전통적인 도로건설 재료인 시멘트 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트는 생산과정에서 이산화탄소 등 대기 유해물질을 발생시키고, 자율 주행관점에서 자율주행 및 전기차 운행을 위한 디지털 센서 기반의 첨단기술 적용이 어려워 이를 대체하기 위한 미래 지향적 도로건설 소재 및 완전자율주행을 지향하는 기술 개발이 필요한 실정이다. 세계적으로 친환경 기술 개발 수요와 동반하여 전기, 수소차 등 친환경 모빌리티 기술과 자율주행 기술에 대한 기술적 진보가 지속적으로 이루어지고 있다. 국내의 경우, 첨단 모빌리티 분야를 국가전략기술로 지정하고 단기적으로 Lv4/4+, 장기적으로 완전자율주행 개발을 목표로 많은 연구와 정책들이 추진되고 있다. 자율주행 레벨이란 미국 자 동차공학회(SAE : Society od Automotive Engineers)가 제시한 자율주행 기술 수준 단계로, Lv.1 비자동화, Lv.2 운전자 보조, Lv.3 부분 자 동화, Lv.4 조건부 자율주행, Lv.5 고등 자율주행, Lv.6 완전 자율주행의 총 6단계로 구성된다. Lv 3.의 경우 주행 중 다양한 돌발 상황 및 주변 사물들을 모두 인식하고 이에 대응할 수 있지만, 부득이한 경우 운전자가 운전할 필요가 있다고 자동차가 판단할 경우 운전자 가 개입하여 운전하는 수준이며, Lv 4.의 경우 특정 환경(구역, 날씨 등)에서는 자동차가 모든 자율주행 기능을 지원, 어떠한 상황에서도 운전자가 개입할 필요가 없는 수준을 말한다. 현재는 조건부 자율주행, Lv 3.에서 자율주행 Lv 4, 즉 고등 자율주행 단계로 넘어가는 시 점이나 영상기반의 현 자율주행 시스템은 악천후 시 자율주행차가 안전하게 주행할 수 있도록 지원하는데 어려운 한계를 가지고 있다. 이와 더불어 자율주행과 관련된 기술과 주행 안전성을 담보하기 위한 도로 인프라, 즉 도로의 재료, 기하구조 문제(노면상태, 차로상태, 도로안내표지 등을 인식하는 문제)에 대한 대안 제시 필요성도 대두되고 있다. 본 연구에서는 현 자율주행 문제의 한계 극복 및 탄소배출 저감이 가능하도록 자율주행 센서 등 다양한 첨단 센서의 적용이 용이한 재활용 플라스틱 소재에 대한 도로 인프라 적용 가능성을 검토하고 기초 실험을 통해 강도측면에서의 재활용 플라스틱의 도로인프라 적 용 가능성을 확인하였다.
우리나라에서는 「모빌리티 혁신 및 활성화 지원에 관한 법률」을 제정하여 전국적으로 첨단모빌리티 사업을 활성화할 수 있는 틀 을 마련하였다. 그러나 모빌리티혁신법 내 첨단모빌리티 수단이 이용하는 친화적 도로설계에 대한 가이드라인이 부재한 상황이다. 본 연구에서는 모빌리티혁신법 내 제9조 ‘첨단모빌리티 친화적 도로환경 조성’의 원활한 사업 시행을 위해 디지털 인프라를 중심으로 가 이드라인을 제안한다. 친화적 도로를 이용하는 첨단모빌리티 도로 대상을 선정한 후 이를 토대로 요구되는 디지털 인프라를 고려하였 다. 디지털 인프라는 도로에 대한 정보를 디지털화 하는 것을 목적으로 설정하여 ① 디지털 도로, ②디지털 관리, ③디지털 트윈 3가 지로 구분지어 가이드라인을 제시하였다. 이는 지방자치단체에서 첨단모빌리티 사업 시행 시 필수적으로 고려해야 할 인프라를 검토 할 수 있을 것이다
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 : In this study, systematic road snow-removal capabilities were estimated based on previous historical data for road-snowremoval works. The final results can be used to aid decision-making strategies for cost-effective snow-removal works by regional offices.
METHODS: First, road snow-removal historical data from the road snow-removal management system (RSMS), operated by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, were employed to determine specific characteristics of the snow-removal capabilities by region. The actual owned amount and actual used amount of infrastructure were analyzed for the past three years. Second, the regional offices were classified using K-means clustering into groups “close”to one another. Actual used snow-removal infrastructure was determined from the number of snow-removal working days. Finally, the correlation between the de-icing materials used and infrastructure was analyzed. Significant differences were found among the amounts of used infrastructure depending on snowfall intensity for each regional office during the past three years.
RESULTS: The results showed that the amount of snow-removal infrastructure used for low heavy-snowfall intensity did not appear to depend on the amount of heavy snowfall, and therefore, high variation is observed in each area.
CONCLUSIONS: This implies that the final analysis results will be useful when making decisions on snow-removal works.
최근 일본 구마모토 및 에콰도르 등 지진뿐만 아니라 크고 작은 사회적・인적재난의 피해와 빈도가 점차 증가함에 따라 재난관리에 대한 관심과 필요성이 증가하고 있다. 외국의 경우, 재난 대책 매뉴얼이나 주요 도로를 선정하여 대피 계획을 세움으로써 재난에 대비하고 있으나 우리나라의 경우, 그렇지 못한 실정이다.
따라서, 본 연구에서는 세종시를 대상으로 네트워크 내 영향력이 큰 도로를 선정하고자 하였다. 먼저, 네트워크 구축을 위해 국가교통DB센터(KTDB)에서 제공하는 행정경계, 도로망 및 도로경계 등의 자료를 바탕으로 GIS 공간데이터를 구축하였으며, Arc GIS S/W의 네트워크 분석(Network Analysis) 기능을 이용하여 연결정도 중심성 및 근접 중심성 지표를 산정하였다. 또한, 재난 후 라이프라인 복구에 있어 영 향력이 큰 도로를 중심으로 도로네트워크의 기능 및 특성, 교통량 등을 고려하여 유지보수가 우선적으로 필요한 도로 인프라(교량, 터널, 도로구간 등)를 선정하였다.
나아가, 재난 발생으로 인해 네트워크 연결성이 저하될 경우의 통행패턴 변화와 통행시간 변화를 분석 하였으며, 재난 발생 후의 유입 교통량에 대한 통행패턴 및 통행시간 특성을 분석하기 위해 재난 발생 이 후의 방재도로에 대한 긴급 복구 시나리오를 가정하였으며 추가적으로 공사 기간, 공사구간(Work-zone) 의 연장, 이용자 비용의 산정 등 다양한 요소를 고려하였다.
본 연구를 통해 향후 도시지역 방재계획 및 재난 대응 방안을 위한 의사결정시 기초자료로 사용될 수 있을 것이라 판단된다.