1. 서론

도로 설계에 대한 포괄적인 연구는 그동안 거의 이루어지지 않았다가, 미국 각 주 도로 공무원 협회(American Association of State Highway Officials, AASHO)의 보고서에 의해서 큰 진전을 이룰 수 있었다. 그 이후로, 도로 설계, 기능, 용적은 차량 설계 및 도로 환경의 다른 측면에 의해서 변화되었는데, 이번 보고서는 이런 변화에 따른 도로 설계 사양을 제시하고자 한다.

그림 1. 차도 상호작용.

2. 연구수행 방법

(1) 도로의 기하학적 설계에 대한 국내외의 연구결과를 우선 검토하고 이 결과를 토대로 현재의 도로 상태를 평가한다. 평가 결과를 토대로 해서 도로 시스템을 설계한다.

(2) 도로 설계의 기하학적 요소(즉, 반경, 측면도, 등급, 배수 방법, 차량 종류)를 파악한다. 보행자, 운전자, 자전거 타는 사람에게 안전하고 효율적인 이동을 보장할 수 있는 각각의 기하학적 요소에 대한 성능 평가 방법을 개발한다.

(3) (2)에서 파악된 각각의 기하학적 요소에 대한 현재의 수행 상태의 적정성을 평가한다.

(4) (3)에서 확인된 각각의 연구 필요성을 해결하기 위한 상세한 계획을 제안하고 우선순위를 매긴다.

(5) NCHRP(National Cooperative Highway Research Program) 패널에 의해서 검토되고 승인된 내용을 중간 보고서로 제출한다.

(6) 승인된 계획을 토대로 해서 연구를 수행한다.

(7) 전체 연구결과를 최종 보고서로 제출한다.

3. 도로 연구의 필요성 제시

우수한 도로 설계는 도로 간의 원활한 차량 소통을 촉진하고 보행자와 자전거 운전자의 안전을 보장해준다. 도로 설계는 도로 환경, 지역사회 필요성, 기존 조건의 변화를 더 잘 수용하기 위해서 도로의 기능적 분류 또는 도로 사용에 대해서 설명할 필요가 있는데, 현재 이런 문제에 대한 가이드라인은 거의 없다.

4. 데이터 수집 및 해석

연구에 선택된 수직 정렬 설계와 관련된 이슈는 다음과 같은 세 가지 범주에서 데이터가 수집되고 해석되었다.

(1) 도로 등급과 측정된 차량의 최저 지상고(ground clearance)

(2) 도로 등급과 부적절한 최저 지상고의 표시

(3) 도로 등급과 진입 차량의 속도

5. 연구 성과

이 장은 다음과 같은 3 가지 조사를 수행한 연구 결과를 나타낸다.

(1) 오르막길과 내리막길에서 정적 차량의 밑면이 끌리는지를 평가한다.

(2) 실제 차도에서 차량의 밑면이 끌리는지를 평가한다.

오르막 경사도가 9%와 10.5%인 도로에서의 밑면 끌림 현상을 관찰했다. 그러나 오르막이든 내리막이든지 간에, 조사자는 어떤 상황에서 도로 표면과 자동차 밑면 사이의 끌림 현상이 발생하는지는 평가하지 않았다. 10.9%에서 11.4%까지의 경사도를 가진 수많은 오르막 도로가 관찰되었다. 더 적은 경사도를 가진 경우가 차량 밑면과 도로 사이의 끌림 현상이 적었지만, 허용 가능한 최대 경사도는 10%이라는 것이 증명되었다.

(3) 차도에서 왼쪽 및 오른쪽 전환 시에 차량의 속도 및 경과시간에 대한 차도 등급과 도로-차도 경계에서의 각도 변화의 영향을 평가했다.

우회전 시의 평균 속도를 알기 위해서 센서 2와 센서 3의 신호를 그림 2와 같은 그래프로 표시했다.

그림 2. 바깥 차선폭(outer lane width)과 우회전 속도의 상관관계를 나타낸 그래프.

그림 3은 도로를 진입할 때의 차도 진입 길이와 도로 우회전 및 좌회전 시의 평균 속도를 보여주고 있다. 여기서 더 긴 진입 길이를 가진 장소에서 평균 속도도 약간 더 높아졌다는 것이 관찰되었다.

그림 3. 진입 길이와 평균 속도.

6. 요약 및 권고사항

이 연구의 목적은 도로의 기하학적 설계를 위한 권장사항을 개발하는 것이다. 권장사항은 표준 공학적인 수행과 접근 필요성을 고려한 도로 설계 표준 및 수행에 대한 가이드라인을 제시함으로서 주 정부의 교통부에서 이것을 유용하게 사용하고 운전자, 보행자, 자전거 운전자가 안전하고 효율적인 이동을 할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.