이 보고서는 고속도로의 교량이나 암거를 지나는 차량의 무게를 법적 하중 이하로 제한하는데 있어 미국 주 정부의 사례를 종합한 것임. 차량의 무게 대해 제한이 되어 있는 교량과 암거는 하중이 고지된 구조물(load posted structures)로 불림. 교량 소유주의 하중 고지 사례에는 하중에 대해 고지할 구조물의 파악, 이러한 구조물의 안전한 하중 지지력(load capacity)에 대한 평가, 그리고 구조물에서 차량의 무게에 대한 제한의 실행이 포함됨.

하중 고지(load postings)에 대한 사례는 법률과 연방, 주, 및 지역 정부의 규정에서 구축된 법적 하중 시스템 안에서 운영됨. 하중에 대한 고지는 교량과 암거의 안전한 하중 지지력의 평가에서 주 정부가 더 크게 활동할 수 있는 분야임. 주정부는 하중에 대한 고지를 하지만, 또한 과다중량 차량이 지정된 경로로 이동하도록 허용하는 권리를 부여하기도 함. 전반적으로, 주정부는 과다중량 차량이 다닐 수 있는 경로, 법적 중량 차량만이 다닐 수 있는 경로, 그리고 법적 하중 이하로 제한되어야 하는 경로나 개별 구조물을 파악하고 규제함.

이 보고서는 고속도로 교량과 암거의 하중 고지의 사례와 맥락을 다룸. 사례에는, 하중 평가(load rating) 방법, 안전한 검사의 역할, 구조물에서 열화의 인지, 그리고 구조물에 대한 안전한 하중 지지력의 평가가 포함됨. 맥락에는, 차량의 하중을 제한하는 법률과 규제, 일부 차량에 대한 하중 제한의 면제, 과다중량 하중에 대한 허용, 지역 정부와의 조정, 하중에 대한 제한이 침해되었을 때 주정부가 부과하는 벌금이 포함됨.

이 보고서는 미국 법률(United States Code, USC), 미국 교통부의 국가 교량 인벤토리(National Bridge Inventory, NBI), 주정부의 법률과 행정규칙, 상업적 운송업체에 대한 주 교통부의 안내서와 지침, AASHTO의 교량 및 구조물에 대한 부위원회(Subcommittee on Bridges and Structures, SCOBS)의 주정부 대표들에 대한 설문조사를 통하여 하중의 고지에 대한 정보를 수집함.

하중 고지는 차량의 무게를 법적 하중 이하로, 그리고 정기적인 허용 하중 이하로 제한하는 것임. 여기에는 차량의 무게에 대한 제한을 명시하는 구조물의 표지 설치가 포함됨. 하중 고지에는 여러 이유가 있음. 일부 구조물은 H15(전체 중량이 15톤인 단일 유닛 트럭) 이하의 하중에 대해 설계되어 있음. 다른 구조물들은 추가적인 사하중(dead weight)을 지지하고 활화중(live weight)에 대한 잔여 지지력에 대해 고지함. 다른 구조물들은 하중 지지 요소를 약화시키는 열화나 손상을 가지고 있고 그 결과로 하중에 대해 고지됨. 일부 낮은 강도의 구조물은 고지되기 보다는 폐쇄됨.

하중 고지는 하중 평가의 결과임. 교량 소유주는 교량과 암거의 안전한 하중 지지력을 결정함. 대부분의 구조물에 있어서, 하중 지지력은 법적 하중보다 크고, 하중에 대한 고지가 반드시 요구되는 것은 아님. 교량의 소유주는 하중 지지력이 법적 하중보다 작을 때 반드시 조치를 취해야 함. 소유주는 낮은 지지력을 가진 구조물을 교체, 수리, 폐쇄 또는 고지를 할 수 있음. 하중 고지는 하중 평가에서의 결과로부터 진행되는 자산 관리에서의 결정임.

80% 이상의 교량과 암거에서, 하중 평가는 계산적 구조 분석임. 구조물의 2%에 있어서, 설계에 대한 정보가 없거나 완벽하지 않으며, 안전한 하중 지지력은 구조물의 상태 관찰과 서비스 중인 교통 하중으로부터 추정됨.

대부분의 계산적 하중 평가는 활하중의 분산 인자를 가진 대략적인 구조 분석을 사용함. 구조물의 설계에 대한 토대는 종종 하중 평가에 대한 토대이기도 함. 허용가능한 응력 설계(allowable stress design), 하중 계수 설계(load factor design), 그리고 하중 및 저항성 계수 설계(load and resistance factor design)에 대한 방법은 허용가능한 응력 평가, 하중 계수 평가, 그리고 하중 및 저항성 계수 평가에 상응하는 토대를 제공함.

하중 평가와 하중 고지에 대한 공학적 사례는 미국의 주정부들 사이에서 유사함. AASHTO는 "교량 평가에 대한 안내서(Manual for Bridge Evaluation, MBE)"를 출간하여 하중 평가에 대한 방법, 평가 계산을 위한 활하중, 그리고 하중 고지에 대한 지침을 제공함. 주정부는 AASHTO의 이 안내서를 채택하고, 때때로 주정부 특유의 활하중이나 하중 제한에 대한 정책과 같은 수정을 하기도 함.

하중 고지는 구조물의 현재 상태를 다루고, 현재의 상태에 대해 계산된 하중 평가에 근거하고 있음. 구성요소에서의 열화와 같은 강도를 변화시키는 조건들과, 구조물에 대한 추가적인 사하중과 같은 하중을 변화시키는 조건들은 하중 평가 계산에서 인지됨.

안전 검사는 현재의 상태에 대한 정보를 제공함. 안전 검사원은 구조물에서의 새로운 조건에 대해 하중 평가자들에게 경고하고, 하중 평가자들은 안전 검사의 보고서를 검토함. 안전 검사원과 교량 하중 평가자는 하중 평가를 언제 업데이트 할 지를 결정하기 위해 관찰된 조건과 현재의 하중 평가를 비교함.

교량과 암거는 안전한 하중 지지력이 법적 하중 이하일 때 고지됨. 미국 주정부의 법률은 단일 축 무게(single-axle weight), 탠덤 축 무게(tandem-axle weight), 그리고 총 차량 무게(gross vehicle weight, GVW)에 대한 제한을 설정함. 주정부는 또한 단체 축(axle groups)에서 축의 수와 간격에 근거하여 단체 축의 결합 무게를 제한함.

주정부의 법적 하중은 USC 23조에서 정해진 것처럼 주간 고속도로(interstate highways)에서 하중에 대한 제한에 영향을 받음. USC 23조에서 일반적인 제한은 단일 축 하중에 대해 20,000 파운드, 탠덤 축 하중에 대해 34,000 파운드, 그리고 GVW에 대해 80,000 파운드임. 미국 주정부의 대다수는 주의 법적 하중에 대해 이와 똑같은 제한을 사용함.

주간이 아닌 고속도로(non-interstate highways)에 대한 법적 하중은 USC 23조에서 정해진 주간 고속도로에 대한 하중보다 더 높을 수 있음. 13개의 주에서, 주간이 아닌 고속도로에 대한 단일 축 하중은 20,000 파운드보다 큰데, 이 중 가장 큰 것은 24,000 파운드임. 16개 주에서, 주간이 아닌 고속도로에 대한 탠덤 축 법적 하중은 34,000 파운드보다 큰데, 이 중 가장 큰 것은 48,000 파운드임. 18개 주에서, 주간이 아닌 고속도로에 대한 GVW는 80,000 파운드보다 큰데, 이 중 가장 큰 것은 164,000 파운드임.

주정부는 일부 차량에 대해 하중 제한을 면제시켜 주는데, 이는 차량의 사용, 이송되는 화물, 또는 차량의 소유주와 결부되어 있음. 주정부는 일부 농업 장비와 건설 장비, 농장, 숲 또는 광산에서 나온 일부 원자재, 그리고 공공 사업자(전기 및 상수도 등) 또는 주 및 지역정부에 의해 소유된 일부 차량을 면제함.

미국 주정부는 주 고속도로(state highways)에 대한 법적 하중을 USC 23조에서 명시된 일반적인 제한보다 낮게 정하지는 않음. 일부 지역 정부는 그들의 도로에 대한 하중을 주의 법적 하중보다 낮게 제한함.

법적 하중에 대한 제한을 상회하는 차량들은 보통 주간 고속도로를 포함한 미국 고속도로(U.S. highways)로 다님. USC 23조에는 1956년부터 유효한 주의 법적 하중에 대한 조부 보호(grandfather protections)가 포함됨. 23조는 지정된 경로의 부분에서 하중에 대한 주정부별 면제와, 장대 차량(longer combination vehicles)에 대해 22개 주에서의 면제를 기술하고 있음. 이러한 차량의 총 중량은 164,000 파운드에 달함.

과다중량에 대한 허용권(overweight permits)은 고정된 시간 동안(보통 일 년) 한 번의 이동, 여러 번의 이동 또는 무제한적인 이동에 대해 주정부에서 발행됨. 주정부는 과다중량 차량이 일반적으로 다니는 경로에 대해서 여러 번의 이동에 대한 허용권을 발행함. 이러한 경로에 있는 교량과 암거의 하중 평가는 과다중량 차량에 대해 평가되며 적절한 것으로 나타남. 주정부는 구조물에 대한 추가적인 평가 없이 여러 번의 이동에 대한 허용권을 발행할 수 있음. 이 보고서에는 과다중량 허용 하중에 대한 정보가 포함됨. 많은 주정부는 100,000 파운드 이상의 GVW를 가진 차량에 대해 여러 번의 이동에 대한 허용권을 발행함.

하중에 대한 고지가 필요할 때, 차량 무게에 대한 제한을 명시한 표지가 구조물에 설치됨. 주정부는 중량 제한의 침해에 대한 벌금을 설정하는데, 침해가 더 클수록 벌금도 더 커짐. 미국 주정부에서 평균적인 벌금은 초과 중량에 대해 파운드 당 0.20달러임. 일부 주정부는 고지된 구조물에서 하중 제한을 침해한 것에 대해 추가적인 벌금을 설정함.

연방, 주 및 지역 정부는 하중 고지에서 3가지 범위의 책임을 가지고 있음. 연방 정부는 아주 소수의 구조물에 대해 직접적인 통제를 하지만, 고속도로에 대한 연방 정부의 지원에 있어 주정부의 적합성에 영향을 미치는 규정을 설정함. 연방 규제는 안전 검사, 하중 평가 및 교량과 암거의 하중 고지의 집행과 보고를 명시함.

연방 규제 하에서, 주 정부는 주 정부 소유의 구조물을 검사하고 평가하며 고지해야 하고, 지역 정부의 구조물에 대한 검사, 평가 및 고지를 확실히 해야 함. 주와 지역 정부 간의 조정은 상이함. 많은 주에서, 지역 정부는 그들의 도로 시스템에 있는 구조물을 검사하고 평가하며 고지함. 추가로, 많은 주에서 지역 정부의 교량 소유주는 지역의 교량 프로그램에 대해 주 정부로부터 조언과 지원을 받음. 일부 주에서, 주 정부는 모든 구조물을 검사하고 하중을 평가하며 고지함. 

연방 규제는 교량과 암거의 하중 고지 상태에 대한 보고를 요구함. 연방 정부의 NBI는 20 피트 이상의 공공 도로에 있는 교량과 암거에 대한 정보를 가지고 있음. NBI에는 구조물의 타입, 상태 및 건설연도; 구조물의 소유주, 경로 및 평균 일일 교통량; 그리고 하중 평가값, 평가 방법과 하중 고지 상태에 대한 정보가 포함됨. 이 보고서에서 하중 고지의 상태, 하중 고지와 구조물의 타입, 소유주, 상태 및 다른 속성들 간의 관계를 알기 위해 NBI 데이타가 평가되었음.

2012년의 NBI 데이타를 사용하여, 미국 교량과 암거의 10%가 하중에 대해 고지가 되어 있는 것으로 밝혀졌음. 지역 정부 구조물의 16%가 하중에 대해 고지가 되어 있음. 지역 정부(도시와 카운티)는 하중이 고지된 6개 구조물들 중 5개 꼴로 소유하고 있음. 주 정부가 소유한 교량과 암거 중에서, 3% 남짓이 하중에 대해 고지되어 있음. 고지된 구조물은 주정부 사이에 균등하게 분산되어 있지는 않은데, 27개 주는 하중이 고지된 주 정부 소유의 구조물의 1% 미만을 가지고 있음.

하중 고지는 미국의 주간 경로(interstate routes, 0.26%가 하중에 대해 고지되어 있음)와 숫자가 매겨진 경로(numbered routes, 0.94%가 하중에 대해 고지되어 있음)에 있는 교량과 암거에서는 매우 드묾. 주 고속도로에서는 구조물의 5%가 하중에 대해 고지되어 있고, 카운티의 고속도로에서는 구조물의 17%가 하중에 대해 고지되어 있음. 고지된 구조물의 4개 당 3개 꼴로 일일 교통량은 400대 이하였음. 고지된 구조물의 5개 당 4개 꼴로 일일 트럭 통행량이 20대 이하였음.

하중이 고지된 구조물의 95%는 교량임. 교량들 중에서 12%가 하중에 대해 고지되어 있고, 암거들 중에서는 2%만이 하중에 대해 고지되어 있음.

고지된 구조물의 4개 당 3개 꼴로 양호한 상태를 가지고 있음. 하중이 고지된 구조물의 77%는 알려지지 않은 하중이나 H15 이하의 하중에 대해 설계되어 있음. 목재 빔 교량의 50% 이상과 강재 트러스 교량의 50% 이상이 하중에 대해 고지되어 있음.