Ⅰ. 서 론

1. 개요

국가 및 지방자치단체에서는 2020년부터 교통사망사고 50%를 줄이기 위해 안전속도 5030을 통한 도심권 속도 하향 및 어린이보호구역 교통안전시설 기준을 강화하고, 교통신호기 설치를 확대하였다. 교통상의 위험 과 장해 방지 및 원활한 소통 향상 목적으로 2021년말 기준 전국 5만 7천여대의 신호기가 설치 운영 중에 있으나 도심권에서는 차량 증가로 소통이 원활하지 않고, 신호위반 교통사고도 감소가 되지 않아 투입비용 에 비해 효과가 나타나지 않고 있다.

전국 10년(2012~2021)간 경찰청 교통경찰 업무관리 시스템(이하, TCS) 교통사고를 분석한 결과 안전운전 불이행 위반 교통사고는 56%로 제일 큰 비중을 차지하고 있으며, 2021년말 기준 전국 교통사고를 보면 총 203,130건(사망 2,916명) 중 안전운전의무위반 55%(111,766건)로 가장 많고, 다음으로 신호위반 12%(24,608 건), 안전거리 미확보 10%(21,045건) 순이였다. 안전운전불이행은 신호위반, 과속과 같은 의도적인 위반행위 가 아닌 도로상에서 발생하는 모든 행위를 법률로써 규정하기 어려워 만든 포괄적이고 추상적인 의무규정으 로(cho, 2015) 일반적으로 특정할 수 없는 외적 요인 과실에 적용하고 있다.

2. 연구의 필요성

본 연구에서는 위반행위가 명확한 신호위반에 대하여 대전광역시 관내 1,602기 신호운영 장소를 중심으로 신호위반 교통사고 발생 실태를 분석하였다. 2013부터 2017년까지 7년간 TCS에 등록된 신호위반 등 교통사 고 자료 7,045건을 수기 검색하였고 그 중 교통사고 다발 상위 20개소 교차로를 분석하였다.

교통사고 예방과 소통을 위해 교통신호기를 확대 설치하고 있고 교통환경이 달라 다양한 신호체계를 운 영하고 있는데 교통사고 발생이 많은 곳에서의 신호운영이 교통사고에 어떤 영향을 미치는지 연구하고 개선 방안을 제시하고자 한다.

Ⅱ. 이론적 고찰

1. 신호등의 의미 및 종류

신호등에 관련하여 도로교통법 제3조(신호기 설치 및 관리) 및 동법 시행령 제6조(신호기) 제1항 별표1(신 호기 만드는 방식), 제2항(신호의 종류 및 그 뜻) 등에 규정되어 있다. 차량 운전자는 신호가 운영되는 교차 로 통행 시 신호 전환을 대비하여 서행 등 주의를 통해 차량 사고 및 보행자 사고를 상시 예방해야 하는 의 무가 있다. 차량 황색신호는 정지선이나 교차로에서 정지해야 하고 이미 진입이 된 상태에서는 주의하면서 신속히 벗어나야 한다.

2. 신호주기

신호주기와 현시를 계획할 때에는 차량과 보행자에 대한 평균 지체 최소화 및 교통사고를 유발할 수 있는 잠재적 상충의 감소와 교차로 각 접근로 교통처리 용량을 최대로 늘릴 수 있는 신호운영을 계획하여야 하나 차량 교통량이 많은 경우 이를 충족할 방법은 없다. 신호주기는 경찰 교통신호기 설치ㆍ운영ㆍ관리 지침에 서 120~150초 신호주기를 권장하고 있으나 광로(40~70m)나 대로(25~40m)에서는 200~250초 주기를 넘는 곳 이 일부 있다.

2021년 어린이보호구역 등 교통약자가 많이 이용하는 횡단보도 1m당 0.8→0.7초로 횡단시간이 늘어나고 보행자의 안전이 강화되는 방향으로 정책이 강화되고 있어 신호주기가 늘어나는 추세로 신호주기 길이 계산 식은 다음과 같다.

횡단보도 보행시간이 연장될 경우 도로 구조가 광ㆍ대로인 경우 주도로에 설치된 횡단보도 보행시간 때 문에 주도로 차량신호 시간이 상대적으로 단축되어 차량 소통의 장애를 초래하는 문제점이 예상된다.

3. 신호현시

신호교차로 현시의 수는 접근로의 수와 교차로 형태뿐만 아니라 방향별 교통량 횡단보도 유무에 따라 효 율성과 교통안전을 종합적으로 고려하여 결정한다. 신호현시는 보행자와 차량이 함께 이동 또는 분리하는 조건 등을 고려하여 직진 및 좌회전을 동시에 부여하거나 좌회전을 분리하는 등 다양한 조합으로 설계할 수 있다.

신호현시를 조합 할 때에는 교차로의 지체나 상충을 줄여 위험을 최소화하고 현시 수를 줄여 신호 손실시 간을 단축하는 운영방법을 선택하여야 한다. 도로의 기능과 폭원 및 좌회전 전용 차로가 별도로 확보되어 있 는지 유무와 좌회전 차량보다는 직진차량 소통을 중요시할 필요성이 있는 경우는 동시보다는 분리신호 운영 전략을 주로 활용하여 직진차량 소통 능률을 높이는 등 다양한 신호현시 운영 방법이 있다.

1) 현시별 최소녹색시간 산정 방법

2) 보호좌회전 현시

보호좌회전은 직좌동시신호, 이중좌회전신호, 중복(overlap)신호로 크게 3가지로 구분할 수 있으며, 각각 교통상황과 운영 목적에 맞춰 최적의 현시를 결정한다. 이 외에도 도로구조 및 교통량에 맞는 다양한 방법으 로 현시를 표출할 수 있다.

3) 비보호좌회전

비보호 좌회전은 3색 신호등과 비보호좌회전 보조표지를 병행하여 설치하며, 2015년 3월 국민편의 교통규 제 개선으로 비보호 겸용 좌회전이 도입되었다. 녹색등화에서 비보호 좌회전 사고가 발생하는 경우 신호위 반이 아닌 일반사고(교차로통행방법 위반, 안전운전 불이행 등)로 책임을 묻고 있고, 큰 사고 또는 해당 교차 로에서 빈번하게 교통사고가 발생하는 경우 보호좌회전으로 전환을 검토한다.

4. 황색신호

황색신호는 적색신호 점등에 앞서 정지할 필요가 있는 운전자들에게 주의를 주기 위한 적절한 시간을 제 공 할 수 있도록 설계되어야 한다. 최대 5초로 하며, 이를 넘는 나머지 시간은 1~2초의 전적색시간으로 하고, 부득이할 경우 정지선을 앞으로 당겨 교차로의 길이를 축소한다. 황색시간을 산출하기 위해서는 교차로의 폭, 차량의 접근속도, 임계감속도, 운전자 반응시간 등을 고려하여야 하며, 딜레마존을 최소화 할 수 있는 적 정 신호변환 시간은 다음 공식에 따라 산출한다.

5. 보행신호

차량신호에 따라 이동하는 차량과 보행신호가 상충되어 보행자 안전에 장애가 있는지를 반듯이 점검하여 보행신호 지연 수행(Time Before Pedestrian Signal) 등 보행자 사고예방을 위해 신호를 설계하여야 한다.

보행신호는 해당 현시 시작점부터 주어야 하나 특별한 경우 현시의 시작점인 차량의 녹색신호 시작 이후 1~2초 뒤 보행신호를 부여하며 보행신호 지연 시간제한 규정은 없다. 차량 신호가 종료 후 마지막 차량이 횡 단보도를 통과하는 시간과 횡단보도 신호 점등 및 보행자 횡단 시 상충되는지 여부를 반복점검 보행신호 지 연 시간을 적절하게 조정한다.

6. 비보호

비보호좌회전은 차량 소통에 도움 되는 장점은 있으나 반면 대항 차량과 사고나 비보호좌회전 차량과 측 면 횡단보도 횡단 보행자와 비보호좌회전 신호 중첩으로 인해 교통사고 위험성이 높다.

2019년 교통운영체계 선진화개선 이전에는 비보호좌회전으로 인해 사고 발생시 신호위반 책임의 규정이 있었으나 차량소통을 중시하는 정책으로 인해 오히려 안전이 저하되는 현상이 발생하였다. 비보호좌회전 설 계 및 운영 시 어린이보호구역 등 교통약자가 이용하는 장소는 피해야 한다. 적색 점멸등 운영이 추가하면서 교통사고 발생 시 신호위반 처리하도록 하여 운전자가 적색점멸 신호의 의미를 잘 모르고 사고를 야기하는 경우가 있었다.

7. 경보형 경보등

경보형 경보등을 교차로에 설치 시 주도로 황색점멸, 부도로 적색 점멸을 설치, 통행 우선순위를 부여하 고, 교통사고 발생 시 적색점멸 방면 주행 차량을 신호위반으로 처리하도록 되어있다. 황색점멸에서 부도로 적색점멸로 시설기준이 개선되면서 신호위반 사고가 늘어났고, 교통사고 처리에 있어서도 황색점멸 방면의 차량이 일시 정지하지 않고 주행하였음에도 적색 점멸신호 방면 주행 차량에게 주된 사고 책임을 신호위반 으로 처리하고 있다.

8. 기존 연구와의 차별성

Oh et al.(2007)는 경기도 지방부 성격을 가진 일반국도 신호교차로에서 발생한 교통사고를 단순 통계분석 과 다중회귀분석을 인용하여 일반국도의 신호교차로 교통사고 예측모형을 개발하고, 이는 지방부 성격을 지 는 교차로에 적용이 가능하다. Lee et al.(2015)는 신호현시 개선으로 교차로의 교통 처리능력이 증대되는 것 을 확인하여 교통사고 감소에는 한계가 있다.

1) 문제제기

신호위반 사고는 2019~2021년 3년 평균 12%(25,680건) 사망 8.8%(274명)로, 안전운전불이행 사고 55%(118,015건) 사망 66%(2,070명) 다음으로 큰 비중을 차지하고 있다.

신호 운영은 경찰청 교통신호기 설치ㆍ운영 업무편람에 따라 교통량, 교통사고, 도로 구조 등 교통안전과 소통을 고려하여 운영하고 있다. 지방자치단체마다 약간의 차이는 있으나 특별 및 광역시권 등에서는 도로 교통공단 자문이나 용역을 통해 신호 운영을 하고 있어 시ㆍ도별로 운영 방법에 특별한 차이는 없다.

다만, 신호 운영자 또는 관리자가 차량소통과 교통사고 예방 중 어떤 관점에서 신호 운영 설계ㆍ관리를 하고 있는지가 매우 중요하다. 신호위반 교통사고를 예방하기 위해서는 기존 발생한 교통사고의 도로 구조 나 교통량, 차량 주행 특성, 신호운영 등을 정확히 분석하는 것이 필요하다.

경찰에서는 교통사고 현장 조치 시 TCS를 통해 교통사고 개요, 현장약도 등을 작성하고 전자지도상 위치 를 작성하고 있으나 신호 운영 등을 접목하여 통계관리 하고 있지 않다. 신호위반 교통사고 다발 지점에 대 한 세밀한 통계분석을 하기 위해서는 수기 열람을 통해 가해 차량 주행 방향을 분석하여 신호운영 설계에 반영하거나 사고 예방 계획에 반영하여야 실효성 있는 대안이 도출될 수 있는 상황이다.

방대한 신호위반 교통사고 목록을 장소별 또는 가해차량 주행방향 위반 형태로 분류 후 교통사고 현장지 도를 열람하여 분석하기엔 어려움이 있어 개선이 필요하다.

2) 연구방향

본 논문은 2013년~2019년(7년) 발생한 대전광역시 신호위반 교통사고 7,045건 중 교통사고 다발 교차로를 특정하였다. 교통사고 조사기록과 현장지도를 열람하여 위반차량의 주행 방향을 특정하여, 신호현시를 비교 분석하고, 신호위반 교통사고 원인을 신호운영 설계(운영) 미흡과 운전자 과실(고의)로 구분해서 문제점 및 개선안을 제안하고자 한다. 또한 2020년~2021년(2년)간 교차로 신호 개선 후 교통사고 증감을 분석하여 효과 성을 입증하고자 한다.

Ⅲ. 현황 및 분석

아울러, 상습 신호위반 장소를 분석하기 위해서는 세분화된 신호위반 주기 등이 시스템으로 관리되고 통 계화해야 편리함에도 TCS 상에서는 현장지도를 수기 열람하고 장소별로 계량화 후 신호개선에 활용하기까 지는 절차가 복잡하고 인력 소모가 많아 이에 대한 개선안을 부연하여 제시하고자 한다.

1. 신호기

신호위반 사고와 관련성이 있는 신호기는 전국 5만 7천여대와 경보등 2만 6천여대 및 횡단보도 12만 3천 여 개소가 운영 중에 있으며, 5030을 통한 도심권 속도 하향 및 어린이보호구역 교통안전시설 기준을 강화하 면서 신호등 신설은 늘어나고 있는 추세이다. 경보형 경보등은 주도로 황색점멸등화, 부도로는 적색점멸등화 로 신호로 운영하도록 업무편람이 개정되면서 교통사고 발생 시 적색점멸 방면에서 주행한 차량은 신호위반 책임 부여로 신호위반 사고가 증가하고 있다.

대전권 신호기는 2021년 1,602기로 그 중 교차로신호기는 1,054개소, 단일로 548개소 운영되며, 경보등 450개소가 운영 중에 있다. 직좌동시 신호 28%(451개소)이고 그 외 72%(1,151개소)는 분리신호 등 다양한 방 법으로 운영되고 있으며, 비보호좌회전은 481개소가 운영되고 있다.

2. 대전시 교통사고

신호위반으로 인한 사망사고는 16%(10명)로 7대 도시 평균 대전 관내에서 사망율은 7.2% 가량 높다.

대전광역시 관내 신호위반 사고는 2021년말 기준 3년 평균 15%(1,114건)로 안전운전 불이행 55.4%(4,140건) 다음으로 큰 비중을 차지하고 있고, 전국 신호위반 사고 12%에 비해 3%가량 높은 비중을 차지하고 있다.

3. 분석대상

대전권 교통신호기 1,602개소 중에서 2013~2019년까지 7년간 TCS에 등록된 신호위반 등 7,045건 자료를 수기검색하여 상위 20개소 교차로를 특정하여 분석하고자 한다. 대전 갈마네거리에서 발생한 교통사고 256 건 중 36%(91건)가 신호위반으로 발생하였고, 그 중 갈마3가에서 대전일보사와 동시직진 1현시와 갈마초등 학교 동시직진 2현시 차량과의 교통사고가 69건(75.8%)으로 분석되었다.

4. 분석방법

TCS에 등록된 신호위반 사고 총목록을 검색 후 교차로 영역을 설정하고, 교차로내 교통사고 현장지도를 수기 분석하여 가해차량 주행 방향을 수치화하였다. 신호위반 차량이 많은 방면과 가해차량 주행방향 중심 으로 교차로 거리 및 현시 표출 방법과 황색 신호 시간을 비교분석 하였다.

대전 덕명네거리는 현충원3가에서 장대3가 55m구간 교차로 직좌 후 양직진 신호 전환과정에서 신호 위반 한 사례로 안전을 고려한 차량 황색신호 적정여부나 전적색(All Red) 적용 여부 등 신호운영 데이터 설계 적 정 여부를 검토하였다.

반면, 노은네거리는 양직진 선신호에 좌회전 신호가 점등이 되지 않았음에도 불법 좌회전하는 형태의 신 호위반이 반복 발생하였는데 이는 신호보다는 운전자 관점에서 분석을 하였다.

Ⅳ. 대전시 관내 신호위반 사고분석

1. 분석 공간적 범위

교차부 신호위반 통계를 산출하기 위해서는 2022 교통신호기 설치ㆍ운영 업무편람 상 정지선에서 상충지 점까지의 거리와 통상적인 교통사고 조사 시 신호위반 영향권인 정지선으로부터 20~30m 차이점을 구분하고, 통계 범위 설정이 매우 중요하다. 차량 황색신호를 설계할 때 A지점 횡단보도 끝선을 차량이 벗어나는 공간 적 범위 거리를 기준으로 규제속도와 차량 평균 주행속도를 고려 황색신호 거리 계산에 산정한다.

2. 분석 기간

본 건 2013~2019년까지 7년간 TCS에 입력된 신호위반 사고의 현장지도 자료를 수기검색하여 분석 후 황 색신호 및 전전색(All Red)신호의 문제점을 개선하고, 이후 2년(2020~2021)간 개선효과 분석을 하였다.

3. 장소별 문제점

1) 현시순서 사고일치

현시순서와 사고가 일치하는 교차로에 대하여 분석 결과, 황색신호 종료 후에 통과하는 위반차량이 1~3대 존재하였다. 이 경우 전적색(All-Red) 시간을 1~2초 연장해본 결과 개선 후 교통사고가 감소하였다.

2) 현시순서 사고불일치

현시순서와 사고가 불일치하는 교차로에서 황색신호 종료 후에 통과하는 위반차량이 1~2대가 존재하며 황색신호 또는 전적색 신호시간을 연장하였을 때, 사고 감소 효과가 보였다. 다만, 노은교차로의 사고를 분 석 시 운전자 안전운전불이행 사고가 증가하여 신호 개선이 아닌 시설 및 운전자 인식 개선이 필요하다.

3) 경보등

경보등으로 운영하는 경성복집사거리는 상가 밀집 지역으로 부도로 유성지구대 진출 방면은 왕복 2차로 로 적색점멸 운영하고 주도로 온천북로 양직 방면은 왕복 5차로로 황색점멸로 운영 중에 있다. 주도로 황색 점멸 주행차량이 일시정지 하지 않아 발생한 사고에도, 부도로 적색점멸 차량에게 100% 신호위반으로 처리 하는 문제점이 있다.

4) 비보호좌회전

비보호 좌회전은 차량소통을 원활하게 하기위해 운영하는 방식으로 대전광역시에서는 481개소를 운영하 고 있으며, 3색신호등과 비보호 표지판을 병행설치 하도록되어 있다. 2009년 교통운영체계선진화 개선을 하 면서 비보호와 좌회전 신호겸용(PPLT : Protected Permitted Left Turn) 신호가 추가 도입되어 좌회전 차량 소 통증진과 사고예방에 보완적 기능을 기대하고 있다.

비보호좌회전을 어린이보호구역이나 보행자 많은 횡단보도 주변에 설치하여 보행자 사고위험 민원이 발 생하는 경우가 있어 비보호좌회전 설치시 교통약자 이용실태를 필히 사전 점검할 필요성이 있다. 비보호좌 회전은 측면 보행자 안전위험과 대항차량과 충돌사고로 인하여 사망사고 발생하는 등 사고위험 부담이 있어 설치에 신중해야 한다.

신호 위반 사고가 높은 20개 교차로를 분석한 결과 대부분 운영 중인 황색신호가 적정 황색신호에 비해 적었다.

Ⅴ. 결론 및 연구의 한계점

1. 신호운영

대전권 신호위반 교통사고 많은 지점 9년간(2013~2021) 상위 20개 교차로 분석한 결과 다음과 같은 특성 을 찾을 수 있었다.

첫째, 직ㆍ좌 동시 25%(2개소) 경보등(1개소) 그 외 중복현시(overlap) 또는 직좌분리 신호에서 신호위반 교통사고가 75%(18개소) 발생하였다. 직좌동시보다는 중복현시(overlap) 직좌 후 양직 전환 과정에서 신호위 반 하는 경우가 가장 많은데 이는 직좌 동시 소등과 달리 중복현시는 직진신호는 등화되어 있고, 좌회전 신 호가 점멸되기 전 황색신호에서 지속적으로 주행하려는 것으로 분석되었다. 이는 지속적으로 중복신호 운전 자의 심리와 관련된 것으로 판단된다.

둘째, 황색신호에서 발생하는 교통사고 중 신호개선 필요성이 있는 경우 황색 또는 전적색(All Red) 적용 으로 일부 사고가 줄어들었다. 전적색신호시간은 적은 비용으로 큰 효과를 도출 할 수 있는 저비용-고효율 교통안전 증진방안(Park, 2012)임을 확인할 수 있었다.

반면, 신호순서 관계없이 양직진 신호에서 불법 좌회전하는 경우는 신호운영 개선 문제라기보다는 운전자 준법의 관점에서 다루어져야 할 과제로 판단되며 신호위반을 줄이는데 무인 교통단속용장비 설치가 효과적 이다.

셋째, 차량 황색신호 시간은 5030정책 개선 이전 60km/h기준으로 분석한 결과 전반적으로 1~2초 부족한 실정으로 이는 안전보다는 차량소통 위주의 운영관리에 중점을 두었음을 알 수 있다.

1초를 소통에 배분할 경우 도심권에서 큰 효과를 발휘할 수 없으나 이를 안전 즉 사고예방에 적용할 경우 인명피해 사고를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.

넷째, 차량 교통사고 예방(안전)을 고려한 차량 전적색(All Red) 적용 장소가 대전권 기존 5개소 내외로 극 히 일부 장소에만 소극적으로 설계되는 등 활성화가 미흡하였다.

다만, 보행신호는 차량 신호와는 달리 사고 예방을 위한 보행신호 지연수행(Time Before Pedestrian Signal) 은 대부분 1~2초가 전반적으로 설계에 반영되어 있었다.

2. 비보호좌회전

비보호좌회전은 보행자의 안전 또는 대항차량에 대한 교통안전 측면에서 확대 설치에 대한 많은 고려가 필요하고, 기존에 운영되는 장소에 대해서도 매년 안전진단 또는 사고 발생 시 정상신호로 개선하고 있다. 최근 교통약자에 대한 안전이 강조되고 있는 정책 분위기를 감안할 때 비보호 좌회전의 확대 설치는 지양하 고 있는 것이 바람직하다.

3. 정책제언

교통신호는 1주기 기준으로 1초의 싸움을 하는 미세한 전문업무 영역으로, 단 1초를 교통사고 예방 또는 차량소통 중 어느 용도와 목적을 가지고 운영자가 배분 활용하느냐에 따라 사고가 줄거나 소통이 원활해지 는 등 전혀 다른 결과가 도출되는 현상을 알 수 있다.

신호기가 많이 설치되어 운영되는 도심권에서는 소통은 차량이 많아 어려움이 있으므로 교통사고 예방에 중점을 두어 신호로 인한 교통사고 예방 소기의 목적을 달성하는데 초점을 맞출 필요성이 있다. 또한, 신호 위반 교통사고와 관련된 대책을 수립하기 위해서는 교통업무관리시스템(TCS)에 등록된 교통사고 현장지도 를 수기 열람 동일지점에서 반복적으로 발생하는 패턴을 정밀 수기 분석하는 작업이 가장 중요한데 인력이 많이 소요되는 어려움이 있으므로 TCS 통계 프로그램을 개선 해당 교차로 교통사고가 많이 발생하는 곳의 방향성 집계가 가능하도록 정책보완이 필요하다.

가령, 신호위반 현장지도 작성 시 가해차량과 피해차량 주행 방향성만 도로 축선에 아이콘 표기를 할 수 있도록 프로그램을 개선하고 이를 교통사고 조사경찰관이 입력 집계함으로써 쉽게 통계를 확인할 수 있을 것이다.

교통정책을 수립함에 있어 통계의 신뢰성과 생산이 쉬워야만 좋은 대안과 빠른 정책이 수립될 수 있는바, 교통업무관리시스템(TCS)을 개선할 필요가 있어 적극 검토할 계획이다. 또한, 신호위반 교통사고가 신호운 영의 과학적 또는 공학적 설계 미흡으로 지적하는 경우가 많은데 실제로 신호운영 지침에 제시된 차량 황색 및 전적색 안전설계 기법을 모두 적용을 해도 여전히 신호위반 사고가 발생하는 경우가 많다.

이는 신호 설계나 운영 미흡도 일부 있지만 그 보다는 운전자의 성숙된 운전문화가 필요함을 반증하는 것 으로 교통안전교육의 활성화와 그에 상응하는 사고 책임 및 단속카메라 등 시설보완 등이 요구된다.

4. 연구의 한계점

본 연구는 5030정책 시행 이전에 발생한 신호위반 사고에 대하여 황색 신호를 분석한 것인 만큼, 개정된 5030 규제속도에 따른 황색신호 적정여부를 별도 검토가 필요하다.

또한 교통사고는 다양한 요인에 의해 발생하기 때문에 신호운영 만으로 접근하는 것은 한계가 있을 수밖 에 없다. 운전자의 심리적인 요인이 교통사고에 미치는 영향이 큰 것도 사실이다. 따라서 운전자의 심리와 관련된 연구가 추가로 필요하다.