고속도로 공사구간은 차로의 차단 및 공사구간 내 다양한 시설물에 운전자가 노출되기 때문에 사고가 빈번하게 발생하는 구간이다. 공사구간 중 완화구간은 차로차단으로 인하여 차량의 합류가 발생하므로 사고의 위험도가 높다. 따라서 본 연구에서는 주행 시뮬레이션(Driving Simulation)과 교통 시뮬레이션 (Traffic Simulation)의 연계 분석을 적용하여 세 가지 유형의 차로합류 기법에 대한 안전성을 비교 평가하였다. 분석 결과, 기존 차로차단 기법보다 사전 유도기법 또는 Joint Merge기법이 안전성 측면에서 효과적인 것으로 나타났다. 서비스 수준(LOS) A, B인 경우 사전 유도기법이 적정 합류기법으로 판단되었으며, 서비스 수준 C의 경우 Joint Merge기법이 적정 합류기법으로 판단되었다. 본 연구는 현재 운영되고 있는 차로차단 기법 외에 공사구간 교통상황에 따른 다양한 합류기법의 적용 타당성을 주행 및 교통 시뮬레이션의 연계분석을 통하여 안전성 관점에서 평가하였다는 데 의의가 있다.
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.
본 연구에서는 효율적인 도로 유지관리를 위한 적극적인 민간의 참여방안을 위해 도로시설 개량사업 추진현황 및 현 추진 중인 민간자본 활용 개량사업의 개선사항을 검토하고, 이를 바탕으로 새로운 사업방식이 적용된 사례조사, 재무적 타당성 분석 업무 등을 수행하여 적용 가능한 사업방식을 선정하였다. 분석 결과, 현 추진 중인 민간자본 활용 개량사업의 민간방식보다 크라우드 펀딩을 활용한 방식이 비용측면에서 가장 유리한 것으로 분석되었으며, 고속도로 이용자, 특히 개량공사 구간 이용자로부터 자금을 조달 한다는 점에서 활용효과가 높을 것으로 판단된다. 또한 공사로 인해 불편을 겪는 도로이용객에게 도로공사가 얻는 통행료 이익을 사용자에게 환원한다는 의미도 부여할 수 있다.
본 연구에서는 고속도로 공사 시 주변에 분포하고 있는 황철석이 포함된 암버럭을 성토재로 활용한 사례를 대상으로 산성배수 처리방안을 조사 및 평가하였다. 도로 시공 시 해당 성토구간에 알칼리 차수제를 이용한 중성화 공법을 적용하여 산성배수가 발생되지 않도록 하였다. 그러나 시공이 완료된 이후 장기적인 우수침투로 인하여 산성배수가 유출되어 주변의 토양과 하천을 오염시켰다. 이를 해결하기 위하여 SAPS 조 혹은 생태습지 및 모래여과시설과 같은 정화처리시설을 설치하였다. 정화처리시설 설치 후 유출부에서의 방류수와 주변 토양을 대상으로 산성배수로 인한 오염여부를 평가하였다. 유출부에서의 방류수에 대한 pH 측정 및 주변 토양의 중금속 오염 분석 결과 산성배수에 대한 중화처리가 적절하게 진행되고 있으며, 산성배수 내 존재하는 중금속에 대한 오염관리도 안정적으로 진행되고 있음을 확인할 수 있다.
본 시공사례는 "중앙선 원주~제천 복선 전철 제 ${\bigcirc}$공구 노반 건설공사" 중 고속도로 하부통과 구간으로서 터널 노선 상부 13m에 운행 중인 고속도로가 있다. 고속도로에 영향을 최소화하기 위하여 무진동 암파쇄 굴착공법이 적용되었으나, 기계식 굴착작업 특성상 굴착 자체에 많은 시간이 소요되어 신속한 터널 폐합이 이루어지지 못해 굴착 중 주변 암반의 변위 증가에 따른 상부 침하가 우려되어 대안공법의 필요성이 요구되었다. 따라서 고속도로의 진동허용기준인 1.0cm/sec 이하로 제어하면서, 터널의 신속한 굴착과 폐합을 통해 지반의 변위를 최소화하여 상부 고속도로의 침하 현상을 방지할 수 있는 전자발파공법(eDevII)이 검토되었다. 사전 굴착영향검토를 시행한 결과, 전자발파를 통해 상부 고속도로의 안정적인 관리가 가능한 것으로 검토되었으며, 이를 기초로한 시공 결과 안전하고, 신속하게 굴착을 완료하였다.
고속도로는 중장거리 지역 간을 연결하는 자동차 전용도로로 철도 및 항공 수단보다 접근성과 이동성이 우수하여 화물 수송의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 그러나 기존의 고속도로를 이용하는 화물수송실적은 차종 구분의 혼재, 개별 화물차량의 화물적재량 파악의 어려움으로 정확한 산정에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 고속도로 온라인 데이터의 분석을 통하여 보다 신뢰성있는 화물수송실적 산정 방법론의 틀을 제시하고자 하였다. 자동요금징수시스템로부터 수집된 데이터를 활용하여 고속도로 구간별 통행실적(대·km/일)을 도출하였으며 차량제원정보데이터와 고속 및 저속축중기 데이터로부터 차종별 화물 적재 원단위(톤/대)를 도출하였다. 본 연구는 기존에 제시되고 있지 않은 고속도로 구간별, 차종별 화물수송실적을 산정하는데 주요 목적이 있으며, 개방식 영업소, 민자고속도로 등을 모두 연계한 수송실적산정방법을 제시하였다는데 기존 연구와의 차별성을 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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