PURPOSES: This study examines the performance changes of road networks according to the strength of a disaster, and proposes a method for estimating the quantitative resilience according to the road-network performance changes and damage scale. This study also selected highinfluence road sections, according to disasters targeting the road network, and aimed to analyze their hazard resilience from the network aspect through a scenario analysis of the damage recovery after a disaster occurred. METHODS: The analysis was conducted targeting Sejong City in South Korea. The disaster situation was set up using the TransCAD and VISSIM traffic-simulation software. First, the study analyzed how road-network damage changed the user’s travel pattern and travel time, and how it affected the complete network. Secondly, the functional aspects of the road networks were analyzed using quantitative resilience. Finally, based on the road-network performance change and resilience, priority-management road sections were selected. RESULTS: According to the analysis results, when a road section has relatively low connectivity and low traffic, its effect on the complete network is insignificant. Moreover, certain road sections with relatively high importance can suffer a performance loss from major damage, for e.g., sections where bridges, tunnels, or underground roads are located, roads where no bypasses exist or they exist far from the concerned road, including entrances and exits to suburban areas. Relatively important roads have the potential to significantly degrade the network performance when a disaster occurs. Because of the high risk of delays or isolation, they may lead to secondary damage. Thus, it is necessary to manage the roads to maintain their performance. CONCLUSIONS : As a baseline study to establish measures for traffic prevention, this study considered the performance of a road network, selected high-influence road sections within the road network, and analyzed the quantitative resilience of the road network according to scenarios. The road users’passage-pattern changes were analyzed through simulation analysis using the User Equilibrium model. Based on the analysis results, the resilience in each scenario was examined and compared. Sections where a road’s performance loss had a significant influence on the network were targeted. The study results were judged to become basic research data for establishing response plans to restore the original functions and performance of the destroyed and damage road networks, and for selecting maintenance priorities.

과학 기술 분야에 변화가 일어나고 있다. 미래 도로 산업의 지속적인 발전을 위해서는 자율주행, 인공지능, 3D 프리트 등 최신의 기술을 도로 실정에 맞게 적용하는 방안이 마련되어야 한다. 특히 자율주행은 운전자 오류를 줄여 안전한 도로 환경을 조성하는데 크게 기여할 것으로 전망되고 있다. 본 발표는 도로 자율주행 성능지표 도입에 관한 것이다. 자율주행이 시대적인 소명이며 시급하게 도입될 기술 혁명이지만 국내 도로 여건에 대한 충분한 고민 없이 도입된다면 그 부작용이 클 것으로 전망된다. ‘사람이 운전하기 좋은 도로’가 ‘자동차가 운전하기도 좋은 도로’라는 전제하에 자율주행 효과가 최대한 발휘될 것으로 예상되는 도로를 자율주행 성능이 높은 도로로 정의한 것이다. 본 발표는 도로 자율주행 성능지표 도입 필요성, 지표 구성 내용, 정량화 방안 등에 대해 제시코자 한다. 도로 안전성, 이동성, 접근성과 같은 도로 성능과 유사한 지표를 추가함으로써 자율주행 효과가 극대화될 수 있는 데 기어코자 한다. 아울러 자율주행 성능지표라는 정량화된 목표를 통해 자율주행을 위한 도로 정비 로드맵 및 신규 투자에 대한 합리적인 의사결정에 보탬이 될 것으로 기대한다.

도로조명은 야간 운전자에게 시각정보를 제공하고 장애물이 보일 수 있게 하는 것이 설치 목적이다. 즉, 도로조명의 궁극적 설치 목적은 야간 운전자에게 전방 장애물 등 위험요소 출현 시 이를 확인하고 회피할 수 있도록 시각정보를 제공하는 것이다. 운전자는 도로 주행 중 필요한 정보의 90% 이상을 시각을 통해 획 득하며, 따라서 야간 도로의 시인성은 교통사고와 밀접한 관련이 있다. 이러한 관점에서 보았을 때 도로 조 명의 설치 및 이를 통한 야간 운전자의 시인성 확보는 야간 교통사고 감소를 위한 가장 이상적인 대안이다. 야간 도로를 주행하는 운전자가 전방의 장애물 확인을 위해서는 일정 수준이상의 노면과 장애물의 밝기, 즉 휘도 차이가 필요하며, 현 도로 조명 기준은 노면 휘도가 높아질수록 장애물과의 휘도차가 커진다는 가정하에 도로 조명의 질적 수준을 규정하고 있다. 이에 본 연구는 운전자의 시야 내 휘도 분포 변화를 묘사한 실내 축 소모형 실험을 통해 정지거리 110m(설계속도 80kph)에서 표준장애물(15×15 cm2)의 확인(perception)이 가능한 노면 휘도와 장애물 휘도의 관계를 규명하고 이를 다양한 조명 조 건의 도로에서 측정된 노면 휘도 및 장애물 휘도와 비교, 분 석하여 도로 조명 기준에서 정의하고 있는 조명의 질적 수준 (노면 휘도)과 시인성의 관계를 검토하였다. 도로에서의 노 면 휘도 및 장애물 휘도는 표준장애물로부터 75m, 110m, 155m(설계속도 60, 80, 100kph에 해당) 거리에서 휘도 측 정 장비(LMK5)를 이용하여 측정되었다(그림 1 참조). 본 실험을 통해 도출된 결과는 그림 2와 같다. X축은 노면 휘도(road surface luminance), Y축은 장애물 휘도(object luminance)이며, 음영으로 표시된 영역은 실내 축소모형에서 도출된 장애물 확인 불가능 영역(시인 불가 영역, invisible area), 이외의 영역은 각각 노면 휘도보다 더 밝은 장애물 휘 도 조건 및 더 어두운 조건에서의 장애물 확인 가능 영역(시 인 가능 영역, visible area)이다. 표시된 점은 도로에서 노면 휘도 조건별로 측정된 노면 휘도와 장애물 휘도의 관계이다. 분석결과 도로에서 측정된 노면 휘도와 장애물 휘도의 관계는 대부분 시인 불가 영역 내에 존재하며, 해당 도로 조명이 현 도로 조명 기준에서 제시하고 있는 최고의 시인성 확보 수준 에 해당하는 M1~M2임을 고려 시 현재 도로 조명 기준에서 가정하고 있는 노면 휘도와 시인성의 관계는 재검토 되어야 할 필요가 있을 것으로 판단된다.

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.

해외에서는 1960년이후부터 유럽에서 성능보증제도가 운영되기 시작하였다. 도로 및 교량공사에 관하 여 최대 5년의 성능보증제도를 도입하는 방안이 적용되었으며, 1990년대 이후 미국 교통국에서도 성능보증제도를 도입하여 운영하기 시작을 하였으며, 미국내에서는 미시간주에서는 성능보증제도 운영이 가장 활발하게 진행되고 있다. 도로포장 성능보증계약제도(Performance Warranty Contract)는 공사 대상에 대하여 준공이후 일정기간동안 성능기준 이상으로 유지를 시공사에서 진행을 하고 성능보증제도 기간 이 후에 발주청에 유지관리 책임을 이관하는 계약제도이다. 성능보증계약제도는 도로포장을 하는 시공사가 재료, 배합설계, 품질관리 계획, 공법 등을 자율적으로 선택 할 수 있는 자율권을 보장해 준다. 하지만, 도로포장이 시공사에서 관리하는 기간중에 조기파손 또는 긴급보수가 필요한 경우에는 시공사에서 유지 관리비용을 부담하여 보수를 해야 한다. 이처럼, 시공사가 공사관리 및 품질관리를 미흡하게 할 경우, 본인 부담으로 보수해야 한다는 리스크가 계약 상대자인 시공사에게 부담이 된다. 유럽과 미국에서 운영되고 있는 성능보증제도 운영의 장점으로는 시공사에서 자체적으로 시공시 품질 관리 및 장비개선을 통하여 시공 품질 개선을 위하여 공용수명 증가와 함께 유지관리비 절감 효과가 널리 보고되고 있다. 이러한 성능보증계약제도가 국내에 도입이 된다면, 시공사 자체의 기술개발을 유도함으로써, 업체들의 기술력 향상을 통하여, 해외 건설시장에서의 국제 경쟁력을 확보 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 시공사의 기술 및 품질관리 철저를 통하여 유지관리비용의 절감과 발주처에서 부담하였던 유지 관리 등에 대한 비용 절감을 통하여 국가 예산 효율성을 극대화 할 수 있을 것으로 판단된다. 성능보증계약제도 도입으로 인하여 다양한 효과가 기대됨으로써, 본 연구에서는 국내일반국도 포장공사에 성능보증 계약제도 도입을 위한 시범사업을 준비하고 있다. 성능보증계약제도를 수행하기 위해서는 우선적으로 현 행 2년의 하자보수기간을 5~7년으로 연장에 필요한 하자보수보증증권이 필요하다. 또한, 기존 2년의 하 자보수기간뒤에 발생될 도로파손 위험을 알아보기 위하여 공용년수별 조기파손현황을 조사하였다. 아래 그림과 같이 공용년수 4년차에서부터 파손연장이 증가함을 나타내고 있다. 이 경향을 바탕으로 리스트 분석을 현재 연구중에 있으며, 향후 분석결과를 제시하고자 한다.

PURPOSES : In This study two different concrete barrier systems have been proposed to be established at the small vehicle driveway. One is for median barrier, and the other is for roadside barrier. METHODS : In order to determine the suitable shape of barrier, the impact parameters including vehicle weight, impact angle, impact velocity and impact level have been analyzed. The real crash test has been carried out with 0.9 ton and 2.5 ton vehicles, respectively by using the 2m segment type concrete barriers connected by steel plates that are totally 40m barrier systems. RESULTS : The numerical results obtained by LS/DYNA-3D software are compared with real crash tests from the viewpoints of vehicle stability, vehicle trajectory, occupant risk, etc. CONCLUSIONS : From the above results, the dynamic performance of proposed barrier systems satisfies the specification of Korean Code for roadside safety structures.

국내 지침에 의하면 성능기준에 적합한 노측용 방호울타리만이 도로 현장에 설치될 수 있다. 그러나 공용중인 고속도로 노측의 상당 구간에는 지침 개정 이전에 설치된 성능이 미흡한 기존 구형 가드레일이 설치되어 있어서 고속도로 운전자의 안전을 위협하고 있다. 구형 가드레일은 전국의 고속도로에 약 2,777km가 설치되어 있으며 일률적으로 동시에 모든 구간의 가드레일을 교체하기란 예산상 어려움이 많아 최소한의 보강을 통해 국내 지침에 만족스럽게 보강개선된 가드레일을 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구에서는 LS-DYNA 3D를 이용한 충돌시뮬레이션과 실물차량 충돌시험을 통해 철재 노측용 가드레일 보강방안(SB1, 3, 5등급)을 개발하였고 개발된 가드레일 보강개선방안은 차량의 충돌 및 이탈사고의 심각성을 감소시켜 도로의 안전도를 개선, 향상시킬뿐만 아니라 많은 예산절감을 기대할 수 있다.

최근 화석자원의 고갈과 대기오염의 피해를 저감하기 위해 자전거의 이용을 적극적으로 장려하고 있으며 이를 위해 자전거도로 건설이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 현재 사용 중인 자전거도로 포장은 이용 하중에 비해 높은 성능과 시공비용을 지니고 있어 효율적인 건설을 위해 경제적인 도로포장형식이 필요하다. 롤러 전압 콘크리트 포장은 시멘트 경화 반응과 다짐으로 인한 골재 맞물림에 따른 높은 구조적 성능을 확보할 수 있다. 또한 시공이 간단하고 건설비가 적어서 자전거도로에 적용하기 위한 우수한 조건을 갖추고 있다. 그러나 롤러 전압 콘크리트 포장의 불량한 표면 미관과 제설제 피해에 대한 취약성은 자전거도로 건설에서 문제로 작용하고 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위해 표면 미관의 개선과 환경하중에 대한 피해를 저감 할 수 있을 것으로 예상되는 코팅공법을 이용하였으며 이에 대한 효과를 검증하기 위해 롤러 전압 콘크리트 포장의 코팅에 따른 성능을 검토하였다.

본 연구는 도로안전 시설물의 풍하중에 의한 손상발생 사례를 토대로 현행 도로안전 시설물의 구조적 휨 성능을 평가하고 이에 대한 부재별 휨 성능개선을 위한 연구이다. 본 연구의 대상구조물로는 대표적인 도로안전시설물이며 풍하중에 대한 선행 피해사례가 밝혀진 방음벽 지주프레임을 대상으로 고려하였으며 이들 지주프레임의 휨 구조성능 및 형상설계에 대한 평가를 우선적으로 수행하였다. 본 연구평가 결과에서 나타난 현행 보강재의 구조적 성능을 토대로 중량 대비 구조적 강성이 우수한 유리섬유 강화플라스틱 (GFRP)을 활용하여 다양한 보강 형태에 따른 성능개선방법을 해석 및 실험적 연구를 통하여 수행하였다. 그 결과 효율적 성능개선을 위한 GFRP 적용방법의 경우 구조적, 시공적 측면에서 효율적인 것으로 평가되었고 자체적인 형상단면 최적설계를 통한 개선방법도 성능보강에 효과적인 것으로 해석적으로 평가되었다. 본 연구에서 적용된 GFRP 단면보강 및 최적형상설계 연구는 향후 노후 도로안전 시설물의 풍하중 또는 태풍으로 인한 피해예방을 위한 기초자료로서 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 논문에서는 기존 도로교의 합리적이고 일관적인 내진성능향상 방법 선정을 위한 가중치 평가기법을 제안하였다. 한반도의 증가하는 지진위험도를 반영하여, 현재 기존교량의 내진성능향상 작업이 다양한 공법을 이용하여 진행 중이나 최적의 공법을 선정하기 위한 적절한 판단기준이 부재한 형편이다. 이에 제안한 기존가중치 평가기법은 구조적 적합성, 경제성, 환경적 영향, 시공성, 유지관리 측면의 다섯 가지 영향인자의 가중치를 부여하여 최적의 내진 보강방안을 선정하는 방법이다. 제안된 가중치 평가기법을 공용중인 도로교 160개교에 적용한 결과 최고점수는 실제 최종 보강방안과 대부분 일치하여 적절한 가중치로 설정되었다고 판단된다. 제안하는 방법을 기존교량의 내진 보강방안 선정 시에 활용한다면, 사회적 비용을 최소화하는 보다 합리적이고 일관적인 보강이 가능할 것이다.

동절기 도로 유지관리는 일반적으로 제설활동을 의미하며 제설활동에는 도구를 사용하여 물리적으로 눈을 제거하는 방법과 융설제를 사용하여 화학적으로 눈을 제거하는 방법 이 포함된다. 융설제를 사용하여 화학적으로 눈을 제거 할 때, 융설제를 과도하게 사용하면 환경문제와 예산낭비가 생길 수 있고, 융설제를 적게 사용하면 그 성능을 충분히 낼 수 없으므로 얼마나 사용해야 하는지는 중요한 문제이다. 본 연구에서는 실내 및 현장 실험을 통해 제설제의 성능을 평가하고 이를 바탕으로 도로 제설작업시 적정 융설제 살포량을 제안하였다.