오늘날 도로망에 대한 자료기반을 구축하고, 유지 관리하는 것은 교통, 도시계획 등과 같은 많은 사회 전반 업무에서 필수적인 요소로 자리 잡고 있으며, 비상사태 대처나 재난 관리와 같은 많은 중요한 요소들이 그와 같은 자료에 바탕을 두고 있다. 그러나 도로망 자료를 구성하고 보완하는 일에는 높은 비용이 필요하며, 대부분의 시간을 많은 인력에 의존해야 하는 것이 현실이다. 본 연구에서는 LiDAR 원시자료로부터 도로관련 자료기반 구축을 위한 도로 포인트 추출을 위하여 정보량 추정의 척도로 사용되는 정보이론적 관점에서의 엔트로피 이론을 도입하여 LiDAR 자료의 표고정보에 대한 엔트로피를 계산함으로써 포인트들을 분류하여 그룹화하고 분류된 그룹들의 반사강도를 이용하여 도로로 예상되는 그룹을 추출하였으며, 법령에서 규정하고 있는 각종 도로 및 시설의 특징을 이용하여 도시지역 LiDAR 원시자료로부터 도로포인트를 자동적으로 추출하기 위한 방법을 제시하였다.
우리나라의 도로는 종류별로 관리주체가 서로 다르다. 고속국도는 한국도로공사, 일반국도는 건설교통부, 지방도는 광역자치단체, 시 군도는 기초자치단체에서 건설 관리 및 운영 책임을 맡고 있다. 본 연구에서는 이렇듯 관리주체가 다른 우리나라의 도로에서 발생하고 있는 교통사고발생 추세를 도로종류별로 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 과거로부터 축적된 도로종류별 교통사고건수, 사망자수, 부상자수의 자료를 기반으로 사고위험을 단순건수, 도로연장 당 건수, 그리고 대 km당 건수로 비교하였다. 그 결과 단순 건수에 의한 비교에서는 도시부 도로가 전 부문에서 가장 위험하고 고속국도는 전 부문에서 가장 안전한 것으로 분석되었다. 그러나 1km당 발생건수는 일반국도가 가장 위험하고 지방도가 가장 안전한 것으로 분석되었다. 교통사고 발생률을 가장 객관적으로 비교할 수 있는 지표인 10만 차량 대 km당 비교에서는 일반국도가 가장 위험하고, 고속국도가 상대적으로 안전한 것으로 분석되었다. 한편, 도로종류별 사망자수 추세를 설명하는 시계열 분석모형을 개발한 결과 고속국도, 지방도, 도시부도로의 경우 AR(1)모형이 추세를 잘 설명 할 수 있는 것으로 분석되었고, 일반국도의 경우 ARIMA(2, 3, 0)모형이 추세를 설명할 수 있는 것으로 분석되었다. 이러한 모형은 장래 교통안전계획의 목표치를 수립하거나 평가하는데 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.
고속도로 건설사업은 기본설계, 실시설계 단계에서 합리적이고 경제적인 대안 선정을 위해 대안간의 총생애주기비용(LCC)을 산정, 비교하게 된다. LCC 산정시에는 각 대안의 보수주기, 보수율, 보수비용 등의 유지관리 정보가 필요하며, 한국도로공사의 경우에는 자체 개발하여 운영하고 있는 Hi-유지관리시스템의 정보를 이용할 수 있다. 그러나 LCC를 고려하지 않은 기존 유지관리시스템의 데이터베이스 구조 및 입력체계로 인해 유지관리 정보를 효율적으로 획득 및 적용하기가 어려워 전문가의 설문에 기초한 유지관리 정보를 주로 활용하여 LCC를 산정하여 왔다. 본 연구에서는 실제 유지관리 자료를 실용적으로 사용할 수 있도록 연간일상유지관리 개념을 제안하였다. 제안된 개념에 따라 한국도로공사의 Hi-유지관리시스템 자료를 분석하여 일부 제시하였으며 실제 고속도로 건설사업에 적용하여 본 결과, 엄밀한 LCC 분석을 위한 유지관리 데이터가 부족한 현 상황에서 효과적으로 적용할 수 있음을 확인하였다.
지속적인 도로 건설에도 불구하고 이용차량의 급증으로 인해 도로에서 발생하는 혼잡은 만성적인 수준에 도달했으며, 도로에서의 이동성 및 정시성 저하를 초래하는 등 심각한 교통문제를 유발하고 있다. 이러한 교통문제를 해결하기 위해서는 소통상태 추이 및 혼잡 징후 파악, 혼잡 원인 및 영향범위 분석 등을 통해 혼잡관리 방안을 수립 시행하는 일련의 과정이 필요한데, 이를 위해서는 교통상태를 모니터링 할 수 있는 지표의 개발이 가장 선행되어야 할 중요한 사항이다. 이러한 이유로 미국을 비롯한 여러 나라들에서는 다양한 형태의 혼잡판단기준 및 혼잡지표를 개발하여 왔다. 본 연구에서는 국내 실정에 부합하고 실효성 있는 교통소통관리를 위해 기존 혼잡지표들의 특징 및 국내 적용 가능성을 검토하여 향후 새로운 혼잡지표의 기능 및 요구사항 등에 대한 개발방향을 제시하였다.
제설제는 동절기 도로 위의 눈을 녹이기 위하여 사용되고 있으나, 서울과 같은 대도시에서 교통이 밀집한 도로 시설물의 열화를 촉진시키는 주요 요인 중의 하나이다. 도로 시설물의 합리적인 유지관리 전략을 수립하기 위하여 제설제에 노출된 도로 시설물의 환경분석이 필요하다. 본 연구는 서울시의 적설량 및 사용된 제설제량을 토대로 외래 염소농도를 계산하였다. 평균 표면 염소이온량을 구하고자 서울시의 5년간 기후환경 및 제설제 사용량을 이용하였으며, 주간선 및 보조간선율 17.5 ~ 30%, 제설제 노출 유효면적율 50 ~ 80% 수준에서 검토하였는데, 농축 속도는 0.073~ 0.077%/년, 최대 표면 염소이온량은 콘크리트 중량대비 2.2 ~ 2.31% 수준이었다. 본 연구결과는 염소이온 프로파일의 예측 또는 콘크리트 구체의 화학적 부식정도 등으로 종합적인 유지관리 대책을 수립하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
최근, 사면붕괴는 산악지역에 접해있는 국도변에서 자연재해로 발생하고 있다. 산악지역의 급속한 도로개설, 확장 등 경제개발로 인하여 사면붕괴와 관련된 사고로 직결된다. 따라서, 국도 안전관리와 국도 기능을 유지하기 위하여 사면점검의 지속적인 관리가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 접도사면의 유지관리에 따른 재래적 Face mapping과는 차별화 된 GIS기법을 적용하였다. 3차원 스캐너를 이용하여 사면전문가 관점에서 사면 Face mapping을 통한 정확한 외형적 분석결과를 취득하였으며 그 결과를 외적 안정성 평가의 기준으로부터 붕괴발생 사면정보로 활용할 수 있는 자료로 변환하였다. 또한, 현재 운영 중인 도로절토사면관리(CSMS) 데이터베이스 뿐 만아니라 업무활용도를 높일 수 있도록 GIS 기반의 도로 위험 평가, 관리기법을 개선하였다.
교량 계측시스템의 계측항목 중 거더 중앙부 처짐은 교량 상부구조의 대표적인 거동 특성이며, 중요한 상태평가 항목이다. 교량 계측시스템에서 교량 경간 중앙부 처짐에 대한 관리기준치를 설정하는 여러 가지 방법 중 도로교 설계기준의 처짐 제한치를 적용하는 경우도 있다. 그러나 도로교설계기준의 처짐 제한규정은 안전성 측면보다는 사용성 측면에서 검토되어 실제 교량에서 발생할 수 있는 위험상황에 대하여 어느 정도 안전을 보장하는지 판단하기 어렵다. 본 연구는 현재 교량 설계시 경간 중앙부 처짐의 사용성 검토 기준이고, 일부 교량 상시계측시스템의 경간 중앙부 관리기준치로 적용되고 있는 도로교설계기준의 처짐 제한치가 포함하고 있는 파괴(항복)에 대한 실질적인 안전율을 추정해 보고자 실내구조실험을 통하여 일반 철근콘크리트 거더의 안전율을 추정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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