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과제기본정보

도로변 수직구조물 충돌사고 및 도로작업자 위험도 경감기술 개발5년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 도로기술연구 과제번호 19TLRP-C096228-05
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통환경 개선기술 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통안전기술 실용화대상여부 실용화
3순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통운영관리기술 과제유형 응용
과제명 도로변 수직구조물 충돌사고 및 도로작업자 위험도 경감기술 개발
주관연구기관 한국건설기술연구원
총괄연구 책임자 성명 성정곤
소속 한국건설기술연구원 직위 박사
기관 대표번호 031-910-0114 FAX -
총 연구기간 2015-05-29 ~ 2019-10-28
당해연도 연구기간 2019-01-01 ~ 2019-10-28

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
5차년도 772,000,000 26,730,000 231,270,000 258,000,000 1,030,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 국내 최근 5년간 전반적인 교통사고는 지속적으로 감소하였으나, 특정 사고(단독사고, 도로작업구간 사고)는 감소하지 않거나 오히려 증가되는 추세를 보이고 있어, 이 부분에 대한 관리가 필요함
최근 10년간(2003 ~ 2012) 전체 교통사고는 평균 3.4% 감소했으나, 단독사고의 경우 1.2%만 감소하여 상대적으로 사고감소 효과가 다른 사고에 비해 미비하며, 2005년 이후에는 전체 교통사고 사망자 2005년 6,376명에서 2013년 5,092명으로 1,284명 감소한 반면, 단독사고는 2005년에 1,254명에서 오히려 사망자가 증가하다가 2012년도에 1,228명으로 단지 26명만 감소하였음
단독사고의 약 50%는 공작물 충돌사고로 치사율을 고려할 때, 2013년 전체 교통사고 치사율(=사망자 수/교통사고 발생건수)은 2.4이나, 공작물 충돌에 의한 치사율은 12.8로써, 평균 치사율에 약 5배 정도로 단독사고 중 공작물 충돌 즉, 노변 수직구조물 에 대한 대책이 필요함
단독사고뿐 아니라 도로작업자 또한 위험한 상황에 노출되어 있는 집단으로 2012년 기준 일반국도의 도로 보수원 583명 중, 사상자가 27명으로 보고되어 도로 보수원의 약 5%가 사망 또는 부상을 당하여, 고위험군으로 분류되는 소방공무원 직종의 사상자 비율(0.97%)보다 월등히 높은 수준임. 2003 ~ 2012년에 총 일반국도에서 114건, 152명의 도로 보수원의 교통안전사고가(사망 10명, 부상 142명) 발생했으며, 이는 도로 보수원의 평균 근속년수(20년 이상)을 고려할 때, 10년간 사고노출이 약 25%로 4명중 1명이 사고를 경험한 것으로 추산됨
이러한 사고는 교육, 단속보다 인프라 측면에서의 기술을 통해 안전성을 향상시킬 필요가 있음. 이에 다른 사고대비 상대적으로 고위험 상황인 단독사고 중 공작물 충돌사고 및 도로 공사장 관련 사고를 개선하고자 함
최종목표 고위험상황(도로 작업구간, 도로 노변 공작물) 상황에 노출된 도로이용자의 위험도 및 사고 발생 시 부상 심각도를 효율적으로 저감하기 위한 도로 인프라기반 기술 개발을 최종 연구목표로 설정하며, 이를 달성하기 위한 3개 세부 연구내용을 제시함
지주, 교각의 충격흡수 성능 향상 기술 개발, 도로작업자 보호용 이동식 방호울타리 및 도로 작업자 회피 시스템 개발, 도로 작업자 안전 확보를 위한 자동화 기술 개발로 구성되며, 이를 달성하기 위해 탑승자 피해 최소화를 위한 지주 및 교각 안전시설 개발, 도로변 안전 매뉴얼(안) 개발, 도로작업자 보호용 이동식 방호울타리 개발, 도로작업자 회피시스템 개발, 교통콘 설치/수거 자동화 장비설계, 이동식 교대통행 운영시스템 개발을 세부목표로 선정함
연구내용 및 범위 본 연구는 최종연차까지 3단계(조사 분석 및 설계, 시제품 제작 및 성능 검증, 성능 인증 및 개발기술 실용화)로 연구단계를 구분했으며, 성과목표에 따라 3가지로 기술을 구분하여 체계적으로 추진하고 연구 내용 및 범위를 설정함
지주, 교각의 충격흡수 성능향상 기술을 위하여, 연구내용은 탑승자 피해 최소화를 위한 지주 및 교각 안전시설 대안 설계 후 대안에 대해 수요기관 의견 조회를 수행함. 수요기관 의견 조회 후 대안을 선정하고, 선정된 대안에 대해 실물차량 충돌실험 이전에 요구 기능을 만족하는 지에 대해 설계 제품에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 수행, 실내 부재 실험 및 소형 모형에 대한 실험을 수행함. 이 후 자체 실물차량 충돌실험 수행 및 성능을 만족할 경우 공인인증기관의 실물차량 충돌실험을 수행함. 연구의 범위로는 방호시설물로 방호가 어려운 수직구조물인 지주와 교각을 대상으로 함. 지주의 경우 도로변 기본 형태의 지주, 가로재가 존재하는 지주, 가로등, 전주 등을 포함하고자 함
이후 개발된 수직구조물 안전시설물에 대해 설치 근거 및 기존 도로안전시설과의 설치 위계 등을 고려한 노변 안전매뉴얼(안)을 개발하고자 함. 노변 안전매뉴얼(안)의 경우 도로변에 발생하는 사고 분석을 통해, 사고 유형, 도로 유형에 따른 적정 안전 시설물 설치 절차 등을 포함하고, 이를 정부에 제안하도록 함
도로 작업자 보호용 이동식 방호울타리 및 도로 작업자 회피 시스템 개발의 경우 도로에서 작업 중인 작업자를 보호하는 시설로, 도로 작업장용 이동식 방호울타리와 도로작업장에 차량이 진입할 때 작업자들에게 경고를 보내 회피할 수 있도록 하는 시스템을 개발하고자 함. 도로작업자 보호용 이동식 방호울타리의 경우 대안 설계를 수행 후 수요기관 의견을 청취하고, 대안에 구조해석 및 컴퓨터 시뮬레이션 수행, 실내외 실험을 통한 부재 실험, 시제품 제작 및 실물차량 충돌실험을 수행하고자 함. 이동식 방호울타리의 경우 개발 범위는 고속도로 등 간선도로에서 활용 가능한 대형 이동식 방호울타리와 도심지에서 활용할 수 있는 소형 이동식 방호울타리를 개발하고자 함
도로작업자 회피/경보 시스템의 경우 시스템 구성 및 설계, 센서 선정 등 하드웨어 부분과 도로위험구간 인지를 위한 검지 알고리즘 등 소프트웨어 부분으로 구성하고자 하며, 개발된 시제품에 대해 실제 공사장에 적용함으로서 보완을 수행하고자 함. 또 연구를 통해 개발한 장비에 대해 실용화 전략 마련 및 도로 공사장 교통관리 지침 개정(안) 마련을 최종단계에서 수행
도로 작업자 안전 확보를 위한 자동화 기술 개발은 현재 부족한 도로작업자를 대체하고, 교통통제시설 설치 및 통제 등 위험에 노출되는 확률을 줄이기 위해 교통콘 자동 설치/수거 장비개발과 왕복 2차로 도로 이동식 교대통행 운영시스템 개발로 구성되어 있음. 교통콘 자동 설치/수거 장비를 위해 장비 설계, 장비에 대한 시뮬레이션 및 구조해석, 시제품 제작 및 현장 실험 등을 통해 사업화 전략을 마련하고자 함
왕복 2차로 도로 이동식 교대통행 운영시스템의 경우 시스템 구성 및 설계, 센서 선정 등 하드웨어 부분과 양방향 접근하는 교통류를 인식하여 효율적인 통제를 위한 알고리즘 개발, 개발 시스템의 현장 시험 및 보완을 통해 개발 시스템의 실용화 전략 마련 및 도로 공사장 교통관리 지침 개정(안) 마련을 최종단계에서 수행
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
5차년도 □ 범용 수직 구조물 안전시설 개발
□ 도로변 안전매뉴얼(안) 개발(Ⅲ)
□ 도로작업자 보호용 이동식 방호울타리 개발 (Ⅱ)
□ 도로작업자 회피/경고 시스템 개발
□ 장치 차량 탑재 및 실차 시험
□ 장비 운영방안 정립 (Ⅱ)
□ 이동식 교대통행 운영시스템 현장평가 및 지침(안) 개발
- 시뮬레이션 및 충돌실험을 통한 2차년도 개발품의 보완
- 개발 시설물에 대한 시뮬레이션, 실내실험, 충돌실험
- 도로변 위험물 처리 방법 등 노변 안전처리 대안 및 설계 기법 마련
- 이동식 방호울타리 상세도 재설계 및 시작품 제작과 충돌시험
- 도로 공사장 교통관리지침 개정(안) 마련
- 도로 작업장 차량 침입여부 예측을 위한 알고리즘 및 검지 기술 개발
- 도로작업자 위험상황 경고제공 장비 개발 및 도로작업자 회피/경고 시스템 개발
- 도로작업자 회피/경고 시스템 현장평가
- 교통콘 자동 설치·회수장치 차량 탑재 및 실차 시험
- 교통콘 자동 설치·회수장비 운영방안 정립 (Ⅱ)
- 인증 추진 및 지침안 개발
연구성과 기술적 기대성과 - 차량과 운전자에게 영향을 주는 도로환경 개선을 통한 교통안전 환경 확보
- 본 사업 완료 후 각 지자체나 중앙정부에 대한 잠재수요를 이용하여 효과를 도출하고, 이를 통해 국내외 점진적인 시장 진입 시도를 통한 제품 인지도 향상
- 본 연구 결과물인 이동식 교대통행 운영시스템은 미국, 캐나다, 호주, 유럽 등 선진국에서 사용되고 있는 시스템으로 왕복 2차로 도로공사구간에서 차량을 안전하고 신속하게 통행할 수 있게 하여 교통선진국의 계기를 마련하고, 또한 해외 수출 기대
사회 경제적 파급효과 - 국내에서 발생하는 교통 사고와 관련하여 도로 인프라 및 관련 시스템의 개선을 통해 교통사고 감소 및 사망자 최소화 기대
- 충격 흡수형 교각, 지주의 개발을 통하여 상대적으로 선진국에 비하여 낙후된 탑승자 안전도를 고려한 도로시설 안전성 향상 기대
- 국민의 생명을 보호하고 재산상의 손해를 최소화함은 물론 국가 동맥인 도로의 원활한 소통을 유도
활용방안 - 본 연구사업에 참여한 참여기업(동아에스텍(주), ㈜스마트에어챔버, ㈜유현시스템즈, ㈜온텍시스템)은 개발된 연구 성과품의 국내?외 시장으로 판매 전략을 계획하고 있으며, 연구 성과품의 판매를 통해 참여기관의 매출 상승 및 고용 효과 기대
- 본 연구에서 개발된 연구 성과물은 도로관리 기관 및 도로 분야의 민간에서 수요가 있을 것으로 판단되며, 정보통신공사, 전기공사관련 업체에서도 일부 수요 예상
- 연구 개발품의 실용화 단계에는 국내 볼모지인 안전시설 및 도로 작업장 관련 장비 시장이 형성될 것으로 기대되고, 나아가 해외 시장 진출까지 추진함으로 도로 분야의 안전성 향상과 관련 분야 경제적 효과 발생
- 또한, 연구 성과물의 상용화를 위한 기초 연구개발이 완료되는 시점부터는 참여기업의 산업인력 고용 창출 효과 기대
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 교통 안전 시설 방호울타리 도로공사장 도로변 안전 안전 매뉴얼
영문 Traffic Safety Facility Safety Barriers Road Work Zone Road Side Safety Safety Manual
최종보고서
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