위험도로 교통사고 유지관리 위한 디지털 3D 도로건설 기술 완성

위험도로 교통사고 유지관리 위한 디지털 3D 도로건설 기술 완성

• 위험도로 기하구조 최적화 도로건설 생산성 및 유지관리 극대화

디지털 정보관리 기법을 활용해 교통안전사고 발생 가능성을 억제하는 기술이 상용화 단계에 진입했다. 위험도로의 기하구조를 최적화 함과 동시에 기존 대비 25% 비용절감과 50% 기간 단축 등 도로건설의 생산성과 유지관리를 극대화하는 강점을 지니고 있다.

도로, 교각 등 교통시설물의 건설 이력 정보의 데이터베이스를 구축, 건설물에 대한 모든 정보를 디지털 정보관리 기법 BIM(Building Information Modeling)으로 가공해 3D 입체 기반의 교통시설물 안전 평가 척도로 활용할 수 있게 된 것이다.

한국건설기술연구원이 개발한 'BIM 기반의 위험도로 평가모델'은 시설물을 3D로 가공해 도로의 기하구조 문제를 해결 가능토록 설계돼 있으며, 디지털 설계 기술 특성상 교통사고 다발구간인 위험도로 선정 과정의 효율을 극대화하는데 용이하다는 강점이 있다.

• 위험도로 선형개량 최적화 모델 탄생

공개된 'BIM 기반의 위험도로 평가모델'은 국토교통부의 건설교통기술촉진연구사업으로 수행됐으며, 지능화 기술기반의 위험도로 선형개량 모델 생성 및 기하 검증 핵심기술의 연장선상에서 개발됐다. 현재 중앙부처인 국토교통부와 지방자치단체에서는 교통안전 강화 및 사고 예방 일환으로 '국도 및 지방도 위험도로 선형개량 사업'을 추진 중이다.

도로의 선형개량 사업이란, 급경사 및 급커브 등 대형 교통사고 발생 가능성이 내재돼 있는 도로 내 특정 구간을 선정, 분석 과정을 거쳐 불합리한 도로 구조를 개선해 사고 예방은 물론, 도로 기능을 향상토록 하는 보강 작업 일환으로 실행되고 있다. 도로의 선형개량 사업을 위한 대상지 선정은, 도로의 커브와 경사 등 기하구조를 비롯해 교통사고 건수와 교통량, 지역 특성, 투자 사업비 등 다양한 요소를 복합적으로 검토하는데, 평가에 있어 기하구조에 대한 점수 비중이 가장 크다.

다시 말해, 도로의 형상을 결정짓는 구조적 요소인 기하구조가 교통사고 발생 원인의 직간접적 영향을 미친다는 것이다. 개발된 'BIM 기반의 위험도로 평가모델'은 타당성 평가 과정에서 25% 비용 절감과 50% 기간 단축 등 시간 경제적 비용을 감축할 수 있는 것으로 나타났다.

• 위험도로 평가 시각화 3D 기술 검증 효과

이 기술은 위험도로 선정을 효과적으로 진행 가능한 것으로 진단됐다. 무엇보다, 위험도로를 선정한 이후에 문제 지점에 대한 도로 기하구조를 반영한 최적의 개선방안 도출이 가능하다는 점이 입증됐다.

한국건설기술연구원에 따르면, 먼저 위험도로 선정을 위해 도로교통공단의 교통사고 통계 빅데이터(교통사고정보개방시스템, TAAS)를 분석해 기하요인과 교통사고 발생 간의 상관관계를 확인하는 작업이 이뤄졌다. 2012년부터 2020년까지 발생한 국도 지방도 사망사고 가운데, 회전구간과 오르막차로 등 위험 조건을 모두 만족하는 1138건을 추출한데 이어, 교통사고가 2회 이상 발생한 위험도로 77건을 선별했다.

여기서 개발한 'BIM 기반의 위험도로 평가모델'을 적용해 위험도로 4건에 대한 지형도 및 로드뷰 분석이 이뤄졌고, 도로의 굴곡부를 직선으로 수정하거나 직선화 작업의 시공 정도를 결정하는 대안의 기본 틀을 설정할 수 있다. 특히. 평가모델은 간단한 조건과 변수 입력만으로 쉽고 빠르게 복수의 개선안을 3D 모델로 시각화할 수 있으며, 도출된 여러 개선안에 대해 교통사고 위험도 수치를 비교하고, 설계기준 만족 여부에 대한 평가를 즉시 수행 가능하다는 강점이 있다는 게 연구원 설명이다.

한국건설기술연구원은 'BIM 기반의 위험도로 평가모델'을 통해 교통안전 및 도로건설 유지관리 분야의 정책 결정자들은 교통안전사고 발생 위험도를 최소화할 수 있는 최적의 개선안을 선별하는데 보다 정확하고 효과적인 결과물을 도출할 수 있게 됐다고 설명했다.