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7-7 단부 가드레일 개선방안 검토 도 로 처-3728

(2009. 8. 25)

Ⅰ. 목 적

고속도로 단부 가드레일의 기준이 미수립되어 있어 차량이 단부에 충돌시 차량내부로 가드레일이 관통되어 탑승자에게 직접적인 상해를 입히는 교통사고가 발생되거나 절․성경계부로 차량이 추락되어 이에 대

한 성능 평가 기준 및 개선방안을 수립코자 함.

☞ 개선사항 : 단부 가드레일(기준수립), 절성토부 가드레일 설치기준 개선

Ⅱ. 현행기준

□ 단부 가드레일

o 관련기준

도로안전시설 설치 및 관리지침

(국토부)

표준도

(한국도로공사)

성토구간

지주

절토구간

0.5m 이상

절

성

토

경

계

차량 진행 방향

평면도 정면도

765

400

200

350

765

400

o 도로안전시설 설치 및 관리지침(국토부)에 정형화된 단부처리의

예시만 있고 성능평가기준(탑승자 보호성능 등)은 없음

□ 절․성토부 가드레일

o 깍기고 1.5m이상 되는 지점에서 깍기부 측으로 최소20m이상

연장하여 지주 간격 4m로 설치(국토부 기준은 가드레일 설치

간격이 미표시)

429

Ⅲ. 문 제 점

□ 단부 가드레일

o 성능평가기준(탑승자 보호성능 등)이 미수립되어 있으며 기존

단부 가드레일 충돌시험 실시결과, 국토부 지침 및 한국도로공사

표준도 기준 모두 차량 앞좌석까지 관통됨

o 충돌 시험 결과(도로교통기술원, 2007. 7.27)

가드레일 단부 충격 차량내부

※ 미국(NCHRP 350)과 유럽(CEN)의 경우 단부 가드레일의 성능

평가 기준 및 충돌시험 조건 등에 대하여 기준이 수립되어 있음.

(붙임참조)

□ 절․성토부 가드레일

o 깎기 쌓기 경계부에 설치된 가드레일 지주 간격이 4m (SB1등급)

명시되어 있어 방호울타리 본선등급(SB3등급)에 미달되며, 대형화

물차의 충격시 성토부 하부로 추락되는 교통사고가 발생됨.

※ 가드레일은 차량이 도로밖으로 이탈하는 것보다 충돌하는 것

이 사고의 치명도를 감소시킬 수 있는 경우에 설치함을 원

칙으로 규정되어 있음

Ⅳ. 개선방안

□ 단부 가드레일 성능평가 기준(안)

o 충돌시험

방호울타리 단부처리시설 (L)

L/2

W

W

W

W

2L/3

차량폭의 1/4

차량폭의 1/4

TEST 5

TEST 4

15o

165o

o

TEST 2

TEST 1

차량폭의 1/4

430

o 충돌시험 방법

시험 등급

충돌 속도

(km/h)

차량 중량

(kg)

충돌 방법 충돌 방향

SB1 60

900 시험 1 차량폭의 1/4

1,300

시험 2 정면충돌 (시설중앙)

시험 4 측면 15〫충돌

900 시험 5 측면 165〫충돌

SB2, SB4 80

900 시험 1 차량폭의 1/4

1,300

시험 2 정면충돌 (시설중앙)

시험 4 측면 15〫충돌

900 시험 5 측면 165〫충돌

SB3, SB5,

SB6, SB7

100

900 시험 1 차량폭의 1/4

1,300

시험 2 정면충돌 (시설중앙)

시험 4 측면 15〫충돌

900 시험 5 측면 165〫충돌

☞ 시험5의 경우는 중분대 또는 대향차로 주행차량이 충돌 가능성이 있는

경우 등에 한하여 실시하고, 그 외의 경우는 생략함.

o 탑승자 보호성능 기준

기준 항목 단위 한계 값

탑승자 충돌속도(종․횡방향),THIV km/h

44

(시험 1,2)

33

(시험 4,5)

탑승자 가속도(종․횡방향),PHD g 20

431

o 계측항목 및 방법

계측 목적 계측 항목 계측 방법

충돌조건 확인

차량중량 축중계 등으로 차량의 축중을 측정하여 합산

충돌속도 각종속도측정 장치 및 고속카메라 사진 분석으

로 측정

충돌각도 차륜의 궤적으로 측정

기

준

에

기

초

한

성

능

확

인

단부처리

시설의거동

시설물의 차량 관통 고속촬영, 비디오촬영 및 육안으로 측정하여

기록

시설물의 주요 부재

분리 정도

고속촬영, 비디오촬영 등으로 확인하여 실측을

통하여 기록

변형거리 측정, 기록 실측을 통해 전후방의 최대 변형량을 측정하여

표기법에 따라 기록

차량의 거동부재의

비산상황

육안으로 확인한 사항을 기록하고 도면과 사진

을 첨부

탑승자보호

성능

탑승자 충돌속도

(THIV)

수평 2성분의 차량중심 가속도와 Yaw 각속도를

측정하여 계산법에 따라 구함

탑승자 가속도

(PHD)

수평 2성분의 차량중심 가속도를 측정하고

10ms 이동평균 최대가속도를 구함

충돌 후

차량의

거동

차량의 전복유무 육안으로 차량의 전복유무를 확인하여 기록

차량의 거동 고속촬영, 비디오촬영 및 육안으로 확인한 차량

의 충돌거동과 궤적 등을 자세히 기록

□ 절․성토부 가드레일

o 깎기 쌓기 경계부에 설치된 가드레일 지주 간격은 설치되는 구간

의 방호울타리 등급(SB1, SB3)에 맞추어 설치토록 표준도 변경

Ⅴ. 추진계획

□ 단부 가드레일 성능평가 기준(안)

o 설계심의 후 기준 확정 및 전문시방서에 등재 : 2009. 10한

o 기준확정 후 국토해양부로 건의하여 도로안전시설 설치 및 관리

지침 개정시 반영되도록 조치예정

□ 협조사항

o 설계기준 개선사항 : 절․성토부 가드레일 간격 삭제 등 표준도

개정․반영(설계처)

붙 임 : 단부 가드레일 성능평가 기준 외국사례 1부. 끝.

432

단부 가드레일 성능평가 기준 외국사례

□ 유럽통합기준(CEN)

o 충돌시험 조건 및 종류

방호울타리 단부처리시설 (L)

L/2

W

W

W

W

2L/3

차량폭의 1/4

차량폭의 1/4

TEST 5

TEST 4

15o

165o

o

TEST 2

TEST 1

차량폭의 1/4

o 성능 평가 기준

위험도 평가등급 평가지수별 한계값

A ASI≤1.0 THIV≤44Km/h in tests 1&2 PHID≤20g

THIV≤33Km/h in tests 4&5 PHID≤20g

B ASI≤1.4 THIV≤44Km/h in tests 1&2 PHID≤20g

THIV≤33Km/h in tests 4&5 PHID≤20g

□ 미국(NCHRP 350)

o 충돌시험 조건 및 종류

방호울타리 단부처리시설

L/2

W

W

W

교통류의 진행방향

W

TEST 31

Degree = 0o

Offset = 0

TEST 39

Degree = 20o

TEST 30

Degree = 0o

Offset = W/4

TEST 32 and 33

Degree = 15o

Offset = 0

방호울타리 단부처리시설

W

TEST Degree

34 15o

35 20o

W

Critical Impact Point (CIP)

Beginning of LON

TEST 35

TEST 34

TEST 34 and 35 (For Gating Device)

방호울타리 단부처리시설

W

TEST Degree

36 15o

37 20o

38 20o

W

Critical Impact Point (CIP)

Beginning of LON

TEST 38

TEST 36 and 37

TEST 36, 37, and 35 (For Nongating Device)

433

o 성능평가기준

평가

항목

평가기준 적용할 시험a

구조적

적합성

A. 시험체는 차량의 방향을 복귀시켜야 한다. 시험체의 횡방향 변형량이

합당하다 할지라도 차량이 방호구조물을 관통하거나 아래로 파고들어

가거나 넘어가지 않아야 한다.

35, 36, 37, 38

C. 시험체의 성능이 차량의 방향복귀, 한계진입거리, 정지거리 등에 대하

여 합당해야 한다.

30, 31, 32, 33,

34, 39

탑승자

위험도

D. 시험 구조물로부터의 분리된 요소, 조각이나 다른 파편들이 탑승자 객

실에 관통하거나 그럴 가능성이 있어서는 안되며 차량이나 보행자, 작

업장의 작업원에 대한 과도한 위험을 주어서는 안된다.

all

F. 비록 적정한 Rolling, Pitching, Yawing이라도 차량은 충돌 시 혹은 충

돌 후에 바로 서 있어야 한다.

기준 G에 없는

모든것

G. 필수적이지는 않지만, 차량은 충돌중이나 충돌 후에 바로 서 있는 것

이 바람직하다.

31b, 32b, 33b,

34b, 35b, 36b,

37b, 38b, 39b

H. 탑승자 충돌속도는 다음을 만족하여야 한다.

탑승자 충격속도 한계치 (m/sec)

분류 제안값 최대치

종방향과 횡방향 9 12

30, 31, 32, 33,

34, 36

I. 탑승자의 최대가속도는 다음을 만족하여야 한다.

탑승자 최대가속도 한계치 (g's)

분류 제안값 최대치

종방향과 횡방향 15 20

30, 31, 32, 33,

34, 36

J. (선택) Hybrid Ⅲ Dumy 시험결과가 연방규정(Federal Regulation) 시

방의 49편 5장 571.208의 평가기준을 만족시켜야만 한다.

30, 31, 32, 33,

34, 36

충돌 후

차량의

거동

K. 충돌 후 차량의 궤적이 인접 차로로 침범하지 않는 것이 바람직하다. all

L. 종방향 탑승자 충돌속도는 12m/sec를 넘어서는 안되고 탑승자의 종방

향 최대가속도는 20g를 넘어서는 안된다.

35, 37, 38, 39

M. 차량이 시험구조물과의 접촉이 끝나는 시점에서 측정된 차량의 이탈

각도는 충돌각도의 60%보다 작아야 한다.

35, 36, 37, 38,

39

N. 시험체 후방에서의 차량궤적이 합당해야 한다.

30, 31, 32, 33,

34, 39