평면곡선 확폭

왜 배우는가: 평면곡선 확폭은 차량이 곡선을 돌 때 뒷바퀴가 앞바퀴 궤적 바깥으로 밀려나는 현상을 보정하는 설계 요소로, 도로설계 기술사 시험에서 완화곡선과 연계해 반복해서 출제된다. 완화곡선 구간에서 확폭을 어떻게 체감·배분하는지 이해해야 답안의 논리가 완결된다.

출제 이력: 제124회 1교시 4번, 제108회 2교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄에 쓸 정의는 다음과 같다.

평면곡선 확폭은 곡선부에서 차로폭을 직선부보다 넓혀 대형차의 곡선 외측 오프트래킹을 보정하는 설계 요소다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 확폭(Extra Widening)
• 오프트래킹(Offtracking)
• 완화곡선(Transition Curve)
• 완화구간
• 편경사 접속
• 설계기준자동차
• 체감(Runoff)

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면, 곡선을 달릴 때 트럭처럼 긴 차량은 뒷바퀴가 앞바퀴가 간 길보다 곡선 바깥쪽으로 벗어난다. 그래서 곡선 차로를 직선보다 조금 넓게 만들어 준다. 이것이 확폭이다.

정식 정의는 다음과 같다. 평면곡선 확폭은 설계기준자동차가 곡선부를 주행할 때 차량의 오프트래킹(뒷바퀴 궤적이 앞바퀴 궤적 바깥으로 벗어나는 현상)과 운전자의 횡방향 여유를 확보하기 위하여 곡선부의 차로폭을 직선부 차로폭보다 넓히는 것이다.

핵심 용어는 다음과 같다.

오프트래킹은 곡선 주행 시 후륜 궤적이 전륜 궤적의 안쪽이나 바깥쪽으로 벗어나는 현상이다. 특히 굴절차량에서 뒷차축이 곡선 바깥쪽으로 크게 벗어나는 고속 외측 오프트래킹이 문제가 된다.

완화곡선은 직선과 원곡선 사이에 곡률을 점진적으로 바꾸는 곡선이다. 확폭과 편경사도 완화곡선 구간에서 직선 끝부터 원곡선 끝까지 완만하게 늘려 준다.

체감은 확폭량이나 편경사를 직선 상태에서 원곡선 상태까지 일정한 비율로 변화시키는 것이다.

3. 등장 배경과 필요성

차량 길이가 길어지고 대형차 비율이 늘면서 곡선부에서 차량이 차로를 넘어서는 사고 위험이 커졌다. 직선용 차로폭을 그대로 곡선에 적용하면 대형차 후륜이 차로 바깥으로 밀려나 차선 침범이나 길어깨 이탈이 발생한다.

또한 곡선에서 운전자는 차량 폭과 위치를 감지하기 어렵고, 좌우 여유가 줄면 심리적으로 위축되어 속도를 줄이거나 차로 중앙을 벗어나지 않으려는 행동을 한다. 확폭은 이러한 기하학적 여유와 심리적 여유를 함께 확보하는 수단이다.

도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙에서는 설계속도가 60km/h 이상인 도로의 평면곡선부에 완화곡선을 설치하도록 정한다. 완화곡선의 길이는 설계속도별로 관련 기준이 정한 최소 길이 이상으로 정한다. 완화곡선 구간에서는 편경사와 확폭이 함께 체감되므로, 완화곡선 설치 여부와 확폭 설치 방법은 서로 연결된 문제다.

설계속도 60km/h 미만의 도로에서는 완화곡선 대신 완화구간을 두고 편경사를 설치하거나 확폭을 하도록 정한다. 이때 완화구간의 최소 길이는 설계속도별로 관련 기준이 정한 길이 이상으로 한다.

확폭은 도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙의 평면곡선부 확폭 규정과 함께 적용된다. 다만 설계기준자동차가 승용자동차인 경우나 도시지역도로에서 지장물 등으로 부득이한 경우에는 확폭을 하지 않을 수 있다.

완화곡선 구간의 확폭은 편경사와 함께 직선 끝에서 원곡선 시점까지 체감하여 설치한다.

4. 구성요소·원리·절차

평면곡선 확폭은 차량이 곡선부를 주행할 때 뒷바퀴가 앞바퀴 궤적 바깥쪽으로 벗어나는 곡선 외측 편위(Off-tracking)와 운전자가 곡선부에서 차로 중심을 유지하기 어려운 심리적 여유폭을 보충하기 위해 차로폭을 넓히는 것이다. 확폭량은 곡선반경과 설계기준자동차의 축거·차체 길이로 결정되며, 완화곡선 구간에서는 확폭량을 직선부 0에서 원곡선 최대 확폭량까지 선형으로 체감한다.

완화곡선 구간의 확폭은 직선에서 원곡선으로 갈수록 점진적으로 증가시키는 체감 방식으로 설치한다.

각 구성요소는 곡선 중심선 기준 편위량으로 합산된다. 확폭량은 편위량에 심리적 여유를 더한 값이며, 설계기준자동차가 승용자동차이면 확폭을 하지 않을 수 있다.

원리는 다음과 같다. 곡선반경이 작을수록 뒷바퀴 편위가 커지고, 고속일수록 차량이 차로 바깥쪽으로 쏠리는 현상이 커진다. 따라서 곡선반경 감소에 따라 확폭량이 증가한다. 완화곡선 안에서는 곡률이 연속적으로 변하므로 확폭량도 곡률 변화에 맞춰 직선형으로 증가시킨다.

절차는 다음과 같다.

• 설계속도와 설계기준자동차를 정한다.
• 곡선반경별 편위량과 여유폭을 산정해 원곡선 확폭량을 구한다.
• 완화곡선 길이를 정하고 확폭 체감 시점과 종점을 설정한다.
• 완화곡선 시점에서 0, 종점에서 원곡선 확폭량이 되도록 선형 체감한다.
• 확폭된 차로 외측 경계선과 길어깨, 배수구조를 재검토한다.

5. 관련 법령·기준·표준

확폭에 직접 관련된 기준은 「도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙」 제22조(평면곡선부의 확폭)와 제23조(완화곡선 및 완화구간)다. 제23조 제3항은 설계속도 60km/h 미만 도로의 평면곡선부에 완화구간을 두고 편경사를 설치하거나 확폭을 하도록 정한다. 완화구간의 최소 길이는 설계속도에 따라 다음과 같다.

설계속도 60km/h 이상 도로는 완화곡선을 설치하고(제23조 제1항), 완화곡선의 최소 길이는 설계속도별로 관련 기준이 정한 길이 이상이다(제23조 제2항). 확폭은 평면곡선부의 각 차로에 적용하며, 설계기준자동차가 승용자동차인 경우에는 확폭을 하지 않을 수 있다(제22조 제2항).

철도 기준 「철도의 건설기준에 관한 규정」 제13조 제4항은 곡선구간 건축한계 확대량을 완화곡선 전체 길이 또는 26m 이상의 길이에서 체감하도록 정한다. 도로와 철도는 체감 원리가 같으나 적용 기준이 다르므로 구분해 쓴다.

개정 연혁으로 도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙은 2026-06-03 시행 문서를 현행으로 본다. 개정 내용은 근거 없이 단정하지 않는다.