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9-11 제설 취약지점 염수분사설비 설치운영방안 도 로 처-3590

(2009. 8. 14)

Ⅰ 배 경

ㅇ 현재 일부 취약구간에 설치 운영중인 염수분사설비에 대한

운영효과 분석을 통하여 확대시행 여부를 검토하고

ㅇ각 기관별로 설치된 다양한 형식의 염수분사설비를 표준화

하여 효율적으로 설치ㆍ관리코자 함.

※ 그 간의 추진경위

ㅇ 1996. 8 : 적설한냉지역 융설시스템 시험설치 방침수립[설계이16210-246]

ㅇ 1999. 12 : 도로결빙방지시스템 시험설치(4개소)

- 전기전열식(둔내터널 등 2개소), 약액분사식(진부터널)

ㅇ 2004. 6 : 도로결빙방지시스템 운영효과 분석[도로도07118-30448]

- 전기전열식방식은 운영상 단점이 많아 운영 중지

(온도가열에 장시간소요, 유지관리고가, 전열선파손등)

- 약액분사방식은 결빙사고 다발지점에 대한 사고예방차원의

설치 필요

ㅇ 2004. 12 ~ : 사고예방차원의 염수분사설비 현장 설치운영

ㅇ 2008. 12 ~ : 감사지적사항[제설취약지점 염수분사장치 표준화에 관한사항]

Ⅱ 설치현황

□ 위치별 설치현황

구 분 계

자동염수

분사방식

원격조정 염수분사방식

일반구간 하이패스

설치개소 79 11 40 28

설치연장(km) 38.1 6.5 23.6 8.0

중분대 39 - 11 28

갓 길 35 7 28 -

노 면 5 4 1 -

설치

구간

별

본 선 37 2 24 11

교 량 3 1 2 -

터널입출구 17 8 9 -

나들목 22 - 5 17

585

□ 형식별 구분

구 분

자동 염수분사방식

<노면자동감지>

원격조정 염수분사방식

<CCTV, 노선순찰등 인력확인>

일반구간 하이패스

개

요

도

분 사

방 식

센서에 의한 자동염수분사 유․무선 등을 이용 원격조정

영업소 사무실내 스위치

조작으로 염수분사

구 성

- 노면감지센서

- 염수탱크, 펌프, 분사노즐

- 염수탱크, 펌프, 분사노즐

- 유․무선 통신시설

염수탱크, 펌프, 분사노즐

□ 형태별 특징

- 자동염수분사방식 : 경부선 408km 달래내 고개등 11개소

개 요

설비의

구성

설치내용 장․단점

노면기상 자동감지 후

염수자동분사

기후측정장치

결빙감지기

노면감지기

염수탱크

모터펌프

노 즐

- 6,486m(2차로)

개소당 590m

(8.4m/노즐간격)

- 공사비(2차로)

176만원/m

- 장점

◦ 전자동방식으로

사용편리

◦ 신속대처 가능

- 단점

◦ 설치비 고가

◦ 고장시 수리 어려움

(외산장비로 수리기간 과다)

- 원격조정 염수분사방식

586

구 분 A-Type B-Type C-Type D-Type

개 요

◦ 고압펌프 이용 분사

◦ 유선, 무선통신방식

◦ 저압펌프로 노면경사

이용

◦ 무선통신방식(휴대폰)

◦ 펌프 및 노즐 1set으로

구성

◦ 유선, 무선통신방식

◦ 각 노즐에 압력밸브

설치

◦ 무선통신방식(휴대폰)

대관령4터널등 3개소 석수나들목등 15개소 영동터널등 13개소 조남 분기점등 9개소

사진

A

B

C

D

설비의

구성

염수탱크(8,000ℓ)

초고압 피스톤

펌프(8HP)

염수탱크(8,000ℓ)

모터펌프(6HP)

염수탱크(6,000ℓ)

모터펌프(1HP)

※모터 및 노즐 1SET

염수탱크(10,000ℓ)

모터펌프(11HP)

설치

연장

940m(20m) 670m(23m) 470m(77m) 550m(34m)

장점

◦ 고압펌프 이용 동시 살포

◦ 설치비 저렴

◦ 설비 단순

◦ 저압방식으로 종단 및

횡단경사가 심한 곳에

적합

◦ 각 밸브에서 동일압력

으로 순차적으로 분사

가능

◦ 시점부터 순차적 분사

가능

◦ 동일한 압력으로 분사

가능

단점

◦ 구내통신방식으로

통신선 인입 필요

◦ 저압방식으로 전체살

포에 장시간소요

◦ 각 개소당 노즐 및 펌

프 설치로 시설 복잡

◦ 설치비 고가

◦ 각 노즐에 압력밸브 설치로

설비 복잡

◦ 설치비 고가

공사비

(2차로)

3.6만원/m 5.2만원/m 7.3만원/m 11만원/m

587

Ⅲ 효과분석

□ 초기대응 능력 측면

ㅇ 산악구간(터널,교량 입출구부) 및 하천 인접구간등 기온변화가 크

고

습도가 높은 노면결빙 취약지점의 초기대응 효과 우수

ㅇ 어는비, 서리, 안개등에 의한 기습 노면결빙 예상시 신속한 대응가능

ㅇ 분기점, 나들목, 지사간 경계구간(사각지대) 초기대응 효과 우수

ㅇ 지정체로 인한 제설작업차량 현장접근 곤란시 효과적 대응

ㅇ 적기 제설작업 시행으로 사고예방효과 큼

- 원격조정 자동염수분사설비 설치 전․후의 교통사고는 설치 전 7건,

설치 후 3건 발생으로 57%의 사고감소 효과를 나타냄

(검토대상 : 2년 이상 가동한 28개소)

- 경부선 달래내고개의 완전자동염수분사설비 설치구간은 설치 후

3년간 사고 발생 없음.

※ 해외 적용사례 및 효과 (교량 및 터널입출구부)

적용 사례 설치 효과

미국 미시시피

교량

- 설치 후 교통사고 70% 감소

* 미시시피 교통국. 1999. Annual operation report

캐나다 온타리오

교량

- 설치 전 교통사고 : 14건(동계기간 연평균)

- 설치 후 교통사고 : 0건

* Boschung Corp. 2000. Boschung annual report

독일 연방 교통국

- 설치 후 교통사고 57.9% 감소

- 제설 및 자동차 연료 사용량 감소

* 독일연방교통국. 1993.

캐나다 ICBC

- 설치 후 교통사고 57.9% 감소

* 캐나다 겨울철 도로연구 보고서

588

□ 운영 및 유지관리 측면

ㅇ 운영관리

- 24시간 현장관리체계(지사상황실, 터널관리동, 순찰반 등) 유지로

필요시 원격조정을 통한 작동으로 효과적임

ㅇ 유지관리

- 노즐막힘 방지를 위해 주기적인 살포 및 청소 필요

- 설해 대책기간 종료 후 염수탱크, 배관, 노즐등의 염수제거

- 자동염수분사방식은 외산장비로 보수애로

⇒ 부품구입 및 유지보수가 용이한 국산설비 필요

□ 시설설치 등 현장 적용성

ㅇ 각 기관별 다양한 형식의 염수분사설비가 설치되어 있음.

⇒ 효율적인 관리를 위한 원격조정 염수분사설비에 대한 표준화

된 기준 정립이 필요 (염수탱크용량, 노즐간격, 분사방식 등)

□ 고객 민원 측면

ㅇ 최초 염수분사 시 고객민원 일부 발생

- 갑작스런 염수분사로 인한 교통사고 위험 및 주행차량에 염수가

묻어 이에 대한 민원 발생우려

⇒ 염수분사설비 전방에 안내표지 설치 필요

※ 종합의견

ㅇ 기후적특성에 따른 기습강설, 어는비, 산악 및 하천지역의

노면결빙 우려지역에 신속대응효과가 있음

ㅇ 지,정체구간 및 연결로구간의 초기대응 효과가 우수하여

제설취약구간에 연차적으로 확대적용

ㅇ 효율적인 관리를 위한 원격조정 염수분사설비 표준화 필요함

589

Ⅳ 설치 및 운영기준

□ 설치지역 : 터널 입․출구부, 교량구간, 응달부, 사고다발지역, 연결로

(IC, JCT, 휴게소) 및 지사간 경계구간등 제설취약지점

□ 분사방법

구 분 갓길 분사형 중분대 분사형

개념도

염수탱크 분사각 : 상향 2˚ 이내

40㎝이내

제어

함 펌프

15㎝ ←2% 60㎝

염수탱크

제어

함 펌프

←2% 자연유하

중분대분사형

장 점

- 염수분사설비 유지관리 편리

- 분사소요시간 짧음

- 횡단구배 이용한 자연유하로

저압펌프 사용가능

- 민원발생 최소화

단 점

- 갓길분사로 인한 고압펌프 필요

- 고압분사로 인한 민원발생 우려

- 자연유하 방식으로 염수분사시간

다소 소요

- 본선횡단으로 배관설비 다소불리

기 준

- 본선구간

․ 편도 2차로 이하 : 갓길 분사형

․ 편도 3차로 이상시 : 갓길 분사형 (차로폭을 고려하여 중분대 병행설치)

※ 단: 종․횡단구배를 고려하여 노면경사가 높은곳에 분사되도록 위치변경

- 연결로구간

․ 편도1차로 : 종․횡단경사 높은 구간에서 자연유하식 사용

․ 편도2차로이상 : 본선구간 준용

- Hi-pass차로구간 : 도로처-4183호(2008.11.10)에 의거 조치

작동

방법

- 유ㆍ무선 통신을 이용한 원격조정 분사방식

갓길분사형

590

□ 염수살포 및 저장기준

ㅇ 살포능력

- 작동 후 10분이내 강설량에 따라 40 ~ 100ml/㎡ 살포

ㅇ 염수저장탱크 용량

구 분

염수살포장치 연장

500m이하 500m~1,000m 1,000m이상

용 량 5,000ℓ이하 10,000ℓ이하 15,000ℓ이하

※ 연장 500m 1회 분사량 200~300ℓ , 10회 이상 사용량기준

영업소구간은 : 도로처-4183호(2008.11.10)에 의거 조치

ㅇ 폄프형식 : 중앙집중식 펌프

- 고압식 : 노즐분사가 10m이상 되도록 압력을 가할 수 있는 방식

(펌프1개소의 압력으로 500m이내 배관된 노즐에서 10m이상 분사가능한

능력보유 필요, 2차로기준)

- 저압식 : 갓길 또는 중분대사용

(종,횡단경사가 높은 구간으로 자연유하가 가능한곳)

□ 노즐기준

ㅇ 간 격 : 40±15m (종단경사 고려 간격조정)

※ 현재 설치된 염수분사설비 노즐설치 평균간격 40m에 현장여건 (종․횡단경사 등)

고려 최대15m 가감하여 적용가능

ㅇ 분사각 : 상향 2˚이하 (횡단경사 고려 각도조정)

※ 노즐높이 15㎝에서 분사시 최고높이 40㎝이하 (표준차량 바퀴높이 60㎝)

□ 기 타

ㅇ 동계기간 염수분사설비 사용 후 염수탱크, 배관, 노즐부 염수제거

및 분기1회 작동상태 확인등 유지관리 실시

ㅇ 갑작스런 염수분사로 인한 운전자들의 혼란 및 교통사고 예방을

위한 안내표지판 설치(전방 200m)

염전수방분 사구간 200m

850

1,600

(규격 1,600㎜×850㎜, 녹색바탕, 흰색글씨)

염수분사구간

전방 200m

2,000

1,000

591

Ⅴ 장ㆍ단기 설치계획

□ 장․단기 염수분사설비 설치계획

구 분 계 2009년 2010년 2011년

설치개소 19 3(A급) 6(B급) 10(B급)

연 장(m) 33,600 12,600 11,000 10,000

소요예산(억) 24 9 8 7

＊ 1) 강설일수, 교통량, 최근5년 동계기간 사고건수 등을 기준으로 A~C등급 분류

2) 취약구간 염수분사설비 설치여부 평가현황 : 붙임 1

ㅇ 등급평가에 따른 조치계획

구 분

평가결과

조치계획

비 고

전 체 (등급평가점수)

제외대상

(기설치, 확장 등)

조치

대상

현장

요청

계 81 27 54 19

A급 7 2 5 3 2009년 A : 9점 이상

B급 40 10 30 16 2010년 B : 6~8점

C급 34 15 19 0 2011년 C : 5점 이하

＊ 평가 기준

가중치

구 분 4점 3점 2점 1점

강 설 량

(연평균) 20일 이상 15~19일 10~14일 9일 이하

교통사고

(5개년평균) 10건 이상 5~9건 3~4건 2건 이하

교 통 량

(AADT) 10만대 이상 5~9만대 2~5만대 2만대 이하

592

Ⅴ 결 론

□ 기설치 운영중인 염수분사설비는 효과가 있는 것으로 분석됨.

□ 향후 설치형식은 특별한구간 이외는 설치비 및 유지관리비가

저렴한 원격조정염수분사방식을 적용하는것을 원칙으로 하고,

세부형식은 현지 도로폭원, 기하구조등 현지상황를 고려 선정

토록 함.

□ 염수분사설비는 본 설치 및 운영기준에 의거 장,단기계획에

따라 년차별 확대설치

□ 강설일수, 사고건수, 교통량 등 지속적분석을 통해 염수분사설비

필요지점 추가 재검토 (신설노선포함)