PURPOSES : The objective of this study is to analyze the uniform diffusion mechanism of precursor gas species, and the effect of NOx reduction technology in a full-scale particulate matter testing facility, using computational fluid dynamics (CFD). METHODS : A full-scale environment chamber was constructed to evaluate the effects of particulate matter reduction technologies on the road. CFD analysis was conducted to simulate the road environment conditions in the chamber, and investigate the effect of the NOx removal panel. The time required to reach the NOx concentration to target value in the fluid field was determined at a given inflow velocity, inlet direction, and initial inflow concentration. The effect of the NOx removal panel, and solar energy on the reduction characteristics of the NOx concentration in the environment chamber was analyzed. RESULTS : The inflow velocity was determined to be the major factor affecting the time required to reach a uniform target NOx concentration in the environment chamber. The inlet location in the transverse direction requires additional time to approach the uniform target concentration, than the longitudinal direction at the same inflow velocity. Based on the CFD analysis in the 1ppm concentration condition of the chamber, a two-fold increase in the NOx removal panel efficiency can reduce the time to target concentration by approximately 50%. It is also observed that a 20% increase in solar energy can decrease the time to target concentration by 4%–12% depending on the panel efficiency. CONCLUSIONS : This study proved that a full-scale environment chamber can be effectively utilized to evaluate the particulate matter reduction technologies applied in road facilities

PURPOSES : A pilot experimental study on the formation of fine particulate matter through photochemical reactions using precursor gas species (volatile organic compounds (VOCs), NH3, SO2, and NOx) was conducted to evaluate the large-scale environment chamber for investigating the pathway of aerosol formation and the subsequent assessment techniques used for reducing fine particulate matter. Two small-scale environment chambers (one experimental group and one control group), each with a width, depth, and height of 3 m, 2 m, and 2.3 m, respectively, were constructed using ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) films. METHODS : The initial conditions of the fine particles and precursor gases (NOx and VOCs) for the small-scale environment chamber were set up by injecting diesel vehicle exhaust. NH3 and H2O2 were added to the small-scale environment chamber for the photochemical reaction to form organic and inorganic aerosols. The gas phase of the VOCs and the chemical compositions of aerosols were investigated using a proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometer and the aerodyne high-resolution time-of-flight aerosol mass spectrometer at 1 and 10 s time resolutions, respectively. Gas phases of NO and NO2 were measured using Serinus 40 NOx at a 20 s time resolution. RESULTS : The small-scale environment chambers built using ETFE films were proved to supply sufficient natural sunlight for the photochemical reaction in the environment chambers at an average of approximately 89% natural sunlight transmission at 300–1000 nm. When the intermediates of NH3 and H2O2 for the atmospheric chemical reaction were injected for the initial condition of the small-scale environment chamber, nitrate and ammonium in the experimental group increased to 4747% and 1837%, respectively, compared to the initial concentrations (5.4 μg/m3 of nitrate and 5.2 μg/m3 of ammonium), indicating the formation of secondary inorganic aerosols of ammonium nitrate (NH4NO3). This implies that it is necessary to inject intermediates (NH3 and H2O2) for the formation of fine particulate matter when simulating the atmospheric photochemical reaction for assessing the environment chamber. CONCLUSIONS : This study has shown that small-scale environment chambers can simulate the atmospheric photochemical reaction for the reduction of fine particulate matter and the formation of the aerosol pathway. The results of this study can be applied to prevent time and economic losses that may be incurred in a full-scale environment chamber.

PURPOSES : In this paper, pedestrian-oriented time assured traffic operation (POTATO), adopted in Korea at a single crossing pedestrianoriented operating area, is explored and applied to a simulation experiment and test site to verify the operation efficiency. METHODS : Three candidate plans are presented as a method to operate pedestrian-oriented signal operations that can overcome the restrictions on signal controllers in Korea. The selected POTATO and TOD signal operations were compared and analyzed. The delay and pedestrian queues, present length, and number of times were used as comparative indices. RESULTS : Scenario-specific simulations confirmed that the delay, compared to TOD signal operation, was reduced by up to 5 s/ped depending on the vehicle traffic volume and the number of pedestrians. For the vehicle delay, the results increased up to 8.99 s/veh, depending on the traffic volume of the vehicles and pedestrians. As a result of the test site operation, POTATO operation improved by 5.12 s/ped (approximately 46.69% improvement) compared to TOD operation in the hours commuting to school and by 2.84 s/ped in the hours commuting from school (approximately 51.13% improvement). In case of vehicle delay, the delay increased by 2.35 s/veh (approximately 64.39%) in the hours commuting to school and 1.20 s/veh (approximately 21.11%) in the hours commuting from school compared to the TOD operation. CONCLUSIONS : Through simulations and test site pilot operation verifications, the effects of pedestrian delay improvement were more positive if POTATO proposed in this study was low in vehicle traffic.

PURPOSES: This research analyzes how the distribution of users changes when roads that impede walking are transformed into a pedestrian friendly space. The scope of the areas that are benefiting is presented, and the results can be used as basic data for demand generation and as indicators of policy judgments used in economic analysis. METHODS: Using statistical models, the scope of park users was analyzed by park type and the distribution of park and eco-friendly space users was compared. Differences in the moving distance of users was compared by using ANOVA and T-test analysis, and the distribution of users was compared by Kdenicity and Cumulative distribution plots. RESULTS : Based on the cumulative 90 percent distribution, the user’s walking range is about 1.3 km in small-scale parks, 2.2 km in ecofriendly spaces and 3.8 km in the western highway. The Anyangcheon Waterfront Area currently has a pedestrian impact zone of about 1 km (the 10% utilization rate) and will increase to 3.8 km after the project. CONCLUSIONS : Pedestrian-friendly road projects can improve access to existing waterfront areas. The walking user’s range will be wider after completing the project and has a different range to existing parks in Seoul.

우주의 자원과 영토에 대한 개별 국가의 소유권을 인정하지 않는 「UN 외기권 우주조약(1967)」과는 달리, 달에 매장된 광물 채굴에 대한 이권을 보장한 「US 상업적 우주 발사 경쟁력 법」이 2015년 채택됨에 따라 미국 및 일본의 민간 기업은 접근 가능한 행성에 존재하는 고부가가치의 자원 채취를 위한 기술 개발을 선제적으로 진행하고 있다. 더욱이 미국, 유럽과 중국을 포함한 우주 기술 선진국은 행성 자원의 확보에 한정되지 않고, 달 또는 화성에서의 실제 거주 환경 조성을 위한 현지 자원 활용(In-situ Resource Utilization, ISRU) 개념을 활용한 유인 탐사 및 거주 환경 건설 로드맵을 구체화하는 추세이다. 유럽 우주국(European Space Agency, ESA) 경우 2030년 완공을 목표로 실제 우주인이 거주하는 문 빌리지(Moon Village)와 같은 대규모 거주지 건설계획을 2016년 발표하고 이를 실현하기 위한 컨소시엄을 구성하고 있으며, 중국에서도 최근 유사한 컨소시엄 구성하거나 유럽 우주국의 컨소시엄에 공조하는 등 행성 개발 주도권을 확보하기 위한 노력을 경주하고 있다. 컨소시엄 구성을 통한 행성 개발 전략은 주도국의 입장에서는 비용과 실패의 위험성을 분산시키는 장점이 있으며, 우리나라와 같은 참여국의 입장에서는 기여도에 따라 이권을 확보할 수 있는 기회가 된다는 점에서 매우 중요한 의미를 갖는다. 특히 투자 자원의 한계가 있는 우리나라의 경우에는 기술적인 기여를 통한 참여가 바람직한 것으로 판단되는데. 이는 행성 개발에 필요한 기반시설에 대한 설계법이나 통합 규정 등의 개발과 함께, 시공 장비 및 운송 기반시설 등에 포괄적으로 적용될 수 있는 전략 응용 기술을 포함하는 원천기술 개발에 집중하는 것이 효율적인 대안으로 예상된다. 그러나 행성 개발을 위하여 기초적으로 필요한 예상 인프라와 거주지의 종류 및 규모를 추산하기 위해서는 현지 가용 자원의 종류 및 양과 거주 인원 등에 대한 정보가 필요한 반면, 필요 자원의 종류 및 양과 거주 인원 역시 인프라와 거주지의 종류 및 규모에 대한 결정이 선행되어야 추산될 수 있는 순환 논리의 어려움이 대두된다. 따라서 본 연구에서는 행성 탐사 및 거주지 개발을 위하여 ESA와 미국 항공 우주국(National Aeronautics and Space Administration, NASA)에서 제안한 ISRU 개념을 활용한 행성 운송 인프라 건설의 필요성을 검토하기 위한 기초연구를 수행하였다. 이를 위하여 운송 인프라의 설계에 고려해야하는 행성의 환경 인자들에 대하여 세부적으로 고찰하고 선정하였으며, 이를 실현하기 위하여 요구되는 기술들을 구분하였다. 다음 Fig. 1과 Fig. 2는 본 연구에서 고찰한 목표 기술의 정의 방법과 PISCES(Pacific International Space Center for Exploration Systems)에서 제작한 이착륙 패드 건설 장비를 각각 나타내고 있다

PURPOSES : The aim of this article is to compare and identify eco-friendly competitiveness between (regional) motorway and high-speed rail(HSR) from the perspective of CO2 emission in the Republic of Korea. METHODS : In order for an analysis of low-carbon competitiveness between the two modes, CO2e emission, CO2eppk (equivalent CO2 gram per passenger kilometer), is employed as a comparison index. As for HSR, the index is calculated based on the passenger transport data and the gross of CO2e produced by Kyungbu high-speed line in 2013. Additionally, the gross of CO2e is computed by the greenhouse gas emission factors of domestic electricity generation mix. Regarding the index of motorway, it is directly calculated using both the official CO2e emission factor and the passenger-car occupancy of motorway. RESULTS: The results revealed, in the case of inter-regional transport, that the CO2e emission of displacement-based cars is 54.9% less than that of HSR, as the domestic electric power systems heavily relies on the thermal power plants over 66%. Note that internal combustion engines commonly used for vehicles are more energy-efficient than steam-driven turbines usually utilized for thermal power generation. CONCLUSIONS: It can be seen, at the very least in our study, that HSR has no superiority over motorway in the case of CO2e emission under the situations of domestic electricity generation mix. In addition, advanced eco-friendly vehicles have strong advantages over HSR. Therefore, all-out efforts should be made to develop and harvest renewable energy sources in order to achieve low-carbon HSR, sparing fossil fuels.

도로 안전에는 다양한 요인들이 복합적으로 작용한다. 이러한 요인들 중 미끄럼 저항은 도로 포장면과 타이어 사이의 마찰 저항을 말하며, 도로 안전에 매우 중요한 요소이다. 비 오는 날은 시야확보가 어렵고, 미끄러운 노면 때문에 조향과 제동에 어려움을 겪게 되어 사고위험성이 높아지게 된다. 비 오는 날 교통 사고의 위험성은 교통사고 100건당 사망자수인 치사율을 보면 알 수 있는데, 교통안전정보관리시스템의 통계에 의하면 2012~2014년의 교통사고 중 맑은 기상상태에서는 치사율이 2.16%이지만 비, 눈 상태의 치사율은 각각 2.76, 2.63%로 높게 집계되었다. 또한 도로교통공단의 통계에 따르면 2009~2011년 고속 국도의 야간 치사율은 10.6명으로 도로종류 중에서 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 고 속도로의 노면의 상태(건조, 젖음)와 시간(심야, 첨두, 비첨두)을 고려하여 고속도로의 미끄럼 저항 관리 기준 방안 제시를 위하여 고속도로 교통사고와 미끄럼 저항간의 관계를 누적사고건수비율/누적도로연장 비율을 평가지수로 이용하여 경부고속도로와 영동고속도로를 중심으로 분석하였다. 교통사고와 미끄럼 저항간의 관계 분석을 통하여 포장종류, 노면상태, 시간에 따라 누적사고건수비율/ 누적도로연장비율이 달라지는 것을 다음과 같이 확인하였다. 경부, 영동 고속도로 모두 미끄럼 저항이 낮 을 때 평가지수가 높은 것으로 분석되었다. 또한 젖은 노면 상태에서 평가지수가 높게 나타났다. 향후 본 연구결과를 토대로 고속도로 미끄럼 저항 관리기준을 합리적으로 수립할 수 있는 방안을 마련할 계획이 며, 고속도로 안전관리에 단계별 관리기준을 제공하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

PURPOSES: This study prioritizes potential technology for establishing a safe work zone environment on roadways. We consider almost all conceivable technologies that enable mitigation of unexpected accidents for both road workers and drivers. METHODS: This study suggests a methodology to set the priority of potential technology for establishing a safe work zone environment by using the analytical hierarchy process (AHP). For this purpose, the AHP structure was first developed. Thereafter, a web-based survey was conducted to collect experts’opinions. Based on the survey results, weights associated with the relevant criteria of the developed structure were estimated. With the consistency index (CI) and consistency ratio (CR), we verified the estimated weights. In addition, a sensitivity analysis was performed to confirm whether the estimated weights were reliable. We finally proposed the priority for potential technology for establishing a safe work zone environment on roadways. RESULTS: In the first level, safety technology has the highest priority, and real-time information delivery for work zone, hazard warning for drivers, and temporal automated operation for traffic facilities were selected in the second level of hierarchy. CONCLUSIONS : The results imply that establishing the priority will be useful to establish a future road map for improving the work environment for road workers and drivers by employing appropriate protection facilities and developing safety systems.

도로의 악영향 및 악천후로 인해 교통사고 유발, 도로변 민원 등이 다수 발생하고 있다. 악영향 및 악 천후 요인별로 보면 기상상태 악화(폭우, 폭설, 안개 등)로 인한 교통사고는 1.4% 증가하였고, 치사율도 약 3배 높은 것으로 분석되었다. 도로교통소음으로 인한 사회적 비용은 연간 34조원(2012년)으로 2005년 대비 44% 증가하였고, 민원 발생 42,000건(2009년 기준)으로 인한 사회적 손실도 증가되고 있는 실정이 나, 실질적인 소음저감 혹은 소음 측정을 위한 정량적 실험시설은 부족한 현실이다. 야간 교통량이 전체 교통량 중 차지하는 비율은 약 30% 정도임에도 불구하고 야간 사고 발생건수의 48.5%, 사망자수의 53.5%를 차지하고 있어('11년 기준), 야간 교통량 비중 감안 시 주간대비 위험도 3배에 달하나 실규모 실 증실험은 거의 전무하다. 이와 같이 도로의 악영향 및 악천후에 의한 피해는 심각한 사고 또는 피해를 입히는 것으로 나타났으 며, 이를 예방하기 위한 관련된 연구 및 기술 개발이 진행되고는 있으나 산발적이며 실증실험 등이 없어 과학적인 효과 입증이 어려운 상황이다. 한국건설기술연구원에서는 이러한 사회적 문제로 대두되고 있는 교통사고 등을 근본적으로 해결하고, 국가 기준을 재검토하여 적정 기준을 정립하기 위하여, 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설을 유치하 여 국토교통부 국토교통기술촉진연구사업으로 경기도 연천에 구축중에 있다. 각 실험시설의 목표 사양은 표 1과 같다. 향후 실험시설 구축뿐만 아니라 실험시설 운영계획, 연구 활용계획 및 활성화방안을 수집하여 관련 연구, 성능평가 ․ 인증 사업에 활용할 경우 국내 도로 안전 및 시설 성능 수준이 한층 높아질 것으로 기대된다.

PURPOSES : A study on the efforts to minimize the road traffic noise has been underway. An attempt has been made to measure the noise level using a noise map; however, the attempt is limited to certain areas only. In general, a noise barrier is employed to prevent road traffic noise; however, unplanned noise barriers developed without considering the surrounding environment, including excessively high walls, cause problems such as infringement on prospect right. Noise ceiling at daytime in Korea is 68 dB(A), which is relatively higher than in other countries. METHODS: The noise barrier used mainly for road noise reduction was analyzed to estimate the optimal height. Related variables such as road width, the height of the upper part, distance to the building, and angle (for instance, 30。). RESULTS : A formula to calculate the optical height of the noise barrier, considering the road environment (i.e., parameters such as road width and distance to building), was developed in this study in an attempt to mitigate the noise generated from the road. CONCLUSIONS : The formula to calculate the noise barrier is expected to lead to cost saving, accurate installation of barriers, and protection of the right of prospect.

최근 국가정책 아젠다인 ʻ저탄소 녹색성장ʼ은 국가의 중요한 비젼으로 전정부차원의 노력이 이루어지고 있다. 정부는 2020년까지 세계 7대, 2050년까지 세계 5대 녹색강국으로 진입을 목표로 하고 있다. 이러한 목표를 실현시키기 위해 효율적 온실가스 감축 및 녹색국토, 교통의 조성이 중요한 시책으로 추진되고 있 다. 건설산업 부문도 예외가 아니어서 에너지 및 온실가스 배출저감을 위한 정책 및 기술개발이 활발히 이 루어지고 있다. 해외 선진국의 경우 가장 광범위한 대상인 도로시설물에 대한 녹색도 측정을 위한 연구가 수행되었으며 그것을 기반으로 녹색도로인증제가 적용되고 있다. 여기서 녹색도로인증제는 도로의 지속가 능성과 환경성을 통합적으로 결합한 제도로 이러한 관점에서 도로의 건설 및 운영측면에서 세부지표별로 계량화하고 점수화하여 도로 전체의 녹색등급을 설정하는 것이 주 목적이다. 국내 도로정책부분에서도 ʻ녹 색도로ʼ 구축을 지향하고는 있지만, 현재 국내 도로의 녹색도로 구축 수준을 평가하기는 어려운 실정이다. 본 연구는 국외사례와 비교하여 녹색도로 구축에 대한 구체적인 방안제시가 부족과 녹색도로 도달을 위한 평가기준의 부재 문제를 해결하는 방안으로 국외사례 벤치마킹 및 국내 녹색도로기술의 니즈를 조사하고 기본적인 방향을 도출하고자 하였다. 우선 연구진과 국내 엔지니어링 및 시공회사 전문가와 함께 국내 적 용성 검토를 수행하여 평가시스템 대분류 및 평가항목을 개발하였으며, 일부를 제외하고 큰 틀에서 국내 현황에 적합한 것으로 분석되었다. 또한, 도로설계 및 시공경험이 풍부한 국내 엔지니어링 및 발주처 등 전문가를 대상으로 설문조사를 통해 실제 국내 인증제 적용을 위한 평가요소별 중요도 결정을 실시하였으 며,‘녹색환경(0.35)ʼ과 ʻ녹색도로설계/포장기술(0.27)ʼ영역이 가장 중요한 것으로 도출되었다.

본 연구는 자전거도로 시스템이 활성화되어 있는 창원시를 대상으로 자전거 도로의 물리적 환경에 대한 공간 데이터를 구축하여 자전거도로 환경을 분석하고자 하였다. 물리적 환경을 평가하기 위한 지표는 문헌분석을 통하여 도출하였으며 각 평가 지표의 중요도 평가 및 가중치 설정을 위하여 전문가조사를 실시하였다. 최종적으로 도출된 8개의 물리적 환경 평가지표를 활용하여 현장 조사를 실시하였으며 수집된 자료는 ArcGIS Program을 이용하여 등급화 하였다. 평가지표별로 높은 점수를 획득한 구간의 면적비율은 녹시율(40%이상, 9.3%), 연결성(1.8이상, 9.8%), 자전거도로 유형(자전거 전용도로, 25.4%), 포장유형(아스팔트, 72.5%), 불법주차(무, 93.9%), 노면표시(유, 46.8%), 제한속도(30km 이하, 48.5%), 교통량(500/hr 이하, 44.3%)으로 나타났다. 8개의 평가지표를 중첩한 결과 1등급의 구간은 31-35점으로 대상지의 전체 도로 면적에서 12.4%로 나타났으며 득점요인은 도로의 유형과 녹시율로 나타났다. 또한 평균 녹시율이 35% 이상으로 나타나 자전거 이용에 있어 안전성과 쾌적성이 높은 것으로 분석되었다. 15점 미만을 획득한 5등급 구간의 경우 전체 도로면적의 24.5%를 차지하며 주요 요인은 불법 주정차, 노면표시 미비, 낮은 녹시율로 나타났다.