 시스템 구축 방안을 제시하고자 한다.
13.
2024.03
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정보통신기술(Information and Communication Technology)과 기존 교통수단의 융복합으로 수소자동차, 자율주행자동차 등과 같은 새로운 교통수단 등장으로 광역 이동과 같은 이동성이 향상될 것으로 기대되고 있다. 또한, 보다 빠른 광역 이동성 확보를 위해 BRT 전용차로 도입에 대한 논의가 계속되고 있으므로 본 연구는 BRT 전용차로 구간에서 자율주행자동차의 혼입률 및 대중교통 전환율에 따른 시나리오를 설정해 서비스수준 분석을 기반으로 잉여차로 발생 가능성을 확인하였다. 더불어, 미래교통량 증가와 자율주행 기술 의 발전이 BRT 전용차로 운영 구간에 미치는 변화를 분석해 도로의 자산가치 산정을 목적으로 하고 있다. 설정한 시나리오에서 도로 가 기능을 발휘할 수 있는 일정한 서비스수준(Level of Service, LOS)를 유지하는 자율주행자동차 혼입률 수준을 파악하였으며, A~F 의 6단계로 구분하여 결과를 도출하였다. 도로의 자산가치 산정방법은 국가회계기준에서 제시하고 있는 토지의 대체적 평가방법 4가 지 방법과 보다 객관성을 확보한 새로운 자산가치 평가방법을 준용하여 도로의 자산가치를 산정하였다. 분석 결과, 간선도로 서비스수 준을 통해 BRT 전용차로를 시행하면서 연속류 구간에서는 자율주행자동차 혼입률이 75%되는 경우 편도 3차로에서 편도 2차로로 1차 로 감소가 이루어져도 현재의 서비스수준을 유지할 수 있으며, 단속류에서는 자율주행자동차의 혼입률이 50%되는 시점에 편도 4차로 에서 편도3차로 1차로 감소 시 동일한 효과를 발휘할 수 있음을 확인하였다. 즉, 연속류 구간에서 자율주행자동차 비율이 75% 및 단 속류 구간에서는 자율주행자동차의 비율이 50%되는 시점에서 1차로에 대한 도로 자산가치가 발생할 수 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 잉여차로는 보행약자를 위한 보행 공간 및 자전거도로, 개인형이동장치((Personal Mobility, PM)전용도로, 완충녹지 등의 완전도 로로 활용될 수 있음을 시사하고 있다.
14.
2024.03
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수도권으로 인구가 집중되면서 광역 통행의 비중이 증가하게 되었다. 이러한 상황에서 서울시는 광역 통행에서 승용차 통행량을 줄 이고 대중교통의 편리성을 강화하여 대중교통이 광역 통행 수요를 분담하도록 하는 동시에 도심 주요 지역의 고밀복합개발을 통해 효 율적으로 도시 인프라를 개발하고자 하는 목적으로 서울시 여러 곳에 광역복합환승센터를 설치하였다. 본 연구는 이러한 복합환승센 터가 잘 기능하는지 평가하고 추후 다른 환승센터를 계획할 때에도 활용 가능한 평가 지표를 개발하고자 하였다. 평가를 위한 지표는 교통 기능 평가 지표 4가지, 도시 기능 평가 지표 3가지로 총 7가지의 지표를 선정하였으며, 환승센터마다 하나 의 점수로 환산 가능하도록 이 지표들을 하나의 선형식으로 통합하였다. 스마트카드 데이터로 환승시간, 광역교통분담률을 계산하였으 며, 교통카드 빅데이터 시스템상의 데이터를 통해 혼잡도와 접근성 평가 데이터를 추출하였다. 또한, 주변 지역 활성화도 관련 지표들 은 서울 열린 데이터 광장에서 취득하였다. 선형식의 각 변수의 계수는 서울시립대학교 교통공학과 구성원들을 대상으로 AHP 설문을 실시하여 얻은 지표별 가중치를 이용하여 결정하였다. 그 결과 광역복합환승센터 평가에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 환승시간과 혼잡도였으며, 가장 적은 영향을 미친 요소는 용적률 활용도였다. 또한 완성된 선형식으로 서울역과 청량리역 환승센터를 평가한 결과 종합적으로 서울역 0.801543점, 청량리역 0.742488점으로 서울역이 청량리역보다 광역복합환승센터로서의 기능을 더 잘 수행하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 환승시간, 용적률 활용도 등 일부 지표가 청량리역에서 우세하였으나 혼잡도나 주변 지역 활성화 지표가 서울 역에서 더 좋은 평가를 받은 점이 원인일 것으로 분석되었다.
15.
2024.03
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산업화에 따른 이산화탄소 등 온실가스 발생량의 증가는 지구 온난화 현상을 가속화 하였다. 이러한 현상은 지난 수 세기동안 지속 되어왔으며 최근 우리 인간 삶에 지대한 영향을 미치고 있다. 이러한 위험에 따라 주요 선진국들은 에너지 감축 및 온실가스 배출량 제한에 대하여 매우 적극적인 입장을 취하고 있다. 유럽연합(EU)은 온실가스 배출 절감을 위해 시행 중인 ‘탄소배출권 거래제(Emission Traiding System)’ 개혁안에 대하여 합의하여 2050년까지 인위적 생성되는 탄소 배출량을 자연적으로 흡수되는 양과 동일하게 하는 ‘탄 소중립’을 목표로 제시하였다. 국내에선 환경영향평가의 대상이 되는 계획 및 개발사업에 도로건설이 포함되는 ‘탄소중립기본법 시행 령’이 지난 3월 의결되어 시행되었다. 이렇듯, 국내외에선 이러한 탄소저감 제도 구축에 노력을 기울이고 있다. 국내에선 도로건설이 환경영향평가의 대상으로 설정되었으나 2011년 국토교통부에서 배포한 시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인 외의 구체적인 생애주기 분석 방법이 부재한 상황이다. 따라서 본 연구에서 국제 표준 ISO 14040의 전과정평가 LCA(Life Cycle Assessment) 방법과 2011년 국 토교통부의 시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인을 따라 국내 LCI DB(Life Cycle Inventory Data Base)를 활용한 도로 분야의 전과정 탄소 배출량을 산정하였다. 이후 장비 연료 소모량과 자재 사용에 대한 국내외 LCI DB를 추가하여 도로 건설 전 과정에 대한 LCA 분석 플랫폼을 제작할 예정이다.
16.
2024.03
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겨울철 국내 도로 결빙으로 인한 교통사고가 증가하는 추세를 보이고 있으며 2018년~2022년까지 총 4,609건의 결빙 교통사고가 발 생하였다. 결빙 교통사고의 치사율은 2.3으로 일반적인 교통사고와 비교하여 높은 치사율을 보이며 최근 5년(2018~2022)동안 결빙 교 통사고로 인하여 107명이 사망자와 7,728명의 부상자가 발생하였다. 현재 국토교통부에서 제시한 결빙 취약구간 평가기준표에 따라 결 빙 위험 구간을 지정하고 있으나, 해당 기준은 결빙의 주요 요인으로 고려되는 기상조건을 충분히 반영하지 못하고 있다. 도로 결빙은 노면온도가 0℃ 이하이며 노면에 수분이 공급될 때 형성되며 기온, 구름량, 풍속, 풍향, 상대습도, 강수량 등의 기상인자들이 복합적으 로 작용하여 결빙이 발생한다는 점을 고려하였을 때, 기상 특성은 도로 결빙의 주요 인자로 판단된다. 따라서 국내 결빙 취약구간 평 가기준의 개선이 필요하며 본 연구의 목적은 국내 결빙 교통사고 데이터를 분석하고 결빙이 형성되는 기상 조건을 구체화하는 것이다. 분석을 위한 데이터로 2018년~2022년까지 5년동안 발생한 결빙사고 사례와 기상청 방재기상관측소(AWS)에서 제공하는 기상 데이터 를 적용하였다. 이후, 박스도표, 확률밀도함수 등의 통계분석을 적용하여 결빙 형성 기상 조건을 구체화하였다. 이를 통하여 기존 결빙 취약구간 평가기준의 기상학적 개선 방향성을 제시할 수 있으며 더 나아가 도로 결빙 예측 로직 개발을 기대할 수 있다.
17.
2024.03
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콘크리트 도로포장의 보강재로 사용된 철근은 염해나 중성화 등으로 인하여 지속적인 손상이 발생하고 있으며, 이에 따른 유지관리 비용의 증대가 사회적 관심으로 대두되고 있다. 이를 해결하기 위하여 건설분야에서는 철근보다 내부식성 및 내알칼리성이 뛰어난 유 리섬유강화폴리머(Glass Fiber Reinforced Polymer, GFRP)가 사용되고 있다. 하지만, 수분 및 염해 등의 환경에 대한 내구성 검증은 충분히 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서, 이 연구에서는 국내외에서 생산하는 직경 22mm GFRP 보강근을 ASTM D570에 의 거하여 흡수율 품질기준을 평가하였다. 흡수율 실험결과, 국내에서 생산된 GFRP의 경우 가장 높은 0.15% 수준의 흡수율을 나타내었으며, 해외에서 생산된 GFRP의 경우 0.03% 이내 수준의 흡수율을 나타내었다. 이는 KCI-GFRP 101 : 2024 및 ASTM D7957에서 제시하고 있는 GFRP 보강근 흡수율 품 질기준은 0.25% 이하를 모두 만족하는 것으로 분석되었다. 철근대체제로써 활용을 위해서는 장기침지 및 특수한 환경 등에 대한 내구 특성에 대한 추가적인 실험적 검토가 필요할 것으로 판단된다.
18.
2024.03
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국토교통부 보고서 “2022 도로교 현황보고”에 따르면, 국내 교량의 수는 연간 2.9%씩 증가하고 있으며 그에 따라 보수 가 필요한 교량의 수도 늘어나는 추세이다. 교량 하부를 보수할 때 보통은 몰탈을 사용하여 보수해 왔고, 직접 보수하기 에는 작업자의 안전성 및 작업의 효율성이 떨어져 숏크리트를 사용하여 보수해 왔다. 숏크리트는 건식 숏크리트와 습식 숏크리트가 있다. 습식 숏크리트는 시멘트와 골재, 그리고 미리 혼합된 물이 호스를 통하여 이송되고 호스 끝에서 압축 공기가 이를 고속으로 분사하는 공법이다. 다만 재료를 미리 계량하고 배합한다는 한계가 재료 공급의 제약을 가져온다. 건식 숏크리트란 시멘트, 골재, 섬유 등 건조된 재료들이 호스로 빠르게 압송되어 노즐부에서 물과 만나 빠르게 분사되 는 공법이다. 이러한 공법은 장거리 압송 가능, 습식 숏크리트에 비해 상대적으로 적은 장비, 청소와 보수의 용이성, 쉬 운 적용성이 장점이다. 따라서 본 연구에서는 건식 숏크리트 공법을 채택하여 교량 슬래브 하부인 천정부에 대한 단면보 수를 진행하고자 한다. 배합설계는 혼합골재 입도곡선을 고려하고 실리카퓸은 중량의 3%를 차지한다. 연구결과 고압 살 수 및 건식 숏크리트의 현장 적용성은 우수하며, 작업의 용이성 등 교량 하부 구조물 보수에 대한 다양한 장점을 가질 수 있다고 사료된다.
19.
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저탄소 녹색성장 기본법에서 명시한 ‘대중교통과 자전거 이용 활성화’를 위하여, 국내 여러 지자체에서 공공자전거 사업을 시행하였 으며, 자전거 이용자 수가 많이 증가하였다. 현재 국내에서 규정하는 자전거의 통행방식은 간접좌회전(hook turn) 방식으로, 증가된 자 전거교통량이 횡단보도를 통해 좌회전 통행 시 상충 가능성이 증가할 수 있다. 또한 자율주행차량의 혼재교통상황을 고려하여, 자전거 가 차량과 함께 통행할 시 안전성을 보장받을 수 있는지 혼재교통류에 적합한 통행방식을 연구할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 혼재교통환경에서 자전거 이용자가 안전하고 운영성 높은 방식으로 통행할 수 있도록 4가지 자전거 좌회전 통행방식을 적용하고, 자 율주행차량 점유율에 따른 적합한 통행방식을 제시하고자 한다. Hook-turn 방식을 기본 시나리오로 하여, 자전거 우선 신호를 도입한 bike box, 일반 bike box, 자전거 전용 신호를 도입한 narrow lane 시나리오를 비교하였다. bike box의 크기가 분석 결과에 큰 영향을 미 치는 요인이 될 수 있으므로, 5m 폭의 크기로 고정하였다. 시뮬레이션 환경에서 첨두시와 비 첨두시 교통량을 적용하여 분석하였으며, 안전성 평가지표로 CPI(Crash Potential Index)과 운영성 평가지표로 지체시간(Delay time)을 활용하여 결과를 비교하였다. hook turn시나 리오는 사고 발생 위험도가 작으며, 자전거 전용 신호가 적용된 narrow lane과 일반 bike box에서 사고 발생 위험도가 높게 나타났다. 또한 자전거 전용 신호를 적용한 bike box를 도입한 시나리오에서 운영성 측면에서 지체가 작게 나타났으며, 자율주행차량 점유율이 증가할 시 차간거리를 고려함에 따라 교통류 안전성도 향상되는 것으로 나타났다. 향후 자율주행차량 혼재 교통류를 고려하여 자전거 좌회전 통행방식을 자전거 우선 신호를 적용한 bike box 방식으로 규정한다면, 접근로별 50대 미만/시의 자전거 교통량이 관측되는 신 호교차로에서 안전성과 운영성이 향상되는 효과를 확인할 수 있다.
20.
2024.03
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속도와 안전은 밀접한 관련이 있으며, 현재 국내에서는 속도 관리를 위해 제한속도를 설정하고 제한속도 기준에 맞춰 차량의 주행 속도를 단속하는 방식에 초점을 두고 있다. 하지만 도시부 보행자 안전 확보를 위해 차량이 제한속도 기준 외에 도로 구간에 따라 안 전하고 적절한 속도로 주행하도록 하는 안전속도의 모니터링이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 이러한 안전속도의 범위 제시를 위해 사고 빈도 모형을 개발하고, 사고 빈도 모형에서 사고 빈도가 급격하게 변화하는 변곡점을 찾아 안전수준을 판단할 수 있는 임곗값으 로 설정하였으며, 설정된 임곗값을 기준으로 제한속도가 다른 두 도로 집단의 안전속도 범위를 제시하였다. 이 과정에서 대전시의 개 별차량 주행궤적 데이터를 수집 및 가공하여 모형의 입력변수로 활용하기 위한 속도 관련 안전성 평가지표를 산정하였으며, Dynamic threshold method 기반의 새로운 평가지표를 제안하였다. 또한, 속도 관련 안전성 평가지표뿐만 아니라 대전시 T-GIS에서 수집한 도로 시설물 데이터를 모형의 독립변수로 활용하여 도로 시설물을 고려한 안전속도 범위를 산정하고자 하였다. 안전속도 범위 도출 결과, 교차로와 횡단보도의 존재는 누적 사고 수와 양의 상관관계를 가졌으며, 사고 빈도 예측에서도 평균 주행 속도가 30km/h 이하로 낮은 경우 사고 빈도가 높게 추정되어 교차로 등 차량이 정지하는 상황과 첨두시와 같이 혼잡한 교통류 상황에서 차량이 안전하고 적절한 속도로 주행할 수 있도록 하는 안전관리 전략 수립이 필요함을 도출하였다. 본 연구에서 개발한 안전속도 범위 결정 방법론과 안전속 도 범위를 참고하여 도시부 속도 관리를 위한 교통안전 관리전략을 수립할 수 있을 것으로 기대한다.
