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준하 변
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1 고속도로안개잦은구간선정기준재정립에관한연구 정성화 이수범 박준태 이수일 * 홍지연 서울시립대학교교통공학과 * 현대해상교통기후환경연구소 ( 접수 / 채택 ) A Study on the Re-establishment of Selection Criterion on the Frequency of Foggy Area in Highway Sung-Hwa Jung Soo-Beom Lee Jun Tae-Park Soo-Il Lee * Ji-Yeon Hong Department of Transportation Engineering, University of Seoul * Hyundai Insurance Research Center (Received August 24, 2010 / Accepted March 22, 2011) Abstract : There is a high potentiality of large traffic accident due to the dense fog when road is developed along the coast or river. The establishment of national level control system against the fog is necessary because the accident due to the creation of fog has a high fatality ratio than other weather conditions. The selection method for the frequent foggy area on highway was suggested to control the fog on the highway effectively because the establishment of the countermeasure against the fog in every range in highway is difficult practically. 44 ranges where the fog control is necessary throughout the year and the 45 ranges where the control is necessary in specific months were selected from the result of application of the weighted value on each visible distance data except the fog with beyond 250 m visible distance which does not affect on the safe driving out of the surveyedjsh fog visible distances. The preferential fog control countermeasure shall be provided to prevent the traffic accident and to reduce the severeness of the accident in case of fog creation for 89 ranges which were selected for frequent foggy area in highway. Key Words : highway, fog, traffic accident, sigh distance 1. 서론 * 1.1. 연구의배경및목적 우리나라는좁은국토에비해지형이복잡하여안개와같은국지적기상현상이지역별로다양하게나타나고있으며, 해안이나하천을따라서도로가발달된경우짙은안개발생으로인한교통사고가발생할가능성이높다. Reckwell 12) 의연구에따르면도로에안개가발생할경우차량들의주행속도가다양해지며차간간격이짧아지는등교통류의불안전성이교통사고위험성을증가시키는특성이있는것으로분석되었다. 지난 2006 년서해대교에서발생한 29 중추돌사고사례를볼때, 짙은안개속에서의교통사고는연쇄사고를일으키며피해규모가크고치사율이높은대형사고로이어질가능성이매우높다는것 To whom correspondence should be addressed. mendota@uos.ac.kr 을알수있다. 주행속도가높은고속도로구간에대하여안개대책을수립하여야하나현실적으로모든고속도로를관리하는것은인력이나예산등의어려움이있다. 따라서효율적인고속도로안개관리를위하여고속도로안개잦은구간을선정하여관리를하여야한다. 현재시행되고있는고속도로안개잦은구간선정기준은연중단순안개발생일수만을고려하여안개발생특성및시정거리별안개위험성을고려하지못하는한계점이있다. 이에본연구에서는운전에영향을주는시정거리범위와시정거리별가중치를적용하여안개잦은구간선정기준을재정립하였다 연구의범위및방법본연구의범위는민자고속도로를제외한고속도로전구간을대상으로 2007~2008년까지안개발생을조사한자료를활용하였다. 99

2 정성화, 이수범, 박준태, 이수일, 홍지연 고속도로안개잦은구간의선정방법은 2007~ 2008 년까지조사된안개자료중에주행시위험시거로볼수없는시정거리 250 m 이상의안개를제외하고, 시정거리별위험도를반영하여가중치를적용하고자한다. 2. 기존문헌고찰 2.1. 안개의일반적특성 안개는수증기가응결핵을중심으로응결하여구름과같이생성되는것으로정의되며, 지표면에접하고있으면안개, 하늘위에떠있으면구름으로구분되어본질적인차이는없다. 기상학사전 1) 에의하면, 안개는통상상대습도가 100% 에달하며, 안개가낮고연직방향으로엷어서하늘이들여다보이는것을낮은안개라하고, 사람이서있을때눈높이에서 1 km 이상의먼곳까지확실히보이지만지표면가까이낮게깔려있는안개를얕은안개또는땅안개라고한다 안개발생시교통사고의위험성 2000~2008 년까지의교통사고통계분석 3) 에따르면안개낀날은치사율이다른기상상태에비해월등하게높은것으로나타나고있다. Table 1. Highway accident of weather condition(2000~2008) 기상상태 발생건수사망자치사율 (%) 건 % 명 % 계 10, 맑음 6, 흐림 1, 비 1, 안개 눈 Fig. 1. The fatality of weather condition. Table1, Fig. 1 을살펴보면국내고속도로전체교통사고의구성비는맑은날이 62.57% 로가장많았으나치사율은안개낀날이 6.78% 로모든기상상태중가장높은것으로나타났다. 이러한결과는안개낀날의경우전방시정거리가불량한상태에서안전거리미확보로인한추돌사고가많이발생하기때문이다 안개발생시운전자행태 Job Klijnhount 10) 에따르면, 안개가발생했을때운전자는실제주행속도보다더느리게운전한다고느끼며서행하라는경고가주어져도여전히속도를더높이게된다. NTSB(The National Transportation Safety Board) 11) 에서연구한결과를보면일부운전자들은감소된제한속도를기준으로서행해야하는반면, 그외의운전자들은서행을하지않기때문에차량간속도편차가증가하는것으로분석되었다. 오세욱 5) 의연구에따르면안개발생시운전자들의불안감을해소하기위해서전방을확인할수있는대안과앞뒤차량과의거리조절을가능케할뿐만아니라, 주변상황에대한대처능력을높여줄수있는대안마련이필요하다고주장하였다 관련문헌고찰 안개구역선정관련연구김성삼, 이래영 2) 은우리나라지역별로안개구역을설정하였는데전국의관측소에서 1931~1960년까지 30년동안관측된안개발생일수의분포를월별로조사분석하고안개지속시간과발생시각을평가하였다. 또한우리나라의안개기후구를크게근해다무지구, 남부다무지구, 내륙과무지구등 8개지역으로설정하였다. 민경덕 4) 은안개구역을세분화하여도로상의안개특성에근거한안개구역설정과원인을고찰했는데경부고속도로상의안개발생일수의분포, 안개발생시각및지속시간과안개강도등을밝혀안개구역을설정하였다. 허인혜 8) 는 1961~1990년의평균안개발생일수, 안개지속시간의자료를가지고공간적인안개분포특성을파악하고이에근거하여안개지역을내륙지방, 서해안인접지역, 대관령지역, 남동해안인접지역등 4개로구분하여각지역별안개의특성을파악하였다. 100 Journal of the KOSOS, Vol. 26, No. 2, 2011

고속도로안개잦은구간선정기준재정립에관한연구 2.2.2. 안개와속도에관한연구오주삼 6) 은도로조건이동일하고교통량이유사한경우에대해서안개의유 무에따른교통속도의변화를분석하였다. 개별차량의속도분포변화를분석한결과안개로인해 7~11% 의속도감소비율이있는것으로분석되었다.

3 고속도로안개잦은구간선정기준재정립에관한연구 안개와속도에관한연구오주삼 6) 은도로조건이동일하고교통량이유사한경우에대해서안개의유 무에따른교통속도의변화를분석하였다. 개별차량의속도분포변화를분석한결과안개로인해 7~11% 의속도감소비율이있는것으로분석되었다. 임채홍 7) 은위험안개가발생하였을경우안전성을높이기위하여최소정지시거에따른안전속도를확보해주는방안으로시정거리가 0~100 m 일때의안전속도는 40 km/h, 시정거리가 100~200 m 일때의안전속도는 60 km/h 로결정하였다. 미국유타주의 ADVICE 9) 프로젝트에서는시정거리별적정속도정보를제공하는연구를수행하였으며시정거리 250 m 이상시정거리인경우에는 VMS(Variable Message Sign) 를통해별도의메시지를제공하지않았다 현고속도로안개잦은구간선정기준현재관리중인고속도로안개잦은구간은연간안개발생일수가 30 일이상인구간으로 83 개소이다. 또한안개발생일수를세분화하여 30~50 일, 50~ 100 일, 100 일이상으로구분하고있다. 고속도로에서연중 30 일이상안개가발생하는구간을안개잦은구간으로선정하는것은안개발생특성및안개로인한시정거리에따른심각도를반영하지못하는한계점이있다. Table 2. VMS message by visibility of fog(advice) 시정거리 정보내용 > 250 m 메시지없음 200~250 m 전방안개 150~200 m 짙은안개혹은 50 mph(80 kph) 제안 100~150 m 짙은안개혹은 40 mph(64 kph) 제안 60~00 m 짙은안개혹은 30 mph(48 kph) 제안 < 60 m 짙은안개혹은 20 mph(40 kph) 제안 Table 3. The frequency foggy area of lane 안개일수 계 30~50일 51~100일 100일이상 계 호남 ( 지 ) 선 영동선 남해 ( 지 ) 선 구마선 선 중부선 제2중부선 중부내륙선 그리고안개발생조사시지정된단위구간없이안개의발생범위에따라안개발생구간을조사한 Fig. 2. The frequency foggy area in highway(83 개소 ). 한국안전학회지, 제 26 권제 2 호, 2011 년 101

정성화, 이수범, 박준태, 이수일, 홍지연 다. 이로인해안개발생구간간의비교가이루어질수없고안개발생구간에대한고속도로의효율적인관리가미흡하다. 3. 방법론정립 현재시행되고있는고속도로안개잦은구간선정방법의한계점을보완하기위하여 Fig. 3 과같이안개시정거리, 시정거리별가중치, 안개발생집중도, 안개발생단위구간을고려하여고속도로안개잦은구간을재선정하고자한다.

4 정성화, 이수범, 박준태, 이수일, 홍지연 다. 이로인해안개발생구간간의비교가이루어질수없고안개발생구간에대한고속도로의효율적인관리가미흡하다. 3. 방법론정립 현재시행되고있는고속도로안개잦은구간선정방법의한계점을보완하기위하여 Fig. 3 과같이안개시정거리, 시정거리별가중치, 안개발생집중도, 안개발생단위구간을고려하여고속도로안개잦은구간을재선정하고자한다. 선행되어진국내 외연구자료에의하면안개발생으로인해시정거리가 250 m 이상일경우충분히안전운행을할수있는시정으로보고있다. 전고속도로노선에서발생한안개발생건수를시정거리별로살펴보면아래 Table 4 와같다. 본연구에서는 2006~2008 년까지고속도로안개발생에대하여조사된 14,386 건중에서시정거리가조사되지않은 2006 년을제외한 8,360 건을활용하여고속도로안개잦은구간선정기준에활용하였다. Fig. 3. Reselection the frequency foggy area in highway the flow chart. Table 4. Visibility of fog occurrence 구분 ( 년 ) 총안개발생횟수 , ,635 시정거리별발생횟수 50 m 이하 50~100 m 100~250 m 250 m 이상 240 (6.4%) 195 (4.2%) 731 (19.6%) 805 (17.4%) 1,274 (34.2%) 1,892 (40.8%) 1,480 (39.7%) 1,743 (37.6%) Table 5. The fog occurrence which excepts the data of visibility 250 m 구분 합계 2007 년 2, 년 2,892 시정거리별발생횟수 50 m 이하 50~100 m 100~250 m 240 (10.7%) 195 (6.8%) 731 (32.6%) 805 (27.8%) 1,274 (56.7%) 1,892 (65.4%) 주행시위험시거로볼수없는 250 m 이상의시정거리는약 40% 수준으로나타난다. 이는시정거리가 250 m 이상충분히확보된경우에도안개발생건수에포함되어 1 년중 30 일이상이나타나면안개잦은구간으로선정이되므로안개관리구간이많아진다. 주행시위험시거로볼수없는시정거리 250 m 이상의안개발생횟수를제외하면, 안개발생시안전운전에영향을주는시정거리의발생횟수만을알수있어안개관리구간을효율적으로선정을할수있다. 시정거리 250 m 이상인안개발생을제외하고안개농도에대한위험도를반영하기위해서가중치를적용하는방안을고려하였다. 안개농도에따른가중치적용방안은시정거리에따른위험도를반영하기위하여적정속도차이의비를근거로산정하였다. 시정거리별적정속도는최소정지시거를반영하여산정된것이므로안개발생으로인해시정거리의감소에따른위험성을비교할수있는척도가된다. 시정거리별가중치를적용하면안개발생횟수는 Table 7 과같다 년시정거리 50m 이하의경우적용전 240( 회 ) 에서가중치 1.56 을적용하면 343( 회 ) 로약 40% 의증가율을보이며, 2008 년 50 m 이하의경우도약 40% 의증가율을보였다. 현재고속도로안개잦은구간선정기준인 30 일 / 년은고속도로전체안개발생구간의상위 30% 에해당하는수치이며, 현재관리되고있는안개잦은구간과동일한관리범위를선정하기위해시정거리별가중치를적용한결과에서상위 30% 에해당하는기준은 25 일 / 년이다. Table 6. weighted index number of Visibility 현시정거리구분안전속도산정 ( 평균속도 ) 가중치 250 m 이상 ~250 m 70 km/h ~100 m 50 km/h m 이내 30 km/h Journal of the KOSOS, Vol. 26, No. 2, 2011

5 고속도로안개잦은구간선정기준재정립에관한연구 Table 7. Change by weighted index number of Visibility 시정거리별발생횟수 ( 회 ) 총구분 50 m 이하 50~100 m 100~250 m 발생횟수가중치 ,274 2,245 적용전 2007 가중치 ,274 2,582 적용후 2008 가중치적용전가중치적용후 ,892 2, ,063 1,892 3,234 Table 8. weighted index number result of the frequency foggy area(centralized management area) 노선 발생구간수 계 선 3 16 영동선 4 제2중부선 1 중부내륙선 5 중부선 1 4 호남선 1 대전통영선 4 시정거리 250 m 를제외하고시정거리별가중치를적용한결과는 Table 8 과같이 44 구간이선정되었다. 안개는연중매월 / 계절별동일한일수로발생하지않고특정월및계절에집중적으로발생하는특성이있다. 안개구간의효율적관리를위해서는주요집중발생기간을대비하여시설물의점검, 돌발상황에대한운영방안을사전에마련해야한다. 서해안지방은주로봄과가을철에이류무가집중발생하며내륙지방의경우가을철에복사무가집중적으로발생하는것으로알려져있다. 노선별평균안개발생현황을알아보고세부적으로는계절별안개발생집중도분포를검토하는단계가필요하며, 이를통해주요안개관리계절을도출 제시한다. 안개관리구간은집중관리구간과주의관리구간으로세분화할수있으며, 집중관리구간은년중안개발생횟수 ( 시정거리 250 m 이하와가중치적용 ) 가 25 회 / 년이상나타난구간으로설정한다. 집중관리구간 : 시정거리 250 m 이하와시정거 리별가중치적용한것으로년간안개발생일수가 25 일이상인구간 주의관리구간 : 집중관리구간을제외한상위 30% 구간중에서특정월에안개가집중되는구간 특정월에안개가집중되는주의관리구간은 Table 9 와같이선정되었다. 전국고속도로인터체인지이정표를살펴보면전반적으로 5~15 km 범위내에설치되어있고안개발생현황자료를살펴보면평균안개발생구간의연장은 km 로나타나며이는인터체인지와인터체인지간의이격거리와유사한연장이다. 안개발생시조사구간을지정해주는것은안개잦은구간선정시에도필요하지만고속도로관리측면에서도필요하며향후안개현황조사시통일된조사구간에의한자료의축적으로관리시활용성을높일수있다. Table 9. weighted index number result of the frequency foggy area(warned management area) 노선 발생구간수 계 45 88선 1 4 대남선 1 8 영동선 3 익산-장수선 2 중부내륙선 5 중부선 9 5 통영대전선 4 호남선 2 호남지선 1 Fig. 4. Unit segment by fog occurrence. 한국안전학회지, 제 26 권제 2 호, 2011 년 103

6 정성화, 이수범, 박준태, 이수일, 홍지연 4. 분석결과 고속도로 IC 를활용한안개관리단위구간을이용하여집중관리구간과주의관리구간을월별로선정하면다음과같다. Table 10. The frequency of foggy area in highway(january) 호남선 신탄진 IC~ 회덕 JC 줄포 IC~ 선운산 IC 광주 TG~ 호남터널 Table 11. The frequency of foggy area in highway(february) 통영대전선 안성 IC~ 천안 IC 연화산 IC~ 고성 IC 고성 IC~ 동고성 IC Table 12. The frequency of foggy area in highway(march) 중부선 통영대전서 오창 IC~ 서청주 IC 제천 IC~ 남제천 IC 남제천 IC~ 북단양 IC 연화산 IC~ 고성 IC Table 13. The frequency of foggy area in highway(april) 88 선남원 IC~ 남장수 IC 영동선 대구포항선 중부내륙선 중부선 통영대전선 호남선 호남지선 안성 IC~ 천안 IC 줄포 IC~ 선운산 IC 선천 IC~ 군산 IC 군산 IC~ 동군산 IC 해미 IC~ 홍성 IC 서산 IC~ 해미 IC 호법 JC~ 이천 IC 이천 IC~ 여주 JC 소양 IC~ 진안 IC 진안 IC~ 장수 IC 영산 IC~ 남지 IC 남지 IC~ 칠서 JC 현풍 JC~ 창녕 IC 괴산 IC~ 연풍 IC 연풍 IC~ 문경새재 IC 오창 IC~ 서청주 IC 진천 IC~ 증평 IC 진주 JC~ 연화산 IC 연화산 IC~ 고성 IC 대덕 JC~ 옥과 IC 옥과 IC~ 곡성 IC 유성 IC~ 계룡 IC Table 14. The frequency of foggy area in highway(may) 서산IC~ 해미IC 대구포항선 소양IC~ 진안IC 진안IC~ 장수IC 영산IC~ 남지IC 중부내륙선 남지IC~ 칠서JC 괴산IC~ 연풍IC 연풍IC~ 문경새재IC 통영대전선 연화선IC~ 고성IC 고성IC~ 동고성IC Table 15. The frequency of foggy area in highway(june) 서산IC~ 해미IC 당진IC~ 당진IC 당진JC~ 서산IC 영동선 둔내IC~ 면온IC 면온IC~ 장평IC 대구포항선 소양IC~ 진안IC 진안IC~ 장수IC Table 16. The frequency of foggy area in highway(july) 88선 남원IC~ 남장수IC 당진IC~ 당진IC 당진JC~ 서산IC 대구포항선 소양IC~ 진안IC 영주IC~ 예천IC Table 17. The frequency of foggy area in highway(august) 영동선 호법JC~ 이천IC 이천IC~ 여주IC 중부내륙선 괴산IC~ 연풍IC 연풍IC~ 문경새재IC 남제천IC~ 북단양IC 호남선 대덕JC~ 옥과IC 옥과IC~ 곡성IC 호남지선 유성IC~ 계룡IC Table 18. The frequency of foggy area in highway(september) 안성IC~ 천안IC 줄포IC~ 선운산IC 서산IC~ 해미IC 104 Journal of the KOSOS, Vol. 26, No. 2, 2011

7 고속도로안개잦은구간선정기준재정립에관한연구 마성IC~ 용인IC 용인IC~ 양지IC 영동선호법JC~ 이천IC 이천IC~ 여주JC 현풍JC~ 창녕IC 상주IC~ 선산IC 중부내륙선선산IC~ 김천JC 괴산IC~ 연풍IC 음성IC~ 진천IC 중부선진천IC~ 증평IC 광주IC~ 곤지암IC 곤지암IC~ 서이천IC 하남JC~ 하남IC 통영대전선진주JC~ 연화산IC 연화산IC~ 고성IC 고성IC~ 동고성IC 호남지선유성IC~ 계룡IC Table 19. The frequency of foggy area in highway(october) 청원IC~ 신탄진IC 신탄진IC~ 회덕JC 청주IC~ 남이JC 남이JC~ 청원IC 안성IC~ 천안IC 서대전JC~ 서대전IC 대남선서대전IC~ 안영IC 안영IC~ 산내JC 당진IC~ 당진JC 당진JC~ 서산IC 서평택JC~ 서평택IC 서평택IC~ 송악IC 마성IC~ 용인IC 용인IC~ 양지IC 호법JC~ 이천IC 영동선이천IC~ 여주JC 둔내IC~ 면온IC 면온IC~ 장평IC 상주IC~ 선산IC 선산IC~ 김천JC 중부내륙선괴산IC~ 연풍IC 연풍IC~ 문경새재IC 오창IC~ 서청주IC 서청주IC~ 남이JC 음성IC~ 진천IC 진천IC~ 증평IC 중부선일죽IC~ 음성IC 광주IC~ 곤지암IC 곤지암IC~ 서이천IC 하남JC~ 하남IC 호남선 호남지선 영주 IC~ 예천 IC 남제천 IC~ 북단양 IC 제천 IC~ 남제천 IC 대덕 JC~ 옥과 IC 옥과 IC~ 곡성 IC 유성 IC~ 계룡 IC Table 20. The frequency of foggy area in highway(november) 영동선 중부내륙선 중부선 통영대전선 청원 IC~ 신탄진 IC 서천 IC~ 군산 IC 군산 IC~ 동군산 IC 해미 IC~ 홍성 IC 당진 JC~ 서산 IC 당진 IC~ 당진 JC 둔내 IC~ 면온 IC 면온 IC~ 장평 IC 영산 IC~ 남지 IC 남지 IC~ 칠서 JC 현풍 JC~ 창녕 IC 상주 IC~ 선산 IC 선산 IC~ 김천 JC 오창 IC~ 서청주 IC 서청주 IC~ 남이 JC 음성 IC~ 진천 IC 진천 IC~ 증평 IC 광주 IC~ 곤지암 IC 진주JC~ 연화산연화산IC-고성IC 고성IC-동고성IC 영주 IC~ 예천 IC 남제천 IC~ 북단양 IC 제천 IC~ 남제천 IC Table 21. The frequency of foggy area in highway(december) 대전통영선 청주 IC~ 남이 JC 연화산 IC~ 고성 IC 5. 결론및향후연구과제 고속도로안개발생에따른교통사고위험은다른기상상태에비해매우심각한것으로나타나고있다. 본연구에서는고속도로안개발생에대한종합대책차원에서안개잦은구간선정방법을개선하였다. 고속도로 IC 구간을안개관리단위구간으로활용하고안개잦은구간을집중관리구간 44 개소와 한국안전학회지, 제 26 권제 2 호, 2011 년 105

8 정성화, 이수범, 박준태, 이수일, 홍지연 주의관리구간 45 개소로세분화하여월별고속도로안개관리가가능하게하였다. 이는연중 83 개소를모두관리하는현안개잦은구간선정방법과는달리효율적으로고속도로안개를관리할수있다. 단순한안개발생일수만을고려하여안개잦은구간을선정하는것에서안개발생일수와안개농도를복합적으로고려하여안개특성을반영한안개잦은구간을선정할수있다. 본연구에서는기존안개발생현황자료를활용하였기때문에안개시정거리만을고려하는한계점이있다. 따라서안개지속시간이길수록안개사고에대한노출이증가하여사고위험성이높아지기때문에안개지속시간을고려한안개잦은구간선정이필요하다. 또고속도로에서안개로인한사고발생을예방하고안개사고심각도를낮추기위하여안개시설을효율적으로설치하기위한안개시설에대한정량적인효과분석이실시되어야한다. 참고문헌 1) 김광식기상학사전, ) 김성삼, 이내영, 한국안개기후구설정에관하 여, 대한기상학회지, 제6권, 제1호, pp. 1~15, ) 도로교통공단교통사고분석보고서, ) 민경덕, 경부고속도로상의안개구역에서의안개발생에관한연구, 한국기상학회지, 제 12 권, 제 1 호, pp. 13~24, ) 오세욱, 안개다발지역도로의안전성제고에관한연구, 서울시립대학교석사학위논문, ) 오주삼, 최대순, 조윤호, 정진혁, 안개로인한속도변화특성에관한연구, 대한토목학회지, 제 22 권, 제 4 호, pp. 677~685, ) 임채홍, 안개발생시안전속도산정에관한연구, 서울시립대학교석사학위논문, ) 허인혜, 한국의지역별안개특성, 건국대학교석사학위논문, ) Sam Sherman, UTAH's Fog Warning System- ADVISE, UDOT Research News, Number ) Highway Meteorology, The Fog Hazard, E & FN Spon, London, England, ) Transportation Research Board, National Research Council, managing Speed Special Report 254, National Academy Press Washington. D. C., ) Transportation Research Circular No. 296, providing visibility and visual guidance to the road user, Transportation Research Board. National Research Council, Michigan Department of Transportation, Journal of the KOSOS, Vol. 26, No. 2, 2011

02Á¶ÇýÁø

02Á¶ÇýÁø Analysis of Hazardous Fog and Index Development in Korea* Hye-Jin Cho** Abstract : The existing researches related to the fog have focused on mainly the fog itself and its spatial variation. This study