Ⅰ.서 론

최근 웹과 더불어 각종 센서 네트워크, 다양한 스마트/모바일 단말기 및 SNS(Social Network Service) 사용량의 폭발적인 증가에 따라 이들로부 터 생성되는 엄청난 양의 데이터가 지속적으로 폭 증하고 있다[1]. 또한 정부에서는 정부3.0정책인 공 공데이터 개방과 관련하여 범정부 차원에서 교통, 지리, 교육 등과 같은 공공부문 정보 중 빅데이터 분석이 가능하고 파급효과가 큰 데이터부터 즉시 개방하고 있다[2]. 이에 교통분야에서 기존 데이터 및 생성 데이터를 이용한 다양한 분석이 활발히 진 행되고 있으나, 운전자 성향 분석을 위한 데이터의 누적 및 활용은 다소 낮은 상황이다.

도로표지는 운전자 성향에 직접적 영향을 주는 도로부대시설 중 하나로써, 도로의 이용 시 운전자 에서 도로 안내의 역할을 하며, 최근들어 내비게이 션의 이용이 확대되고 지리적 학습에 중요한 역할 을 하고 있다[3]. 하지만 여전히 내비게이션의 가상 세계[4]는 현실 세계에서 길 안내의 역할을 하고 있 는 도로표지를 참고값으로 사용하여야 할 경우가 많다. 즉, 운전자는 도로표지에서 제공되는 정보를 이용하여 운전행동을 결정한다. 도로표지는 도로이 용자에게 지명안내정보, 운행정보, 위치정보 등 다 양한 정보를 제공하는 중요한 교통시설물이다. 도 로표지는 운전자가 짧은 시간에 인지하고 이용할 수 있도록 정보의 크기, 숫자, 형태 등의 정보를 제 공하는 것이다. 이 중 정보의 형태 즉 방향표지에서 의 방향정보를 도로표지에 표기하는 방법은 교차로 의 형태를 그대로 표현해주는 ‘도형식’ 표기방식과 방향만 표기해주는 ‘분할식’ 표기방식을 사용하고 있다[5]. 이 표기방식은 도로표지판의 크기와도 직 접적 연관이 있다. 도형식 표기방식은 그 정보량이 증가하여 운전자의 선호도에 영향이 크다[6].

본 연구에서는 운전자 성향 분석을 위한 데이터 중 도로 상에서 직접적 영향을 주는 도로표지의 안 내방식에 대한 데이터를 분석하고자 하였다. 특히, 방향정보를 제공하는 방법에 대해 운전자의 직접적 시뮬레이션을 통한 인지반응 속도를 비교 분석하여 최적의 정보제공 형태를 도출하였다.

Ⅱ.도로표지 현황

현재 우리나라 전역에는 2013년 1월 기준 163,160개의 도로표지 시설이 설치되어 있으며, 이 중 방향표지 112,199개(69%), 이정표지 11,490개 (7%), 노선표지 17,695개(11%), 경계표지 7,793개 (5%), 기타표지 13,983개(8%)로 가장 설치가 많이 된 표지는 방향표지이다[7]. <표 1>

방향표지는 고속국도와 같은 대형 도로에서부터 소형 도로까지 모든 도로에 설치되는 표지로서, 도 로이용자에게 가고자 하는 방향에 대한 정보(지명, 시설명 등)를 제공한다. 왕복 4차선 도로의 3방향표 지는 최대 면적이 12.5m²(가로 5m x 세로 2.5m)이 며, 무게 또한 약 110kg으로, 대형 지주와 기초구조 물이 필요한 대형표지이다.

현재 한국의 도로표지 관련 규정에는 도로표지 설치시 진행하는 도로 및 교차하는 도로의 교통량, 도로등급, 안내지명 중요도, 제한속도(또는 차로수), 교차로 형태(등급)에 대한 고려가 없어 교통량이 거 의 없는 방향의 도로를 대형표지로 안내하거나, 직 진방향의 안내를 짧은 구간에서 지속적으로 하는 등 불필요한 도로표지가 설치되고 있다. 또한 대형 표지에는 30cm 또는 35cm 크기의 안내지명을 적용 하고 있으나, 시군도 등의 저속도로에서는 이러한 크기가 상대적으로 과대하다.

미국, 유럽의 경우 도로 종별 또는 제한속도별 최소 글씨크기를 규정하고 있으며, 일반적으로 분 할식 도로표지 설치를 원칙으로 하고 있다[8].

이러한 대형 도로표지는 주로 도형식 표기방식 으로 되어 있으며, 분할식 표기를 사용할 경우 소형 화도 가능하다. 따라서 운전자가 단시간에 정보를 습득할 수 있는 최소 형태의 도로표지 기준의 제시 가 필요하다.

Ⅲ.최소 정보 표기 기준 산출

1.도로 설계속도별 최소 글씨 크기 도출

최소 정보 표기 기준을 정립하기 위해서는 도로 환경(도로 등급, 도로별 설계속도, 교차로의 형태, 안내지명의 중요도 등)에 따른 도로표지에 표기되 는 문자의 최소 크기를 결정해야 한다. 절차는 다음 과 같다.

위의 방법대로 소형화 방안을 위하여 도로의 제 한속도별로 도로표지 문자의 최소 크기를 도출하면 <표 2>와 같다. <그림 1>

P :

행동거리

판독거리

선행거리

행동판단소요길이 (j=t₂•V₁ )

접근속도(85%주행속도)

가속도(0.75~-1.5m/sec²)

행동판단시간(2.0~2.5초)

소실거리

운전자의 눈의 위치로부터 도로표지까지의 측방 또는 상향거리

소실점에서 진행방향선과 표지의 가장바깥선이 이루는 각도

2.최소 정보크기에 따른 도로표지 형식 결정

기존의 도형식 안내방식과 직관식 안내방식을 실험하기 위해 직관식 안내방식은 최소 글씨크기를 표기토록 하였다. 진행도로의 설계속도와 차로 수 (폭원 등), 교차하는 도로의 종류와 안내하는 정보 의 중요도 등을 고려하여, 최소글씨크기를 준수하 는 소형표지 적용방안을 마련하였다. <표 3>

Ⅳ.정보제공 형태 분석

1.1차 실험

UC-WinRoad 프로그램을 이용하여 <표 4>와 같 이 실험을 위한 3D 시뮬레이션 시나리오를 구축하 였고, <그림 2>과 같은 실험장비를 이용하여 실험 을 진행하였다. 본 실험장비에 사용된 모니터는 해 상도 1920*1080으로써, 현실과 가상현실과의 시력 은 유의한 차이를 보이나[10], 동일 조건에서의 비 교 실험이므로 실험결과의 신뢰성에는 문제가 없을 것으로 판단된다.

50명의 피실험자를 통해 총 800회의 시나리오 실 험이 실시되었고, 실험에 포함된 조사항목들은 <표 5>와 같이 시나리오의 특성, 개인속성, 기존안과 개 선안에 대한 선호도 그리고 주행특성 항목이었다.

피실험자들은 여자가 38%, 남자가 62%로 남성 운전자가 다소 많았으며, 연령별로는 40대(15명)와 30대(20명)가 전체 피실험자의 70%에 해당하였다. 운전경력으로는 1년 이상의 운전자가 14명(28%)과, 10년~15년 된 운전자가 13명(26%)으로 가장 많았 고, 5년~10년 된 운전자가 6명(12%)으로 제일 적 었다.

드라이빙 시뮬레이터를 이용한 실험결과는 <표 6>에 제시하였다. 평면교차로에서 진행된 실험1은 기존안이 100%로 진출성공율이 높지만, 개선안도 86%로 높은 성공률을 나타내었다. 실험 2에서도 기 존안과 개선안이 동일하게 95%의 높은 성공률을 보여, 분할식 정보 제공을 하여도 문제가 없는 것으 로 나타났다.

일반적으로 입체교차로에 대해서 입체적인 출구 형상 정보를 제공하기 위해서 대형의 도형식 도로 표지를 사용하고 있다. 하지만 실험 3의 결과 도형 식 표지보다 분할식 표지가 더 진출성공률이 높게 나타나서, 분할식 표지가 운전자가 원하는 목적지 로 진출하는 데 더 효과적인 안내방법임을 알 수 있었다. 실험 4의 경우 도형식 도로표지는 좌회전 실패 결과가 많았다. 이는 운전자가 좌회전을 하고 자 할 때 교량을 지나서 좌측의 진입램프로 회전해 야 함에도 불구하고, 도형식 표지를 잘못 이해하여 우회전이나, U-turn을 하였기 때문이다.

따라서 입체교차로에 교차로의 형상 정보를 안 내하는 도형식 표지보다는 분할식 표지와 같은 소 형표지의 적용이 오히려 효과적이었다.

실험 5의 결과 기존안과 개선안에 큰 차이는 없 었다. 하지만 실험 종료 후 실험참가자들과의 인터 뷰 결과 개선안의 좌측방향 화살선형을 직선방향 화살선형으로 수정하는 것이 운전자의 입장에서 방 향 설정을 명확하게 해줄 것이라는 의견이 많았다.

다이아몬드형 입체교차로의 경우 개선안과 같은 도형식 3방향표지 이외에 <그림 3>과 같은 출구위 치만 표시하는 출구중심의 형태로 설치하는 것에 대한 추가적인 검토가 필요하다고 판단된다.

실험 6은 기존안과 개선안의 큰 차이는 없었고, 개선안이 조금 더 높은 성공률을 보였다. 소형표지 의 적용에 무리가 없어 보인다.

실험 종료 후 <표 7>과 같이 도형식 표지와 분할 식 표지에 대한 선호도를 설문 조사하였다. 조사 결 과 실험참가자의 약 40%는 도형식 도로표지인 기 존안을 선호하였고, 약 60%는 분할식 표지인 개선 안을 선호하는 것으로 나타났다.

따라서 입체교차로를 표현할 때는 분할식 표지 를 적용하는 것이 효과적이라 판단되며, 차로수나 설계속도 등 도로환경에 따라 적용할 수 있도록 기 준을 설정할 필요가 있다. 뿐만 아니라 자동차전용 도로도 입체교차가 원칙이므로 왕복 4차로 이하이 고 설계속도 80km 이하인 경우 개선안을 적용하는 방안을 모색할 필요가 있다.

2.2차 검증 실험

1차 실험 결과에 집중하여, 도로표지 정보 제공 의 특성에 대한 검증을 위해 2차 실험을 실시하였 다. 1차 실험 결과에 따르면, 평면교차로일 경우 비 교적 간단한 형태의 교차로이므로 도형식과 분할식 의 차이가 없고, 오히려 기존 도형식의 선호도가 높 은 것으로 나타났다. 교차로의 형태가 아닌 방향정 보를 제공해 주는 분할식의 경우는 입체교차로에서 그 선호도가 높을 것으로 나타났으므로, 2차 실험 에서는 입체교차로를 대상으로 <그림 4>와 같은 시 나리오를 구성하여 검증실험을 실시하였다.

검증 실험은 1차 실험과 동일한 실험 조건과 환 경을 바탕으로 실시하였다. 예비실험, 피험자 교육, 실험 평가 항목도 동일한 조건으로 진행하였다. 실 험 시나리오는 입체교차로 중 편도2차로 이하의 도 로와 자동차전용도로로 나누어 구성하였다. 시나리 오 1번~6번은 편도 2차로 이하의 입체교차로에 대 한 것이며, 7번~10번은 자동차전용도로의 입체교차 로에 대한 시나리오이다.

도로표지 소형화 방안 검증 시뮬레이션 실험 결 과는 <표 8>에 나타내었으며, 입체교차로에서의 진 출성공률은 95.7%, 자동차전용도로 진출성공률은 93.5%로 분석되었다.

표지 개선안별 진출성공률의 분석 결과, 입체교 차로에서는 2지명방향표지가 기존안에 비해 진출성 공률이 높은 것으로 분석되었으며 분할식 표지 중 2안인 2지명방향표지의 진출성공률이 가장 높았다. 이는 간단하게 출구 정보만 전달하는 2지명방향표 지의 인식률이 다른 분할식 표지에 비해 높은 것으 로 판단된다. 지방지역 입체교차로에서의 분할식 정보 제공 방안은 전체 95.0%이상을 나타내어 소형 화 방안으로 적용 가능하다고 판단된다.

자동차전용도로에서도 2지명방향표지가 기존안 에 비해 진출성공률이 높은 것으로 분석되었으며 분할식 표지 중 2안인 2지명방향표지의 진출성공률 이 가장 높았다.

Ⅳ.결론

본 연구에서는 운전자에게 도로표지를 이용한 최소, 최적의 정보 제공을 위한 교차로의 형태를 표 현해 주는 도형식 안내 방식과 방향만을 알려주는 분할식 안내방식을 이용해 운전자 선호도를 분석 하였다. 드라이빙 시뮬레이터를 이용해 운전자 선 호도를 분석 하였으며, 이를 도로표지 정보제공 방 식을 결정하여 제시 하였다.

이를 위하여 도로의 설계속도에 따라 판독가능 한 최소 글자 크기를 도출하고, 교차로 유형별로 적 용방안을 제시하였다. 분할식 표지의 시인성 및 판 독성을 검증하기 위하여 3D 시뮬레이션 시나리오 를 제작하고, 드라이빙 시뮬레이터를 이용하여 실 험을 실시하였다. 실험 결과 자동차전용도로가 아 닌 도로의 평면교차로나 입체교차로에서는 분할식 표지의 적용이 효과적인 것으로 나타났다. 다만, 자 동차전용도로의 경우 지방지역 기준인 편지식 표지 (소형표지)가 고속도로 기준인 문형식 표지(대형표 지)보다 판독성이 낮은 경우가 있었다

1차 실험에서 도출된 결과로, 입체교차로 즉, 교 차로의 형태가 복잡한 경우 도형식으로 나타내었을 때 운전자가 판독하는데 문제가 있는 것으로 도출 되었으며, 이 경우를 중점적으로 재실험하여 그 특 성을 검증하고자 하였다.

2차 검증 실험에서는 일반도로 및 자동차전용도 로의 입체교차로를 대상으로하여 3가지 형태의 분 할식 정보 제공방법을 적용하여 실험하였다. 1차 실험의 결과와 유사하게 도형식의 정보제공 방식보 다 분할식 정보 제공방식이 운전자에게 도움이 되 는 것을 알 수 있었다.

현재 도로표지는 도로 안내 역할을 담당하고 있 지만, 내비게이션의 보급으로 인해 그 역할이 감소 하고 있는 실정이다. 향후 차량 내에서의 운전자 트 성 분석을 통해 내비게이션과 도로표지 정보 제공 방법을 동시 분석 하여 최적의 요구 정보 종류 및 형태를 도출하여야 할 필요가 있다.