2013년도 설계실무자료집 - 터널공사

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7-13

운전자 시(視) 환경을 고려한

터널조명 밝기 환산계수 기준 개선

시 설 처-3978

(2013. 12. 17)

I 추진배경

□ 국내 고속도로에 적합한 터널조명 밝기 환산계수 수립으로

최적의 터널조명환경 구현

□ 공용년수 및 교통량에 따라 차등화된 터널조명 운영기준 수립

으로 공사비 및 유지관리비 절감

Ⅱ 현실태 및 문제점

□ 현 실 태

o KS 터널조명 밝기기준은 휘도값으로 규정하지만, 설계 및 운영은 조도값

으로 환산 적용

o 터널조명 밝기기준 [한국산업규격(KS), 도로안전시설 지침(국토부)]

구 분

구간별 밝기 (교통량 보통 기준)

비 고

입구부 기 본 부 출 구 부

휘 도 [cd/m2] 200～11 9 18～45 밝기 기준값

조 도 [lx] 2,600～150 120 240～600 설계 및 운영값

o 밝기 환산계수 : 휘도 1 [cd/m2] = 조도 13 [lx]

▪조 도 : 단위면적에 비춰지는 빛의 양 [lx]

▪휘 도 : 물체의 빛나는 정도, 물체로부터 반사된

빛이 눈에 들어오는 양 [cd/m2]

□ 문 제 점

o 국내 고속도로 터널환경을 고려한 밝기 환산계수 기준이 없어,

현재 일본 연구사례 준용

- 일본 도로에 관한 연구결과(1984년)를 국내 도로에 적용

o 국내 밝기 환산계수 연구 사례는 전무

2013년도 설계실무자료집 - 터널공사

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Ⅲ 조명환경 실태조사

□ 측정방법

o 측정대상 : 영동선 마성터널 등 38개소

* 형광등․고압등 터널중 준공 연도별 2～4개소 선정 (# 세부터널 : 붙임참조)

o 측정일자 : 2012. 7. ~ 2013. 5.

o 측정방법

- 기본부 조도 휘도를 KSA 3701, 3703에 의거 시행

- 현장 여건 및 신뢰성 확보를 위해 보수 전·후 2회 측정

□ 측정결과 분석

o 교통량 및 공용년수에 따른 밝기 환산계수 변화

10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

12.5

13.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

공용년수[년]

평

균

조

도

환

산

계

수

[lx/cd/㎡]

10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

12.5

13.0

- 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000

평

균

조

도

환

산

계

수

[lx/cd/㎡]

교통량[천대]

[평균조도환산계수/교통량] [평균조도환산계수/공용년수]

▪ 터널별 측정결과 분석을 통한 밝기 환산계수 도출

구 분 평균노면휘도

[cd/m2]

평균노면조도

[lx]

밝기 환산계수

[lx/cd/m2]

측정값 15.9 185.0 11.6

* 터널별 세부 평균값 : 붙임참조

▪ 교통량, 공용년수에 따라 밝기 환산계수 차등 적용 필요

- 교통량및공용년수증가시노면밝기환산계수는상승(노면반사율및휘도저하)

- 누적 통행 교통량 20,000[천대], 공용년수 4[년] 미만에서 환산계수 값은

10~11.6으로 급격히 변화하고 그 이상에서 안정화

2013년도 설계실무자료집 - 터널공사

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o 조명기구 보수 전후에 따른 밝기 변화\

[보수▪세척 전] [보수▪세척 후]

▪ 기본부 밝기 기준값 9 [cd/m2] 이상 만족 (보수율 감안)

▪ 휘도개선을 위해서는 조명기구 세척과 노면 세척 병행 필요

- 조명기구 세척 전·후 조도 증가율(14.3%)에 비해 휘도 증가율(3.2%)

은 낮음

구 분 보수전 보수후 증감율(%)

평균노면휘도 [cd/m2] 15.4 15.9 3.2%↑

평균노면조도 [lx] 161.8 185.0 14.3%↑

밝기환산계수 [lx/cd/m2] 10.5 11.6 10.5%↑

※ 기 타

o 측정분석결과는“한국조명전기설비학회”, 2013 추계학술대회, 우수논문상수상

* 제 목 : 『국내 고속도로 터널조명 환경분석에 의한 평균조도환산계수 재정립』

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Ⅳ 결 론

□ (설계) 터널조명 밝기 환산계수 개선 적용

구 분 현 행 개 선 비 고

환산계수 [lx/cd/m2] 13 12 △ 7%

o 신규설계시반영하고, 현시공중인터널은현장여건을반영하여설계변경

□ (운영) 교통량 및 공용년수를 감안 밝기 환산계수 추가 차등 운영

구 분 교통량

공용년수(년)

1년 2년 3년 4년

밝기

환산계수

[lx/cd/m2]

많음 10 12 12 12

보통 10 11 12 12

적음 10 10 11 12

※ KS 교통량 기준(편도) 적용[단위 : 차량대수/시간/차로]

- 많음(1,000 이상), 보통(1,000 미만∼300 초과), 적음(300 이하)

※ 터널상황이 곡선부, 종단구배, 기타 위험이 예상되는 경우 제외

Ⅴ 기대효과

□ 터널조명등 감소로 초기공사비 절감

o 2016년까지 건설되는 신규터널 168개소 적용시 : 224억원 절감

□ 운영조도 축소에 따라 전력료 절감

o 공용중인 터널 364개소 적용시 : 연간 16억원 절감

□ 운전자의 시(視)환경 개선으로 주행 안전성 확보

# 붙 임 : 1. 터널 조명환경 측정 대상터널

2. 터널조명 밝기 측정자료 및 분석

3. 절감액 산출 근거

4. 터널조명 적용 기준조도

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터널조명 적용 기준조도

□ 현 행 [설계속도 100km/h기준]

교

통

량

구분 포장

경계부(161m) 이행부(170,204,254m) 기

본

부

출구부(161m)

1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4

많음

거리[m] 80 27 27 27 34 34 34 34 34 - - 47 47 47 20

조도

[룩스]

콘크

리트

2,600 2,600 2,090 1,580 1,060 530 340 240 180 - - 145 300 440 590 730

보통

거리[m] 80 27 27 27 34 34 34 34 34 34 - 47 47 47 20

조도

[룩스]

콘크

리트

2,600 2,600 2,090 1,580 1,060 530 340 240 180 150 - 120 240 360 480 600

적음

거리[m] 80 27 27 27 34 34 34 34 34 34 50 47 47 47 20

조도

[룩스]

콘크

리트

2,600 2,600 2,090 1,580 1,060 530 340 240 180 150 120 95 200 290 390 480

□ 개 선(환산계수 : 12) [설계속도 100km/h기준]

교

통

량

구분 포장

경계부(161m) 이행부(170,204,254m) 기

본

부

출구부(161m)

1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4

많음

거리[m] 80 27 27 27 34 34 34 34 34 - - 47 47 47 20

조도

[룩스]

콘크

리트

2,400 2,400 1,930 1,460 980 490 320 220 170 - - 135 280 410 550 680

보통

거리[m] 80 27 27 27 34 34 34 34 34 34 - 47 47 47 20

조도

[룩스]

콘크

리트

2,400 2,400 1,930 1,460 980 490 320 220 170 140 - 110 220 335 445 560

적음

거리[m] 80 27 27 27 34 34 34 34 34 34 50 47 47 47 20

조도

[룩스]

콘크

리트

2,400 2,400 1,930 1,460 980 490 320 220 170 140 110 90 185 270 360 450

※ 설계속도 및 교통량에 따라 조명구간별 기준 조도 및 거리 가변

※ 공용중인 터널은 교통량 및 공용년수를 고려하여 환산계수 적용

붙 임 #4