2013년도 설계실무자료집 - 터널공사

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7-12

터널 출구부 교통안전성 확보를 위한

직광영향 최소화 설계방안 검토

설 계 처-3354

(2013. 11. 11)

I 검토목적

고속도로 터널 출구부의 태양 직광영향에 의한 교통사고 위험을

최소화하기 위한 설계절차 및 차단시설 설치기준을 수립코자 함

※ 터널 출구부 교통사고 중

직광발생 터널에서 70% 발생

(교통처-1674, 2012.4.17)

[ 양지터널 출구부 직광영향 발생사례 ]

Ⅱ 추진경위 및 문제점

□ 추진경위

o 2010.11.22 : 터널 시공 및 유지관리실태 감사(감사실-2026)

- 터널 출구부 직광영향을 분석하여 표지판 등 정보제공 시설 설치방안 강구

o 2012. 4.17 : 태양 직광에 의한 교통사고 예방대책(교통처-1674)

- 도로전광표지(VMS) 이용하여 직광 안내정보 제공

o 2012. 7.30 : 터널 출구부 직광저감시설 설치방안 검토(건설처-3109)

- 공사중인 노선의 직광저감시설용 캐노피 삭제 및 VMS 설치

□ 문 제 점

o 태양 직광영향에 대한 설계절차와 적용기준이 없음

- 태양 직광영향 검토를 동서방향 터널 중 일부만 시행

- 선형, 지장물 및 도로 여건(절토고 높이, 수목, 방음벽 등) 등을 종합

하여 검토 필요

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o 설계사별 직광인지각도(시야범위) 및 위험등급 상이 [붙임#1 참조]

- 직광인지각도 적용 범위 : 설계사별 각각 상이(대부분 30° 이내)

구 분 평 면 수 직

A사 수평좌우 30°이하 상향 30°이하

B사 수평좌우 30°이하 상향 30°이하

C사 수평좌우 30°이하

불쾌감발생 범위 : 상향 30°이하

장애발생 범위 : 상향 10°이하

D사

1급(위험) : 수평좌우 17°이하

2급(경고) : 수평좌우 30°이하

1급(위험) : 상향 7°이하

2급(경고) : 상향 30°이하

․설계사별 위험등급 적용 상이 : 3~5개 등급 구분

o 태양 직광 위험 최소화를 위한 적극적인 차단시설 설치 필요

- 현재는 터널내 안내시설(VMS) 설치 위주 설계적용

Ⅲ 설계 기준 검토

□ 태양 직광의 영향범위 검토

o 출구부가 동 서측 각 60˚ 구간에 해당하는 터널은 일출 또는 일몰시

직광영향으로 인한 사고 위험 소지가 있음

< 태양 궤적 분포도 > < 출구부 태양궤적 영향 예 >

o 운전자의 직광 인지각도는 주요시야각 3°, 양호시야각 10° 임

(교통처-1674, 2012.4.17)

주) 출저 : 인적요인이 도로설계에 미치는 영향, 이수범 저(2001)

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o 검토결과

- 직광영향 검토 대상

․터널 출구부의 방향이 동 서측 각 60˚ 범위인 터널

- 직광 인지각도 설정 : 3개 상태로 구분 설계

구분	직광 위험범위	직광 영향범위	그 외 범위
수직	상향 3° 이내	상향 3° ~ 10°	상향 10° 초과
수평	양측 3° 이내	양측 3° ~ 10°	양측 10° 초과

   

   

   

□ 직광 차단시설 검토

o 터널 직광차단 필요연장 산정

- 태양 직광의 터널내부까지 영향 고려( 3° 기준)

- 터널 외부는 조도순응시간(3초) 운행거리의 50% 이상 차단

설계속도(km/hr)	120	100	80	60
조도순응거리	100m	83m	67m	50m
직광차단거리 (터널 외부)	50m	42m	34m	25m

 

* 조도순응시간(3초) : 도로의 구조․시설에 관한 규칙 제7장 입체교차 (터널과 이격거리)

o 종류 및 설치 기준

문형식 차단시설 수목 식재 방음벽 등

- 직광위험(주요시야각 3° 이내) 발생 터널에 대해서만 설치 검토

- 현장 여건을 감안하여 경제적인 차단시설을 선택 적용

- 직광차단 효과 향상을 위해 차단시설 혼합 적용 가능

※ 문형식 차단시설 설치검토(예시)

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□ 직광영향 검토 절차

o 노선 선형 계획단계에서 직광영향 검토 및 선형조정 방법으로

직광위험 최소화 설계 우선 시행

- 터널 출구부 직광영향 검토에 대해 설계 체크리스트 반영

→ 직광영향 검토 결과 보고서 작성

o 직광 영향범위는 3°이내, 10°이내 등 3단계로 구분하여 검토

o VMS 등 직광안내 표지는 시야각도 10° 이내 모든 터널에 설치

※ 직광영향 검토 설계흐름도

노선 선형 계획

평면 및 종단선형, 터널 위치 검토

터널출구부직광영향검토

․동서방향 태양궤적 범위내 대상

․지형 및 지장물 간섭 여부 확인

위험 범위 영향 범위 영향 범위 외

․수평 : 양방향 3° 이내

․수직 : 상향 3° 이내

․수평 : 양방향 10°

․수직 : 상향 3°~ 10°

․수평 : 양방향 10° 초과

․수직 : 상향 10° 초과

선형 변경 직광영향 상세 분석

․평면선형 변경 검토

․종단선형 변경 검토

․VMS 등 안내표지 설치

․차단시설 설치 검토(필요시)

차단시설 설계

․차단시설 설치 검토

․VMS 등 안내표지 설치

선형 및 터널 위치 결정

Ⅳ 적용방안

o 신규발주 노선부터 적용하며, 설계중인 노선은 직광영향 및 차단

시설 설치 검토 시행 (보고서에 검토 내용 수록)

※ 문형식 직광차단시설은 시험시공 후 상세설계기준 별도 수립

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설계시 직광영향 검토 현황

□ 설계과업별(업체별) 직광영향 검토 내용

◦ 직광인지 조건

직광 평면 좌우발생 범위 직광 수직발생 범위

구 분 평 면 수 직

A사 수평좌우 30°이하 상향 30°이하

B사 수평좌우 30°이하 상향 30°이하

C사 수평좌우 30°이하

불쾌감발생 범위 : 상향 30°이하

장애발생 범위 : 상향 10°이하

D사

1급(위험) : 수평좌우 17°이하

2급(경고) : 수평좌우 30°이하

1급(위험) : 상향 7°이하

2급(경고) : 상향 30°이하

※ 업체별 직광인지 범위 : 운전자 시야각 좌우 30°, 수직 30° 범위

◦ 직광위험등급

구분 입사각 등급 발생상황 영향시간 검토대책

A사

30°이상 안 전 직광없음(안전) - -

10°~ 30° 직광장애 백색화가능, 시계확인 장애 4~5시간 경고표지,

10°미만 직광위험 불능현휘, 시계확인 불가 - 직광저감시설

구분 등급 위험도 구분기준 검토대책

B사

위험

가장높음

↑

↓

가장낮음

시야각 6°이내 직광사입 직광위험 표지판설치 및

경계 시야각 20°이내 직광사입 VMS에 의한 직광위험 경고

주의 시야각 60°이내 직광사입 발생구간의 연장에 따라

잠재 시야각 100°이내 직광사입 직광위험 표지판 설치

붙 임 #1

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구분 등급 발 생 조 건 검토대책

 

C사

A ∙직광이 발생하지 않는 구간 -

B

∙직광발생 시간 1시간 이내, 태양고도 사이의

각도가 3~30°인 구간

-

C

∙직광발생 시간 1~2.5시간, 태양고도 사이의 각

도가 3~30°인 구간,

∙태양고도 사이의 각도가 5°이내, 20분간 지속되

는 구간

직광위험 표지판

D

∙직광발생 시간 2~5시간, 태양고도 사이의 각도

가 3~30°인 구간,

∙태양고도 사이의 각도가 3°이내, 40분간 지속되

는 구간

직광위험 표지판

직광인지시설

E

∙직광발생 시간 5시간 이상, 태양고도 사이의

각도가 3~30°인 구간,

∙태양고도 사이의 각도가 3°이내, 1시간이상 지

속되는 구간

직광인지시설

직광저감시설

구분 등급 위험구분 직광위험율 기준 영향시간 검토대책

D사

A 직광 위험구간 위험율 80%이상 5.2 직광저감시설

B 직광 경고구간 위험율 60~80% 4.0 직광저감 또는 인지시설

C 직광 잠복1구간 위험율 40~60% 2.0 직광위험 표지판

D 직광 잠복2구간 위험율 20~40% - -

E 직광 안전구간 위험율 0~20% - -

※ 위험등급 : 직광 입사각 및 직광 지속시간을 고려하여 적용

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□ 기존 고속도로 직광인지 조건 및 위험등급 설계적용 사례

◦ 직광인지 조건

구 분 노선 진행방향 평 면 수 직

울산~포항

고속도로 건설공사

남서에서

북동방향

수평좌우 30°이하 상향 30°이하

충주~제천

고속도로 건설공사

동쪽에서

서쪽방향

수평좌우 30°이하 상향 30°이하

목포~광양

고속도로 건설공사(9공구) 남서에서

북동방향

수평좌우 30°이하 상향 30°이하

상주~영덕

고속도로 건설공사

남서에서

북동방향

수평좌우 30°이하 상향 30°이하

부산외곽

고속도로건설공사

남서에서

북동방향

수평좌우 30°이하 상향 30°이하

◦ 직광위험등급

구 분 직광위험등급

울산~포항

고속도로

건설공사

등급 위험구분 직광위험율 기준 직광영향시간 A 직광 위험구간 위험율 80% 이상 5.2

B 직광 경고구간 위험율 60~80% 4.0

C 직광 잠복1구간 위험율 40~60% 2.0

D 직광 잠복2구간 위험율 20~40% -

E 직광 안전구간 위험율 0~20% -

충주~제천

고속도로

건설공사

목포~광양

고속도로 (9공구)

입사각 등급 발생상황 직광영향시간

30°이상 안 전 직광없음(안전)

겨울기준

3.0시간

1 0 ° ~

30° 직광장애 백색화가능, 시계확인 장

애

10°미만 직광위험 불능현휘, 시계확인 불가

상주~영덕

고속도로

건설공사

등급 태양 입사각 직광지속시간 대처방안

A 3°이내 1시간 이상

직광저감시설

B 30°이내 3시간 이상

C 30°이내 2~3시간 미만 직광인지시설(VMS)

D 30°이내 1~2시간 미만 직광위험 표지판

부산외곽

고속도로

건설공사

※ 직광위험등급은 계절에 따른 태양 입사각과 직광 지속시간을 고려하여 적용

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관련 용어 정의

o 직광저감시설 : 운전석 정면에서 태양광 투사로 발생하는 글레어 현상을

저감하기 위한 시설

o 조도순응시설 : 터널내부와 외부의 급격한 명암변화에 의한 시각장애를

완화하기 위한 시설

o 조도순응시간 : 조도변화에 순응(명순응, 암순응)하는데 필요한 시간

‘도로의 구조․시설 기준에 관란 규칙’ 해설편에 따라 3초 적용

o 암순응 : 조명이 밝은 조건에서 어두운 조건으로 변할 때, 사람의 눈이

적응하는 것으로 명순응의 반대 경우

o 명순응 : 조명이 어두운 조건에서 밝은 조건으로 변할 때, 사람의 눈이

그 상황에 적응하여 시력이 회복되는 상태

o 블랙홀 현상 : 터널 입구로 들어갈 때 밝은 곳에서 갑자기 어두운 곳으로

들어가면서 동공이 열리며 앞이 검게 안보이는 현상

o 화이트홀 현상 : 터널 출구로 나갈 때 어두운 곳에서 갑자기 밝은 곳으로

나가면서 동공이 작아지며 앞이 하얗게 안보이는 현상

o 글레어 현상 : 시야 내에 강한 광원이 눈에 들어와서 일시적으로 시각

장애가 발생하는 현상

붙 임 #2