교통 표지 관리를 위한 계획 제안

 

개요

 

미국 유타주의 교통부 (Utah Department of Transportation: UDOT) 는 2009년의 “교통 통제장치에 관한 매뉴얼 (Manual on Traffic Control Devices: MUTCD, 이하 매뉴얼)”에 대한 대응으로 이 연구를 개시하였음. 2009년 매뉴얼은 계속적으로 시행되고 평가 및 관리되어야 하는 최소한의 역반사도 (retroreflectivity) 를 규정하였음. 2012년 5월 14일, 매뉴얼은 마지막으로 개정되었는데, 그 내용은 교통 표지의 역반사도에 대한 관리 범위가 규제 및 경고 표지에만 제한하도록 하는 것임. 제대로 역할을 하지 못하는 교통 표지에 대한 교체 시기가 매뉴얼에는 명시되어 있지 않지만, 가용한 자원에 따라 교체 대상을 파악하고 교체 시기를 결정하는 것은 교통 유관기관에 달려있음. 2014년 6월 13일부터, 유타주 교통부는 규제 및 경고 표지만의 역반사도을 유지하는 평가 및 관리 방법을 계속해서 사용하도록 요구되었음. 유타주의 교통부가 재원을 마련해 감에 따라 안내 표지 및 거리이름 표지는 역반사도 유지 방법에 포함될 필요가 있음.

 

이 연구의 목적은 유타주 교통부의 관리하에 있는 교통 표지의 현재 성능을 평가하고, 유타주 교통부가 가진 특별한 교통 표지 니즈에 맞는 평가 및 관리 방법을 개발하는 것임. 현재의 역반사도 규정 준수 여부를 파악하기 위해 2011년부터 2012년까지 유타주 교통부가 담당하는 총 4개의 유지관리 지역에 있는1,716개의 교통 표지가 측정되었음. 이러한 노력의 결과, 유타주 교통부 관리하의 표지 중 93퍼센트가 최소한으로 유지되어야 하는 역반사도 수준의 규정을 준수하고 있는 것으로 나타남. 유타주 교통부 특유의 추가적인 이슈도 파악되고 문서로 정리되었음.

 

유타주 교통부 관리하의 표지 중 28퍼센트는 교통 표지가 의도한 내용을 읽지 못할 정도로 심각하게 훼손되어 있었음. 심각한 훼손율을 가진 지역의 경우, 그 원인이 무엇인지 밝혀내기 위한 분석이 수행되었음. 유타주 교통부 관리하의 표지가 심각하게 훼손된 이유를 밝혀냄으로써, 야간의 가시성 평가 방법 (visual nighttime assessment method) 이 사용될 필요가 있음을 제안함. 왜냐하면 이 방법은 교통 표지의 가독성 (legibility) 과 가시성 (visibility) 를 동시에 평가할 수 있기 때문임. 야간의 가시성 검사 절차 (visual nighttime inspection procedure) 를 시행함으로써, 유타주 교통부는 최소한의 수준에 대한 규정을 계속해서 준수할 것이며, 교통 표지가 의도하는 내용의 가독성을 확보함으로써, 운전자의 안전도를 증가시킬 것임.

 

소개

 

유타주 교통부는 2009년에 나온 매뉴얼에 대한 대응으로 이 연구를 개시하였음. 국가안전위원회 (National Safety Council) 에 의하면, 모든 이동의 1/4만이 밤에 이루어지지만, 교통 사고 사망자의 약 절반이 야간 시간 동안 발생함. 이러한 야간 교통 사고 사망은 일부분 무기력과 피곤함 때문일 수 있지만, 이러한 인자들은 교통 유관기관들에 의해 통제될 수 없음. 야간 시간동안의 운전에서 가시성과 관련된 문제를 해결하기 위해서, FHWA는 최소한으로 유지되는 역반사도 수준을 설정하였음. 이를 통해 교통 표지에 대한 적절한 수준의 역반사도를 확보할 수 있음. 2009년의 매뉴얼은 계속된 평가 및 관리 방법을 통해 유지되어야 하는 최소한의 역반사도 수준을 설정하였음. 매뉴얼에는 최소한의 역반사도 수준과 함께, 세개의 목표 준수 시일이 포함되어 있음. 여기에는 계획 실행 및 교통 표지 교체에 대한 시간대가 포함되어 있음. 2012년 5월 14일, 매뉴얼에 마지막 수정이 이루어졌는데, 최소한의 역반사도 수준에 대한 기존의 목표 준수 시일이 삭제되었음.

 

교통 표지의 역반사도를 향상시키는 것은 모든 운전자들에게 이익이지만, 특히 고령의 운전자들에게 중요함. 운전자의 시야는 나이가 들어감에 따라 감소함. 20세부터 시작해서, 운전자가 보기 위해 필요로 하는 빛의 양은 매 13년 마다 두배씩 증가함. 2020년까지, 미국 인구의 1/5가 65세 이상이 될 것임. 교통 표지의 가시성을 증가시킴으로써 모든 운전자들의 안전을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 고령의 운전자들이 그들의 이동성과 독립성을 유지할 수 있도록 해줌.

 

이 연구는 교통 표지 관리, 훼손율, 서비스 수명, 교통 표지 성능에 대한 자료 수집 및 분석에 관한 현재의 지식 및 이론들에 대한 검토를 담고 있음. 자료 수집은 현재 유타주 교통부에 의해 유지관리되고 있는 교통 표지의 성능을 결정하기 위해 수행되었음. 유타주 교통부의 유지관리 지역의 네개 지역 모두에 대해 1,716개의 교통 표지에 대한 자료가 수집되었음. 이러한 표본 추출 (sample population) 로 부터 93퍼센트의 교통 표지가 최소한의 역반사도 수준 규정을 만족시키고 있는 것으로 나타남. 이렇게 높은 수준의 규정 준수도는 신규 교통 표지 설치시에 사용되는 보다 효율적인 프리즘 쉬팅 (prismatic sheeting) 때문인 것으로 예상됨. 이러한 결론 외에, 28퍼센트의 교통 표지는 의도하는 내용의 가독성을 감소시킬 만큼 심하게 훼손된 것으로 나타남.

 

유타주 교통부의 전체 교통 표지에 대해 현재의 지식이 부족하다는 점은 서비스 수명에 대한 분석을 수행하기 어렵도록 하는데, 이는 교통 표지의 설치 시기가 거의 알려져 있지 않기 때문임. 전체 표본의 17 퍼센트에 해당하는 294개의 설치 시기만이 유타주 교통부 관리자에 의해 알려져 있거나 연구자들에 의해 관측되었음. 이렇게 알려져 있는 294개의 교통 표지는 각각 16개의 쉬팅 타입과 색상의 조합으로 되어 있음. 게다가, 최근에 설치된 프리즘 쉬팅은 이를 더욱 복잡하게 만듦. 추가적인 교통 표지 속성들도 수집되었으나 역반사도에는 미미한 영향을 끼치는 것으로 나타남.

 

더 높은 훼손율에 대해서는 어떤 인자들이 영향을 미치는지 밝히기 위해 사고 분석 (failure analysis) 이 수행되었음. 이 분석은 교통 표지가 설치된 지역의 상태 및 기후를 중점적으로 살펴 보았음. 이 분석에 의하면, 강우, 고도, 기온, 및 교통 표지의 노출도가 높은 훼손율에 영향을 미치는 것으로 나타남. 따라서, 유타주 교통부의 관할하에 있는 교통 표지에 대한 현재의 이슈는 가시성이 아니라, 의도된 내용에 대한 가독성임. 더 효율적인 프리즘 쉬팅을 유타주 교통부 관할의 교통 표지에 계속적으로 적용함으로써, 교통 표지의 가독성을 확실히 하는 것이 교통 표지의 서비스 수명을 결정하는데 핵심적인 요소가 될 것임.

 

결론 및 제언

 

현재의 문헌들을 검토함으로써, 이 연구는 교통 표지의 성능과 관련된 이전의 연구들이 대체로 이론적이어서 결정적인 결론을 거의 내지 못했음을 밝혀냈음. 교통 표지의 역반사도 성능은 시간이 지남에 따라 열화하는 것으로 알려져 있으나, 측정된 역반사도에는 커다란 차이가 존재함. 교통 표지면의 방향 또는 도로포장 모서리로부터의 거리가 열화율 (deterioration rate) 을 증가시키는 것으로 알려져 있으나, 이 이론은 이전의 연구에서 뒷받침되고 있지 않음. 따라서 지금까지 교통 표지의 성능을 떨어뜨리는데 영향을 미치는 인자는 교통 표지의 서비스 수명임. 유타주 교통부는 교통 표지 성능에 대한 개별 평가 또는 성능에 대한 관리에 근거한 평가 및 관리 방법을 선택하는 문제에 직면해 있음.

 

유타주 교통부의 관할하에 있는 교통 표지들의 현재 성능을 밝히기 위해 유타 주립 대학교 (Utah State University) 의 연구원들이 자료를 수집하였음. 이러한 노력의 결과로 교통 표지와 관련된 여러 이슈들이 밝혀졌음. 측정된 교통 표지의 7 퍼센트 만이 최소 수준보다 낮은 역반사도를 가지고 있었음. 교통 표지의 93 퍼센트는 최소 수준보다 높은 역반사도를 가지고 있었는데, 이는 유타주 교통부의 교통 표지들이 야간에 운전자들의 안전을 담보하기 위해 적절한 밝기를 가지고 있음을 의미함.

 

프리즘 쉬팅의 역반사도는 쉬팅의 회전에 민감함. 현재의 교통 표지 건설에서는 쉬팅이 최적의 방향으로 세워지도록 담보하고 있지 않음. 적절한 방향으로부터 45도를 회전하면 역반사도는 36 퍼센트까지 감소되는 것으로 측정됨. 프리즘 쉬팅의 회전에 대한 민감도에 더하여, 교통 표지의 전반적인 가시성을 적절하게 나타내기 위해서는 위치 및 측정 횟수도 중요함. 현재의 ASTM 기준은 측정이 어디에서 이루어져야 하는지를 규정하고 있지 않고, 역반사 쉬팅 당 최소 4번의 측정이 필요하다는 내용을 담고 있음.

 

현재 유타주 교통부는 교통 표지의 인벤토리를 유지관리하고 있지 않고, 현재의 교통 표지에 대한 설치 시일에 대한 정보가 거의 없음. 이는 3개의 역반사도 관리 방법 중 2개에 대한 실현가능성을 없애는 결과를 가져옴. 예상된 서비스 수명 (expected service life) 방법과 통제 표지 (control sign) 방법 모두 교통 표지 모집단에 대한 지식을 필요로 함. 표본 추출의 결과에서, 교통 표지의 17 퍼센트 만이 설치일 정보를 가지고 있고, 이는 설치일에 근거하여 교통 표지를 관리하는 것을 불가능하게 만듦. 유타주 교통부의 교통 표지는 4개의 쉬팅 타입 (1개의 비드 (bead) 및 3개의 프리즘) 으로 구성되어 있음. 통제 표지 방법을 활용하기 위해서 어떤 지역내의 표지에 대한 대표적인 표본 (representative sample) 이 모아질 필요가 있음. 쉬팅 타입의 다양성 때문에 통제 표지를 모이고 측정하는 것은 까다로움. 전체 표지의 성능을 반영하는 것에 대한 통제 표지의 불확실성을 말할 필요도 없음. 이러한 이유로 통제 표지 방법을 통해 교통 표지의 역반사도를 유지관리하는 것은 추천하지 않음. 전면적인 교체 (blanket replacement) 가 현재의 교통 표지 모집단에 대한 지식을 요구하지 않는 유일하게 남아있는 방법임. 전면적인 교체가 유타주 교통부로 하여금 현재의 교통 표지 모집단에 있는 여러 이슈들을 바로잡을 수 있다고 하더라도, 주 전반에 걸쳐 실행하는 것은 비효율적이고 낭비적임.

 

교통 유관기관에 의해 관리되는 교통 표지의 훼손율에 대한 이전 연구는 거의 존재하지 않음. 증가된 훼손율에 기여하는 인자들을 밝히기 위해서, 날씨 관측 및 지역 자료가 수집되었음. 연간 평균 강우량, 고도, 계절별 온도 격차, 교통 표지의 노출도가 훼손율에 크게 영향을 끼치는 것으로 나타남. 훼손율이 관측됨에 따라 어떤 관리 방법의 실행가능성도 의문스럽게 되었음. 매뉴얼에 의해 미리 승인된 유일한 방법은 야간의 가시도 검사 (visual nighttime inspection) 뿐임.

 

최소한의 역반사도 수준에 대한 설정으로, 교통 유관기관들은 규정 준수에 집중하게 되었음. 이러한 결과로, 여러 연구들이 각기 다른 타입의 쉬팅과 색상 조합에 대해 열화의 추세 (deterioration trends) 를 밝히기 위해 몰두하였음. 열화의 추세가 교통 표지의 예상 역반사도에 대한 예측치를 제공하긴 하지만 교통 표지의 가독성 문제는 해결하지 못함. 교통 표지를 가시적으로 만드는 것이 반드시 가독성을 보장하는 것은 아님. 유타주 교통부의 교통 표지에 나타나는 훼손의 빈도를 고려할 때, 개별 교통 표지의 성능은 적절한 반응시간 (reaction time) 과 내용 전달 (message conveyance) 을 확실히 하도록 평가되어야 함. 따라서, 유타주 교통부는 최소한의 역반사도를 준수하는 것에 대한 야간 가시도 검사를 실행하도록 권고됨. 개별 교통 표지의 성능을 시각적으로 평가함으로써, 유타주 교통부는 가시성과 가독성 모두를 효율적으로 평가할 수 있음.

 

제대로 성능 발휘하지 못하고 있는 교통 표지들의 교체에 대해 FHWA가 유연성을 부여함에 따라, 두가지의 다른 시나리오가 이 보고서에서 제시됨. 표본 추출에 근거하여 불량 성능 교통 표지의 78 퍼센트가 Type I 쉬팅임. 유타주 교통부의 Type I 쉬팅을 교체하는 것은 매뉴얼의 준수율을 98 퍼센트까지 끌어올릴 것임. Type I의 예상되는 모집단은 7,529 개이며, 교통 표지당 교체 비용을250 달러로 할 때1.8 백만 달러로 예측됨. 교체 시기는 딱히 정해져 있지 않기 때문에, 이러한 교통 표지들은 유타주 교통부의 가용한 재원에 따라 일정 기간에 걸쳐 교체될 수 있을 것임. 두가지 시나리오의 차이점은 전면적인 교체가 언제 일어날 것인지 또는 심지어 일어날지 일어나지 않을지에 대한 차이에서 발생함. 첫번째 시나리오에서 Type I 의 전면적인 교체는 시각적 평가의 시작 전에 일어남. 두번째 시나리오는 교통 표지에 대한 시각적 평가 후에 탈락한 Type I 집단에 대해서만 교체를 실시하는 것임.

 

교통 표지 관리 계획은 유타주 교통부가 관리하고 있는 교통 표지에 대한 현재의 지식을 반영해야 함. 설치일이 알려져 있는 교통 표지들이 노후화함에 따라 쉬팅 열화 및 예상 서비스 수명에 대한 추가적인 분석이 수행되어야 함. 높은 훼손율을 기록하고 있는 지역에 대해는, 시각적 검사 보다는 5년에 걸친 전면적 교체를 수행하는 것이 더 효율적일 것임. 새로운 기술의 도입은 유타주 교통부가 교통 표지를 관리하는 방법은 극적으로 변화시킬 수 있음. 어떤 방법이건 간에, 유타주 교통부의 교통 표지 관리 계획의 목표는 교통 표지의 가독성과 가시성을 확보하는 것이어야 함.