본 연구는 기존 행정적 절차 제시에 그치고 있는 방재관련 매뉴얼의 한계를 극복하고, 공학적 접근을 통한 실질적인 방재대책 제시에 목적을 두었다. 이를 위해 고속도로 구간 내 비상재해 발생 시 우회차량에 대한 처리방안 미흡으로 생기는 교통정체현상을 해결하고자 재난/재해 지점의 인접 나들목으로 우회하는 차량들의 혼잡을 줄일 수 있는 인접교차로 운영방안을 매뉴얼화 하였다. 수도권 내 고속도로를 대상으로 유형구분에 따라 고속도로 본선 차단 시 인접교차로 운영 시점 분석 및 최적 대응방안을 분석한 결과 고속도로 재난/재해 발생 시 하부도로 진출 형태에 따라 교차로 운영시점이 다르게 나타났다. 분석 결과에 따라 재난/재해 발생 동시에 각 지점 특성에 맞는 교통조건 기하조건을 파악하여 인접교차로 운영 방안을 판단하고 언론 및 운전자에게 홍보할 수 있는 체계를 구축한다면 긴박한 유고상황에서 신속한 초기대응과 운전자들의 안전을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

그동안 다양한 도로설계 안전성 평가 연구는 교통사고다발지역인 교차로에 집중되어 왔다. 또한 도로구간에서는 특정한 기하구조 요인이 교통사고율에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구는 일부 수행되었으나, 도로구간에서의 안전성 평가를 위한 다양한 원인분석을 위한 연구는 여전히 미진한 실정이다. 따라서, 본 연구는 지방부 도로구간에서의 안전성 평가를 위해 도로구간을 지방부 2차로 도로와 다차로 도로구간으로 구분하여 통계적 기법을 적용하였다. 일반적으로 도로구간에서의 교통사고는 "0"의 빈도가 높게 나타나므로 통계적 분석 시에 이를 고려해야만 한다. 따라서 본 연구에서는 사고의 비선형적 요소를 설명하는 허들모형이 전통적인 포아송 및 음이항모형보다 도로구간에서의 발생하는 교통사고의 성격을 설명하는데 더욱 적절한 것으로 판단하여 분석을 시작하였다. 본 연구에서는 지방부 도로구간에서의 사고빈도 예측모형 개발 및 도로구간 안전성 평가를 위해서 지방부 2차로 도로구간과 다차로 도로구간으로 구분하였으며, 모델분석결과 교통사고를 유발시키는 변수가 각각의 유형에 따라 서로 다른 것으로 분석되었다.

본 연구의 목적은 도시고속도로 합류부의 특성 및 실제 교통상황을 고려하여 각 차로별, 구간별로 영향권을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 향후에는 본 연구결과를 바탕으로 차로제어시스템(Lane Control System, LCS) 등 운전자 정보제공서비스 및 첨단기술에 적용하여 효율적인 도로이용을 통한 원활한 운행상태유지가 가능할 것이다. 본 연구에서는 속도의 표준편차를 기준으로 고속도로 합류부의 난류현상을 분석한 기존연구를 기반으로, 난류현상 발생정도를 기준으로 한 세분화된 합류부 영향권을 도출하였다. 난류현상을 기준으로 도출한 합류부 영향권은 합류지점을 중심으로 합류지점과 유사한 교통류 특성을 보이는 구간을 합류의 직접영향권으로 도출하였으며, 도출된 결과는 상류부 300m에서 500m구간의 1, 2, 3차로, 합류지점에서 300m지점까지의 전차로 및 하류부 100m지점까지의 전차로, 하류부 100m에서 300m구간의 2, 3차로로 분석되었다.

본 연구는 고속도로 야생동물 유도울타리 설치효과를 분석하여 적정한 유도울타리 설치 개선 및 관리방안을 제시하고자 중앙고속도로 만종분기점~홍천나들목구간을 대상으로 수행하였다. 고속도로에 설치된 유도울타리는 포유류의 도로침입 방지효과가 있었으며, 방음벽, 낙석방지울타리, 2단 가드레일과 분리방호벽도 로드킬 예방에 효과적인 시설이었다. 유도울타리의 로드킬 저감 효과는 출입문이 설치된 높이 1.5m의 울타리보다 출입문이 설치되지 않은 높이 1.0m 구간이 로드킬 감소효과가 높아 출입문의 유무가 로드킬 저감에 중요한 요인으로 판단되었다. 또한 도로시설물의 연결지점에서 로드킬 저감 효과가 컸으며 출입문이 있더라도 관리가 잘되는 지역도 로드킬 감소효과가 높았다. 유도울타리는 설치연장이 증가함에 따라 로드킬 감소율이 높았다. 유도울타리 끝 부분과 절토부 주변은 로드킬에 취약하여 이에 대한 개선이 요구되었다. 울타리 유지관리용 출입문은 설치간격이 가까울수록 로드킬 발생량이 높아 출입문 관리가 로드킬 저감에 효과가 많은 것으로 판단되었다. 고속도로 유도울타리 설치 개선방안은 암반의 급경사 지역 외에 모두 설치되어야 하고, 도로상의 낙석방지책, 2단 가드레일, 방호벽 등은 적정 시설개선을 통해 유도울타리로 연결 설치되어야 한다. 출입문을 설치할 경우 자동개폐식 또는 중력개폐식으로 설치하여 개방을 방지하고 야생동물 탈출로가 조성이 되어야 한다. 겸용생물이동통로는 토양층 복원이나 식생공간을 조성하여 생물이동통로화 하여야하며 로드킬로 포식자에 의한 2차 로드킬을 막기 위해 사고난 사체는 즉시 도로외부로 처리가 되어야 한다. 울타리는 최소 사고예방 목표지점으로부터 양방향 500m 이상 즉 1,000m 이상 설치되어야 하며 가급적 다음 도로시설인 교량, 통로박스 등까지 연결하여 야생동물을 생물이동통로로 안전하게 유도하여야 한다.

고속도로와 일반국도는 도로의 구조, 조건이나 속도 등이 다르게 나타난다. 이러한 특성에 따라서 CO2 배출량 역시 다르게 나타난다. 하지만 고속도로와 일반국도에서 배출되는 CO2의 비교 연구는 미비한 실정이다. 이러한 이유로 고속도로와 일반국도에서의 CO2 배출량을 비교하여 분석이 필요하다. 본 연구를 위하여 경부고속도로와 1번국도를 대상으로 분석을 수행하였다. 첫째, 전체 구간의 차량 당 CO2 배출량을 비교하였다. 둘째, 세부 구간 중 상위 랭크된 10개의 구간을 상세 분석하였다. 셋째, 차량 당 CO2 배출량이 가장 많은 구간과 가장 적은 구간을 선정하여 세부적으로 비교 분석하였다. 분석 결과 고속도로의 경우 교차로나 신호 등의 제약조건이 없어 거의 등속도로 운행을 하기 때문에 CO2 배출량이 적고, 일반국도의 경우 교차로 및 신호로 인하여 가감속 운행을 하기 때문에 CO2 배출량이 큰 것으로 분석되었다. 국가적으로 교차로 수 조정 및 신호 연동화를 개선한다면 일반국도에서 CO2 배출량을 저감할 수 있다는 추론이 가능하다.

최근 고속도로 사고발생량은 감소하고 있는 반면 치사율은 증가하는 추세임에 따라 고속도로의 교통사고 감소 및 안전성 향상을 위한 많은 노력이 요구된다. 특히, 고속도로의 경우 사고다발지점의 등급별 관리기준을 선정하여 관리하고 있어 이에 대한 등급별 사고 영향 인자를 파악하는 것이 세부적으로 필요하다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에서 가장 이용률이 높은 경부고속도로를 대상으로 해당구간 내 사고지점에 대한 등급별 데이터를 기준으로 주변환경 요인 중 교통사고에 영향을 미치는 요인을 검토하고, 사고특성을 분석하여 사고등급을 결정지을 수 있는 사고예측모형을 개발하였다. 사고관련 변수 중 고정변수인 기하구조를 기준으로 종속변수와 독립변수의 특성을 고려한 수량화이론 제2류 기법을 이용하여 모형을 구축한 결과, 사고등급에 영향을 미치는 변수로는 평면선형의 경우 승합차종과 차대 사람이, 종단구배는 트레일러 특수차량과 차대 사람, 방책시설은 주시태만과 흐린 날씨가 공통인자로 분석되었다.

도로기하구조정보는 도로의 안전성평가 및 도로의 유지관리를 위한 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 GPS(Global Positioning System)/INS(Inertial Navigation System)센서가 탑재된 조사차량을 이용하여 기하구조정보를 수집하였으며, 수집된 차량의 자세정보 중 평면선형과 관련된 Roll, Heading 자료를 이용하여 직선, 원곡선, 완화곡선을 구분하는 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서는 평면선형 인식 이전에 전처리 과정으로 이동평균법을 통하여 자료를 평활화함으로써 원시자료의 이상치를 제거하여 평면선형 인식의 신뢰성을 제고하였다. 유전알고리즘(GA, Genetic Algorithm)을 이용하여 분류정확도(CCR, Correct Classification Rate)를 최대로 하는 알고리즘 파라미터를 설정한 결과 100%의 분류정확도를 보였다. 설정된 파라미터를 이용하여 고속도로와 국도 주행자료를 이용하여 알고리즘을 평가한 결과 90.48%와 88.24%의 분류정확도를 보여, 제안된 평면선형인식 알고리즘은 현장에서 적용 시 높은 신뢰도를 가지는 정보를 제공 가능한 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 평면선형인식 알고리즘은 조사차량에 GPS/INS센서의 소프트웨어로 탑재되어 도로 및 교통기술자에게 도로기하구조정보를 보다 용이하게 수집하고 분석할 수 있는 환경을 제공하는데 기여할 것으로 기대된다.

최근 비점오염원에 대한 관심이 높아지면서, 환경부 및 유관단체를 중심으로 노면 유출수를 포함한 비점오염원(Non point source)에 대한 현황 조사 및 처리 방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 고속도로 휴게소 주차장 노면 유출수는 고속도로 본선 노면 유출수보다 유해물질 오염도가 높을 것으로 예상되어, 본 연구는 이 지역의 노면 유출수 오염도 조사를 통해 유출수 평가 및 노면 유출수 저감시설의 저감효과를 분석하여 휴게소 노면유출수 관리방안을 수립하는 것을 목적으로 하고 있다. 휴게소지점에 대한 강우 유출수 분석 결과 포장지역의 특성인 초기강우현상을 볼 수 있었으며, 강우초기에 입자상물질은 중금속과 결합하여 다량 유출되는 특성을 나타내었다. 휴게소 지점의 강우유출수에 대한 오염물질별 EMC에 대한 95% 확신범위로는 TSS 128.2-273.4mg/L, COD 145.4-310.1mg/L, TN 6.1-11mg/L, TP 1.9-2.9mg/L의 범위로 분석되어 고속도로에서 유출되는 강우유출수와 비슷한 수준으로 유출되는 것으로 분석되었으나, 중금속의 경우 고속도로에 비해 고농도의 중금속이 유출되는 것으로 나타났는데, 이것은 차량 정차시 브레이크 패드나 타이어의 마모등에 의한 것으로 판단된다. 휴게소지점에 대한 면적당 발생되는 부하량 통계분석결과, TSS의 평균 부하량은 1411.6mg/m2로 산정되었으며, COD 709.7mg/m2, TN 44.0mg/m2, TP 10.4mg/m2로 산정되었다. 중금속의 경우 Total Cu 12927.4μg/m2, Total Fe 32074.4μg/m2, Total Pb 40371μg/m2, Total Ni 10679.2μg/m2로 산정되었다.

본 연구의 목적은 일반국도에서 계획 시에 예측한 교통량과 실제 개통 이후의 교통량을 비교하여 수요예측의 정확도를 파악하는 것이다. 이를 위해 1980년대와 1990년대에 계획된 총 10개 일반국도 구간을 선정하였다. 예측교통량과 실측교통량의 비교를 위해 계획 시의 보고서를 수집하였으며, 상시교통량 조사지점이 있는 구간을 중심으로 선정하였다. 비교를 위한 지표는 오차율을 이용하였으며, 고속국도 등 네트워크 연계성이 있는 구간과 사회경제지표에 의한 구간으로 구분하여 비교 분석하였다. 분석결과, 네트워크 연계성이 있는 구간은 고속국도의 개통에 의한 영향정도에 대한 정확성이 높을수록 오차율이 낮은 것으로 나타났다. 개통시기에 따른 정확도는 개통 이후에 점차적으로 오차율이 낮아지는 것으로 나타나 긍정적인 것으로 판단되었다. 구간별 단위길이에 따른 정확도는 단위길이가 길수록 오차율이 높아지는 것으로 나타났다. 개통 후 3년 시점을 기준으로 오차율을 고속국도와 비교한 결과 일반국도가 다소 안정적인 패턴을 보이고 있으나 개통연도에 따른 오차율의 변화는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.

환경친화적인 도로건설의 개념은 최근에 많이 언급되고 있으나 실제로 측정할 수 있는 방법론이 전무한 실정이다. 특히 환경친화성을 현장에 적용하기 위해서는 계획단계에서 적용할 수 있는 방법론이 개발되어야 한다. 본 연구의 목적은 일반국도의 환경친화성을 평가할 수 있는 방법을 개발하여 현장에 적용할 수 있도록 하는 것이다. 평가지표 개발을 위해 환경영향평가에서 제시하고 있는 총 10개 분야에서 8개의 환경친화성 지표를 선정하였으며, 정성적 평가기법과 정량적 평가기법을 함께 적용하기 위해 정성적 평가방법으로는 계층화분석법(Analytic Hierarchy Process)을 사용하였으며, 정량적 평가방법으로는 일반국도 구간에서 지표에 대한 수치를 적용하였다. 환경친화성 지표선정을 위해 시범적용된 일반국도 구간은 총 10개 구간에 120km의 연장으로 구성되어 있다. 본 연구에서 제시된 평가방법론은 일반국도의 환경에 대한 적용수준을 평가할 수 있으며, 적용에 대한 이해가 쉽고 데이터의 수집이 간편하다. 이러한 방법론을 통해 도로건설시에 환경친화성을 평가하고 보완할 수 있는 도구로 이용이 가능할 것이다. 또한 여러 도로구간들의 환경친화성에 대한 비교를 통해 환경친화성을 높일 수 있는 근거로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

평탄성은 도로 공용성을 확보하기 위한 중요한 인자이며, 줄눈콘크리트 포장에서 수명에 큰 영향을 미친다. 포장의 공용성을 평가하는 요소로는 크게 기능성 평가, 안정성 평가 및 구조적 성능 평가가 있다. 기능성 평가 가운데 가장 대표적인 평탄성은 유지보수를 위한 중요한 기준으로 이용되고 있으나 체계적인 연구를 통해 포장 설계시에 적용하기 위한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 신뢰성 있는 평탄성 모델의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 국내 콘크리트포장의 노선별 총 연장 280.93km를 일정기준으로 나누어 238개의 섹션으로 선별하였다. 또한, 현재 국내 평탄성 모델에서 고려하고 있는 영향인자인 스폴링, 균열, 재령뿐만 아니라 동결지수, 연평균강수량, 기층조건, 교통량 등에 대한 검토가 이루어졌으며, 재령의 다양화를 위하여 추가적인 노선을 선별하여 평탄성에 영향을 미치는 인자들에 대한 분석이 이루어졌다. 분석결과는 스폴링(%), 균열(%), 재령(년), 기층이 평탄성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이를 통해 평탄성과의 상관관계를 분석한 결과 신뢰성 있는 평탄성 모델이 도출되었으며, 평탄성를 설명할 수 있는 비율은 68.8%로 나타나 통계적으로 유의한 것으로 판단된다. 본 연구에서는 소입경 골재노출콘크리트포장의 시험시공을 실시하여 초기 공용성을 평가하였으며, 이를 통하여 적정 강도, 저소음 및 적정 미끄럼저항을 확보함을 확인하였다.

한국도로공사는 40년간 육상교통의 대동맥인 고속국도의 건설 및 운영 대부분을 담당하고 있다. 90년대 이후부터 민영에 의한 고속국도가 건설 및 운영중에 있다. 하지만, 2001년부터 2008년까지 최소운영수입 보장금 명목으로 중앙정부와 지방자치단체가 2001년-2008년까지 민자사업자에게 1조 5,896억원을 지급하였다. 이와 같은 현실에서 한국고속국도 대부분의 건설 및 운영을 담당하고 있는 한국도로공사의 비용구조 파악이 중요한 의미가 있을 것이다. 분석결과 노동과 자본 운영이 높은 교차탄력성을 나타내 높은 대체성이 존재하며, 자본과 운영은 자본의 상승(고속국도 연장 증가)과 고속국도 노후화에 따른 대체성은 다소 존재하지만, 낮은 대체 탄력성을 나타내고 있다. 한국도로공사는 대체적으로 투입요소가 효율적으로 이용되고 있으며, 노동과 자본 운영의 대체탄력성이 높게 나타나 한국도로공사는 전략적으로 아웃소싱 활성화(영업부문)와 영업과 건설(유지관리 포함) 재무적 분리가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 고속국도 운영기관의 통합과 함께 하이패스를 활성화 시킨다면, 보다 우리나라 고속국도의 운영의 효율성은 상승시킬 것으로 판단된다.