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The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems Vol.17 No.3 pp.18-31
DOI : https://doi.org/10.12815/kits.2018.17.3.18

A Study on the Suitability Analysis of Tunnel Access Control for Hazardous Materials Transport Vehicles on the Expressway

Jung Yeol Hong*, Yoon Hyuk Choi**, Dong Joo Park***
*Dept. of Transportation Eng., Univ. of Seoul
**Dept. of Transportation Reseach, Korea Expressway Corporation Research Institute
***Dept. of Transportation Eng., Univ. of Seoul
Corresponding author : Dong Joo Park, djpark@uos.ac.kr
20180525 │ 20180618 │ 20180620

Abstract


Since accidents of hazardous material transport vehicle on roadways cause severe damage in the form of disaster, foreign countries have long been engaged in systematic management and establishment of relevant laws and policies for the road safety. Recently, over 10-kilometer long tunnel, such as Inje-Yangyang Tunnel and Geumjeongsan Tunnel, has been opened on the expressway and the production of various hazardous materials is increasing with the development of chemical technology. However, road laws related to the safe operation of hazardous materials transport vehicles are still lacking, and policy measures for managing them have not been specified. It is an important task to recognize the risk of accidents of hazardous material transport vehicles and to secure road safety by establishing a management plan for road managers. Therefore, this study analyzed the feasibility of the traffic regulation of expressway tunnel in South Korea and suggested a direction for management. The results of this study can be utilized as the primary data for the revision of law related to hazardous materials transport vehicles on roadways and the derivation of optimal route of hazardous materials transport vehicles.



위험물질 수송차량의 고속도로 터널통행규제 분석 연구

홍 정 열*, 최 윤 혁**, 박 동 주***
*주저자 : 서울시립대학교 교통공학과 연구교수
**공저자 : 한국도로공사 도로교통연구원 책임연구원
***교신저자 : 서울시립대학교 교통공학과 교수

초록


도로를 주행하는 위험물질 수송차량 사고는 재난형태의 심각한 피해를 야기하므로 해외국 가들은 이미 오래전부터 위험물질 수송차량의 안전관리를 위하여 관련 법·제도를 구축하고 체계적인 관리를 수행해오고 있다. 최근 국내에는 인제양양터널, 금정산터널 등 10km이상의 초 장대터널이 고속도로 상에 개통되고 있으며, 화학기술의 발전과 함께 다양한 종류의 위험 물질 유통량이 증가하고 있다. 그러나 위험물질 수송차량 안전운행과 관련된 법·제도는 여전 히 부재하며, 이들을 관리하기 위한 체계적인 정책방안도 구체화되지 않은 실정이다. 위험물 질 수송차량의 사고위험성을 인식하고, 도로관리자를 위한 체계적 관리방안을 구축하여 도로 안전성을 확보하는 것은 중요한 과제이다. 따라서 본 연구는 안전한 고속도로 위험물질 수송 차량 운행을 위하여 국내 고속도로 터널통행규제에 대한 타당성을 분석함으로써 도로관리자 를 위한 관리 방향을 제시하고자 하였다. 본 연구의 결과는 향후 도로 위험물질 수송차량 관 련 법 개정과 위험물질수송차량 최적경로 도출을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.



    Korea Expressway Corporation Research Institute

    Ⅰ 서 론

    1 연구의 배경 및 목적

    위험물질이란 산업안전보건기준에 관한 규칙 별표1에서 정의하는 사람의 생명, 신체, 재산 또는 환경에 피해를 줄 수 있는 화학물질과 그로부터 파생된 특별한 관리나 규제를 필요로 하는 제품으로, 위험물안전 관리법 제2조제1항제1호에서 정의하는 위험물1)에 인화성가스, 부식성 물질, 독성물질을 포함한 것을 말한 다. 이러한 위험물질들은 대규모의 폭발성, 화재성, 독성 등의 유해한 성질을 가지고 있어 도로교통사고로 외부에 노출될 경우 사람의 건강이나 환경에 심각한 피해를 미치므로 이미 해외 국가들은 오래전부터 위험 물질 도로수송의 안전 관리에 상당한 노력을 기울여 오고 있다.

    2017년 위험물통계자료(Ministry of the Interior and Safety, 2017)에 따르면 국내 위험물이동탱크저장소, 즉 위험물 탱크로리 차량은 총 27,480대가 등록되어 있으며 통계상으로 집계되지 않은 평판트럭 형태의 위험물 질 운반 차량을 포함할 경우 이보다 훨씬 많은 위험물질 수송차량들이 존재할 것으로 예상하고 있다. 위험물 질 수송차량들은 대략 5만대/일 이상이 고속도로를 주행하고 있는 것으로 추정2)되고 있다. 이는 화물자동차 일평균교통량의 약 6.2%를 차지하는 규모로 위험물질 수송차량들이 교통사고 위험에 상당 수준 노출되어 있 는 것을 알 수 있다. 그러나 국내에는 위험물질 수송차량 운행과 관련하여 정부 및 기관차원의 정확한 통계 자료가 구축되지 않아 도로관리자는 통행거리(veh·km), 통행 O-D, 적재품목 및 수송량 등과 같은 구체적인 정보를 알 수 없고, 대부분의 해외국가들이 운영하고 있는 위험물질 수송차량 추적관리시스템이 일반화되지 않아 고속도로를 이용하는 운전자들은 위험물질 수송 안전사고에 무방비로 노출되어 있는 실정이다. <Table 1>과 같이 최근 10년간 고속도로 상의 위험물질 수송차량 사고는 평균 21.3건/년(제1당사자 사고)으로 나타 나고 있다. 수치적으로는 높지 않지만 2015년 상주터널 내 시너운반 트럭 폭발사고 및 2017년 창원터널 엔진 오일 적재트럭 폭발사고 사례들을 통해 위험물질 수송차량의 사고는 심각한 인명피해 뿐만 아니라 사회, 환 경, 경제 등 재난형태의 피해를 줄 수 있다는 시사점을 얻을 수 있다.

    특히 국토면적이 작은 우리나라의 지리적 여건상 약 90% 이상의 화물수송이 도로에 의존3)하고 있으며, 위험물질 수송업체와 운전자들은 통행시간 및 거리를 단축할 수 있고 주행환경의 쾌적성과 도로 관리 및 사 고 시 신속한 대응이 보장되는 고속도로를 통행루트로 선호4)하고 있다. 또한 인제양양터널, 금정산 터널과 같이 안전 및 방재관리를 강화해야 하는 초 장대터널이 꾸준히 개통될 것이며, 신 화학물질 기술개발로 위험 물질 유통량 및 수송량이 증가할 것으로 전망5)하고 있다. 이러한 사회변화들에 따라 고속도로 내 위험물질 수송차량의 위험 노출도는 증가하고 있으며, 이를 예방하기 위하여 국내외 위험물질 수송차량 관련 정책 및 제도 현황을 분석하고 국내 환경에 적합한 안전관리 방안을 마련하는 것은 매우 시급하다. 위험물질 수송차 량의 도로 교통사고에 대한 위험성과 안전관리 방안 마련의 시급성을 인지하고 있음에도 불구하고, 이를 예 방하기 위한 정부차원의 제도적 기반마련 및 운영·관리는 미흡한 실정에 있다. 국내에는 2017년 3월에 신설 된 물류정책기본법의 “위험물질 운송안전관리센터의 설치 및 운영” 규정을 제외하고는 위험물질 수송차량 도로운행방법 및 관리에 대한 법 규정은 없다.

    또한 위험물질 수송차량과 관련된 기존 연구들은 실시간관리시스템 개발(Roh, 2012; Kim and Kim, 2015) 및 최적경로선택 방법에 대한 연구(Son and Bea, 2010; Park et al., 2011), 위험물 수송제도 및 분류기준의 개 선(Kwon, 2009; Lee et al., 2013) 등에 주로 초점을 맞추어 수행되어 왔으며, 실질적인 고속도로 관리방안, 도 로법 개선, 통행규제, 위반단속방법 제시, 관리방안을 위한 의사결정과정 틀을 제시하는 정책적 연구 수행은 미흡한 실정이었다. 국내 기존 연구들이 기술적 측면에 중점을 두어 연구를 수행한 반면, 해외 기존문헌들은 오래전부터 도로 위험물질 수송차량 관리를 위한 정책의사결정 과정에 대한 연구(Mitrovich et al., 2006; Bekiaris et al., 2007; Gemou et al., 2012; Lieggio et al., 2012; El-Basyouny et al., 2014)가 수행되어 왔으며, 이 러한 정책연구를 통하여 도로상의 위험물질 수송차량에 대한 효과적인 제도개선 방안을 제시하고, 관련정책 에 대한 우선순위를 도출해 왔다는데 국내연구와 차이점이 있다.

    앞에서 언급한 바와 같이 위험물질 수송차량 관련 연구는 재난 및 방재에 대한 관심이 점점 고조되고 있 는 현실에서 매우 시기적절하고 필요한 분야이다. 그럼에도 불구하고 현재 위험물질 수송차량 사고건수, 고 속도로 내 통행량, O-D분포 등 다양한 관련 연구를 위한 기초자료들이 전혀 수집·구축되어 있지 않은 초기 단계로 모형개발과 같은 연구주제들을 수행하기에 매우 어려움이 있으며, 이로 인해 위험물질 수송차량의 고속도로 통행과 관련한 국내의 기존연구는 매우 제한적이다. 따라서 본 연구는 초기 연구단계로서 고속도 로 위험물질 수송차량과 관련한 해외국가들의 법, 제도, 정책현황을 세부적으로 조사·고찰하고 국내에 적합 한 고속도로 위험물질 수송차량 운행 관리를 위한 방향을 제시하는데 주요 목적이 있다. 특히 고속도로 구간 중 사고발생시 심각도가 높게 나타나는 터널구간을 중심으로 통행제한규제의 적합성 연구 및 관리의 틀을 제시하고자 한다.

    2 연구의 범위

    본 연구의 공간적 범위는 민자 고속도로를 제외한 국내 36개 노선의 고속도로 전체를 대상으로 하였으며, 수집된 조사 자료 및 연구 분석을 위한 시간적 범위는 2017년을 기준으로 하였다. 내용적 범위는 첫 번째로 해외국가들의 위험물질 수송차량 도로 통행규제현황을 조사·분석하여 시사점을 도출하였으며, 해외 시사점 및 위험물질별 특성 조사를 바탕으로 국내 터널 통행규제 방향을 제시하였다. 또한 본 연구에서 통행규제 대 상에 선정된 터널들과 터널 우회도로 현장조사 결과를 제시하였으며, 이에 따른 국내 고속도로 터널의 통행 규제 타당성 여부를 분석하였다. 마지막으로 국내 현실에 적합한 위험물질 수송차량의 터널 통행규제 의사 결정방법 및 관리방안 구축의 틀을 제시하였다.

    Ⅱ 해외 위험물질 수송차량 도로 통행규제 사례 분석

    일본은 고속도로 내 차량들의 통행안전 및 터널구조물의 보호를 위하여 도로법시행령에 5km이상 장대 터널 및 물밑터널에 대하여 화약류, 화약류 이외의 폭발성 물질, 독극물 등 지정된 위험물질을 수송하는 차 량의 통행을 금지 또는 제한하도록 규정8)하고 있다. 2017년 기준, 일본 고속도로 내 총 22개소의 터널이 위 험물질 수송차량의 통행금지·제한을 하고 있으며, 이 중 장대터널은 12개소로 칸 에츠 터널, 에나산 터널 등 이 포함된다. 일본 고속도로 관리기관들은 위험물질 수송차량의 통행을 관리·통제하고 있으며, 통행금지 및 제한 규정을 위반하였을 경우 6개월 이하의 징역 또는 30만 엔 이하의 벌금을 부과하고 있다.

    대만은 도로교통안전법, 도로교통관리처벌조례, 사회질서보호법에 위험물질 수송차량 도로통행을 규제하고 있으며, 원칙적으로 우회도로가 있는 경우에만 고속도로 구간 또는 시간대를 제한할 수 있도록 하 였다. 도로교통안전법에서 화주는 위험물질 수송의 기종점 또는 차량소재지의 고속도로관리기관에 통행계 획을 보고하고, 심사를 통해 임시통행증을 발급받은 후 통행이 가능하다. 도로교통관리처벌조례에서는 임 시통행증을 신청하지 않거나 운전자가 임시통행증을 미소지한 경우, 통행규제 노선 또는 규정시간 이외에 위험물질을 수송하는 경우에 대해 벌금 및 벌점을 부과하고 있다. 대만의 위험물질 수송차량 통행금지 및 제 한 구간은 고가도로, 램프, 위험성이 높은 본선구간 등이 있으며, <Table 2>와 같이 수송되는 적재 위험물질 에 따라 통행유형이 통행금지, 통행제한, 자유통행의 3단계로 구분된다.

    미국의 위험물질 수송업체들은 교통부(Department Of Transportation) 가이드라인에 따라 선정된 고속도로 노선 또는 대안 설계노선 중 운행시간을 단축하거나 업체가 선호하는 노선을 선택하여 운행할 수 있으며, 고밀도 지역, 터널, 좁은 도로 등을 반드시 피하도록 규정하고 있다. 또한 The Bureau of Motor carrier Safety (BMCS)는 폭발성 물질을 수송시 출발 전 노선계획서를 필수적으로 제출하도록 하고 있다. 미국 주정부들은 연방정부규정 Code of Federal Regulations Title 49 (CFR 49)를 바탕으로 통행금지 및 제한 구간을 자체적으로 결정하고 있으며, 주로 폭발물, 독성가스 등이 고위험 군으로 분류되어 터널 및 교량에 대하여 통행을 금지 하고 있다. <Fig. 1>은 콜로라도 주에서 규정하는 위험물질 수송차량의 통행금지 및 제한 노선들을 나타낸다.

    유럽은 여러 국가들이 지리적으로 인접해 있어 국제화물수송이 도로를 통해 빈번히 이루어지고 있으며, 이에 따라 각 국가들의 다양한 요구사항을 조화롭게 충족시킬 수 있는 통일된 시스템의 필요성이 제기되어 왔다. 따라서 UN유럽경제위원회 참가국들은 국제위험물 도로수송 유럽협정(European Agreement concerning the International Carriage Dangerous Goods by Road: ADR)을 1968년 체결하였다. 유럽 국가들은 ADR 기준을 활용하여 자신의 국가에 적합한 규정을 재정비하고 있으며, 고속도로 각 터널들의 위험도를 분석9)하여 위험 물질 수송차량들의 운행을 관리 하고 있다. <Fig. 2>는 영국 터널의 위험도 범주를 보여준다. 위험물질 수송 에 영향을 주는 위험요소들은 터널 길이, 터널 종류, 환기시스템, 교통량, 중 차량 비율, 대안노선 분석 등이 고려되고 있으며, 터널 길이에 따라 위험물질 수송차량 통행규제 수준을 다르게 규정하여 터널길이가 1,000m에서 5,000m인 경우에는 차량 비상 점멸등을 켜고 통과하고, 5,000m 이상인 경우에는 비상 점멸등 작 동과 에스코트 차량이 함께 통과하도록 하고 있다.

    싱가포르는 위험물질 수송 차량이 통행 가능한 도로를 별도로 지정하고 있으며 현재 중앙업무지구(CBD) 를 제한구역으로 설정하여 특별 관리하고 있다. 위험물질 수송 차량이 CBD를 통과하고자 할 경우 24시간 전에 싱가포르 시민방위청(Singapore Civil Defence Force: SCDF))에 사전신고를 해야 한다. 싱가포르 환경부 (National Environment Agency: NEA)에서는 지정된 화학물질 수송 시 차내 추적 장치 설치를 의무화하고 있 으며, 수송차량들은 오렌지컬러의 차량번호판을 장착해야 한다(Singapore Civil Defence Force, 2014).

    본 연구에서는 <Table 3>에 해외 주요국들의 위험물질 수송차량 도로운행 관련법과 통행금지·제한 규정을 비교하였다. 국내에는 고속도로 내 위험물질 수송차량 통행규제가 법에 근거하여 시행되지 않는 반면, 주요 국들은 사고위험도가 높거나 안전성이 확보되어야 하는 주요 시설 및 구간에 위험물질 수송차량의 통행을 관리하고 있다. 또한 임시통행을 허가해야 하는 불가피한 경우에는 지정시간 내에 차량에스코트로 통행금지 또는 제한된 구간을 통과 가능하도록 유연적인 제도를 도입·시행하고 있는 것으로 분석되었다.

    Ⅲ 국내 위험물질 수송차량 고속도로 통행규제 적합성 평가

    1 국내 도로 통행규제 현황 및 문제점

    환경부는 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률 시행규칙 제27조제2항에 의거하여 상수원보호구역과 이 에 인접한 지역의 도로에 유류, 유독물, 특정수질유해물질, 지정폐기물, 농약 및 원제, 방사성동위원소 및 방 사성폐기물 등 수질오염 유발물질을 수송하는 차량의 통행을 제한10)하고 있다. 또한 서울시는 도심권 내 고 압가스 운반탱크로리 및 폭발물 운반자동차의 통행을 24시간동안 제한하며, 그 외 각 지방경찰청 도로교통 고시에 따라 지자체별 통행제한 도로가 지정되어 있다. 이러한 통행규제는 국도, 지방도, 시군 도에 한정되 어 있으며, 실제 위험물질의 지역 간 수송이 많은 고속도로에 대한 통행규제는 없다.

    고속도로 시설 중 터널은 구조적 특성상 대피공간이 협소하여 차량에 탑재된 위험물질이 폭발하거나 누 출될 경우 대규모 형태의 2차 사고의 가능성이 크다. 도로 터널 내 교통사고 치사율은 일반교통사고의 약 2.3배11)이며, 고속도로 터널의 A급사고(사망 3명 이상 또는 부상 20명 이상 또는 피해액 1천만 원 이상)는 본선구간의 4.3배12)로 사고심각도가 매우 높은 편이다. 그러므로 안전측면에서 위험물질 수송차량 통행규제 는 터널구간을 우선적으로 선정되어야 한다. 또한 터널연장이 길수록 사고 발생 시 접근시간, 대응시간, 처 리시간이 증가하고, 피해심각도가 커지므로 특정길이 이상의 터널에 대한 통행규제 기준을 마련해야 한다.

    2 국내 고속도로 위험물질 수송차량 통행규제 대상 선정

    일본은 5km 이상의 터널을 장대터널로 규정하고 있으며, 유럽은 5km 이상의 터널에 대해 위험물질 수송 차량 통행을 특별 관리하고 있다. 그러나 외국의 기준을 그대로 적용하기 보다는 국내 고속도로 여건과 위험 물질 수송차량 사고특성을 고려하여 터널길이에 대한 기준을 설정할 필요가 있다. 국내 도로용량편람에는 2km 이상의 터널을 장대터널로 규정하고 있으나 이를 위험물질 수송차량 통행규제를 위한 기준으로 제시될 경우 국내 40개 이상의 고속도로 터널에 대한 통행규제가 필요하므로 위험물질 수송차량 관리의 초기단계인 국내 실정상 실질적인 운영 및 관리의 어려움이 존재한다. <Fig. 3>과 <Table 4>는 위험물질별 위험노출 영 향범위를 보여주며, 인화성 기체의 반경 0.5mile에서 독성가스 5mile까지 크게 영향범위가 분산(Batta and Chiu, 1988)되어 있다. 따라서 터널길이 기준마련을 위해 주요 위험물질13)들의 최소 대피거리 반경 1.6km (지 름 3.2km)와 도로터널 방재시설 설치 및 관리 지침에서 제시하는 고속도로 터널에 대한 개별 관리사항을 기초로 4km이상의 터널에 대하여 위험물질 수송차량의 통행규제를 우선적으로 고려하였다.

    <Fig. 4>는 본 연구에서 통행규제 도로구간, 통행규제 위험물질 종류, 통행규제 터널의 선정기준에 대한 고려사항을 순서대로 나열하고 최종 통행금지 및 제한 구간 선정을 위한 의사결정 과정을 도식화한 것이다. 먼저 국내 고속도로에서 통행규제 대상구간을 본선, 터널, 교량, 램프로 구분하고 사고의 심각도, 2차 사고의 피해정도, 사고 후 대피용이성, 화재 및 독성가스 확산성 등을 고려하여 가장 취약성이 높은 터널을 우선 선 정하였다. 유럽과 일본에서 위험물질 수송차량의 터널통행금지 및 제한 규정 도입은 스위스 몽블랑 터널 사 고 (1999년 발생, 41명 사망, 27명 부상, 3년 간 터널 폐쇄), 일본 니혼사카 터널 사고 (1979년 발생, 사망 7명, 173대 자동차 소실, 터널복구 60일소요, 신선식품 가격상승) 등 터널 내 위험물질 교통사고로 인한 폭발 및 화재사고의 위험성에 대해 심각하게 인지한 후 부터이다. 터널사고가 일반 본선구간보다 대형피해로 연결되 는 이유는 터널이 거대한 연통 역할을 수행하기 때문이다. 터널 출입구의 폭이 좁고, 교통사고로 출입구가 막혔을 때 사람들이 대피하기 어렵고, 터널 연장이 길수록 터널 밖으로의 대피에 어려움이 발생한다. 또한 터널 손상 시 복구기간이 장시간 소요되어 물류활동 저하, 병행도로의 교통지체 발생 등 사회경제적으로 심 각한 문제를 일으키므로 터널구간에 대해 위험물질 수송차량의 통행규제를 우선적으로 시행해야 한다. 이를 근거로 하여 터널을 우선 통행규제 구간으로 선정한 후 화재가능성, 폭발성이 높고 수송량이 많은 위험물질 을 규제대상물질로 선정하였다. 마지막으로 모든 터널에 대해 선정된 위험물질을 수송하는 차량을 모두 규 제하는 것은 현실적으로 불가능하므로 터널길이를 기준으로 규제 우선순위를 결정하고자 하였다.

    3 고속도로 통행규제 대상 터널 우회도로 조사·분석

    의사결정과정에 의해 선정된 국내 고속도로 4km이상 터널은 <Table 5>와 같이 2017년 기준 총 8개로 인제터 널(양양, 춘천방향), 양북1터널(포항, 부산방향), 죽령터널(부산, 춘천방향), 금성터널(평택, 제천방향)이다.

    위험물질 수송차량이 4km 이상 터널에 대해 통행 규제될 경우, 차량들은 터널 이전의 IC에서 진출하여 타 고속도로, 국도, 지방도 등을 통해 우회해야 한다. 따라서 죽령터널, 금성터널, 양북1터널, 인제터널을 대상으 로 우회할 수 있는 노선을 분석하고 우회도로의 환경 및 주변현황을 조사·분석하였다. 우회도로는 국도, 지 방도 등이며 여러 우회도로가 존재할 경우 통행거리 및 통행시간의 평균값을 도출하였다. 각 터널의 우회도 로는 <Table 6>에서 나타나는 바와 같이 통행시간이 짧게는 1.3배에서 길게는 4.5배 이상 증가할 뿐 만 아니 라 우회도로 내 상수도 보호구간, 사고 잦은 지점, 급경사 및 급커브 구간, 주거지 등이 위치하고 있다. Erkut and Verter(1997)의 연구에 따르면 위험물질 수송차량의 도로위험도는 다음의 식(1)으로 정의된다. Erkut과 Verter는 식(1)과 같이 도로링크의 길이가 길수록 위험물질 수송사고의 확률은 높아지는 경향이 있으며, 분리 되지 않은 국도, 지방부 도로의 다 차선 도로는 사고확률이 4.49건/백만mile인 반면 분리된 고속도로의 사고 확률은 2.15건/백만mile이라고 제시하였다. 따라서 조사된 8개 터널의 우회도로의 특징상 통행거리가 길어지 고, 분리되지 않은 다차로 도로가 대부분을 차지하고 있으며, 인구밀도가 고속도로에 비해 높은 주거지를 통 과하는 점을 고려할 때 우회도로의 위험도는 고속도로보다 더 높을 것으로 사실상 위험물질 수송차량의 통 행을 위한 우회도로로 적합하지 않다. 따라서 당 터널들에 대하여 통행금지와 같은 강력한 규제보다 타 차량 에 방해가 되지 않는 시간대에 한하여 통행을 제한하는 유연성 있는 규제가 도입될 필요가 있다.

    R i s k ( I n d e x v a l u e ) = L e n g t h o f t h e ( i n m i l e s ) × a c c i d e n t r a t e ( p r o b a b i l i t y ) o n t h e l i n k ( p e r m i l e ) × c o n d i t i o n a l r e l e a s e p r o b a b i l i t y g i v e n a n a c c i d e n t × p o p u l a t i o n d e n s i t y i n t h e n e i g h b o r h o o d o f t h e l i n k ( p e r s o n s p e r m i l e s q ) × ( p h i ) ( i m p a c t r a d i u s ) 2 ( i n m i l e s s q )
    (1)

    Risk (Index value) = Length of the link (in miles) × accident rate (probability) on the link (per mile) × conditional release probability given an accident × population density in the neighborhood of the link (persons per mile-sq) ×(phi)(impact radius)2 (in miles-sq)

    4 국내 고속도로 통행규제 방안

    1) 도로법 개정(안) 제안 및 터널 통행규제 개념 정립

    국내 위험물질 수송차량의 터널 통행규제를 위해서는 도로법 개정이 필수적이며 2017년 개정된 물류 정책기본법14)과 연계하되 구체적인 결정사항에 대해서는 전문가로 구성된 위원회를 설치하여 각 케이스별 로 결정하는 것이 실효성이 높다. 본 연구에서 제시하는 도로법 개정(안)은 다음과 같다.

    제76조제9항 신설: “도로관리청, 한국도로공사, 또는 민자도로 관리자는 국토교통부장관이 지정·고시한 장 대터널에서 물류정책기본법 제29조의 위험물질 운송차량에 대해 대통령령에서 정하는 바에 따라 통행을 금지하거나 제한할 수 있다. 관련 제반사항은 위험물질 운송차량의 통행금지·제한 심의위원회(이하 "위험물 질운송심의회“라 한다)에서 정하며, 위험물질운송심의회의 구성 및 운영 세부사항은 대통령령으로 정한다.”

    효율적인 법 적용을 위해서는 국내 실정에 맞는 통행금지, 제한의 개념을 정립하고, 통행허가 방법과 허가 후 차량 통과방법에 대한 구체적 대안이 필요하다. 통행금지는 장대터널과 같은 특정 시설물 또는 위험물질 수송차량 주행 시 예상되는 고위험 구간에 대하여, 법에 명시된 위험물질 수송차량 통행을 모든 시간대에 금 지하는 것으로 정의한다. 통행제한은 제한물질로 지정된 위험물질 수송 차량에 대해 적재수량 또는 시간대 에 따라 일시적으로 통행을 제한하는 것으로 정의한다. 통행허가는 통행금지에 해당하는 위험물질 수송차량 이 재해·재난 상황인 경우, 또는 대체 우회도로가 없거나 폐쇄된 경우 도로관리자로부터 사전허가를 받아 관 리자가 제시하는 통행방법으로 금지·제한된 도로시설 및 구간을 임시적으로 통과하는 방법으로 정의한다.

    2) 터널 통행규제 운영 전략

    해외국가들이 주로 통행금지물질로 선정하는 “폭발물”은 국내 개정된 물류정책기본법 상의 위험물질 수 송관리 대상에 해당하지 않을 뿐만 아니라 국내 위험물 6종에 포함되지 않는 문제점이 있다. 또한 외국과 같 이 위험물질의 종류에 따라 통행규제 수준을 결정하기 위해서는 각 차량들이 수송하는 위험물질을 도로관리 자가 사전에 정보를 알고 있어야 하며, 고속도로 내에서 차량의 통행 시 실시간으로 추적이 가능해야 통행규 제에 대한 단속이 가능하다. 그러나 국내에는 고속도로 관리자에서 사전통행계획서를 제출하는 규정이 없어 위험물질 수송차량이 어떠한 물질을 운반하는지 알 수가 없으며, 모든 터널에 같은 규제를 할 경우 전국적인 범위의 우회도로 마련 및 최적통행루트 등이 사전에 마련되어야 하는 문제가 있다. 유럽, 대만, 미국 등의 국 가에서도 각 터널 및 주변 환경에 적합한 규정을 설정하고 있으며, 사전공고 및 도로표지판을 통해 규제정보 를 운전자에게 제시하고 있습니다. 따라서 국내실정에 맞도록 각 터널별로 교통현황, 시설구조, 주변 환경, 우회도로 현황 등을 고려하여 통행시간대를 설정하고 규제 수준을 설정해야 할 필요성이 있다.

    국내 위험물질 수송차량 통행허가를 위한 운영 전략은 두 가지로 제시한다. 첫 번째는 도로관리자에게 위 험물질 수송차량 화주가 사전에 통행방법 및 운행노선계획을 신고하고, 지정된 시간대에 에스코트와 함께 터널을 통과하는 것이다. Saccomanno and Haastrup(2000)의 연구에 따르면 터널을 통과하는 위험물질 차량의 에스코트는 사고의 위험성과 화재 및 위험물질 유출을 감소하는데 가장 효과적인 방법이라고 할 수 있다. 이 들 연구에서는 에스코트 시 터널 내 위험물질 사고건수는 20% 감소하였으며, 위험물질 수송차량의 화재 및 유출사고는 각각 54%, 71% 감소한 것으로 나타나 에스코트 방식이 안전성 측면에서 효과적임을 알 수 있다. 국내 실정상 에스코트방식은 화물수송시간의 지체, 터널입구 에스코트 차량을 위한 대기공간이 요구된다. 특 히 국내 장대터널은 대부분이 산악지역에 위치하여 에스코트 차량 및 위험물질 수송차량이 대기할 수 있는 공간적 제약이 있으므로 인근 고속도로 휴게소, IC진입 유휴 공간, 터널 관리사무소 등의 공간 활용을 검토 해야 하며 이와 함께 사전신고서 제출 및 확인 업무를 위해 담당기관 및 인력을 사전에 구성해야 한다.

    두 번째 대안은 사전 통행신고를 통해 도로관리기관으로부터 통행허가증을 발급받고 터널을 통행하는 것 이다. 이때 도로관리기관은 사전신고를 통해 톨게이트 진입 시 위험물질 수송차량의 차량번호를 수집하고, 터널 내 CCTV를 통해 실제 신고 된 시간대에 차량이 안전하게 통행하는지 확인해야 한다. 통행허가증 발급 만을 통해 위험물질 수송차량의 통행을 허가하는 것은 첫 번째 대안보다 소극적 방법이나 단기간 내 실행 가능할 것으로 예상된다. 본 대안의 실행을 위해서는 사전신고(사전통행계획서) 항목을 구성하고 담당부처, 도로관리기관 내 업무수행을 위한 전담부서 및 인력, 신고, 허가증 발급시스템 구축 등이 선행되어야 한다.

    3) 위험물질 수송차량의 고속도로 터널 통행규제 Framework 제시

    <Fig. 5>는 본 연구에서 제시한 위험물질 수송차량들의 고속도로 터널 통행규제 및 관리를 위한 의사결정 과정을 도식화한 것이다. 향후 위험물질을 수송하는 차량들은 고속도로를 이용하기 전에 위험물질종류, 적재 수량, 출발지와 도착지(O-D), 통행노선, 통행시간대의 정보를 포함한 사전통행계획서를 고속도로 관리자에게 제출하고, 사전에 통행이 계획된 노선에 4km 이상의 장대터널이 있는 경우 도로관리자는 통행금지/제한 또 는 자유통행 여부를 결정하도록 한다. 통행금지 및 제한은 반드시 해당 고속도로 구간을 대체할 수 있는 우 회도로가 있는 경우에만 할 수 있으며, 그렇지 않을 경우 통행을 허가해야 한다. 통행금지 및 제한시 전문가 로 구성된 심의위원회의 최종결정을 반영하여 통행가능 시간대를 지정하여 통과하도록 하고, 재해 또는 긴 급사항 등 특별한 사유가 있는 경우에는 도로관리자가 임시통행증을 발급하여 에스코트 차량과 함께 터널을 통과하거나, 터널 내 CCTV를 통해 차량을 실시간으로 추적하여 안전성을 최대한 확보하도록 한다.

    Ⅳ 결 론

    산업 발전에 따른 위험물질 유통량의 꾸준한 증가와 고속도로 장대터널의 개통, 그리고 위험물질 수송차 량 사고 발생으로 위험물질 수송차량의 도로운행 안전성에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 최근 10년간 국 내 고속도로에서 발생한 위험물질 수송차량 사고건수는 총 311건(Korea Expressway Corporation, 2018)인 것으 로 나타났으며, 이는 많은 사회경제적 손실을 야기하였다. 국내 고속도로 상의 위험물질 수송차량 통행 관리 에 대한 문제점 중 하나는 위험물질 도로 수송 관련 법제도 및 정책관련 연구가 매우 미흡하다는 것이다. 해 외 선진국들은 이미 오래전부터 위험물질 수송차량 통행에 대한 법제도 규정 및 정책을 마련해왔으며, 현재 는 정착 단계가 되어 관리 및 운영이 효율적으로 이루어지고 있다. 반면, 국내에서는 고속도로 상의 위험물 질 수송차량 운행에 대한 별도의 관리가 없는 실정이다. 해외 국가들은 이미 위험성이 높은 터널 및 교량, 또는 정부나 도로관리기관에서 지정한 도로 구간에 대하여 통행금지 및 제한을 하고 있으며, 위험물질 운전 자, 화주들은 수송 전에 도로관리자에게 통행보고서를 제출하는 것이 법제화되어 있다. 도로관리자는 불가피 한 예외사항이 발생하였을 때 통행을 허가해 주며. 주로 해당 경우에는 위험물질 수송차량의 전후방에 소방 차, 경찰차, 에스코트 차량 등과 함께 통행금지 및 제한구간을 통과하는 에스코트 방식을 이용하고 있는 것 으로 조사되었다.

    본 연구에서는 국내 위험물질 수송차량의 통행 수준을 통행금지, 통행제한, 통행허가로 구분하고 폭발, 화 재, 가스누출과 같은 사고특성을 갖는 위험물질 수송차량의 특성을 고려하여 사고 시 대피 및 2차사고 연결 의 가능성이 큰 터널의 위험물질 수송차량 통행규제에 중점을 두었다. 위험물질들의 대피반경, 폭발성, 화재 성, 이격거리 등을 고려하여, 고속도로 내 4km이상 터널 구간을 통행규제 대상으로 선정하였으며, 죽령터널, 금성터널, 양북1터널, 인제터널이 위험물질 수송차량의 통행이 금지될 경우 통행 가능한 우회도로에 대하여 현장조사를 수행하였다. 우회도로 조사 결과 평균 통행거리 및 통행시간이 1.3배에서 4.5배 증가하는 것으로 나타났으며, 우회도로 상에 상수도 보호구역, 사고 잦은 구간, 주거지역 등이 위치하는 것으로 조사되어 위 험물질 수송차량에 대한 국내 고속도로 터널 통행규제는 시간대를 고려하여 통행을 제한하는 유연적인 규제 도입이 필요하다는 결론을 제시하였다. 시간대에 따른 통행제한은 안전을 위하여 터널 입구에서 에스코트차 량과 통과하는 방법이 제안되었으며, 그 밖에 터널통행 CCTV감시를 통한 통행허가 전략을 제안하였다.

    또한 본 연구에서는 고속도로 위험물질 수송차량의 통행관리 의사결정과정을 구축하였다. 위험물질 수송 차량 운전자 또는 운송업체는 도로관리기관에 통행일정, 수송 위험물질, 통행 O-D등의 정보를 기입한 사전 통행보고서를 제출하고, 통행 루트 상에 4km이상의 터널이 위치할 경우 우회도로를 이용하거나, 우회도로가 위험성이 더 크다고 판단된 경우 특정시간대에 정해진 통행규칙에 따라 터널을 진입하도록 하였다. 이를 위 해서 사전통행보고제도는 필수적이며, 터널 통행을 위해 대기 공간, 담당인력, 감시체계 등이 사전에 구축되 어야 한다.

    본 연구는 국내외 사례 및 현황 조사를 통하여 기존에 조사된 적이 없는 다양한 국가들의 구체적인 정책 현황들을 비교분석하고, 이를 통하여 국내 환경의 현재와 미래변화 (스마트 톨링, 화물차량적재중량 시스템 등)를 고려하여 통행규제 방안 및 도로법 개정(안)을 제시하는데 중점을 두었다. 비록 본 연구에서는 수학적 또는 통계적 모형적용을 통한 기술적 측면의 개발은 시도되지 않았으나 미래 정책시스템 및 구축방법을 결 정하기 위한 기초연구 단계로서의 가치가 있다. 또한 정책적인 관점에서 고속도로 위험물질 수송차량의 안 전성 확보를 위한 터널 통행규제 방안을 모색하였다는 점에서 의미가 있다. 그동안 도로 위험물질 수송차량 들에 대한 법제도 및 정책들이 미흡했다는 점을 고려할 때 본 연구에서 조사된 해외사례들과 국내 터널우회 도로 현황 결과들은 향후 정책수립을 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 기대할 수 있다.

    그러나 본 연구는 현재 고속도로 내 통행량, O-D분포 등 기초자료들이 부재한 상황으로 인하여 터널에 대 한 정량적인 위험도 산정결과가 제시되지 않은 한계를 가지고 있다. 따라서 향후에는 정부측면의 노력, 즉 예를 들어 국가교통 DB사업에서 위험물질 수송차량 고속도로 교통량 및 O-D 조사·분석을 수행하도록 하고, 도로 교통사고 조사표에 위험물질 수송차량을 확인할 수 있는 목록(차종구분에 위험물질 수송차량 여부, 적 재 위험물질 종류, 위험물질 적재수량 등)을 추가하여 도로관리기관에서 사고데이터를 구축, 관리하는 방안 들이 제시되어야 할 것이다. 이러한 기초데이터 구축 및 공유를 통하여 연구자들은 위험물질 수송차량 도로 주행 안전성의 정량적 평가를 위한 연구, 최적노선결정을 위한 연구 등을 활발히 수행할 필요가 있다.

    ACKNOWLEDGEMENTS

    본 논문은 2017년 한국 ITS학회 춘계학술대회에서 우수논문상으로 선정되었던 논문을 수정·보완하여 재 작성하였으며, 2016년도 한국도로공사 도로교통연구원 연구용역 지원으로 수행되었습니다.

    Figure

    KITS-17-18_F1.gif

    Traffic restrictions for hazardous materials transporting vehicles in U.S.

    KITS-17-18_F2.gif

    Roadway sign for a hazardous materials vehicle and tunnel codes in U.K.

    KITS-17-18_F3.gif

    Impact area of a vehicle and the resulting fixed bandwidth impact area around a link

    KITS-17-18_F4.gif

    Decision making process of traffic restriction for a hazardous materials transporting vehicle

    KITS-17-18_F5.gif

    Decision making process for travel management of HAZMAT vehicles on expressway

    Table

    Hazardous materials transportation vehicles involved crashes

    Note: “First-party only” includes cases where the hazardous material transport vehicle is a perpetrator and “Total crashes” includes cases where the hazardous material transport vehicle is a victim or a perpetrator
    Source: Internal data (2017), Korea Expressway Corporation Research Institute

    Types of hazardous materials restrictions by a classification in Taiwan

    Source: Directorate General of Highways, MOTC (https://www.thb.gov.tw)

    Comparison of foreign regulations for hazardous materials transport vehicles

    Impact Area by Hazmat Class

    Tunnel over 4km on expressway (as of July 2017)

    Comparison between expressway routes and detour routes

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    저자소개

    Footnote

    • 위험물은 총 6종으로 구분하고 있으며, 제1류 산화성 고체, 제2류 가연성 고체, 제3류 자연발화성 물질 및 금 수성 물질, 제4류 인화성 액체, 제5류 자기반응성 물질, 제6류 산화성 액체를 포함함
    • 위험물질 수송차량 고속도로 이용 교통량 추정치. 고속도로위험물 수송차량 운행행태 조사·분석 연구 (2016), 한국도로공사 도로교통연구원
    • ‘12년 이후 도로의 화물수송 분담률은 90.7%~91.3%로 집계됨. 국토교통통계연보 (2016), 국토교통부
    • 위험물질 수송차량 운전자 운송행태 설문조사 결과. 고속도로위험물 수송차량 운행행태 조사·분석 연구 (2016), 한국도로공사 도로교통연구원
    • ‘14년 위험물 포함, 화학물질 유통량은 ’10년 대비 14.9% 증가했으며, 꾸준한 증가추세를 보임. 화학물질 통 계조사 (2017), 환경부
    • 위험물질 운반차량(hazardous materials truck)은 용기포장을 일반화물 트럭에 적재하여 나르는 형식임
    • 위험물질 운송차량(hazardous materials tank-lorry)은 물질을 탱크에 싣고 나르는 형식임
    • 장대터널과 물밑터널은 <sup>「</sup>도로법 시행규칙 제4조의9 (물밑터널에 해당하는 터널)<sub>」</sub> 법 제46조3항에서 명시하고 있으며, 국토교통성령으로 정하는 물밑 터널과 유사한 터널은 해당 터널 노면의 높이가 수면의 높이 이하의 것 또는 길이 오천 미터 이상의 터널로 규정하였음. 통행금지는 <sup>「</sup>도로법 시행령 제19조의12<sub>」</sub>에서 지정하는 위험물질 적재차량에 대하여 터널통행을 완전 금지하는 것이며, <sup>「</sup>도로법 시행령 제19조의13<sub>」</sub>에서 지정된 위 험물질을 적재한 차량에 대해서는 특정시간대에만 터널통행을 제한하는 방법임
    • 2007년 ADR에서는 위험의 잠재성, 수량, 운반형태 등에 따라 터널제한코드를 모든 위험물질에 제정하였으며, 터널 위험 평가과정은 기술 및 법률 전문가들로 구성된 그룹에 의해 수행하였음. 위험물질 수송의 위험수준은 다단계 평가과정에 의해 측정되었으며, 터널길이, 터널종류, 환기시스템, 교통량, 중차량 비율 등이 고려됨
    • 한강권역의 팔당호 및 잠실수중보 상류 6개 도로, 낙동강권역의 덕도호 및 외야호 상류 2개도로, 금강권역의 대청호 및 보령호 상류 8개도로, 영산강권역의 주암호 및 동복호 상류 4개도로가 통행제한도로에 포함
    • 최근 5년간 도로 터널 내 사고는 2,957건으로 150명 사망, 6,753명 부상. 따라서 터널사고 치사율은 5.07%, 일반 교통사고 치사율은 2.25%임. '터널 교통사고 현황' 국정감사 자료 (2016)
    • 한국도로공사 교통사고통계 내부자료(2007~2017년)
    • 터널길이 기준마련을 위해 분석된 위험물질은 사회경제적, 환경적 측면에서 피해가 매우 큰 물질들을 기초로, <sup>「</sup>유해화학물질관리법<sub>」</sub>상의 사고대비물질, 국외에서 통행금지·제한되는 위험물질들의 폭발성, 화재성, 독성가스 유출의 Impact area(km<sup>2</sup>), NFPA에서 제시하는 대피거리 등을 조사, 분포분석을 통해 4km로 결정하였음
    • <sup>「</sup>물류정책기본법 제29조, 제29조의2 및 제29조의3<sub>」</sub>에서는 위험물질운송안전관리센터의 설치·운영, 위험물질 운송차량 소유자의 의무, 단말장치의 장착 및 운행중지 명령에 대한 규정이 신설. 개정의 주요 내용은 위험 물질의 안전한 도로운송을 위하여 위험물질차량을 통합적으로 관리하는 센터를 설치·운영하여 위험물질 운송 의 전 과정을 실시간으로 모니터링 하고 사고발생 시 신속·정확한 대응과 방재활동 지원하는 것임