설계행정

터널공 ❙ 365

교통 및

기하구조

토 공

배수공

구조물공

포장공

터널공

부대공

기 타

77

터 널 공

터널 내장재 설치기준 개선 설계처-3604

(2016.11.30)

1 검토목적 및 추진경위

□ 검토목적

터널 내부의 양호한 시각 환경 확보 및 주행조건 향상 등을 목적으로

설치하는 터널 내장재(타일, 도장 등)와 관련하여 수요자 중심의 합리

적인 터널 내장재 설치기준을 수립하고자 함

※ 터널 내장의 목적 (도로설계요령-터널편)

- 조명효과 향상, 시선유도 효과 및 시각 환경 향상

- 터널 벽면 위치를 인식시켜 교통 안전 유도

- 터널 벽면의 요철을 균등화하여 벽면의 미관 정비

□ 추진경위

o 1999. 8 터널 내장재 설치기준 검토 (설심이13201-773)

* 터널연장 300m미만 미설치, 1000m미만 높이 2.0m, 1000m이상 높이 3.0m

o 2006.12 터널 내오염도장 확대시행 (건설계획처-4472)

* 터널연장 1000m미만은 내오염도장, 타일 등 재질 다양화 적용

* 1000m 이상 터널은 화재에 대한 안정성 추가조사 후 개선방안 마련

o 2008. 1 터널 내오염도장 적용방안 개선 (건설계획처-115)

* 터널연장 1000m미만은 내오염도장, 1000m이상은 타일 적용

o 2010. 4 터널 내부미관 및 시선유도 향상방안 검토 (설계처-1578)

* 디자인(선) 두께30～50cm, 위치(높이) 황금비율(4:6) 높이, 색상중․고채도3가지이하색상등

o 2013. 6 터널 내오염도장 화재안전성 기준 적용방안 수립 (도로연구실-844)

* 내오염도장 화재안전성 기준 강화 : (당초) 난연 3등급 → (개선) 불연재

o 2014. 3 비상경영 퀵윈(Quick-Win) 최우수과제 선정 (홍천양양사업단)

* 터널 공동구 타일 삭제

366 ❙ 터널공

2 관 련 기 준

□ 국내기준

o 국가기준으로 제시하는 사항은 없으며, 각 발주기관별 상세 제시

- 고속도로 [도공]

구 분 1km 미만(터널연장) 1km 이상 (터널연장)

높 이 2.0m 3.0m

종 류 내오염도장 타일

- 국 도 [국토부]

구 분 0.3km 이하 0.3km ~ 1.0km 1.0km 이상

높 이 미설치 2.0m 3.0m

종 류 타일 또는 내오염도장(구분없음)

- 철도 [철도시설공단] : 기준없음(일반적으로 미설치)

□ 해외사례 조사

o 대부분 국가에서 터널 내장재에 대한 명확한 기준 없음 (일본제외)

o 내장재 미설치, 재질변경(판넬), 전통 디자인 등 다양한 형태로 적용

내장재 미설치 판넬설치

노르웨이 Eiksund 터널(연장7.8km)

전통디자인 피난연결통로 강조

대만 Hsuehshan터널(연장 12.9km) 스페인 M30 지하도로

설계행정

터널공 ❙ 367

교통 및

기하구조

토 공

배수공

구조물공

포장공

터널공

부대공

기 타

3 현실태 및 문제점

□ 유지관리를 고려한 내장재 설치기준 개선 필요

o 내장재 재료(재질별 시인성 및 파손 여부 등), 공동구 벽체 설치 실효성

여부 등 실제 유지관리부서 의견 수렴 필요

※ 일각에서는 내장재의 실효성에 대한 의문도 있어, 필요성 검증 필요

o 유지관리시(터널 청소 및 안전관리) 소요시간 최적화 필요

※ 장대터널의 경우 일방향 타일 청소시 다수의 교통차단 시행

☞ 브러쉬 : 주행차로, 추월차로 각 3회〔공동구(1회), 라이닝 벽체(2회)〕

브러쉬 청소차 (폭 2.0m) 고압살수 청소차 (폭 2.5m)

□ 내장재 설치 높이에 대한 적정성 검증 필요

o 내장재 높이별 조명과 연계한 분석이 미흡

- 현재의 기준은 일본사례를 참고하여 터널 연장으로 단순 구분

- 조명효과보다는 운전자 시선높이를 감안하여 내장재 높이 산정

□ 내오염도장의 ‘화재안전성’ 검증에 따라 적용 기준 재검토 필요

o 도장의 탄화 여부를 가려낼 수 있는 적정 기준치 제시(도교원,2013)

[기존] 난연재료(3급) → [개선] 준불연재료(2급)

o 타일의 경우 파손이 잦고 화재 등으로 탈락시 2차사고 발생 우려

중부선 OO터널 무안광주선 OO터널 고양시 OO지하차도

368 ❙ 터널공

4 유지관리부서 의견 수렴

□ 의견조회 실시(설계처-2569, 2016.08.30)

o 본사 주관부서 및 7개 지역본부 53개 지사 대상

□ 의견 수렴 결과 [붙임# 1]

o 공동구 벽체 내장재 실효성

- 설치 실효성에 대해서는 대부분 불필요(63%)하다는 의견이며, 데리

네이터 및 LED로 충분하다는 의견(59%)이 우세임

공동구 벽체에 내장재 설치 필요성 공동구 내장재 설치시 적합한 재료

전면설치

부분설치

미설치

타일

도장

미설치

(데리네이터 및

LED로 충분)

o 내장재 청소

- 효율적인 청소 높이는 2.0~2.5m 이며, 대부분 타일과 도장의 청소횟수 동일

- 지사별 가장 오래된 터널의 타일, 도장 모두 대부분 양호한 상태 유지

o 내장재 재료

- 평상시 조도 반사율이 좋은 재료는 타일(76%)이며, 시인성(디자인) 및

재료 파손에 대해서는 도장(47%, 66%)이 유리함

조도 반사율이 좋은 재료 시인성이 좋은 재료 파손 발생이 많은 재료

타일

도장

비슷

도장

타일

비슷

타일

비슷

도장

o 내장재 선호도

- 대부분 유지관리용이성 및 경제성의 사유로 도장에 대한 선호도가 높으며,

- 터널비율이 높은 본부(강원, 전남)는 내오염성 및 청소효율의 사유로

타일에 대한 선호도가 높음.

1km 이상 터널

관리기관별 선호도(1km 이상 터널)

강원, 전남본부 그 외 본부

도장

디자인

도장

타일 미설치

도장

디자인

도장

미설치

타일

도장 디자인

도장

미설치

타일

설계행정

터널공 ❙ 369

교통 및

기하구조

토 공

배수공

구조물공

포장공

터널공

부대공

기 타

5 개 선 방 안

【검 토 방 향】

1. 공동구 벽체 내장재 실효성 검토

2. 내장재 적정 설치 높이 검토

3. 내장재 재료 검토

1. 공동구 벽체 내장재 실효성 검토

□ 유지관리시 공동구 벽체 내장재 비선호

o 사고시 잦은 파손 등으로 불필요 의견 다수(63%)

o 데리네이터 및 LED 시선유도시설 등으로 시선유도 충분 (59%)

공동구 벽체 파손 LED

o 내장재 청소시 본선부와 동시작업이 어려워 차단횟수 증가

내장재 청소작업 (별도작업 필요) 교통정체 및 사고 발생 우려

1회

1회

□ 공동구 벽체 삭제시 조명 검토 결과 내장재 영향 미미 [붙임# 2]

o 시선유도효과 보완을 위해 전터널 LED 시선유도등 적용

※ 당초 500m 미만 터널에는 데리네이터 적용

구 분 당초(공동구 설치) 변경(공동구 미설치)

개념도

내부 조명간격 12.0m 11.9m

공사 및 유지관리비 1,252백만원/km 1,231백만원/km

* 공사 및 유지관리비 : 내장재․조명등 설치비 + 30년간 전력비

370 ❙ 터널공

2. 내장재 적정 설치 높이 검토

□ 조명 검토 결과 2.5m 이상부터 기준 만족 [붙임# 3]

o 내장재 높이별 생애주기비용 분석

조명기준

만족범위

(m)

(백만원)

* 내장재 높이 : 바닥면부터의 최고높이(공동구 벽체에는 내장재 미설치)

□ 운전자 시선을 고려한 적정 내장재 설치 높이 검토

o 과거보다 SUV 이용의 증가로 차량의 제원이 커지고, 트레일러 등

대형차량 관련 사고시 대규모 인명피해 우려

o 따라서, 장대/단터널 구분 없이 안전성을 고려하여 3.0m 적용

※ 해외(일본)의 경우, 자동차의 시선높이를 기준으로, 내장재 설치 높이 제시 [일본도로공단]

구 분 대형차 승용차

시선높이(m) 2.5m 1.2m

설치높이(m) 3.0m 2.0m

☞ 시선높이를 중심으로 수평 및 부각(俯角)을 고려

※ 내장재국내적용시 장대터널은대형차 기준, 단터널은승용차 기준 적용(설심이13201-773, 99.08.18)

설계행정

터널공 ❙ 371

교통 및

기하구조

토 공

배수공

구조물공

포장공

터널공

부대공

기 타

3. 내장재 재료 검토

□ 객관화된 내장재별 비교 자료 부재

o 도장의 내오염성 및 장기적 반사성능 유지에 대한 우려가 지속적으로

제기되고 있으나, 경과년수에 따른 연구 및 조사사례는 없음

* 공용 5년 후 내오염도장의 확산반사율 측정 결과 성능저하 미미

터널명

청소전 청소직후 준공

년도

비고

경과일수 입구 중앙 출구 1지점 2지점 3지점

웅천터널

(목포)

4개월 65.9 53.6 50.2 87.6 82.4 83.8 2001년 5년

(터널 내오염도장 확대시행(건설계획처-4472, 2006.12))

o 타일과 도장의 반사성능을 비교할 수 있는 조사자료 부재

- 타일의 반사형상은 정반사이며, 일반도장은 확산반사임

구 분 타일 일반도장

반사

형상

- 우리공사의 터널청소기준인 확산반사율은 도장이 우월(타일 60~70%,

도장 80~90%)하며, 타일과 도장을 동시에 비교할 수 있는 자료는 없음

□ 내장재 선정기준 마련 위한 연구 용역 추진 필요

o 내장재별 내오염성 측정방법 검토 및 품질기준 보완

- 타일의 경우 내오염성에 대한 품질기준 부재

* 품질기준 : 흡수율, 내균열성, 내마모성, 꺾임강도, 내동해성, 내약품성 등

- 내오염도장의 품질기준은 KS M 3802(PVC 바닥재)에서 규정하는

재료를 활용(콩기름, 우유, 윤활유, 염산 등)

o 공용 후 경과년수에 따른 내장재별 확산반사율 조사

o 휘도측정 등 타일과 도장의 반사성능을 동시에 확인할 수 있는

방법 검토

372 ❙ 터널공

6 검 토 결 론

‣ 장대/단터널 구분 없이 설치높이 통일(계획고부터 3.0m)

‣ 공동구는 내장재 미설치

‣ 내장재료는 관련 연구용역 추진 후 선정기준 개선

당 초 개 선

구 분 1km 미만 터널 1km 이상 터널

높 이 2.0m 3.0m

- 높이 : 내장재설치폭(공동구벽체+측벽부)

- 시선유도시설

․3등급 이상 LED 시선유도등

․4등급 데리네이터

구 분 1km 미만 터널 1km 이상 터널

높 이 3.0m

- 높이 : 계획고 기준 설치높이

(공동구와공동구상단200mm는내장재미설치)

- 시선유도시설

․전 터널 LED 시선유도등 설치

※ 개요도

1km 미만 터널 1km 이상 터널

7 적 용 방 안

□ 설계중인 노선(미발주 노선 포함) : 본 지침 적용

o 방침 적용시 31.9억원 절감 [붙임# 4]

□ 공사중인 노선 : 공사주관(시행)부서 판단 후 적용

설계행정

터널공 ❙ 373

교통 및

기하구조

토 공

배수공

구조물공

포장공

터널공

부대공

기 타

[붙임 2]

내장재 높이별 생애주기비용 분석

□ 기초자료

o 내장재 높이별 조명등 간격 (붙임#3 참조)

높이 0 1 1.5 2 2.5 3

간격 11.3 11.4 11.5 11.7 11.8 11.9

o 내장재 공사비 및 조명등 공사․전력비 (안동~영덕 자료 분석)

- 내장재

구 분 대상터널 수량(m2)

공사비

(백만원)

단위공사비

(천원/m2)

계 낙동터널 등 37개소 309,000 12,176 -

내오염도장 낙동터널 등 24개소 100,181 2,542 25.4

타 일 길안3터널 등 13개소 208,819 9,634 46.1

- 조명등

구 분 개소

공사․전력비(백만원) 단위공사비

합계 공사비 전력비(30년) (백만원/EA)

내 용 998 13,710 11,100 2,610 13.7

□ 생애주기비용

o 1km 기준 분석

내장재높이

(조명간격)

0m

(11.3m)

1m

(11.4m)

1.5m

(11.5m)

2m

(11.7m)

2.5m

(11.8m)

3m

(11.9m)

합 계 1,218.3 1,212.2 1,219.2 1,215.9 1,223.5 1,231.3

내장재 0.0 5.0 22.9 40.8 58.6 76.5

조명등 1,218.3 1,207.2 1,196.4 1,175.2 1,164.9 1,154.8

※내장재 단위공사비 : 내오염도장, 타일 평균공사비 적용

※내장재 적용면적 : [내장재높이 - 20cm(유지관리 고려 공동구상단과 벽체 사이 미시공)

- 66cm(단터널 및 장대터널 추월차로 공동구 높이)] x 1km

374 ❙ 터널공

[붙임 3]

조명 검토 결과

□ 터널 내장재 높이별 시뮬레이션 결과

o 공동구 삭제시 2.5m 이상부터 기준 만족

타일높이 기준 현재 0.0m 1.0m 1.5m 2.0m 2.5m 3.0m

설치간격 - 12.0 11.3 11.4 11.5 11.7 11.8 11.9

Lav

9.0

이상

10.22 9.95 9.91 9.91 9.87 10.02 10.19

Uo

0.6

이상

0.68 0.64 0.64 0.66 0.67 0.67 0.67

Ui

0.4

이상

0.94 0.94 0.94 0.94 0.93 0.94 0.94

Ti

15

이하

4.70 5.06 4.93 5.01 4.97 4.86 4.74

Lw1

9.0

이상

12.82 3.42 6.33 8.41 9.91 10.58 11.10

Lw2

9.0

이상

12.46 3.35 6.16 8.16 9.62 10.28 10.78

휘도비

1.0

이상

1.22 0.34 0.64 0.85 0.97 1.06 1.09

적부 - - 부적합 부적합 부적합 부적합 적합 적합

※ Lav :노면휘도, Uo: 종합균제도,Ui: 차선축균제도, Ti: 임계치증분, Lw1 : 벽면휘도(좌), Lw2:

벽면휘도(우), 휘도비:벽면/노면 휘도비, 설치거리 : 기준값 9.0[nt]를 만족하는 최대거리

※ 평균반사율, 보수율 등 세부조건에 따라 시뮬레이션 결과는 다소 달라질 수 있음