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범수 뇌
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1 Journal of the Korean Society of Safety, Vol. 33, No. 1, pp , February 2018 by The Korean Society of Safety (pissn , eissn ) All right reserved. 토지이용별로터리및회전교차로사고율모형개발및논의 이민영 박병호 충북대학교도시공학과 ( 접수 / 수정 / 채택 ) Modeling and Discussing the Accident Rate Model of and by Type of Land Use Min Yeong Lee Byung Ho Park Department of Urban Engineering, Chungbuk National University (Received September 20, 2017 / Revised December 12, 2017 / Accepted January 29, 2018) Abstract : that causes traffic delays and safety issues by high-speed entry vehicles is currently being improved to roundabout. The operational difference between rotary and roundabout can cause driver s confusion and traffic accident. The purpose of this study is to develop the accident rate models which explain the factors related to the accidents by land use and intersection type. The main results are as follows. First, the null hypotheses that the type of land use and two intersections do not affect the accident rate are rejected. Second, the conflicting factors such as the number of crosswalk and bicycle lane should be carefully considered to reduce traffic accident at rotary. In the case of roundabout, greater than 3.5 m in circulatory lane width and two circulatory lane are analyzed to be important to prevent the accidents. Finally, the commercial and mixed areas are evaluated to be weak to traffic accidents than residential area. Key Words : accident rate model, land use, multiple linear regression, rotary, roundabout 1. 서론 교차로교통사고는전체교통사고의 45% 를차지할만큼교통사고가가장빈번하게발생하는장소이다. 회전교차로는교차로의교통사고를예방하고통행량및통행속도를향상시키기위해 2010 년에도입되어 2017 년현재전국 461 개소에서운영되고있으며, 앞으로도추가설치될계획이다 1). 한편, 로터리는진입차량이우선권을갖고통행하는방식의교차로로회전교차로와매우다른특징을가진다. 이러한로터리의통행방법이교통지체와고속진입차량에의한안전성문제등을유발 2,3) 한다는문제가지적됨에따라최근회전교차로로개선되는사례가증가하고있으나여전히운영되고있다 년부터 2014 년동안발생한연평균교통사고율을비교해보면로터리는 건 / 천대, 회전교차로는 건 / 천대로약 2 배의차이를보이고있으므로, 교차로유형별교통사고의특성을파악하고예방하기위 한모형개발이요구된다. 또한로터리및회전교차로와관련한기존연구에서공간적특성인토지이용에대한고려가미흡한실정이다. 이연구는교차로운영유형과토지이용을고려함으로써기존연구와달리공간적특성이고려된교차로의사고모형을개발하여사고예방에기여하는데그목적이있다. 2.1 로터리와회전교차로 2. 선행연구검토 국토교통부는로터리는진입차량이우선하여고속으로교차로에진입하는방식의교차로형태로, 교통지체유발및안전성등의문제를가지고있다고지적하고있다. 반면회전교차로는서행으로접근한차량이회전차로에서주행하는차량에서양보하며진입하는방식으로, 교차로중앙의원형교통섬을중심으로반시계방향으로회전하여통과하는평면교차로라고정의된다 2). Corresponding Author : Byung Ho Park, Tel : , bhpark@chungbuk.ac.kr Department of Urban Engineering, Chungbuk National University, 1 Chungdae-ro, Sewon-gu, Chengju 28644, Korea 135

2 이민영 박병호 건설교통부는잘설계된회전교차로는접근성을높이며, 지체시간을감소시키는효과를가진다고설명한다. 반면로터리는초기에도입되었으나, 진입용량감소, 교통사고발생등의문제로점차사라지게되었다고기술되고있다. 로터리는진입속도를향상시키기위해회전교차로와달리큰회전반경과중앙교통섬직경을갖도록설계된다는특징을갖는다 3). 박병호등은대규모로터리에서는교차로내주차, 횡단보도및고속주이동류를위한직진을허용하는특징을갖는다고기술한다. 반면회전교차로내에서는주차, 보행활동등이금지되며, 회전차로의이동경로변화를통해저속운행을유도하는차이점을가진다고설명된다 4). 2.2 기존문헌검토박병호등은전국에서운영되고있는로터리를대상으로주 야간교통사고를음이항회귀모형을통해분석하였다. 로터리의야간사고건수 ( 유입차량천대당 ) 는 1.03건으로주간 0.47건에비해높은것으로분석되었다. 아울러저자들은주 야간교통사고에공통적으로영향을미치는변수는진출입구수와평균진입차로수인것으로판단하였다 5). 조아해등은소형및초소형회전교차로에서교통사고에영향을미치는요인에대해차종별로비교분석함으로써사고감소를위한정책적대안을논의하였다. 소형및초소형회전교차로사고모형에공통적으로영향을미치는변수는인도설치여부와회전차로수인것으로분석되었다 6). Matcalfe et al. 은영국뉴캐슬을대상으로보행자사고와토지이용과의관계를분석하였다. 저자들은대상지를시내중심지와비보행자지역으로구분하여사고발생빈도, 토지이용변수, 교차로및인구변수를분석하였다. 시내중심지의상업용지가증가할수록보행자사고가증가되는것으로파악되었다 7). Priyantha et al. 은포아송회귀모형을이용하여도시의토지이용에따른보행자사고모형을개발하였다. 저자들은소매업이 1% 상승할때마다평일및주말의성인보행자사망및중상사고가 30~50% 증가하는것으로분석하였다 8). Megan et al. 은토지이용및교통계획에따른지역수준의보행자사고모형을개발하였다. 저자들은샌프란시스코 176개지역의도로를대상으로부상및사망사고를분석하였다. 교통량, 간선도로, 주거및상업이혼합된토지이용, 고용자수및인구수등의증가는보행자교통사고를증가시키는요인인것으로평가되었다 9). 2.3 연구의차별성기존연구와의차별성은다음과같다. 첫째, 로터리및회전교차로의교통사고와관련된기존연구들은주로물리적 환경적특성을주요변수로다루고있으며, 토지이용을고려한연구는미흡한실정이다. 토지의이용및개발은목적통행을유발하며, 그에따라발생되는통행량이다르므로토지이용은교통사고에영향을미치는주요변수로서고려되어야한다. 이연구는토지이용을유형별로구분하여교통사고와의관계를고려한모형을구축하고있다. 이를위해물리적요소뿐아니라다인승차량비율, 수락 상충비등교통환경적요소들을고려하고자하였다. 둘째, 종속변수가사고건수일경우, 교통량이많은교차로에서는상대적으로사고발생빈도가증가하므로분석결과에영향을미칠수있다. 이연구는사고율을종속변수로하여변수를표준화함으로써모형의신뢰도를높이고자한다. 셋째, 이연구는로터리와회전교차로의교통사고에미치는요인의차이를비교함으로써각특성에맞는효율적인사고관리에기여할수있는모형을구축하며, 기존의행정구나행정동혹은특정교차로가아닌교차로진입로 250 m 이내의모든방향의토지이용을고려함으로써보다직접적인교차로의토지이용이나공간적특성의영향을고려한다. 3. 분석의틀설정 3.1 자료의수집분석을위해자료의구득이가능한국내로터리 39 개소와회전교차로 32개소가선정된다. 로터리와회전교차로는운영특성, 정지선의위치, 분리교통섬, 표지판등기하구조를기준으로분류된다. 토지이용자료수집에는국토교통부에서운영하는 온나라부동산정보통합포털 이이용되며, 도로교통공단의교통사고분석시스템을활용하여 2010년부터 2014년동안발생한 1,424건의교통사고가수집된다. 토지이용유형은수집된자료와기존문헌을참고하여교차로주변 250 m 진입로의토지용도비율에따라 3가지로분류된다. 토지용도비율과관련하여장진영등은상업및주거, 산업시설의비율이 75% 이상일때단일토지이용의성격이강하다고판단하고있으며 10), 이지은등은업무기능외약 17~34% 의주거지역비율을보일때, 업무와주거기능이공존하고있다고판단하고있다 11). 각토지이용유형별분포에따른분류기준은 Table 1과같으며, 요약통계량은 Table 2와 3에나타난다. 136 J. Korean Soc. Saf., Vol. 33, No. 1, 2018

3 토지이용별로터리및회전교차로사고율모형개발및논의 Table 1. criteria Type 1 : Commercial area Type 2 : Commercial residential area Type 3 : Residential area Over 60% From 40% to 60% commercial area and Over 80% commercial area from 40% to 60% residential area residential area Table 2. Descriptive statistics by type of intersection s No. of intersection No. of accident Mean no. of accident Std. dev. 39 1, 가설검정 4. 모형개발및논의 토지이용유형토지이용유형에대해다음과같은가설이설정된다. 귀무가설은 토지이용은교차로의사고율에영향을미치지않는다. 이다. 유의확률이 으로유의수준 0.05 보다작아귀무가설이기각된다. 따라서토지이용은로터리및회전교차로의사고건수에영향을미친다고추론할만한근거가있다고분석된다. Table 3. Descriptive statistics by type of land use Class. No. of intersection Mean of accident density Std. dev. Type Type Type Table 5. Result of one-way analysis of variance Sum of square d.f. Mean square F p-value between group within group Total 변수선정모형의종속변수는각교차로에서발생한사고건수를일평균교통량 ( 천대 ) 으로나눈사고율이다. 독립변수는조사된자료와기존문헌고찰을통해로터리및회전교차로의사고발생에영향을미칠것으로예측되는교통량, 기하구조등의 17개변수가선정되었다. 변수표시방법및기술통계량은 Table 4와같다. Table 4. Variables and summary statistics Variable Definition (unit) Mean Std. dev. No. of accident/entering volume (No./1,000vehicle) Number of leg(no.) Number of entry lane(no.) Entry lane width(m) Splitter island (if yes=1, otherwise=0) Number of pedestrian crossings(no.) Number of bus stop(no.) Number of speed hump(no.) Bicycle lane on approach road (if yes=1, otherwise=0) Inscribed circle diameter(m) Area of circulatory roadway(100 m2 ) Area of central island(100 m2 ) Central island diameter(m) Number of circulatory roadway lane(no.) Circulatory roadway width(m) Ratio of HOV (high-occupancy vehicle)(%) Number of lighting facilities (No.) Conflict ratio ((acceptance/conflict)/100) Note : The means of dummy variables indicate the distribution ratios 교차로유형교차로유형에대한검정결과는 Table 6 에나타난다. 유의확률 p 값이 로 로터리와회전교차로의사고율은차이가없다. 라는귀무가설은기각된다. Table 2 에서도로터리의평균천대차량당사고건수는 건, 회전교차로는 건으로약 2.3 배의차이를보이고있다. 따라서로터리와회전교차로에서발생하는평균교통사고율은차이가없다고추론할만한증거가없는것으로추론된다. Table 6. Result of t-test Mean of accident rate Std, dev, t-value(p) 5.125(0.004) 4.2 기하구조비교및분석세가지토지이용유형에서로터리와회전교차로간에특히차이를보이는기하구조는분리교통섬유무, 내접원직경, 중앙교통섬면적그리고회전차로폭인것으로나타난다. 특히로터리의평균내접원직경과중앙교통섬면적은회전교차로보다크게나타나고있는데, 로터리의경우진입속도향상을위해큰회전반경과중앙교통섬직경을갖도록설계된다는선행연구와일치하는결과로판단된다. 또한회전교차로는진입차량의감속을유도하고보행자안전을위해로터리에서개선된교차로형태이므로분리교통섬의설치비율이높고, 회전차로폭이좁아지는경향을보이고있 한국안전학회지, 제 33 권제 1 호, 2018 년 137

4 이민영 박병호 다. 아울러상업지역의회전차로면적과중앙교통섬면적이상업주거지역이나주거지역비해비교적큰것으로확인된다. 이러한결과는토지이용유형에따라기하구조설계에차이를보이므로, 유형별모형의개발이필요하다점을시사한다. 4.3 유형별모형개발 전체모형토지이용변수를더미변수로변환하여전체모형을개발한결과는 Table 7 과같다. 로터리모형에서유의한변수는상업지역및상업주거지역더미변수, 평균횡단보도수, 과속방지턱수및내접원직경으로나타난다. 토지이용더미변수가모두양의계수이므로기준변수인주거지역보다상업지역과상업주거지역로터리에서사고발생확률이높다고평가된다. 이러한결과는주거와상업이혼합된토지이용이보행자사고를증가시킨다는 Megan et al. 의연구 12) 와, 유동인구및상업시설이밀집된중심상업지역에교통사고가군집분포하는형태를보인다는성중기등의연구 13) 결과와유사한것으로판단된다. 회전교차로모형에서는상업지역및상업주거지역더미변수와대형차혼입률, 회전차로면적, 중앙교통섬면적및버스정류장수가신뢰수준 95% 에서유의한것으로분석된다. 토지이용더미변수는로터리모형과동일한분석결과를나타낸다. 한편회전차로면적은음의계수로나타나는데, 분석대상회전교차로에서회 Table 7. Total accident model of rotary and roundabout t-value p-value B Std. err. Constant Type 1(dummy) Type 2(dummy) Pedestrian crossings Speed hump Inscribed circle diameter Adj. R 2 :0.764, D.W.:1.827 Constant Type 1(dummy) Type 2(dummy) Ratio of HOV Area of circulatory roadway Area of central island Bus stop Adj. R 2 :0.824, D.W.:2.279 전차로폭이가장작은 (2.5 m) 교차로는평균사고율보다높은값을나타낸다. 대형차는회전반경이크고승용차의시야를방해해교통사고에양의영향을미치는것으로판단된다. 중앙교통섬면적은사고와양의상관관계이다. 회전교차로는진입차량의감속을유도하는기하구조로설계되어야하는데, 중앙교통섬면적이크면차량이직선도로처럼인식하여과속할위험이높아지기때문인것으로판단된다 상업지역모형 Table 8 에서추정된변수들은모두 95% 신뢰수준에서통계적으로유의한것으로분석된다. 상업지역의로터리교통사고에영향을미치는변수는과속방지턱수와평균유입차로수로나타난다. 과속방지턱이사고감소를감소시키는변수이므로, 통행우선권이진입차량에게있더라도과속을방지하기위한노력이필요하다고판단된다. 또한평균유입차로수가많을수록회전부로진입하는차량간상충이발생하기쉽고, 회전부통행량의증가로혼란이가중되므로사고발생위험이높아지게된다. 따라서차량의진입경로를명확히하는표지판이나노면표시등의안전대책이요구된다. 회전교차로교통사고에영향을미치는변수는회전차로수, 평균유입차로폭및버스정류장수이다. 회전차로수가많으면교차로내에교통량이증가하게되어상충횟수가증가하므로교통혼잡및지체가발생하기쉽다. 평균유입차로폭은사고와음의상관관계에있는데이는분석회전교차로중평균사고건수보다사고가많이발생한교차로의유입차로폭이회전교차로설계지침에서권장하는수준보다좁기때문인것으로분석된다. 김태영등은회전교차로의진입부확폭이평균지체를감소시키고용량을증가시킨다고 14) Table 8. Type 1 accident model of rotary and roundabout B Std. err. t-value p-value (Constant) Speed hump Entry lane Adj. R 2 :0.856, D.W.:2.140 (Constant) Circulatory roadway lane Entry lane width Bus stop Adj. R 2 :0.896, D.W.: J. Korean Soc. Saf., Vol. 33, No. 1, 2018

5 토지이용별로터리및회전교차로사고율모형개발및논의 분석하고있다. 따라서회전교차로설계지침을준수하여적절한유입차로폭으로설계하는것이사고감소에영향을줄것으로예측된다 상업주거지역모형 Table 9에서추정된변수들이모두신뢰수준 95% 내에서통계적으로유의하며, 모형의보정 은 0.7 이상으로높게나타나고있다. Table 9. Type 2 accident model of rotary and roundabout B Std. err. t-value p-value (Constant) Number of leg Pedestrian crossings Bicycle lane Adj. R 2 :0.876, D.W.:1.906 (Constant) Circulatory roadway width Area of circulatory roadway Lighting Adj. R 2 :0.749, D.W.:1.895 상업주거지역로터리의교통사고에영향을미치는변수는접근로수, 평균횡단보도수및자전거도로유무이다. 대규모로터리에서는회전부내횡단보도설치를허용하고있으나, 횡단보도수가많을경우보행자와차량간상충빈도가증가하기때문인것으로판단된다. 또한상업주거지역에위치한로터리의접근로수는평균 4.8 개이며, 가장많은곳은 7 지로설계되어있다. 접근로수가많을수록운전자의혼란이가중되므로, 4 지이하의설계가바람직할것으로판단된다. 또한자전거도로가있을때사고가증가하는것으로분석된다. 회전교차로사고모형에서유의한변수로는회전차로폭, 회전차로면적및조명시설이다. 회전차로폭과회전차로면적이좁으면운전자에게도심리적불안정감을주며, 회전차량간충분한거리를유지하기어렵다. 따라서회전교차로의원활한순환을위해회전교차로설계지침에서제시하는최소회전차로폭이상의너비가요구된다. 또한충분한조명시설을통해야간에도차량을쉽게인지할수있도록설계되어야한다 주거지역모형 Table 10 에서추정된변수들이모두통계적으로유의하며, 모형이 70% 이상의설명력을갖는다. 주거지 Table 10. Type 3 accident model of rotary and roundabout B Std. err. t-value p-value (Constant) Pedestrian crossings Inscribed circle diameter Lighting Adj. R 2 :0.886, D.W.:2.134 (Constant) Area of circulatory roadway Bus stop Entry lane width Adj. R 2 :0.722, D.W.:2.358 역로터리의교통사고에영향을미치는변수는평균횡단보도수, 내접원직경및조명시설이다. 내접원직경이크면진입차량이직선도로처럼인식하여과속할우려가있다. 분석대상중내접원직경이약 100 m 에달하는교차로도있어, 로터리라고할지라도큰내접원직경은사고위험을높인다는점에주의하여야한다. 또한횡단보도수가사고에양의영향을미치므로, 분리교통섬, 노면표시등을활용하여보행자와차량간상충을감소시키려는노력이필요하다. 주거지역에위치한회전교차로의교통사고에영향을미치는요인은회전차로면적, 버스정류장수및평균유입차로폭인것으로분석된다. 회전교차로설계지침에서는회전차로내에버스정류장은설치할수없으며, 진입부설치를원칙으로하고있다. 버스는승용자동차의시야를방해하며, 정차로인한교통흐름방해, 버스이용객과의상충등사고위험을증가시키므로버스정류장의설치위치에유의하여야한다. 평균유입차로폭이좁으면차량간상충위험이높고, 교통지체를유발하므로사고와양의상관관계에있는것으로분석된다. 4.4 모형논의유형별모형의공통변수및특이변수는 Table 11~12 와같다. 로터리와회전교차로사고모형의공통변수는조명시설이다. 지민경등은진입부및중앙교통섬에반드시조명시설을설치하여야간에도회전교차로에진입했음을인식할수있도록해야한다 14) 고지적하고있다. 따라서차량과교차로기하구조를명확히확인할수있도록충분한조명시설이확보되어야한다. 상업주거지역과주거지역의로터리모형에서평균횡단보도수가공통변수로나타난다. 따라서이지역 한국안전학회지, 제 33 권제 1 호, 2018 년 139

6 이민영 박병호 Table 11. Comparison of model by type of intersection Common variables Lighting Specific variables Speed hump, Entry lane, Number of leg, Pedestrian crossings, Bicycle lane, Inscribed circle diameter Area of circulatory roadway, Bus stop, Entry lane width, Circulatory roadway width, Circulatory roadway Table 12. Comparison of model by type of land use Common variables Pedestrian crossings(type2 & Type3) Area of circulatory roadway(type2 & Type3) Entry lane width, Bus stop(type1 & Type3) 의로터리에서는안전시설을통해보행자와차량간상충을감소시키는노력이중요하다. 회전교차로의상업주거지역과주거지역사고모형의공통변수는회전차로면적이다. 따라서차량간적절한거리를유지할수있도록회전차로면적의조절이필요하다. 또한평균유입차로폭및버스정류장이상업지역과주거지역회전교차로사고모형의공통변수이다. 따라서차량간상충을방지하고지체를감소시키기위해, 평균유입차로폭은설계지침에서제시하는최소폭인 2.9 m 보다넓게설계되어야할것으로판단된다. 5. 결론 이연구는교차로주변의토지이용과교차로운영유형에따른교통사고를분석하고자모형을구축하였다. 개발된모형은토지이용과교통사고를통합적관점에서분석하였다는데에의의를찾을수있으며, 공간적특성에따라교통사고의영향요인이다르다는점을보여주고있다. 연구의주요결과는다음과같다. 첫째, 토지이용이교차로의사고율에영향을미치지않는다는귀무가설과, 교차로유형에따른교통사고율에차이가없다는귀무가설이모두기각된다. 로터리의평균천대당사고건수는 건그리고회전교차로는 건으로약 2 배의차이를보이는것으로분석된다. 둘째, 로터리의교통사고감소를위해횡단보도수나자전거도로와같은상충요인을감소시키는것이중요하며, 내접원직경및진입로수와같은기하구조의설계에도주의하여야한다. 또한과속방지턱의설치를통해진입차량의속도가감소될필요가있다. 아울러회전교차로의경우회전차로폭을 3.5 m 이상으로설 계하는것이차량간의상충을방지하는데에도움이될것으로분석된다. 셋째, 토지이용유형에따라로터리및회전교차로사고모형에영향을미치는요인이다르게나타난다. 특히주거지역에비해상업지역및상업주거지역에서교통사고가빈번한것으로판단된다. 이는각교차로유형의특성에대한이해와효율적인사고관리가필요함을시사한다. 이연구는토지이용유형별로터리와회전교차로사고율모형을개발하였다. 그러나토지이용에따른변수들의차이에어떤요소가영향을미치고있는지분석하지못하였다. 향후토지이용별영향요인에대한인과관계, 실제발생한사고와연구결과간의일치여부등의분석이요구된다. 또한토지이용유형별분석대상수가적어분석결과를일반화하기에는어려움이따른다. 향후표본의추가수집을통해회귀분석의신뢰성과표본의대표성을높이기위한노력이필요할것으로판단된다. References 1) Ministry of Public Safety and Security, Installation of -Greater Impact on the Traffic Safety and Operation, ) Ministry of Land Infrastructure and Transport, Design Guidelines, ) Ministry of Land Infrastructure and Transport, Intersection Design Guidelines, ) B. H. Park and S. O. Ryu, Planning and Design of, Yeawonsa, ) B. H. Park, J. K. Lim and T. H. Back, Traffic Accident Models of Domestic by Day and Nighttime, J. Korean Soc. Saf., Vol. 27, No. 2, pp , ) A. H. Cho and B. H. Park, Analysis and Discussion of Small-size Accidents by Vehicle Type, J. Korean Soc. Saf., Vol. 32, No. 6, pp , ) D. M. P. Wedagama, R. N. Bird and A. V. Metcalfe, The Influence of Urban Land-use on Non-motorized Transport Casualties, Accident Analysis & Prevention, Vol. 38, No. 6, pp , ) D. M. P Wedagama, R. N. Bird and D. Dissanayake, The Influence of Urban Land use on Pedestrians Casualties -Case Study Area: Newcastle Upon Tyne, UK-, IATSS Research, Vol. 32, No. 1, pp.62-73, ) M. Wier, J. Weintraub, E. H. Humphreys, E. Seto and R. Bhatia, An Area-level Model of Vehicle-pedestrian Injury 140 J. Korean Soc. Saf., Vol. 33, No. 1, 2018

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<313920B9DABAB4C8A32E687770> Journal of the Korean Society of Safety, Vol. 32, No. 1, pp. 128-133, February 2017 Copyright@2017 by The Korean Society of Safety (pissn 1738-3803, eissn 2383-9953) All right reserved. https://doi.org/10.14346/jkosos.2017.32.1.128