엇갈림구간

왜 배우는가: 엇갈림구간은 진입 교통과 진출 교통이 같은 구간에서 차로를 바꾸며 섞이는 곳이라 교통류 마찰과 용량 저하의 주된 원인이다. 입체교차로와 고속도로 설계에서 반복적으로 검토되는 구조이므로 기술사 시험에서 자주 출제된다.

출제 이력: 제129회 1교시 1번, 제116회 1교시 2번, 제99회 4교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

엇갈림구간은 진입 교통류와 진출 교통류가 일정 길이 안에서 차로를 바꾸며 서로 교차하는 도로 구간이다.

핵심 키워드

• 엇갈림구간(Weaving Section): 합류와 분기가 짧은 거리에 연속되어 교통류가 교차하는 구간
• 합류(Merge): 두 개 이상의 교통류가 하나의 차로로 모이는 현상
• 분기(Diverge): 하나의 교통류가 두 개 이상의 방향으로 갈라지는 현상
• 엇갈림 교통량: 엇갈림구간 안에서 차로 변경을 하며 교차하는 교통량
• 엇갈림 강도계수: 엇갈림 교통의 차로 변경 정도를 나타내는 계수
• 차로 변경(Lane Change): 엇갈림 교통의 마찰과 속도 저하를 일으키는 직접 원인
• 위빙(Weaving): 엇갈림구간을 가리키는 영문 용어
• 교통 마찰: 차로 변경으로 인해 주행 흐름이 방해받는 현상

2. 개념 풀이

쉬운 말로 설명하면, 고속도로에 들어오는 차량과 나가는 차량이 짧은 거리 안에서 서로 차로를 바꿔야 하는 구간이 엇갈림구간이다. 예를 들어 진입 램프에서 들어온 차가 본선 바깥 차로에서 안쪽 차로로 옮기는 동시에, 다음 출구로 나가려는 차가 안쪽에서 바깥쪽으로 이동해야 하는 상황이다.

정식 정의는 다음과 같다. 엇갈림구간은 한 도로 구간에서 합류와 분기가 연속하여 발생하고, 두 교통류가 차로 변경을 통해 서로 교차해야 하는 구간이다. 인접한 두 개의 입체교차로 사이 거리가 짧을 때 생기는 구조적 현상이다.

핵심 용어를 정리하면 다음과 같다.

• 합류: 램프 차량이 본선으로 진입하여 본선 교통류와 하나의 차로로 모이는 것이다.
• 분기: 본선 차량이 램프로 빠지기 위해 차로에서 벗어나는 것이다.
• 엇갈림 교통류: 진입 위치와 진출 위치가 서로 다른 차량이 차로를 바꾸며 흐르는 교통류이다.
• 비엇갈림 교통류: 차로 변경 없이 직진하는 교통류이다.

엇갈림구간의 본질은 차로 변경의 양이다. 차로 변경이 많을수록 교통류의 속도가 떨어지고 용량이 줄어든다.

3. 등장 배경과 필요성

도로망이 고도화되면서 입체교차로가 많아졌다. 두 입체교차로의 간격이 좁은 경우 한 교차로의 출구 차량과 다음 교차로의 진입 차량이 같은 구간에 몰린다. 이때 엇갈림 교통이 발생하고, 교통 혼잡과 사고가 집중된다.

클로버형 입체교차로에서 특히 엇갈림이 많이 발생한다. 진출차량이 진입차량과 같은 차로에서 경쟁하기 때문이다. 이러한 구조적 문제 때문에 엇갈림구간의 길이, 형태, 차로 수를 설계 단계에서 정확히 검토할 필요가 생겼다.

교통영향평가 지침도 엇갈림분석을 서비스수준 분석의 한 항목으로 요구한다. 엇갈림구간의 형태, 엇갈림 강도계수, 엇갈림구간의 총 차로 수, 엇갈림 교통량, 엇갈림구간의 길이, 엇갈림과 비엇갈림 교통류의 평균속도를 분석하도록 규정하고 있다. 따라서 실무에서도 엇갈림구간은 교통 용량을 판단하는 기본 대상이다.

4. 구성요소·원리·절차

엇갈림구간은 진입 교통류와 진출 교통류가 일정 길이의 도로 위에서 차로를 바꾸며 교차하는 구간이다. 교통류가 서로 맞물리는 과정을 이해하면 엇갈림 길이와 차로 수가 왜 용량과 서비스수준을 좌우하는지 설명할 수 있다. 이 절에서는 구성요소, 원리, 절차를 차례로 정리한다.

엇갈림구간의 구성요소는 다음과 같다.

엇갈림구간은 진입 램프와 진출 램프가 가까이 있어 두 교통류가 같은 차로에서 만나는 구간이다. 차로 변경이 많을수록 속도가 떨어지고 교통류 마찰이 커진다. 원리는 간단하다. 차로 변경 횟수가 늘면 교통류가 섞이면서 속도가 낮아지고, 이는 곧 용량 저하로 이어진다.

엇갈림 교통류가 차로를 바꾸며 교차하는 구간이 엇갈림구간이다.

엇갈림의 형태 구분은 차로 변경 횟수에 따라 나뉜다. 세 가지 형태가 있다.

• A형: 엇갈림 교통류 모두 최소 1회 차로 변경이 필요하다.
• B형: 한 엇갈림 교통류는 차로 변경 없이 진행할 수 있고, 다른 교통류는 최대 1회 차로 변경이 필요하다.
• C형: 한 엇갈림 교통류는 차로 변경 없이 진행하고, 다른 교통류는 최소 2회 차로 변경이 필요하다.

차로 변경 횟수가 많은 형태일수록 엇갈림 강도가 크고, 같은 교통량에서도 서비스수준이 낮아진다. 형태 판정은 엇갈림 분석의 첫 단계다.

판단 절차는 다음 순서로 진행한다.

• 엇갈림구간의 형태(A·B·C형)를 판정한다.
• 엇갈림구간의 길이와 총 차로 수를 측정한다.
• 엇갈림 교통량과 비엇갈림 교통량을 구분하여 조사한다.
• 엇갈림 강도계수와 엇갈림/비엇갈림 교통류의 평균속도를 산출한다.
• 엇갈림구간의 서비스수준을 판정하고 개선 방안을 검토한다.

엇갈림구간 길이가 길어지면 차로 변경 여유가 생겨 교통류 마찰이 줄어든다. 길이가 짧으면 차로 변경이 몰려 속도가 급락한다. 따라서 엇갈림구간 길이는 설계의 핵심 변수다.

엇갈림 강도는 차로 변경 교통류의 비율로 나타낸다. 간단한 개념식은 다음과 같다.

$R = \frac{V_{w}}{V}$

여기서 R은 엇갈림 교통량 비율(무차원), V_{w}는 엇갈림 교통량(pcu/h), V는 엇갈림구간 총 교통량(pcu/h)이다. 비율이 높을수록 엇갈림 강도가 크다.

5. 관련 법령·기준·표준

엇갈림구간 분석의 국내 근거는 「교통영향평가 지침」 제16조다. 이 조문은 서비스수준 분석 항목에 엇갈림분석을 포함하도록 정한다. 분석 항목은 엇갈림구간의 형태, 엇갈림 강도계수, 엇갈림구간의 총 차로 수, 엇갈림 교통량, 엇갈림 구간의 총 교통량, 엇갈림구간의 길이, 엇갈림/비엇갈림 교통류의 평균속도다. 서비스수준과 승용차 환산계수는 최근년도 도로용량편람의 기준에 따라 제시한다.

따라서 엇갈림구간의 용량과 서비스수준 산정 기준은 도로용량편람이다. 교통영향평가 지침은 분석 항목과 제시 방법을 정하고, 구체적 계산 방법은 도로용량편람을 따른다.

표의 값 중 조문에서 명확히 확인되는 것은 분석 항목과 기준 적용 방식이다. 세부 계산식과 서비스수준 경계값은 도로용량편람에 따른다.

개정 연혁: 현행 교통영향평가 지침의 제16조는 2021년 4월 13일자 고시본으로 확인된다.

6. 유형과 비교

엇갈림구간은 진입 교통류와 진출 교통류가 같은 구간에서 차로를 바꾸며 교차하는 구간이다. 교통류가 교차하는 방식과 차로 변경 횟수에 따라 유형을 나눈다. 유형을 구분해 두면 엇갈림 강도와 차로 수 산정을 같은 틀에서 설명할 수 있다.

A형은 엇갈림 교통류 모두가 최소 1회 차로를 변경해야 하는 형식이다. 두 흐름 모두 차로 변경 부담이 크므로 엇갈림 구간의 교통 마찰이 가장 크다.

B형은 두 엇갈림 흐름 중 하나는 차로 변경 없이 진행하고, 다른 흐름은 최대 1회 차로를 변경하는 형식이다. 도로 설계에서 가장 흔히 쓰이는 형식이다.

C형은 한 엇갈림 흐름이 차로 변경 없이 통과 차로를 이용하고, 다른 흐름은 최소 2회 차로를 변경해야 하는 형식이다. 차로 변경 횟수가 많은 흐름의 부담이 커진다.