2020

도 로 설 계 요 령

AN01145-000145-12

발 간 등 록 번 호

제4권 터널

 

터 널

제 9 편 터널

제 9-1 편 터널 본체

제 9-2 편 터널 환기

제 9-3 편 터널 조명

제 9-4 편 터널 방재

제4권

 

제 9-3 편 터널 조명

 

제 9-3 편 터널 조명

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1.1 개요

터널 조명은 조명학적으로 필요한 밝기를 기본으로 하여 설계속도, 교통량, 선형 및 주변 환경을 고려

하여 적절하게 설치해야 한다.

터널 조명은 주간과 야간에 터널 내부 및 접속 도로에서 차량의 운전자가 안전하고 쾌적하게

주행하도록 하는 시설이다. 터널 내 도로는 일반도로와는 달리 협소한 공간, 교통에 의한 압

력 및 혼란 등의 위험성이 있는 특수한 조건에 놓여있다. 이러한 특수 조건은 도로 기능의

저하를 초래하게 되므로, 수송 기능 저하를 가능한 한 경감시키기 위하여서는 터널 내부에

조명설비가 필요하다. 터널을 통과하는 운전자는 주위의 상황을 모두 알아야 되므로, 터널

내부 조명을 통하여 운전자에게 주위의 상황에 대한 충분한 시각적 정보를 제공함으로써 터

널의 수송 기능을 충분히 발휘할 수 있다.

따라서, 운전자가 터널 외부에서 터널 내부로 진입 시 운전자의 시각적 평형상태를 유지하기

위하여 터널 외부의 운전자가 느끼는 밝기, 즉 야외 휘도에 비례하여 경계부 구간의 노면휘

도를 유지해야 하고, 이어서 이행부 구간의 노면휘도를 터널 입구로부터 진입하는 거리에 따

라 감소시켜, 기본부 노면휘도 값으로 원활하게 접속시키는 조명설비가 필요하다. 이와 같이

주간에는 터널 외부의 밝음에 따라 적합한 내부조명을 실시하고, 야간에는 외부 도로 조명을

고려한 터널조명이 필요하다.

터널 내부 조명의 계획에 있어서는 이론적으로 필요한 노면의 휘도를 기본으로 하여 설계속

도, 교통량, 선형 등을 고려하여 운전자의 안전성과 운행의 쾌적성을 확보하도록 조명 수준을

결정해야 한다.

현재, 도로 조명시설은 ʻ한국산업규격(KS C 3703) 터널 조명 기준ʼ 에 따라 설치하고 있다.

1. 터널 조명

제3권 터널

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1.2 조사와 계획

1.2.1 조사

터널조명 계획 시의 아래 사항을 조사해야 한다.

(1) 터널 부근의 환경 (2) 구조 조건

(3) 교통 상황 (4) 환기 상황

(5) 전원 상황 (6) 유지관리 상황

(7) 부대시설의 상황

터널조명 계획 시 다음 사항을 조사하여 이들 조건에 부합하는 합리적인 설비가 되어야

한다.

(1) 터널 부근의 환경

터널에 근접하고 있는 자동차 운전자의 기준점에서의 20도 시야 내의 하늘, 노면 등의 인공

구조물, 입구 부근의 지물 · 경사면 등의 휘도와 이들이 차지하는 비율, 터널로 진입하는 차량

의 방위, 출입구 부근의 시야 상황, 터널에 접근하는 도로의 선형(평면곡선, 종단경사 등),

연간 평균 야외휘도 및 기상 상황 등을 조사한다.

(2) 구조 조건

터널 단면의 모양, 전체 길이, 터널 내 도로의 평면 · 종단선형, 노면 · 벽면 · 천장면의 표면상

태 반사율 등을 조사한다.

(3) 교통 상황

터널의 교통량, 설계속도, 통행방식(일방 · 대면교통), 자동차전용도로 여부 및 혼합 교통 여

부, 터널내 차로 변경 여부 등을 조사한다.

(4) 환기 상황

배기 설비의 유무, 환기 방식, 터널 내 공기의 투과율 등을 조사한다.

제 9-3 편 터널 조명

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(5) 전원 상황

터널 주변의 한전전력 배전선로의 위치 및 공급 가능 용량, 수전 개소, 전압 변동률, 비상전

원 공급방식 등 전원 상황을 조사한다.

(6) 유지관리 상황

터널의 오염 정도(노면, 벽면 및 천장면)의 청소 방법과 횟수, 누수의 정도, 반사율의 변화

정도에 대한 예측 등을 조사한다.

(7) 부대시설 설치 상황

비상주차대, 피난연결통로, 제트 팬, 긴급전화, 교통안전표지, 도로표지, 대피소, 신호기, 재

방송, 소화기, 소화전 등을 터널 내부에 설치되는 부대시설을 조사한다.

1.2.2 설치 계획

터널 조명은 그 위치 및 기능에 따라 아래와 같이 구분한다.

(1) 기본부 조명 (2) 입구부 조명(경계부 · 이행부 조명)

(3) 출구부 조명 (4) 터널 접속 도로의 조명

(5) 비상 조명

터널 내에 설치하는 조명은 그 기능에 따라 기본부 조명, 입구부 조명 및 출구부 조명으로

구성하며, 터널 전후의 접속도로에 설치하는 조명은 입구부 접속도로의 조명과 출구부 접속

도로의 조명으로 구성한다.

또한 정전 사고 등 정상적인 전원이 공급되지 않을 경우를 대비하여 비상 조명을 구성한다.

터널 조명의 구성 예를 도시하면 그림 1.1과 같이 되고, 각각의 설치 목적 및 설치 장소는

아래와 같다.

제3권 터널

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<그림 1.1> 터널 조명의 구성

(1) 기본 조명

기본 조명이란 주 · 야간에 터널 내에서의 운전자가 주변 상황에 대한 인지 능력을 확보하기

위하여 터널 전체 길이에 걸쳐서 설치하는 조명을 말한다. 이는 터널 전체에 걸쳐 원칙적으

로 조명기구를 일정 간격으로 배치하며, 주간에 터널 외부로부터 터널에 진입한 자동차 운전

자가 입구부 조명구간을 통과하여 암순응을 만족하는 정상적 시각 상태에 도달한 후의 조명

수준으로 한다.

기본 조명 구간에서 입구부 조명과 출구부 조명을 제외한 구간이 기본부 조명이다.

(2) 입구부 조명

입구부 조명이란 주간에 터널 입구 부근에서의 시각적 문제 해결을 목적으로 기본 조명에

부가하여 설치하는 조명이다. 주간에 도로를 주행한 자동차 운전자의 눈은 야외 휘도에 순응

한 상태로 터널로 진입하기 때문에 터널 내부가 모두 암흑으로 보여 터널 내부의 상황 판단

에 필요한 시각적 정보를 줄 수 없으며, 이러한 장애를 경감하기 위하여 입구부에 설치하는

조명을 입구부 조명이라 한다.

이 경우에 입구부의 휘도를 어느 정도로 하고, 어떠한 형태로 기본부 조명으로 이행시키는가

하는 것이 중요한 문제이다.

입구부 조명설비는 인공 조명만을 사용하는 방법이 일반적이나 자연광을 루버 또는 유사 구

조를 사용하여 제어하는 조도순응시설을 인공 조명과 병행하여 설치할 수도 있다.

제 9-3 편 터널 조명

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(3) 출구부 조명

주간에 터널 내부에서 출구를 보았을 경우 출구가 대단히 밝은 배경으로 되고, 출구 부근에

있는 모든 장애물은 검은 실루엣으로 보인다. 특히, 선행하는 차의 실루엣이 개구부의 일부를

가리는 경우 선행하는 차를 따라가는 작은 차나 낙하물 등은 식별하기가 곤란하다. 이러한

현상을 방지하기 위하여 차의 후면을 적당히 조명할 필요가 있는데 이것이 출구부 조명이다.

(4) 터널 접속 도로의 조명

야간에 터널을 통과하는 운전자의 안전을 위하여 입구부 접속도로, 출구부 접속도로에 조명

을 설치한다. 입구부 접속도로의 조명은 야간에 터널 입구 부근의 상황, 터널 내외에서 도로

폭의 변화 등을 자동차 운전자가 시인할 수 있도록 설치하는 조명을 말하며, 출구부 접속도

로의 조명은 터널 출구에 접근하고 있는 자동차 운전자가 밝은 터널의 내부에서 터널에 접속

하는 어두운 도로의 선형 변화 등을 충분히 전방에서 시인할 수 있도록 설치하는 조명을 말

한다.

(5) 비상 조명

터널 내 정전사고가 발생하면, 갑자기 어두워진 터널 내를 주행하던 자동차는 매우 위험한

상황에 처하게 된다. 이러한 정전사고를 대비하여 비상조명을 설치해야 한다.

제3권 터널

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1.3 설 계

1.3.1 광원과 조명기구의 선정 및 설치

(1) 광원의 선정

터널 조명에 사용하는 광원은 효율, 광색, 연색성, 주위 온도 특성, 수명 등이 적합한지를

고려해야 한다.

(2) 조명 기구의 선정

터널 조명에 사용하는 조명 기구는 배광, 눈부심 제어, 조명률 및 터널의 구조 등에 여부 등이 해

당 터널에 적합한지를 고려해야 한다.

(3) 조명 기구는 건축 한계 밖에 설치하고, 배치와 배열은 아래의 항목을 고려하여 결정해야 한다.

(가) 유도 효과 (나) 휘도 분포

(다) 눈부심 및 깜빡거림(플리커) (라) 보수 작업의 용이 (마) 조명률

(1) 광원의 선정

터널 조명에 사용하는 주요 광원으로는 고압나트륨램프, LED, 형광램프 등이 있으나, 이들

을 선정할 때에는 수명, 효율, 광색과 연색성 등의 광원 특성에 유의하고, 터널 구조 및 환기

상황 등의 제반 조건을 함께 고려해야 한다. 또한, 각각의 광원에 적절한 안정기, 조명기구

등을 조합한 상태에 대해서도 유의하여 선정해야 한다. LED 조명기구를 터널조명에 적용하

는 경우에는 터널 조건, 조명기구 성능, 배광 특성 등을 고려하여 조명 성능의 달성 여부를

충분히 검토한 후 터널조명에 적용해야 한다. 터널용 조명기구에는 매입형과 노출형의 2종류

가 있다. 기구 배광에 대해서는 배광 특성, 기구 효율 등에 유의하며, 구조는 보수하기 쉬운

것으로 방습 구조로 한다.

(2) 조명 기구의 선정

조명 기구는 광원의 광속을 효율적으로 터널 노면에 비추고, 램프를 매연과 물로부터 보호하

여 장기간 그 성능을 발휘시키기 위한 것이다.

광원의 종류와 와트(W) · 설치 장소(터널의 양 측벽 상부 또는 천장부) · 설치 방법 등에 따라

그 모양이 적합해야 하고, 내구성이 강한 재료를 사용하여 구조가 견고하며, 보수가 용이한

것으로 선정해야 한다.

조명기구의 배광의 역할은 빛을 유효 적절히 이용하는 것으로 노면휘도를 높이는 것만 생각

제 9-3 편 터널 조명

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하면 노면에 향하는 광속이 많을수록 좋으나, 터널 내의 시각 환경을 쾌적하게 유지하여 장

애물의 시인성을 높이기 위해서는 지나치게 노면휘도만 높이는 것은 바람직하지 않다. 더군

다나 터널이 곡선인 경우는 상대적으로 벽면의 높은 휘도가 요구되므로 노면 · 벽면 · 천장에

대하여 광속이 적당히 배분되는 배광 특성을 갖는 등기구를 선택하는 것이 바람직하다.

터널 내부는 일반적으로 매연이 많고, 습도가 높으며 물 세척이 이루어지는 점을 감안하여

등기구 뚜껑을 닫았을 때 완전 밀착되어 방수 · 방습 · 방진이 되어야 한다.

조명기구를 구성하는 중요한 부품은 다음 조건을 만족해야 한다.

① 본 체 : 터널 등기구 외함은 내화 특성을 고려하고 화재발생 시 유독가스가 없는 스테인

레스 또는 알루미늄재질을 사용해야 한다. 도장은 외장 난연도료를 사용해야 한다.

② 반 사 판 : 0.5 mm 이상의 고순도 알루미늄 제품으로 형광등기구인 경우에는 반사율이 85

% 이상인 고조도 반사판을 사용하고, 고압나트륨등기구인 경우 엠보싱 처리된 반사판을

사용한다.

③ 전면유리 : 4 mm 이상의 투명 강화유리를 사용하며, 사용 재료는 내열성 · 내후성 · 내충

격성 등이 있는 것을 사용해야 한다.

④ 소켓 : 램프의 금속 부분의 발열에 대하여 충분히 견디고 진동에 의한 접촉 불량을 일으키

거나 떨어지지 않는 구조이어야 한다.

⑤ 내부 배선 : 안정기의 인입선과 기구의 내부에 사용되는 전선은 기구의 온도 상승에 견딜

수 있어야 한다.

⑥ 램프 및 안정기 등 재료는 아래 한국산업규격에 따른다.

∙ KS C 7601 형광램프(일반조명용)

∙ KS C 7603 형광등 기구

∙ KS C 7703 형광램프 홀더 및 글로스타터 홀더

∙ KS C 8100 형광램프용 전자식 안정기

∙ KS C 8102 형광램프용 자기식 안정기

∙ KS C 7610 나트륨 램프

∙ KS C 8000 조명기구 통칙

∙ KS C 8108 나트륨 램프용 안정기

∙ KS C 7702 전구류의 베이스 및 소켓

∙ KS C 7716 LED 터널등기구

제3권 터널

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∙ 한국도로공사 LED 조명등기구

(3) 조명기구의 설치

조명기구의 배치는 그림 1.2에 나타내듯이 중앙배열 · 지그재그배열 · 마주보기배열 등 3종

류 방식이 있으며, 유도 효과 · 노면의 휘도 분포 · 눈부심 · 깜빡거림 · 유지보수 · 조명기구의

조명률 등을 고려하여 적합한 것을 선택한다. 조명기구의 설치는 벽면보다는 천장에 설치하

는 것이 조명률에 유리하므로 터널 내 시설한계 밖에 조명기구 설치 공간이 확보가 된다면

천장에 설치하는 것이 바람직하다.

조명기구

S

중앙배열

지그재그배열

마주보기배열

S

S : 설치 간격

<그림 1.2> 조명기구의 배열

(가) 유도 효과

터널의 연장이 길거나, 종단경사가 큰 경우, 곡선반지름이 작아서 터널의 출구가 보이지

않는 터널에서는 자동차 운전자의 시선을 유도하는 것이 매우 중요하며, 이 효과에 있어

서 조명 기구가 담당하는 역할은 크다. 조명 기구의 배열 상태에 의하여 터널이 굽어 있

는지, 경사와 곡선반지름이 어느 정도인지 판단할 수 있다. 또한, 조명에 의하여 노면표

시와 공동구, 기타 각종 부대시설 등을 충분히 비춤으로써 유도 효과를 도울 수 있다.

(나) 노면의 휘도 분포

터널 내부 쾌적한 조명 환경을 조성하기 위하여서는 휘도 분포를 양호하게 유지하는 일

제 9-3 편 터널 조명

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이 매우 중요하며, 양호한 노면휘도 분포를 얻기 위하여서는 조명 기구의 설치 높이를

높게 하는 것이 바람직하다. 등기구의 설치 높이는 설치 간격, 균제도, 등기구의 배광을

충분히 검토하여 선정해야 한다.

균제도는 특히, 평균 휘도 값이 낮을 경우에 더욱 영향을 주므로 가능한 한 적절하게

유지할 필요가 있으며, 그 종류는 다음과 같다.

∙ 차로 축 균제도 : 0.6 이상

∙ 벽면의 종합균제도(노면으로부터 2 m) : 0.4 이상

∙ 노면의 종합 균제도 : 0.4 이상

또한, 노면휘도 분포를 양호하게 유지하기 위하여 등기구의 배광 특성을 검토해야 한다.

등기구의 배광 특성은 터널 길이 방향으로 광속이 충분히 확산되어야 하며, 이러한 배광

특성을 고려하여 설치 간격을 결정해야 한다.

한편, 터널 내 운전자는 단조로운 휘도 패턴의 반복 때문에 일반 도로와 비교할 때 적절

하게 선형을 예측하거나 주행 감각을 잃을 수가 있다. 이러한 문제는 노면 · 벽면 · 천장

면에 적절한 휘도 차이를 둠으로써 해결할 수 가 있는데, 이러한 휘도 차이가 운전자의

시인성의 향상, 앞차에 대한 식별, 앞차와의 거리감 인식 등을 얻는데 도움이 된다는 연

구 보고도 있다.

(다) 눈부심 및 깜빡거림

조명 기구의 눈부심은 기구의 배광 특성과 설치 높이에 영향을 받는다. 현재 이용되고

있는 기구의 배광은 자동차 진행 방향 전방의 기구에 의한 눈부심은 거의 문제가 없으나

설치 높이가 낮아지면 측면에서의 눈부심이 커지는 경향이 있다. 따라서, 설치 높이는

가능한 높은 것이 바람직하다.

조명 기구의 간격 선정에 있어서 깜빡거림에 의하여 생기는 불쾌감을 주는지 어떤지 검

토할 필요가 있다. 깜빡거림이 문제가 되는 것은 장대터널과 같이 깜빡거림이 오래 동안

지속하는 경우이며, 짧은 터널이나 입구 조명 구간에서는 고려하지 않아도 된다.

(라) 보수 작업

조명 기구의 보수(램프 교환, 기구의 청소) 시 터널 내 차량 규제는 필수적이며, 교통 지

체 등 때문에 통상 야간에 보수 작업을 하는 것이 일반적이다.

이들 보수 작업은 정기적으로 행할 필요가 있고, 교통량이 많은 터널에서는 오염도가 심

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하기 때문에 규정상의 노면휘도를 유지하려면 잦은 보수작업이 필요하다. 최근과 같이

교통량이 증가하고 주행속도가 높아지면 교통 통제를 했다하더라도 위험이 따르므로 보

수에 어려움이 있다. 따라서, 보수작업이 용이하도록 등기구를 설치해야 한다.

(마) 조명률

터널 등기구의 조명률은 터널 내부의 도로 폭, 등기구의 설치 높이, 터널 벽면 및 노면의

반사율, 등기구의 직사조명률 곡선에 따라 정하여지므로 정확한 노면휘도를 설계하기 위

하여서는 실측에 의하여 등기구의 배광곡선을 측정하여 직사조명률 곡선을 구할 필요가

있다.

1.3.2 기본 조명

(1) 평균 노면휘도

기본 조명의 밝기는 설계속도, 교통량 등을 감안하여 결정해야 한다.

터널 내부의 기본 조명은 터널 내의 운전자가 안전하고 쾌적하게 주행할 수 있도록 주행속도

에 따른 충분한 시거(視距)에서 장애물을 판별, 시인(視認)할 수 있는 밝기로 하는 것이 필요

하다. 쾌적성에 대하여서는 수치적으로 나타내는 것이 곤란하지만 현저한 휘도 얼룩이 없도

록 함과 동시에, 조명기구에 의한 유도성을 고려하여 터널의 선형을 나타내도록 하는 것이

필요하다.

또한, 터널은 일반 도로와 달리 입체적으로 밀폐된 구조이기 때문에 터널 내를 주행하는 자

동차의 운전자의 시야 내에 점유하는 벽면, 천장면의 휘도가 터널의 선형이나 장애물의 식별

등의 시각 정보 확보에 큰 영향을 준다. 따라서 운전자가 터널 내를 안전하고 쾌적하게 주행

하기 위하여서는 전술한 노면휘도만이 아니라, 벽면 · 천장면도 포함한 밝기의 밸런스를 적절

히 안배하여 양호한 시각환경을 만들어 내는 것이 필요하다. 터널의 구조 등을 고려하여 벽

면 타일 높이까지의 벽면의 평균 휘도는 평균 노면휘도 이상인 것이 바람직하다.

주간의 터널 기본부에서의 평균 노면휘도(cd/m2)는 정지거리나 설계속도에 따라 표 1.1의

값을 기준으로 확보해야 한다.

교통량이 많고 공기투과율이 낮을 경우에는 평균 노면휘도를 이 값보다 높게 하는 것이 바람

제 9-3 편 터널 조명

587

직하며, 교통량이 적고 터널 내의 공기투과율이 높을 경우에는 평균 노면휘도를 이 값보다

낮게 할 수도 있다. 또한, 접속하는 도로에 연속 조명이 설치되어 있을 경우에는 야간의 평균

노면휘도는 접근도로의 노면휘도, 균제도 및 글레어 수준과 최소한 같거나 이상인 것이 바람

직하다.

설계속도에 따른 기본부의 운행시간이 30초 이상이 되는 매우 긴 터널의 경우, 그 이후 기본

부 구간의 평균 노면휘도를 표 1.1에 제시된 값의 1/2로 감하여 적용할 수 있다.

다만, 감광 적용 시에는 터널 내 주행 환경, 구조 조건, 교통 상황 등을 고려하여 적용에 유의

해야 하며, 터널 내 주행 안전성보다 우선될 수 없다.

<표 1.1> 주간의 자동차 터널 도로의 기본부 평균 노면휘도(cd/m2)

정지거리(설계속도)

터널의 교통량

적 음 보 통 많 음

220 m(120 km/h) 7 9 11

160 m(100 km/h) 7 9 11

100 m(80 km/h) 5 6.5 8

60 m(60 km/h) 3 4.5 6

(2) 조명기구 설치 높이 및 설치 제한 간격

조명기구의 설치 높이는 4 m 이상을 원칙으로 한다. 조명기구가 일정한 간격으로 설치되어 있지 않은

경우에는 불쾌한 플리커가 생길 수 있으므로 표 1.2와 같이 조명기구 설치를 피해야 하는 간격에 준하여

적용하는 것이 바람직하다.

<표 1.2> 조명기구의 설치 높이

구 분 높이 비 고

2차로 5.5 m

3차로 6.0 m

4차로 6.5 m

주) 케이블 트레이 시공 및 유지관리를 고려하여 상부 여유 공간 300 mm를 고정으로 하여 터널 단면 현장 여건에

따라 조정할 것.

제3권 터널

588

<표 1.3> 조명기구의 설치를 피해야 하는 간격

설계속도(km/h) 설치를 피해야 하는 간격(m)

120 3.0 ~ 8.3

100 2.5 ~ 6.9

80 2.0 ~ 5.5

60 1.5 ~ 4.1

40 1.0 ~ 2.7

주) 지속시간 20초 이상 시에만 적용하며, 설치 간격은 등기구 중심 간 거리 기준

1.3.3 입구부 조명

(1) 입구부 조명의 구성

입구부 조명은 터널 입구 부근의 야외 휘도, 설계속도, 터널의 길이, 교통량 등에 따라 다음과 같이

설치한다. 입구부 조명은 경계부, 이행부로 구성되며, 각 구간의 휘도와 조명구간의 길이에 따라 그림

1.3을 기준으로 하여 설치한다.

경계부

정지거리(SD)

이행부

<그림 1.3> 주행속도에 따른 각 구간별 조명 수준

제 9-3 편 터널 조명

589

(가) 경계부 조명

터널 경계부의 조명은 L20법 또는 광막휘도법에 의하여 야외 휘도를 측정한 후 경계부의

평균 노면휘도를 산출하는 것이 바람직하다. 이 경우 하루 중의 시간대에 따른 태양 고도

의 변화, 일기의 변화, 계절 변화 등에 따라 경계부 휘도를 제어하여 운전자의 안전성을

증진하고 에너지 절감도 도모할 수 있다.

또한, 운전자의 시야 상황에 따라 정해지는 야외 휘도의 연간 출현 빈도에 따라 설정된

그림 1.4를 기준으로 하여 경계부 휘도를 결정할 수 있으며, 터널의 출구부 보임, 길이,

교통량 등에 따라 정해지는 조절계수는 표 1.5를 기준으로 한다. 따라서, 입구부 조명의

경계부 노면휘도는 표 1.4의 경계부 휘도값과 표 1.5의 조절계수를 곱한 값으로 한다.

입구부 조명의 벽면 휘도는 노면으로부터 최소 2 m 높이까지의 평균치가 해당 지점 평균

노면휘도의 100 % 이상으로 되어야 한다.

<표 1.4> 주간의 자동차 터널 도로의 경계부 평균 노면휘도 (단위 : cd/m2)

20°원추형 시야 내의 경계부 평균 노면휘도(Lth)

20° 원추형 시야 내의

하늘의 비율

20 % 초과

20 % 이하 ~

10 % 초과

10 % 이하 ~

5 % 초과

5 % 이하 ~ 0 %

시야 내의 밝기 상황

터널 방위 a, b 주변 반사 c

남향 북향 남향 북향 보통 높음 보통 높음

설계속도

(km/h)

60 200 250 150 200 125 175 75 150

80 260 360 200 300 180 270 150 240

100 370 480 280 400 240 360 200 320

120 470 610 360 510 310 460 255 410

주) a : 터널 입구의 방위(남향 : 남쪽 입구, 북향 : 북쪽 입구)

b : 터널 입구의 방위가 동 ∼ 서쪽의 경우 노면휘도는 남향과 북향의 중간치를 선택한다.

c : 터널 입구 주변의 반사에 따르는 영향

a) 높음 : 터널 입구 부근의 지물이 흰색, 회색 등의 반사율이 높을 경우를 말하며,

입구 부근에 장기간 적설 상태가 계속되는 경우도 여기에 포함된다.

b) 보통 : 상기 이외의 경우를 말한다.

여기서, 20도 시야는 터널 입구에서 정지시거만큼 떨어진 거리의 전방에 있는 운전자가

터널을 볼 경우를 의미하며, 주위 상황이 밝다는 것은 터널 입구 부근의 지형이 흰색,

회색 등의 반사율이 높은 경우를 의미한다. 입구 부근에 장기간 적설 상태가 계속되는

경우 역시 주위 상황이 밝은 것에 해당하며, 주위 상황이 보통이라는 것은 그 이외의 사

항을 의미한다.

제3권 터널

590

하늘 비율 18% 하늘 비율 4%

하늘 비율 14%

하늘 비율 3%

하늘 비율 14% 하늘 비율 18%

하늘 비율 35% 하늘 비율 27%

<그림 1.4> 터널의 주변 경관과 하늘의 비율

제 9-3 편 터널 조명

591

<표 1.5> 경계부 노면휘도에 대한 조절계수

터널 길이 교통량(a)

출구부 보임(기준점으로부터) 출구부 안보임(기준점으로부터)

주광 입사 주광 입사

좋음 나쁨 좋음 나쁨

벽면 반사율 벽면 반사율

30 %

초과

30 %

이하

30 %

초과

30 %

이하

30 %

초과

30 %

이하

30 %

초과

30 %

이하

50 m 미만 전부

0 %

(주간 경계부 조명 필요 없음)

0 %

(주간 경계부 조명 필요 없음)

50 ∼ 100 m

적음 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 50 % 50 % 50 %

보통 25 % 25 % 25 % 25 % 25 % 50 % 50 % 50 %

많음 50 % 50 % 50 % 50 % 50 % 50 % 50 % 50 %

100 ∼ 200 m

적음 50 % 50 % 50 % 50 % 50 % 100 % 100 % 100 %

보통 75 % 75 % 75 % 75 % 75 % 100 % 100 % 100 %

많음 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 %

200 m 이상 전부 100 % 100 %

주) a 교통량 : 단위(차량대수/시간/차로)

a) 일방통행 : 많음(1,000 이상), 보통(1,000 미만 ~ 300 초과), 적음(300 이하)

b) 양방통행 : 많음(300 이상), 보통(300 미만 ~ 100 초과), 적음(100 이하)

(나) 이행부의 노면휘도는 경계부의 노면휘도 값을 100 %로 하였을 때, 원칙적으로 그림 1.3

과 같이 감소시키며, 이행부는 경계부(t = 0)가 끝나는 지점에서 시작된다. 그림 1.3에서

t(초 단위)는 경계부 끝점에서부터의 운행시간이며, 이행부에서의 단계별 휘도 값 Ltr =

Lth(1.9 + t) - 1.4으로 계산된다. 여기서, Lth는 경계부 노면휘도이다.

그림 1.3과 같은 곡선형이 아닌 계단식 곡선 형태로 휘도를 감소시킬 경우, 모든 위치에

서의 휘도는 곡선상의 수치 이하로 떨어져서는 안 된다. 계단식으로 감소하는 경우, 한

단계와 그 다음 단계의 최대 휘도비는 3이며, 이행부 최종 단계의 휘도는 기본부 휘도의

2배 이상으로 되어서는 안 된다.

연속되는 터널의 입구부 조명 설계 시, 선행하는 터널 출구로부터 이어지는 터널 입구까지

의 거리가 설계속도에 따른 시인거리보다 짧은 경우, 후속 터널 입구부 조명의 평균 노면

휘도 설계치는 터널 간의 거리에 따라 다음과 같은 관계식을 이용하여 감소시킬 수 있다.

La  L ×Ka

여기서, La는 후속 터널의 평균 노면휘도(cd/m2), L은 일반 터널 경계부의 평균 노면휘

도를 의미하며, Ka는 감소계수를 말한다. Ka는 다음 표 1.6과 같다.

제3권 터널

592

<표 1.6> 후속 터널 입구부 조명의 감소계수

터널 간 거리 d (m)

설계속도(km/h)

120 100 80 60 40

d ≤ 10 - 0.30 0.35 0.40 0.45

10 ＜ d ≤ 15 - 0.40 0.45 0.50 0.60

15 ＜ d ≤ 20 - 0.50 0.55 0.60 0.75

20 ＜ d ≤ 35 - 0.60 0.70 0.75 0.95

35 ＜ d ≤ 50 - 0.70 0.80 0.90 1.00

50 ＜ d ≤ 70 - 0.80 0.90 1.00 -

70 ＜ d ≤ 100 - 0.90 1.00 - -

d ＞ 100 - 1.00 - - -

1.3.4 출구부 조명

주간 자동차 터널 도로의 출구에서의 조명기준은 다음에 따른다.

(1) 소형의 차량에 적절한 직접 조도를 제공하고, 터널을 나온 후 후사경으로 터널 내의 상황을 볼 수

있도록 출구부에도 기본부와 같은 조명을 제공해야 한다.

(2) 장대터널의 출구 접속부에서 운전자에게 위험할 수 있는 상황이 예상되는 경우 낮 동안의 출구부

조명은 휘도를 정지거리 이상의 구간에 걸쳐 점차 증가시킨다. 휘도는 기본부 휘도에서 시작하여

출구 접속부 전방 20 m 지점의 휘도가 기본부 휘도의 5배가 되도록 단계적으로 상승시킨다.

주간에 터널 내를 주행하여 출구부에 가까워지게 되면 출구부가 너무 밝게 보이게 되어,

입구부와는 반대 현상으로 출구부가 ʻ하얀 구멍ʼ처럼 보이게 된다(White hole 현상).

따라서, 교통량이 많아서 차간 간격이 짧은 경우, 전방의 차량이나 장애물의 시인성이 저하되

므로 이를 위하여 필요에 따라 출구부 조명을 설치한다.

1.3.5 기타

야간의 터널 부근 시인성 확보를 위해, 터널 접속도로에 조명을 설치하며, 터널 내의 비상주차장 등과

같은 대피 장소에서도 운전자의 안전을 위해 조명을 설치한다. 또한, 정전을 대비하여 비상조명을

설치한다.

제 9-3 편 터널 조명

593

(1) 터널 조명의 운용

(가) 기본 조명

기본 조명은 야간과 심야시간대의 통행량이 적은 경우에는 표 1.1에 준하여 감광을 실시

할 수 있다.

(나) 입구부 조명의 조절

입구부 조명은 터널입구 부근의 야외휘도에 따라서 조절하는 것이 바람직하며, 표 1.4에

서 선정된 경계부 휘도와 표 1.5의 조절계수를 곱한 값을 표 1.7의 계수로 나누어 기준

야외 휘도를 결정한다. 계절, 기후 및 시각 등에 따라 운전자가 순응하고 있는 야외 휘도

가 변화하는 경우에는 야외 휘도와 기준 야외 휘도의 비에 따라 입구부 조명의 휘도를

조절한다.

<표 1.7> 기준 야외휘도와 경계부 휘도의 비

설계속도(km/h) 계수

120 0.10

100 0.08

80 0.06

60 0.05

(2) 터널 접속도로의 조명

터널 출입구에 접속되는 도로에는 야간에 원활한 휘도 순응이 이루어지도록 도로조명을 설치

하는 것이 바람직하다. 야간 조명을 실시하는 도로에서 야간에 터널 접속도로의 터널 출입구

부근의 구간에 설치하는 도로조명기준은 KS A 3701을 원칙으로 한다. 터널이 조명이 없는

도로의 일부이고, 운행 속도가 50 km/h 이상일 때, 또는 아래와 같은 경우, 입구 접속부 및

출구 접속부의 야간 조명을 설치하도록 한다.

① 터널 내 야간 조명수준이 1 cd/m2 이상인 경우

② 터널 입구와 출구에서 각기 다른 기상 상태가 나타나는 경우

이러한 경우 입구 접속부의 길이는 정지거리 이상으로, 출구 접속부의 길이는 정지거리의 2

배 이상으로 하되, 200 m 이상일 필요는 없다.

터널 연장이 50 m 미만일 경우 터널 접속도로의 조명은 생략 가능하다.

제3권 터널

594

(3) 정전시 비상용 조명

터널 조명은 정전으로 인한 위험사항이 발생하지 않도록 유의해야 한다. 이를 위해 조명은

다른 두 계통 이상의 전원에서 급전하는 것이 좋으며, 200 m 이상의 터널에서는 원칙적으로

정전 시를 대비하여 비상용 조명을 설치한다.

자가 발전 설비에 의한 비상용 조명은 기본 조명 밝기의 1/2 이상으로 하고, 축전지 설비에

의한 비상용 조명은 기본 조명 밝기의 1/8 이상으로 한다.

장시간의 정전에 대해서는 시선유도를 위한 조명을 설치할 수 있다. 이 경우에는 터널 내부

의 양쪽 벽 상부에 동일한 간격으로 배치하여, 터널 측벽의 위치 및 진로를 명시하도록 한다.

1.4 조명 계산

조명 계산은 아래의 순서에 따라 수행하며, 결정 요소들은 상호 관련이 있다.

(1) 각 조명 구간의 설계 값의 선택

(2) 각종 계수의 설정

(3) 조도 계산식에 따라 램프 와트 수, 기구 배치 등의 결정

(4) 조도 계산식에 따라 약식 계산 후 조명시뮬레이션 수행으로 각종 균제도 검증

조명 계산에 이용하는 기본 식은 식 1.1과 같다.

S

F

 N × U × M

W × E

 N × U × M

W × K × L

(식 1.1)

여기서, F : 광원 광속(lm) L : 기준 휘도(cd/m2)

S : 설치 간격(m) K : 평균 조도 환산계수

W : 차도 폭(m) U : 조명률

E : 조도(lx) M : 보수율

N : 지그재그 배열, 중앙 배열의 경우 1

마주 향하는 배열인 경우 2

(1) 각 조명 구간의 설계 값의 선정

설계속도, 야외 휘도 등에 따라서 식 1.1에서 제시된 내용으로 결정한다.

제 9-3 편 터널 조명

595

(2) 각종 계수의 설정

(가) 평균 조도 환산계수 : K(lx/cd/m2)

조명의 설계 기준 값을 휘도(cd/m2)로 표현되고 있지만 실제의 조명 계산에는 이 휘도로

계산하는 것은 상당히 복잡하므로 설계 평균 휘도 값을 평균 조도 값으로 변환하여 식 1.1

을 이용하는 것이 일반적이다. 평균 휘도 값을 평균 조도 값으로 변환하는 계수를 평균 조

도 환산계수 K(lx/cd/m2)라 하며, 이 값은 조명 기구의 광학적 특성에 크게 영향을 준다.

즉, 식 1.1에서 E(lx) = K × L

포장재의 종류와 포장 후 경과년도에 따른 조사를 토대로 앞으로 이 값에 대한 연구 필요

하지만, 현재 시멘트콘크리트 포장에서는 12 lx/cd/m2, 아스팔트콘크리트 포장에서는

18 lx/cd/m2을 적용한다.

(나) 조명률 : U

설치한 램프의 총 광속 중 어느 정도가 노면에 도달하는가를 나타내는 비율을 말하며,

조명 기구의 배광 · 터널 치수 · 터널 내부의 표면 상태 등에 의하여 결정된다.

(다) 보수율 : M

터널조명의 보수율은 도로 조명에 대한 보수율 산정 요인들 외에 터널 벽면의 오염과 관

련된 표면유지계수(SMF, Surface Maintenance Factor)를 추가적으로 결정하여 모든

요인들을 곱하는 것으로 결정할 수 있다.

기본적으로 각 계수들은 램프의 종류, 운용시간, 조명기구 및 터널 벽면 세척주기 등에

의하여 결정되며, 램프 및 조명기구 제조사의 데이터와 대상 터널의 유지보수 방침에 의

하여 산정되어야 한다.

보수율 산정 요인(사용 램프의 종류, 조명기구의 IP등급, 조명기구 및 터널 벽면의 세척

주기 등)을 일정하게 적용할 수 있다면, 표 1.11의 보수율 값을 적용할 수 있다.

조명시설은 설치 이후 조명기구 광출력 저하에 따른 노면의 평균휘도 감소를 고려하여

설계되어야 한다. 이러한 광출력 저하의 원인은 초기 설치 후 시간이 경과함에 따른 램프

광속의 감소와, 차량 배기가스, 대기 중 먼지 등의 오염물질로 인한 조명기구 외벽의 오

염 등이 있다. 따라서 조명시설의 설계 시에 도로조명의 오염 상황이나 광속 감소의 정도

를 감안하여 상황과 장소에 적절한 보수율(MF : Maintenance Factor)이 적용되어야

한다.

제3권 터널

596

보수율은 조명시설을 일정 기간 사용한 시점에서의 휘도 및 조도의 출력과 처음 새로 설

치했을 때의 휘도 및 조도 출력간의 비로 정의한다.

MF  En

Em

여기서, Em : 유지(일정기간 경과 후) 휘도 또는 유지 조도

En : 초기 휘도 또는 초기 조도

각기 다른 조명기구 및 환경 조건에 대한 보수율을 계산하고 지정된 유지보수 계획을 고

려함으로써 일정 시간이 경과한 조명기구의 조도 상태를 예측할 수 있다.

보수율은 다음 여러 계수의 곱이다.

MF = LLMF × LSF × LMF × SMF

여기서, LLMF(Lamp Lumen Maintenance Factors) : 램프 광속 유지계수

LSF(Lamp Survival Factors) : 램프 수명계수

LMF(Luminaire Maintenance Factors) : 조명기구 유지계수

SMF(Surface Maintenance Factor) : 표면 유지계수

위 계수들의 크기는 램프, 조명기구, 환경 및 시간에 따라 다르다.

LLMF의 정확한 선정은 제조업체의 데이터를 이용해야 하나, 대표적인 데이터를 표 1.8

에 제시하였다.

LSF의 정확한 선정은 제조업체의 데이터를 이용해야 하나, 대표적인 데이터를 표 1.9에

제시하였다.

LMF의 정확한 선정은 제조업체의 데이터를 이용해야 하나, 대표적인 데이터를 표 1.10

에 제시하였다. LMF의 산정에서 오염범위의 정의는 다음과 같다.

- 낮음 : 인근에 매연 또는 분진 발생 활동이 없고, 주변 오염도가 낮은 환경으로 대개

주거지역이나 농촌지역에 국한됨. 주변 입자 밀도가 입방미터(m3)당 150 마이

크로그램(μg)을 넘지 않는 수준

- 중간 : 인근에 보통 정도의 매연 또는 분진 발생 활동이 있고, 교통량이 보통에서 많은

환경. 주변 입자 밀도가 입방미터(m3)당 600 마이크로그램(μg)을 넘지 않는 수준

- 높음 : 인근에서 발생하는 매연이나 분진이 평상 시 조명기구를 둘러싸고 있는 환경

제 9-3 편 터널 조명

597

램프 유형

운용 시간(단위 : 1,000 시간)

4 6 8 10 12

S 0.98 0.97 0.94 0.91 0.90

M 0.82 0.78 0.76 0.74 0.73

Q 0.87 0.83 0.80 0.78 0.76

L 0.98 0.96 0.93 0.90 0.87

FD* (Tph)

(Hph)

0.95

0.82

0.94

0.78

0.93

0.74

0.92

0.72

0.91

0.71

FS* 0.91 0.88 0.86 0.85 0.84

※ 표상의 램프 약자는 다음과 같다.

S : 고압나트륨램프 FD : 직관형 형광램프 M : 메탈핼라이드 램프

FS : 콤팩트 형광램프 Q : 고압수은램프 L : 저압 나트륨램프

Tph : 삼파장 Hph : 할로포스페이트(Halophosphate)

주) * : 주 온도 25 ℃일 때의 값이므로 해당 장소의 온도 점검 필요

램프에 대한 구체적인 자료는 제조업체에 문의

<표 1.8> 램프 광속 유지계수 예시(LLMF)

램프 유형

운용 시간(단위 : 1000 시간)

4 6 8 10 12

S 0.98 0.96 0.94 0.92 0.89

M 0.98 0.97 0.94 0.92 0.88

Q 0.93 0.91 0.87 0.82 0.76

L 0.92 0.86 0.80 0.74 0.62

FD(Tph)

(Hph)

0.99

0.89

0.99

0.98

0.99

0.93

0.98

0.86

0.96

0.70

FS 0.98 0.94 0.90 0.78 0.50

※ 표상의 램프 약자는 다음과 같다.

S : 고압나트륨램프 FD : 직관형 형광램프 M : 메탈핼라이드 램프

FS : 콤팩트 형광램프 Q : 고압수은램프 L : 저압 나트륨램프

Tph : 삼파장 Hph : 할로포스페이트(Halophosphate)

주) * 램프에 대한 구체적인 자료는 제조업체에 문의

램프 부점등 시 즉시 교체하는 경우에는 LSF를 1로 한다.

<표 1.9> 램프 수명계수 예시(LSF)

제3권 터널

598

IP 등급 오염 범주

노출 기간(년)

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

IP2X

높음 0.53 0.48 0.45 0.43 0.42

중간 0.62 0.58 0.56 0.54 0.53

낮음 0.82 0.80 0.79 0.78 0.78

IP5X

높음 0.89 0.87 0.84 0.80 0.76

중간 0.90 0.88 0.86 0.84 0.82

낮음 0.92 0.91 0.90 0.89 0.88

IP6X

높음 0.91 0.90 0.88 0.85 0.83

중간 0.92 0.91 0.89 0.88 0.87

낮음 0.93 0.92 0.91 0.90 0.90

<표 1.10> 조명기구 유지계수 예시(LMF)

구 분

램프

광속

유지

계수

(LLMF)

램프 잔존계수

(LSF)

조명기구

유지계수

(LMF)

표면

유지계수

(SMF)

보수율(M)

터널 위치 오염등급 오염등급 오염등급

북부

중부

남부

중간 낮음 중간 낮음

중간 낮음

북부

중부

남부

북부

중부

남부

입구부

(고압나트륨 램프)

0.91 0.97 0.92 0.93 0.97 0.98 0.79 0.80

기본부

(형광램프)

0.92 0.80 0.86 0.92 0.93 0.97 0.98 0.66 0.71 0.67 0.72

LED 램프 0.94 1.0 0.92 0.93 0.97 0.98 0.84 0.86

주 1) 고압나트륨 램프의 평균 동작시간은 10,000시간, 형광램프의 평균 동작시간 10,000시간으로 가정.

2) 북부 : 경기 · 강원 위치 터널 / 중 · 남부 : 충청, 경남 · 북, 전남 · 북 위치 터널

3) 터널의 오염등급 : 중간 등급(미세먼지 농도 600 μg/m3 이하), 낮음 등급(미세먼지 농도 150 μg/m3 이하)

4) 터널 내 사용 조명기구의 IP 등급 : IP6X

5) 유지보수 조건

- 램프 교체회수 : 2회/년

- 조명기구 청소 주기 : 1회/년

- 터널 벽면 세척 주기 : 2회/년

<표 1.11> 터널조명 보수율

제 9-3 편 터널 조명

599

1단계 : 적용할 램프와 조명기구를 선택한다.

2단계 : 램프의 일괄 교체 주기를 결정한다.

3단계 : 2단계에서 설정한 기간에 대한 LLMF를 표 1.8에서 구한다.

4단계 : 표 1.9에서 LSF를 구한다(적용 가능 시).

5단계 : 조명기구의 세척 주기를 결정한다.

6단계 : 조명기구의 IP 등급, 환경적 공해 범주 및 5단계에서 정한 세척 주기들을 평가

하여 표 1.10으로부터 LMF를 구한다.

7단계 : 표 1.11에서 SMF를 구한다.

8단계 : MF = LLMF × LSF × LMF × SMF를 구한다.

9단계 : 초기 설계단계에서 다양한 보수율 요소들의 선택이 고려될 수 있도록 여러 가지

구성요소들을 조절해 가면서, 1 ~ 7단계의 과정을 반복하는 것이 바람직하다.

위에 제시된 1 ~ 9단계의 계산 과정을 통하여 산출된 보수율은 그 값이 너무 높을 경우에

는 유지 · 보수 비용이 과다하게 소요되고, 너무 낮을 경우에는 시설 초기의 조도 및 휘도

가 높아져 설비의 설치 대수 또는 설치 용량 등 초기투자비용이 증가하게 된다. 따라서,

최종적으로 산출되는 보수율은 0.65 ~ 0.85의 값을 갖도록 하는 것이 경제적으로 바람직

하다.