도로설계와 교통사고

왜 배우는가: 도로 기하구조와 교차로·단일로 설계요소는 교통사고의 구조적 원인이므로 설계 단계에서 사고를 줄이는 방법을 이해해야 한다. 기술사 시험에서는 사고 원인, 설계요소별 영향, 개선 방안을 묶어 묻는 문제가 반복해서 출제된다. 사고누적지점·구간을 찾고 원인을 분석하는 절차는 실무 개선사업의 기본 틀이다.

출제 이력: 제120회 2교시 2번, 제102회 2교시 3번, 제89회 3교시 2번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

도로설계와 교통사고는 도로의 기하구조·교차로·단면·시설 설계요소가 운전자 행태와 상호작용하여 사고 발생 빈도와 심각도를 좌우하는 관계를 설계 단계에서 다루는 분야다.

• 도로 기하구조, 설계속도, 평면선형, 종단선형, 교차로 설계, 사고누적지점·구간, 사고형태, 도로안전설계

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 사고는 운전자 실수에서 시작하지만, 도로가 그 실수를 흡수하지 못하면 사고로 이어진다. 도로 설계는 실수가 사고로 커지지 않도록 여유를 만드는 일이다. 예를 들어 곡선이 급하면 운전자가 속도를 제때 줄이지 못하고, 노면 마찰이 부족하면 제동거리가 늘어난다.

정식 정의는 다음과 같다. 도로설계와 교통사고의 관계는 도로의 선형, 단면, 교차 방식, 노면과 안전시설이 교통류의 속도 분포와 운전자의 판단 시간에 영향을 주어 충돌 확률과 충돌 결과를 바꾸는 관계를 말한다.

핵심 용어는 다음과 같다.

평면선형은 직선과 곡선이 이어진 수평 형상이다. 곡선반경이 작을수록 같은 속도에서 횡방향 마찰 요구량이 커져 사고 위험이 높아진다.

종단선형은 경사와 종단곡선으로 이루어진 높이 방향의 형상이다. 볼록곡선은 정지시거 부족, 오목곡선은 야간 전조등 시거 부족과 배수 문제를 만든다.

사고형태는 사고의 발생 원인과 상황에 따라 분류한 유형이다. 단독사고, 진출회전사고, 진입회전사고 등으로 나눠 지도에 표시한다.

사고누적지점·구간은 일정 기간 사고가 반복된 지점이나 구간을 뜻한다. 교차로와 횡단보도는 지점으로, 단일로는 구간으로 선정한다.

3. 등장 배경과 필요성

도로는 한 번 건설하면 수십 년을 쓰므로 설계 단계의 안전성 결정이 사고 비용을 좌우한다. 사후 개선은 용지 확보와 공사 비용이 커서 설계 단계 검토가 효율적이다. 이 때문에 「교통사고원인조사지침」은 사고 발생 후 원인을 조사하고 개선안을 이행하도록 규정한다.

사고누적지점·구간의 선정기준은 최근 3년 동안 사망사고 3건 이상 또는 중상사고 이상의 교통사고 10건 이상 발생한 지점·구간이다. 단일로의 사고누적구간은 조사 대상 구간을 600m·1,000m 기준의 단위구간으로 옮겨가며 중첩 검토하여 정한다. 이 기준이 사고 원인을 설계 요소와 연결하는 출발점이 된다.

평면선형, 종단선형, 교차로, 노면 상태가 사고에 주는 영향은 해외 연구에서도 반복 확인된다. 곡선이 있는 구간의 사고는 곡선 반경이 작을수록, 완화곡선이 없을수록, 편경사가 부족할수록 증가하는 경향을 보인다. 설계가 안전하면 사고율이 뚜렷이 낮아진다는 점이 설계 안전성 검토의 근거다.

4. 구성요소·원리·절차

도로설계와 교통사고의 관계는 도로 기하구조(평면선형, 종단선형, 횡단구성)와 교통안전시설이 운전자의 인지·판단·조작 과정을 얼마나 돕는지로 설명한다. 사고 원인조사 절차는 예비조사, 심층조사, 사후관리의 3단계로 이루어진다.

• 구성요소 표

표의 평면선형과 종단선형은 시거와 곡률을 함께 본다. 중앙분리대와 측대는 횡단 안전의 기본 요소이므로 설계 초기에 확정한다.

원리는 다음과 같다. 운전자가 전방 상황을 인지하고 판단할 시간이 시거보다 짧아지면 사고가 발생한다. 따라서 설계속도에 맞는 시거, 곡선반경, 구배를 확보하는 것이 핵심이다. 곡선 구간에서는 편경사가 부족하면 차량이 바깥으로 미끄러지므로 편경사와 횡방향 마찰력의 균형을 맞춘다. 이 원리는 평면곡선 사고가 반경이 작을수록 많다는 근거와 맞는다.

사고 원인조사 절차는 다음과 같다.

• 예비조사: 과거 3년간 누적지점·구간을 선정하고 사고형태지도를 작성한다.
• 심층조사: 사고구조분석표와 사고도표를 작성하고 현장조사를 실시한다.
• 결과보고: 원인조사 결과보고서를 작성해 14일 이내에 관할 교통행정기관과 국토교통부장관에게 제출한다.
• 개선안 시행: 예산을 확보하고 개선을 이행한다.
• 사후관리: 개선 완료 후 3년간 사고감소 효과를 분석한다.

이 절차에서 설계 개선은 심층조사 결과에 근거하여 결정된다. 사고형태를 먼저 분류해야 기하구조 원인과 운전자 원인을 구분할 수 있다.

공식 수준의 관계는 다음과 같이 정리한다. 사고 위험은 곡선반경 R이 작을수록, 곡선길이 Lc가 길수록 증가하는 경향을 보인다. 완화곡선이 있으면 위험이 감소한다. 근거 문헌의 안전성능함수에서 S=1은 완화곡선 있음, S=0은 없음을 뜻한다.

5. 관련 법령·기준·표준

교통사고 원인조사는 「교통안전법」 제50조와 같은 법 시행령에 근거한 교통사고원인조사지침을 따른다. 지침은 도로관리청 소관 교통시설에서 발생한 중대한 교통사고에 적용된다.

사고누적지점·구간의 선정 기준은 다음과 같다. 최근 3년 동안 사망사고 3건 이상 또는 중상사고 이상 교통사고 10건 이상 발생한 지점·구간이다. 교차로 또는 횡단보도를 포함하는 직선로(단일로)의 사고누적구간은 단위구간을 옮겨 가며 중첩하여 검토한다. 기준 수치는 아래 표와 같다.

선정 제외 조건은 다음과 같다. 원인조사 실시 또는 개선안 이행, 사고 잦은 곳 개선사업 실시, 위험도로 개량사업 실시의 경우 다음 연도 조사 대상에서 제외할 수 있다.

사고형태는 7가지로 분류한다. 단독사고, 진출회전사고, 진입회전사고, 보행횡단사고, 주정차사고, 일직선상사고, 기타사고다. 사고범주는 사망사고와 중상사고로 구분한다.

개선 효과 분석은 개선안 시행 후 3년 동안 실시한다. 효과 분석 시점은 공사 종료 후 6개월 후부터 적용한다.

지침의 개정 연혁은 재검토 기한 조항으로 확인된다. 국토교통부장관은 2019년 1월 1일을 기준으로 매 3년째 12월 31일까지 타당성을 검토한다.

설계기준 측면에서는 종단구배와 제한길이, 볼록 종단곡선의 소요시거 기준이 설계 검토에 쓰인다. 구체 수치는 설계기준 원문을 따른다.

6. 유형과 비교

도로 설계요소와 교통사고의 관계는 사고 유형별로 원인이 달라서 한꺼번에 비교하기 어렵다. 먼저 사고형태를 구분하고, 그 다음에 설계요소를 짝지어 보는 순서가 답안에서 효율적이다. 교통사고원인조사지침은 사고형태를 7가지로 분류하며, 단독사고·진출회전사고·진입회전사고·보행횡단사고·주정차사고·일직선상사고·기타사고가 여기에 해당한다.