Ⅰ. 서 론
1. 배경 및 필요성
노면표시는 운전자 및 도로 이용자에게 매우 중요한 교통안전시설이다. 특히 야간이나 우천 시 차선 등의 노면표시가 제대로 인식되지 않는 문제점은 꾸준히 제기되고 있다. 경찰청에서는 ｢도로교통법 시행규칙｣을 개정, 보완을 통해 해당 내용을 개선하고자 하였다. 개정된 내용을 살펴보면 “노면표시를 할 때에는 시간대 나 기상상태 등에 관계없이 운전자 및 보행자에게 잘 보일 수 있도록 성능이 우수한 반사 재료를 사용하거 나 반사장치를 해야 한다.”라고 노면표시 재료의 품질 측면을 강화하였다.
노면표시는 교통안전표지 등 교통안전시설물과 유기적 결합을 통해 교통사고 예방 및 원활한 소통을 위해 규제와 지시 등의 의무, 노면의 상태, 통행방법 등에 대한 정보를 전달한다. ｢도로교통법｣에서는 노면표시에 대 해 규제와 지시를 제시하고 있고, 교통노면표시 설치·관리 매뉴얼에서는 법에서 정하지 못한 설치기준 등에 대 해 제시하여 운영 중에 있다. 그러나 일부 도로관리청에서는 도로 이용자의 안전을 위해서 ｢도로교통법｣ 범위 내에 포함되지 않는 교통노면표시를 일부 설치하여 운영하고 있다. 버스정차구획선이나 노면색깔유도선이 이 에 해당된다. 또한 신규 교통노면표시의 색상 및 허용오차, 반사성능 기준이 아직 정해져 있지 않으며, 또한 도 색종류별 재귀반사성능의 기준 등이 현실과는 다르게 설치·운영되는 경우가 지자체별로 발생할 수 있어 재도 색 등 향후 운영관리가 다르게 이루어질 수 있는 문제점이 있다. 따라서 ｢도로교통법 시행규칙｣ 및 ｢교통노면 표시 설치·관리 매뉴얼｣에 신규노면표시의 도입과 색상 및 재귀반사성능에 대한 개정이 필요한 실정이다.
본 연구에서는 교통노면표시의 재귀반사성능에 대해 문헌고찰, 현장시험 결과를 바탕으로 ｢도로교통법 시 행규칙｣ 및 ｢교통노면표시 설치·관리 매뉴얼｣에 대한 개정을 목적으로 하고 있다. 세부적으로는 시행규칙에 서 제시하고 있는 교통노면표시에 대해 지침 및 기준을 검토하여 현행화를 수행하고, 신규 도입될 것으로 예 상되는 노면표시의 색상에 관한 반사성능 시험 및 도색종류별 반사성능 변화시험 결과를 토대로 교통노면표 시에 대한 성능 등을 개선하고자 하였다.
2. 연구 방법론
본 연구의 연구방법 및 수행범위는 다음과 같다.
첫째, 이미 국내에 도입되어 적용되어 있으나 설치 기준에 관한 내용이 정립되지 못한 노면표시와 타 부 처 매뉴얼 내용이 도로관리기관, 지방자치단체 등의 자체 기준에 의해 시행되고 있는 사항을 ｢도로교통법｣ 에서 적용하기 위해 관련 지침 및 기준을 검토한 후 ｢도로교통법 시행규칙｣에서 정하고자 하였다.
둘째, 신규 도입될 것으로 예상되는 노면표시의 색상에 관한 반사성능 실험을 수행하였다. 기존 백색, 황 색, 청색, 적색의 노면표시 재귀반사성능 값에 관한 실험으로 법에서 정한 기준 성능 확보 여부와 타 부처나 단체표준에서 정하고 있는 주황색, 분홍색, 연한 녹색, 녹색의 재귀반사성능에 대해서도 검증하는 실험을 수 행한 후 분석된 결과 값으로 개선내용을 도출하고자 하였다.
Ⅱ. 관련 이론 및 연구 동향
1. 노면표시와 사고와의 관계
미국 연방도로청(Federal Highway Administation, FHWA)의 연구에서는 노면표시가 운전자에게 차선을 안내 할뿐만 아니라 도로의 선형 등을 알려주고, 주간 및 야간에 교통사고를 감소시키는 잠재력이 있다고 주장하 고 있다. 또한, 운전자는 주간보다 야간에 도로의 선형을 알려주는 노면표시의 반사성능에 의존하여 운전하 는 것으로 분석하고 있다. 그리고 노면표시 반사성능 값이 보다 장기간에 걸쳐 높게 지속되는 지역의 경우, 야간 및 건조한 노면상태의 단일로 구간에서 교통사고가 11% 감소한 것으로 나타났다(TRB, 2002).
아이오와 주의 주도로에서 5년간의 노면표시 반사성능 자료를 수집하고 교통사고와 교통량 등에 대하여 분석한 연구에서는 가장자리 구역선과 중앙선의 반사성능 값이 클수록 교통사고가 감소하는 경향을 보여 노 면표시의 반사성능은 교통사고와 관계가 있는 것으로 나타났다(IOWA State University, 2010).
미시간 주 주요 도로의 야간추돌사고, 도로 특성, 노면표시 재귀반사성능 등에 대한 자료를 DB화(2003년 부터 2008년까지 6년간)하여 야간 교통사고와 재귀반사성능의 관계를 분석한 연구에서는 황색 중앙선 및 백 색 길가장자리구역선 재귀반사성능의 합과 야간 추돌사고가 반비례 관계가 있음을 확인하였다. 또한 길가장 자리 구역선과 중앙선의 반사성능 값이 클수록 교통사고가 감소하며, 길가장자리구역선에 비해 중앙선의 재 귀반사성능이 낮을수록 사고가 증가하였다(TTI, 2014).
노면표시 반사성능이 시간이 경과함에 따라 저하되는 정도를 측정하여 재도색시기 파악 및 교통사고에 미치는 영향을 분석한 결과 백색 및 황색 노면표시는 1주마다 각각 2.4mcd(㎡lux)의 반사성능이 저하되어 1 년 후에 재도색해야한다고 제시하고 있으며, 200mcd(㎡lux) 이하일 경우 야간 교통사고 심각도가 증가하는 것으로 분석하였다(Hwang et al., 2015).
2. 노면표시 재귀반사성능 기준
미국에서는 FHWA와 미국도로교통협회(American Association of State Highway and Transportation, AASHTO) 를 중심으로 지속적인 연구를 진행 중이며 각 주에서는 자체적인 기준을 적용하고 있다. 이와 관련하여 AASHTO에서 추가적인 연구 수행을 위해 2017년 1월 최소 반사성능 기준을 제정하여 MUTCD에 반영하여 최소 반사성능 기준을 <Table 1>에서 보는 바와 같이 도로의 제한속도에 따라 두 단계로 분리하여 최소 반 사성능 기준을 제시하였다(FHWA, 2017).
일본에서는 노면표시의 최소반사성능 기준 값을 별도로 정해놓지 않고 있으며, 일반적인 정기점검을 통해 박리, 오염 등에 의해 선명하지 못한 부분의 유무, 마모에 의해 선명하지 못한 부분의 유무, 야간 식별성을 검사하고 있다. 그 중 야간 식별성의 경우 ASTM-D1011-52에 규정된 측정기에 의해 측정된 반사율로 평가한 다. 그러나 현재로서는 반사휘도(단위 : mcd/(m2․lx))로 식별성을 평가하고 있으며, 기준은 <Table 2>와 같다.
유럽은 교통안전시설을 비롯한 대부분의 규격에 대해 Comite Europeen de Normalisation(CEN)에서 정하는 표준규격을 따르고 있으며, CEN에서 규정한 노면표시 관련 규정(Road Marking Material EN- 1436, 1997.8)을 살펴보면 노면표시의 설치 시 반사성능 값은 규정하지 않고 노면표시의 작용 수명(functional life)동안의 최소 반사성능 기준만을 제시하고 있다. 또한 국내 및 미국과는 달리 주광(day light)에서의 반사성능과 야간에 자 동차 전조등에 의한 반사성능을 별도로 규정하고 있으며, <Table 3>과 <Table 4>에서 등급(class)은 CEN 소속 국가에서 자체적으로 적용할 수 있는 기준이다.
이와는 별도로 CEN에서 노면표시의 야간 반사성능에 대하여 건조한 노면상태에서는 150mcd/(m2․lx), 습 윤한 노면상태에서는 60mcd/(m2․lx)를 현장에서 재도색시기를 결정하는 기준으로 권고하고 있다.
호주는 Australian Standard(AS) 4049.4-2006(R2016)에서 노면표시 재료에 대한 규정(pavement marking materials Part 4: High performance pavement marking system)을 제시하고 있다. 노면표시의 성능 파라미터로 색 상, 색상변화, 휘도, 유기화합물 함유량, 재귀반사성능(건조 시, 우천시), 미끄럼 저항 및 마모도 등을 정의하 고 있으며 다음 <Table 5>와 같다.
국내의 경우 경찰청 ｢교통노면표시 설치․관리 매뉴얼｣에 재귀반사성능 기준을 정의하고 있다.
Ⅲ. 실험 현장 구축 및 자료수집
1. 재귀반사 측정 기기
노면표시의 재귀반사의 측정은 부가장치 없이 건조 시 및 습윤시, 우천시 노면표시 재귀반사 측정이 가능 하고 ASTM E1710과 EN 1436의 CEN 30-meter 측정기준 방법을 만족하며, 경찰청 노면표시 준공 검사 시 주 로 사용되는 StripeMaster Ⅱ 이동식 노면표시 재귀반사 측정기를 사용하여 측정하였다.
2. 실험 현장 구성
강원도 원주시 금대리 일원 국도5호선 상 우회도로 건설로 인해 폐도된 비법정 도로상에서 ｢도로교통법 시행규칙｣에서 정한 노면표시 색상 네 가지와 상기 단체표준에서 정한 네 가지 색상에 대해 시공 후 준공검 사 기준에 따른 재귀반사성능을 측정하여 최소기준을 비교하였다.
실험 현장은 수용성형(2종)의 노면 도색 재료로 한정하였다. 그 이유는 융착형과 상온 경화형 시공은 물리 적, 행정적 여건의 어려움이 많고 재귀반사의 기준측정에 있어 가장 많이 쓰이는 도색 방식이기 때문이다.
실험에서 습윤 시(0.3m 높이에서 최소 3리터의 물을 노면에 붓고 1분 후 재귀반사도 측정)와 우천 시(시간 당 (20±2)mm의 강우, 차선폭의 2배인 최소폭 0.3m를 깨끗한 물로 정리한 후 5분 이후 측정) 조건은 유럽 기 준 EN1436 에서 정한 실험 방법을 적용하였다.
3. 도색재료 자제 투입량
본 연구에서 제안하는 백색 등 8가지 색상에 대한 노면표시 재료 및 유리알 살포량은 아래의 <Table 7>과 같다. 도색 재료는 수용성에 한정하며, 유리알은 가호1호와 가호2호로 구분하여 각각의 굴절률 차이에 의한 재귀반사성능을 측정하고자 하였다.
Ⅳ. 실험 결과 분석
1. 기존 색상의 재귀반사성능 실험결과
실험 현장 구성 후 1주일 이내 백색의 재귀반사성능을 측정한 결과 값은 <Table 8>과 같으며, 백색 이하 색상별 결과 값 또한 동일하게 구성하였다. 유리알 구성에 따른 재귀반사성능 측정 결과분석은 유리알이 없 는 조건에서 건조 시와 습윤 시의 반사성능이 유사한 분포를 보이고 있는 것이 특징이다. 우천 시의 조건에 서는 유리알의 유무에 관계없이 건조 시와 습윤 시의 최소 반사성능 기준을 충족하지 못하고 있으며, 유리알 굴절률이 높은 가호2호의 재귀반사성능이 건조 시에는 가호1호보다 높게 나타났으나 습윤 시에는 오히려 유 리알 굴절률이 낮은 가호1호에서 높게 나타나고 있는 것을 볼 수 있다.
황색 색상 재귀반사성능 분석 결과, 유리알이 없는 조건에서는 습윤 시 재귀반사성능이 건조 시보다 높게 나타나고 있는 것을 볼 수 있다. 이는 물체색의 반사 원리 중 확산반사의 영향으로 판단된다. 유리알의 유무 에 관계없이 우천 시에는 최소 반사성능을 확보하지 못하고 있으며, 백색의 경우에서와 같이 건조 시에 가호 2호에서의 반사성능이 높은 반면 습윤 시에는 유리알 굴절률이 높은 가호2호에서의 반사성능이 낮게 나타나 고 있다. 건조 시와 습윤 시의 최소 반사성능 기준인 150과 70을 유리알을 포함한 재귀반사체에서는 상회하 고 있음을 알 수 있다. 건조 시 백색의 반사성능 대비 황색, 가호1호에서는 67% 수준이며, 가호2호에서는 63%이다. 습윤 시는 각각 79%와 59% 수준으로 나타났다.
｢도로교통법 시행규칙｣에서 정한 청색 색상 노면표시의 건조 시와 습윤 시의 최소재귀반사성능 기준은 각각 80과 40이다. 청색 색상 재귀반사성능 분석 결과에서는 시공 초기에서는 이 기준을 만족하고 있음을 알 수 있다. 유리알 굴절률이 높은 가호2호에서는 건조 시 반사성능이 높게 나타나고 있으나 습윤 시에는 이전 의 결과에서와 같이 가호1호에서의 재귀반사성능이 높게 나타났다.
건조 시 백색의 반사성능 대비 청색, 가호1호에서는 64% 수준이며, 가호2호에서는 72%이다. 습윤 시는 각 각 63%와 72% 수준으로 나타났다. 습윤 시의 반사성능 변화 폭이 건조 시보다 높으며, 유리알이 없는 경우 도 이전의 결과와 비슷하게 나타났다.
2. 신규 색상의 재귀반사성능 실험결과
개정된 ｢도로교통법 시행규칙｣에는 적색의 최소재귀반사성능을 제시하고 있다. 건조 시와 습윤 시의 기준 수치는 각각 46과 23이다. 유리알이 없는 경우에는 습윤 시에서 이 기준을 만족함을 볼 수 있다. 유리알이 있는 경우 재귀반사성능은 건조 시와 습윤 시에서 이전의 색상에서와는 달리 그 폭이 넓지 않음을 알 수 있 다. 건조 시 백색의 반사성능 대비 적색, 가호1호에서는 23% 수준이며, 가호2호에서는 24%이다. 습윤 시는 각각 37%와 41% 수준으로 나타났다. 적색의 경우에서는 오히려 습윤 시의 재귀반사성능이 건조 시보다 높 은 결과를 나타내고 있다. 건조 시와 습윤 시의 재귀반사성능 분포 균등성이 이전의 색상보다 높게 나타나는 것으로 분석되며, 유리알이 없는 경우 건조 시에서 매우 낮은 값으로 나타난다.
주황색 색상 재귀반사성능 분석 결과에서는 유리알이 없는 경우 습윤 시 반사성능이 최소 기준에 근접하 고 있음을 알 수 있고, 건조 시 가호1호와 가호2호에서 최소 기준을 만족하고 있으나 습윤 시 가호1호에서는 최소 기준에 매우 근접하고 있으며, 1곳에서는 기준을 충족하지 못함을 알 수 있다.
단체표준에서 정한 최소 재귀반사성능의 일정부분 조정이 필요함을 확인할 수 있으나, 건조 시의 재귀반 사성능이 상대적으로 습윤 시에 비해 높게 나타나는 점도 고려하여 기준을 정함이 필요하다고 판단된다. 주 황색의 반사성능은 건조 시 백색 대비 가호1호에서는 44% 수준이며, 가호2호에서는 51%이다. 습윤 시는 각 각 44%와 59% 수준으로 나타났다.
분홍색의 경우에는 단체표준에서 정한 건조 시와 습윤 시의 최소재귀반사성능 기준을 충족하는 것으로 분석되었다. 색상의 특성상 감색혼합에 의한 재귀반사성능 확보가 어려울 것으로 검토되었으나 백색 대비 높은 수준의 반사성능을 보이고 있다. 유리알이 없을 때 건조 시에도 백색 다음으로 높은 수치를 나타낸다.
습윤 시에도 단체표준에서 정한 건조 시의 최소 재귀반사성능에 근접하는 수치를 보이고 있어 색상 대비 휘도계수가 높음을 알 수 있다.
건조 시 백색의 반사성능 대비 분홍색, 가호1호에서는 74% 수준이며, 가호2호에서는 84%이다. 습윤 시는 각각 85%와 87% 수준으로 나타났다.
연한 녹색 색상에 대한 시공 후 1주일 이내 재귀반사성능을 측정한 결과 값은 <Table 14>와 같다.
유리알 굴절률 가호1호와 가호2호에서 건조 시 최소 재귀반사성능 기준을 충족하는 것으로 분석되었다. 가호2호 습윤 시에서도 높은 수준으로 기준을 만족하였으나 가호1호에서는 반사성능 변화 폭이 매우 넓었고 또한 기준을 충족하지 못하는 경우도 있었으며, 유리알이 없는 습윤 시와도 비슷한 수준을 나타내고 있다.
건조 시 백색의 반사성능 대비 연한 녹색, 가호1호에서는 61% 수준이며, 가호2호에서는 67%이다. 습윤 시 는 각각 51%와 75% 수준으로 나타났다.
녹색 색상 재귀반사성능 분석 결과에서는 유리알이 없는 경우의 건조 시 반사성능은 적색의 수준과 비슷 한 분포를 보이고 있으며, 습윤 시에서는 기타 색상과 같은 반사도를 나타내고 있다.
가호1호 유리알 굴절률 상태에서는 건조 시 단체표준에서 정한 최소 기준에 대부분 미치지 못하는 것으로 분석되었으나 습윤 시에는 기준을 높은 수준으로 상회하는 것으로 나타났다. 가호2호 유리알 굴절률에서는 건조 시와 습윤 시 모두 기준을 충족하는 것으로 나타났다. 우천 시에서는 유리알의 유무에 관계없이 모두 최소 기준에 높은 수준으로 근접하지 못함을 알 수 있다.
건조 시 백색의 반사성능 대비 녹색, 가호1호에서는 33% 수준이며, 가호2호에서는 36%이다. 습윤 시는 각 각 55%와 70% 수준으로 나타났다.
Ⅴ. 결 론
교통노면표시는 교통안전표지 등 교통안전시설물과 유기적 결합을 통해 교통사고 예방 및 원활한 소통을 위해 규제와 지시 등의 의무, 노면의 상태, 통행방법 등에 대한 정보를 전달한다. ｢도로교통법｣에서는 교통 노면표시에 대해 규제와 지시를 제시하고 있고, ｢교통노면표시 설치·관리 매뉴얼｣에서는 법에서 정하지 못 한 설치기준 등에 대해 제시하여 운영 중에 있다. 그러나 일부 도로관리청에서는 도로 이용자의 안전을 위해 서 ｢도로교통법｣ 범위 내에 포함되지 않는 교통노면표시를 일부 설치하여 운영 중에 있다. 또한 신규교통노 면표시의 색상 및 허용오차, 반사성능 기준이 아직 정해져 있지 않으며, 또한 도색종류별 재귀반사성능의 기 준 등이 현실과는 다르게 설치·운영되는 경우가 지자체별로 발생할 수 있어 재도색 등 향후 운영관리가 다 르게 이루어질 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 연구에서는 신규노면표시의 도입과 더불어 재귀반사 성능에 대해 문헌고찰, 현장시험 결과를 바탕으로 ｢도로교통법 시행규칙｣ 및 ｢교통노면표시 설치·관리 매뉴얼｣에 대한 개정을 목적으로 하고 있다. 세부적으로는 시행규칙에서 제시하고 있는 교통노면표시에 대해 지침 및 기준을 검토하여 현행화를 수행하 고, ｢도로교통법｣ 범위에 포함되지 않은 신규교통노면표시에 대해서는 ｢도로교통법｣ 범위 내에 포함하고자 한다. 또한 신규 도입될 것으로 예상되는 노면표시의 색상에 관한 반사성능 시험 및 도색종류별 반사성능 변 화시험 결과를 토대로 교통노면표시에 대한 성능 등을 개선하고자 하였다.
｢도로교통법 시행규칙｣과 단체표준에서 정하고 있는 8가지 색상에 대해 건조 시와 습윤 시의 최소재귀반사성 능 기준 확보를 위한 현장실험을 실시하였으며, 백색 건조 시에는 260.8(mcd/㎡·lux), 습윤시에는 154.6(mcd/㎡·lux) 으로 결과가 산출되었으며, 황색의 경우는 건조 시 백색의 반사성능 대비 황색, 가호1호에서는 67% 수준이 며, 가호2호에서는 63%이다. 습윤 시는 각각 79%와 59% 수준으로 나타났다. 청색의 경우에는 백색대비 가 호1호에서는 64% 수준이며, 가호2호에서는 72%이다. 습윤 시는 각각 63%와 72% 수준으로 나타났다. 습윤 시의 반사성능 변화 폭이 건조 시보다 높으며, 유리알이 없는 경우도 이전의 결과와 비슷하게 나타났다. 신 규색상이 적색, 주황색, 분홍색, 연한 녹색, 녹색의 경우에도 백색대비 50%이상의 기준값을 가지는 것으로 분석되었으며 굴절률이 높은 가호2호의 재귀반사 값이 높게 나타났다. 이를 토대로 ｢도로교통법 시행규칙｣ 에 노면표시 색상에 따른 최소반사성능 기준마련의 토대가 될 것으로 판단된다.
본 연구에서는 노면표시 8가지 색상에 대하여 설치시의 최소재귀반사성능 기준을 제시하였으나 재설치 기준에 대한 연구와 시공 방법에 따른 재귀반사 값의 차이가 존재하는지에 대한 추가적으로 필요하다. 노면 표시는 운전자 안전에 직결되는 교통안전시설이므로 적절한 규격에 따른 유지관리를 기대한다.
