Technical Notes

Journal of the Korean Asphalt Institute. 18 July 2022. 24-28
https://doi.org/10.22702/jkai.2022.12.1.3

ABSTRACT


MAIN

  • 1. 서 론

  • 2. 시험방법

  •   2.1 인공강우 표준암실 시험

  •   2.2 실도로 기반 성능평가

  • 3. 결 론

1. 서 론

최근 정부에서는 2030년 미래 자동차 세계 선도국가로 도약하겠다는 의지와 전략을 담은 “2030미래자동차 산업 발전 전략(’19.10)”을 발표하고, 완전 자율주행차(Level 4)를 2027년까지 상용화하기 위하여 필수적인 제도・인프라(통신, 교통관제, 도로 등)를 2024년까지 전국 주요 도로에 완비할 계획을 추진 중에 있다(Korea Joint ministries, 2019). 전자센서(카메라, 라이다, 레이더 등)를 기반으로 하는 자율주행차의 안전한 운행을 위하여 센서의 인식성능 향상을 위한 기존 도로교통 인프라의 성능 개선 및 도로 환경 핸디캡 상황에서도 자율주행 센서의 인식성능 확보가 가능한 신규 도로교통 인프라의 개발이 필수적이다. 그러므로, 완전 자율주행차(Level 4)의 상용화 지원을 위하여 다양한 센서 기반의 도로교통 인프라의 인식성능 평가・인증을 위한 시험방법의 표준화가 선행되어야 하며, 현재 도로교통 인프라는 다음의 Table 1, Fig. 1에 나타낸 바와 같이 도로법(국토교통부) 및 도로교통법(경찰청)에 의거하여 설치・관리되고 있다.

Table 1.

Domestic road safety facilities and traffic management facilities

구분 세부시설명 세부내용 관련법
도로
안전시설
(12종)
시선유도시설 시선유도표지, 갈매기표지, 표지병 도로법
도로조명시설 연속조명, 국부조명, 터널조명 도로법
차량방호안전시설 방호울타리, 충격흡수시설 도로법
기타안전시설 미끄럼방지시설, 과속방지턱, 도로반사경, 장애인안전시설, 낙석방지시설, 도로전광표시,
터널 및 장대교량 설치 시설, 긴급제동시설, 노면요철포장, 무단횡단금지시설
도로법
교통
관리시설
(6종)
교통안전시설 교통신호기, 교통안전표지, 교통노면표시 도로교통법
도로표지 경계표지, 이정표지, 방향표지, 노선표지, 기타표지 도로법
안전표지, 안내표지, 보조표지 도로교통법
기타관리시설 긴급연락시설, 도로교통정보 안내시설, 과적차량 검문소, 지능형교통체계(ITS) 도로법

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Fig. 1.

Examples of road safety facilities and traffic management facilities

2. 시험방법

2.1 인공강우 표준암실 시험

인공강우 표준암실은 길이 35 m, 폭 6.5 m, 높이 4 m의 규모로서, 빛의 산란을 방지할 수 있는 무광페인트로 마감처리가 되어 도로교통 인프라의 시인성 평가 및 자동차 등화 장치의 시험・평가가 가능하며 Fig. 2에 조감도를 나타내었다.

도로의 노면표시(차선 등)는 주・야간 및 기상 조건에 영향을 받지 않고 운전자에게 정확한 정보를 제공하여야 하므로 시인 성능 기준은 차량의 전조등에 반사되는 재귀 반사도를 주로 활용한다. 표준 측정 조건(KS M 6080)은 광원인 전조등의 높이가 0.65 m이고, 수광부인 운전자의 눈높이가 1.2 m인 상태에서 30 m의 가시거리를 확보해야 한다. 특히, 우천 시에 도로에 시공된 노면표시가 수막에 가리어 시인성이 현저하게 저하되므로, 우천 시에 운전자의 안전을 확보할 수 있는 시인성능 기준이 관리주체 별로 제시되어 있으며 다음의 Table 2에 나타내었다.

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Fig. 2.

Aerial view of standard darkroom

Table 2.

Retroreflective performance standards for each management entity

구분 백색(mcd/(m2・lx)) 황색(mcd/(m2・lx)) 청색(mcd/(m2・lx))
일반차선 우천시 일반차선 우천시 일반차선 우천시
준공시기준 재도색기준 성능기준 준공시기준 재도색기준 성능기준 준공시기준 재도색기준 성능기준
경찰청 240 100 100 150 70 70 80 70 40
국토부 250 100 175 175 70 123 - - -
서울시 240 120 70 150 70 40 80 40 20
도로공사 240 10 175 175 70 123 100 70 -

재귀반사 성능을 측정하는 산업표준(KS M 6080)에 명시된 젖은 노면 조건은 표면 전체가 고루 젖도록 물을 부어서 측정 현장과 그 주변이 일시적으로나마 표면이 포화상태를 조성한 후 1분 후에 재귀 반사도를 측정하고, 비 오는 노면 조건은 평균 20 mm/h의 강우 밀도가 5분 이상 내리게 한 후에 강우 중 재귀 반사도를 측정한다. Fig. 3에는 암실 내부와 강우 모사 실험 전경을 나타내었다.

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Fig. 3.

Interior view of standard dark room (left), view of rainfall simulation experiment (right)

2.2 실도로 기반 성능평가

국토부(’20.09)는 비오는 밤에도 차선이 잘 보이는 안전한 도로환경을 위해 고속국도, 일반국도의 차선 휘도 전수조사를 실시하고, 디지털 관리시스템을 구축하여 시인성 부족 구간 등 도로 환경 위험 요소를 선제적으로 관리할 수 있는 시스템을 구축 중이다(MOLIT, 2020). 차선 휘도 전수조사를 위하여 차량형(Mobile) 재귀반사 조사장비를 기존 10대에서 24대로 대폭 확대하였고, 각 도로관리청 관리자의 전문성 강화를 위하여 관련 전문가 교육도 정기적으로 마련할 계획이다.

또한, 표준암실을 활용하여 실내 실험 기반 재귀반사 성능평가를 수행하였다면, 실도로 기반 재귀반사 성능평가를 위해서는 차량에 장착하여 주행 속도로 연속적인 재귀반사 성능을 측정할 수 있는 차량형 측정 장비와 현장에서 직접 재귀반사 성능을 측정할 수 있는 이동식 측정 장비가 있으며 두 가지 재귀반사 측정 장비의 특징을 다음의 Table 3, Fig. 4에 나타내었다.

Table 3.

Features of mobile and portable retroreflection measurement equipment

시험장비 특징 비고
차량형(Mobile)
재귀반사 장비
- 차량운행 중 실시간 재귀반사성능 측정 가능
- 6 m 전방 지점 재귀반사성능 측정
- ASTM E 1710 규격에 맞는 30 m 기하구조
- 비디오 영상과 측정값의 Overaly 가능
- 측정 데이터와 거리정보(DMI)를 이용한 데이터 관리 가능
- 최대 측정 가능 속도 : 90 km/h
이동식(Portable)
재귀반사 장비
- 주간 및 야간 재귀반사성능 측정 가능
- 습윤상태 및 우천시 반사도 측정 가능
- 측정기하 : 30 m
- 측정면적 : 50 mm × 200 mm

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Fig. 4.

Mobile retroreflection measuring device (left), portable retroreflection measuring device (right)

3. 결 론

본 기술기사에서는 최근 지속적으로 늘어나고 있는 자율주행차량의 수요와 공급, 이에 맞춰 자동차 선도국가로 도약하려는 정부의 전략에 맞춰 자율주행차량의 전자센서 시험방법에 대한 조사를 실시하였다. 자율주행차량 센서의 차선 및 물체 인식성능의 확보가 곧 운전자의 안전과 직결되는 사항이며, 이를 위해서는 시험방법의 표준화가 선행되어야 하므로 인공강우, 암실 조건의 실내시험, 차선의 시인성 확보를 위한 실도로 기반 연구가 활발히 진행되고 있다.

현재 도로포장의 효율적인 유지관리를 위하여 도로포장 관리시스템(Pavement Management System)이 구축되어 30년간 운영되고 있듯이, 노면표시 유지관리시스템(Pavement Marking Management System) 구축을 통한 노면표시의 체계적인 유지관리의 필요성이 제기되고 있다. 표준암실 기반 재귀반사 성능평가 인프라와 실도로 기반 재귀반사 성능평가 장비를 모두 활용한다면 지속적으로 성장하고 있는 노면표시의 성능평가 기술을 선도할 것으로 기대된다.

References

1
Korea Joint ministries (2019). "Future automobile industry development strategy".
2
Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2020). "Lane painting maintenance manual".
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