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터널형 방음시설 설계표준(안) 설계처-2303

(2023.07.05.)

1 추 진 배 경

 터널형 방음시설의 수요는 증가하고 있으나 설계표준 부재

o 설계자 주관에 따라 길어깨폭, 공동구, 유지관리용 측도, 상부 점검시설 등 반영

 제2경인 터널형 방음시설 화재사고로 방재강화 필요성 대두

※ 도로 방음시설 화재안전 강화대책 [국토부 보도자료(2023. 2.1)]

o 사고개요 : ‘22.12.29 제2경인고속도로 과천 갈현고가교 방음터널(830m)

화재가 발생하여 사망 5명 등 49명의 사상자 발생

o 대 책

- 화재에 취약한 PMMA 소재 사용금지 등을 포함한 설계기준 마련(‘24)

- 피난대피로 등 방재시설 설치기준 마련(‘23.6) 등

2 추 진 경 위

o ‘21. 6 : 터널형 방음시설 최적화를 위한 설계기준 수립연구 착수

* 과제 : ① 터널형 방음시설 설계기준, ② 방음벽 최고높이, ③ 구조 경량화

④ 방음시설 다양화, ⑤ 확장노선 방음시설 비용절감을 위한 제도개선 방안

o ‘21.10 : 도로시설물 안전관리실태 특정감사 (도공 감사실)

* 방음자재별 화재특성을 고려하여 터널형 방음시설의 자재 적용기준 마련 필요

o ~ ‘22 : 연구 진행에 따른 과제별 중간 연구성과 기준수립

* ① 방음벽 최고 제한높이 적용방안 [설계처-3641호(21.12.03)]

② 편지붕형 방음시설 설계방안 검토 [설계처-2644호(21.09.02)]

③ 친환경 방음시설(방음둑) 설계 적용방안 [설계처-3499호(21.11.29)]

o ‘22.12 : 제2경인 화재에 따른 안전 강화방안 추가 연구수행

* PC 재질 방음판 자기소화성 강화방안, 상부개방시 소음‧화재 시뮬레이션 추가 수행 등

o ‘23. 2 :「방음시설 화재 안전을 위한 가이드라인(안)」발표 (국토부)

* 화재 안전성이 높은 방음자재 사용, 피난문 및 대피통로 간격 100m 이내 확보

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3 설 계 표 준(안)

 표준횡단

자 연 환 기 기 계 환 기

o (횡단구성) 주행안전성 확보, 원활한 교통소통을 위하여 차로폭,

중앙분리대폭, 길어깨폭*, 시설한계 일반부와 동일적용

차로폭 중앙분리대폭 길어깨폭 시설한계

3.6m 3.0m 3.0m h=4.5m, B=길어깨 끝

* 공사시행중 민원 등으로 방음터널이 반영되는 경우 현장여건을 고려하여 적용 검토

o (공 동 구) 방재시설이 필요한 경우 공동구 반영

방재시설 설치시 방재시설 미설치 시

공동구 상세

외규격

W1,150×H1,200

내규격

W550×H940

※ 공동구 필요성

① 시설한계를 확보하여 터널형 방음시설 구조의 보전, 충격으로부터 보호

② 전기‧통신배관 등 점용물의 공동 수용 및 화재시 점용물의 보호

③ 유지관리를 고려하여 점검자 이동통로 확보

등의 목적으로 최근 설치되는 터널형 방음시설은 공동구 반영중

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 방재 및 유지관리 시설

o (비상 대피로) 유사시 이용객이 도로외부로 안전하게 대피하도록 계획

- (피난문) 간격 100m 이하(200m 이상 계획시), 규격 1.35(폭)×2.0(높이)m

- (토공부) 토공부 대피계단을 설치하여 도로 외측까지 대피로 확보

- (교량부) 100m이상 교량계획시 현지여건, 경제성 등 고려 교량대피시설 또는

교량 양측을 확장하여 대피로 설치 (폭 1.5m)

o (유지관리용 측도) 부체도로 계획과 연계하여 반영

- (필 요 성) 유지보수 작업장비 접근로, 비상대피로 기능

- (설치방안)

① 설계시 터널형 방음시설과 최대한 근접하여 부체도로 계획

② 부체도로 미계획시 유지관리용 회차시설 도로수준*으로 측도 계획

* 폭원 : 4.25m(0.5+3.0+0.75), 포장두께 : 표층 7.5cm, 보조기층 20cm

o (상부 점검시설) 천단부 종방향 점검로와 연결 사다리 설치

- (필 요 성) 상부 유지관리 점검로는 터널형 방음시설 지붕부의 유지보수와

청소 및 낙수현상 등을 점검하기 위한 시설물

- (설치방안)

① 종방향 점검로 : 점검자 안전고리 체결 등을 위해 천단부 종방향으로 설치

② 사다리 간 격 : 피난문과 동일위치에 적용

* 평상시는시건장치에의하여출입을통제하고필요시사용할수있는구조로설치

o (측벽부 방음판) 유지보수형 탈부착 방음판 적용(인력작업 가능높이)

- (필 요 성) 방음판 교체시 별도의 장비 투입없이 인력으로 시행 가능

* 기존방식의 하단부 방음판 교체시 상단부 방음판을 모두 해체후 하단부

방음판을 교체해야 하며, 장비 투입으로 인한 교통통제가 수반됨

- (설치방안) 인력작업 가능 높이를 고려하여 기초 상단에서 2m 적용

* 방음시설 주변 작업여건 등을 종합적으로 검토하여 2m이상 높이에도 적용가능

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o (방음판 재질)

< 현행 기준 > [방음판 설계 적용방안 검토 (설계처-2527호, 2015.09.15)]

․투명형 방음판은 유리와 플라스틱 재질이 있으며 터널형 방음벽 상단부는

충격으로 인한 2차사고 우려로 플라스틱 재질을 사용

․화재시 추가피해 우려로 PMMA재질 사용은 지양 (PC : 자기소화성, PMMA : 가연성)

- (PC재질) 자기소화성 강화(V2→V0등급 수준)를 위한 연소시험결과

성능차이 미미 → 현행 기준(V2 등급 수준) 유지

< 등급별 단가, 방염성능 시험결과(한국소방산업기술원, 2023.4) >

구 분 단 가 방염성능 시험결과

UL94-V2 등급 수준 134,400원/m² 접염후 즉시꺼짐

UL94-V0 등급 수준 213,000원/m²(V2대비 58%↑) 접염후 대부분 즉시꺼짐

* UL-94 난연성기준(미국) : (V2) 접염후30초이내자체소화, (V0) 접염후10초이내자체소화

- (유리재질) 태양광 방음시설 등 필요시 상단부에도 제한적으로

사용 (공동구 설치 및 곡선부 배제 형상* 적용)

* 곡선부 배제 형상 : 경사지붕형, 아치지붕형 등

※ 고속도로 터널형 방음시설의 화재안전 및 방재대책 수립연구(도교원, 2018)

… 접착제의 연소도 차량화재의 규모에 비하면 사소한 문제점 … 접합유리를

방음터널 측벽이나 지붕재로 사용하는데에는 큰 문제가 없다고 판단된다.

- (사용지양) 화재에 취약한 재질은 사용 지양

※ 방음판 설계 적용방안 검토(설계처-2527, 2015.09.15.)]

구 분 사 유 비고

플라스틱(컬러) 계열 화재에취약하므로터널형방음벽등에는사용지양

투명형(PMMA) 터널형방음벽등화재발생시추가피해가우려되는구간사용지양

목재형 방음판 인화성물질이근접하거나터널형방음벽등화재발생시추가

피해가우려되는구간은목재형방음판사용을지양

※ 방음시설 화재 안전을 위한 가이드라인(안)(국토부, ‘23.2)

5.2.2 흡음형 방음판을 적용할 경우에는 전⋅후면판의 재질이 금속재 또는

이와 동등 이상의 난연 성능을 가져야 하며, 흡음재는 준불연 이상의 난연

성능을 가져야 한다.

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o (상부 개방시설)

- (필 요 성) 화재시 신속한 화재연기 배출을 위한 상부개방 검토

- (관련기준) 제연설비 계획시 배연팬, 천장부 루버, 개폐식 창문설치

등을 포함하여 설치 적정성 검토를 수행하도록 규정

* 방음시설 화재안전을 위한 가이드라인(안) [국토교통부, 2023. 1]

5.2.7 제연설비를 계획할 때에는 배연팬, 천장부 루버(Louver), 측벽부 일부

개방 또는 개폐식 창문 설치, 제연보조설비 설치 등을 포함하여 검토

하며, 설치 적정성에 대한 검토를 수행하여야 한다.

- (개방검토) 상시개방시 방음시설 인근 소음 기준이 초과되므로 소음

저감장치(천장부 루버 등), 기계식 개폐방안 등 적용 필요

* 개방형태별 소음 및 배연해석 결과

o 상시개방형(루버 미적용)

① 연속개방(천단부 2m 개방시) : 2.8m 이상높이에서 소음도 초과, 배연불량

② 부분개방 : 1,000m2 면적 분산개방시 배연효과는 우수하나,

17.5m 이상 높이에서 소음도 초과

o 배연창(기계식 개방형, 평상시 폐쇄되고 필요시 개방되는 형태)

- 평상시 폐쇄로 방음효과 밀폐형과 동일

- 배연성능 우수

기계식 개방 & 배연팬 적용(면적 80m2, 풍량 600m3/s) 기계식 개방 & 자연배연(240m2 x 2열)

- (적용방안) 제연설비 계획시 제연 및 소음성능, 경제성 등을 고려하여

천장부 루버, 기계식 개폐방안 등을 포함하여 검토

천장부 루버(예시) 기계식 개폐방안(예시)

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4 검토결론 및 향후계획

 검토결론

o (표준횡단) 차로․길어깨*․중앙분리대 폭, 시설한계는 일반구간과

동일하게 적용하며, 방재시설 필요시 공동구 반영

* 공사시행중 민원 등으로 방음터널이 반영되는 경우 현장여건을 고려하여 적용 검토

o (방재 및 유지관리 시설)

① 비상 대피로 : 200m 이상 터널형 방음시설 계획시 피난문(간격 100m 이내)을

설치하며, 토공부‧교량부를 구분하여 대피계단, 대피시설 등 반영

② 유지관리용측도: 부체도로 계획과 연계하여 반영

③ 상부 점검시설 : 천단부 종방향 점검로와 연결 사다리 설치

④ 측벽부 방음판 : 유지보수형 탈부착 방음판 적용(인력작업높이 고려 기초상단 2m)

⑤ 방음판 재질 : PC재질 현행 기준 준용, 태양광 방음시설 등 적용시 유리재질

제한적 적용, 화재 취약재질(PMMA, 목재형 등)* 사용 지양

* 흡음재는 정부 가이드라인에 맞춰 준불연 이상의 난연성능 필요

⑥ 상부 개방시설 : 제연설비 계획시 제연 및 소음성능, 경제성 등을 고려하여

천장부 루버, 기계식 개폐방안 등을 포함하여 검토

※ 도로터널 방재․환기시설 설치 및 관리지침(국토부, ‘21.11) 상 내용 준수

 향후계획

o 적용방안

- 실시설계 시행중인 노선부터 적용

- 공사중 노선은 현장여건, 사업비 등 여건을 감안하여 공사 주관

(시행)부서 판단 후 적용

o 향후계획

- 터널형 방음시설 설계시 제연설비 등 방재시설 계획, 공동구 규격

적정성 등 시설처 사전 협의

- 국가설계기준(KDS) 개정*에 설계표준(안)이 반영되도록 정부협의 추진

* 방음시설의 안전 향상을 위한 건설기준 개선연구 추진 예정(국토부, ～‘24)

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붙 임 자 료(별첨)

붙임 1 설계표준(안) 세부 검토자료

붙임 2 방음시설 화재안전을 위한 가이드라인(안) (국토교통부)

붙임 3 감사결과 처분 요구서