곡형 가드레일과 분리형 지주가 적용된 충격흡수시설 김정현 기자 입력 2023-04-14 (금) 16:20  구조·공정 단순화, 경제성 확보…방호 안전성은 높여 곡형 가드레일과 분리형 지주를 적용하여 버스정류장이나 폭이 넓은 교각에 설치 가능한 충격흡수시설이 나왔다. 이 기술은 포장면을 코어로 천공한 후 하부 지주를 설치하고 그 위에 상부 지주를 볼트로 조립한 후 지주에 곡형 가드레일과 직선 가드레일을 조립하여 설치하는 기술이다. 지주 수량과 간격, 레일의 돌출 정도를 조절할 수 있으며, 차량 충돌 시 분리형 지주가 분리된다. 특히, 곡형 형태로 제작되어 다양한 환경에 적용할 수 있다. 도로변 공작물은 크기와 형태가 다양하기 때문에 신기술을 통해 차량 충돌 시 넓은 범위의 각도 충돌에 대하여도 방호 할 수 있다. 또한 차량 충돌 시 지주가 분리되는 분리형 지주를 적용하여 점진적으로 탑승자의 충격 에너지를 감소시켜 탑승자의 보호 성능을 확보했다. 분리형 지주의 구조는 상부 지주와 하부 지주로 구성되어 있으며, 차량에 의한 수평 방향의 충격하중이 발생할 경우 상부지주가 분리되면서 충격하중을 효과적으로 완충시킬 수 있다. 세라코㈜와 한국건설기술연구원이 개발한 곡형 가드레일과 분리형 지주가 적용된 충격흡수시설은 이러한 기술력을 인정받아 교통신기술 제57호로 지정됐다. 보호기간은 2030년 8월 11일까지 8년이다. ■ 기술개발자 · 세라코㈜ (대표자 한시인) 전라남도 나주시 봉황면 봉황농공단지길 134-7 www.ceraco.kr · 한국건설기술연구원 (원장 김병석) 경기도 고양시 일산서구 고양대로 283 www.kict.re.kr ■ 교통신기술 제57호 보호 기간 : 2022. 08. 12 ~ 2030. 08. 11 (8년)  교각 및 버스중앙전용차로 진출입부 방호 가능 신기술의 특징은 크게 ▲곡형 가드레일과 ▲분리형 지주로 구분할 수 있다. 먼저, 가드레일은 곡형 형태로 제작되어 넓은 범위의 각도 충돌에 대하여 방호가 가능하다. 가드레일 설치를 통해 직접적 지주 충돌을 방지할 수 있으며, 기존 가드레일에 연계하여 설치할 수 있다. 또한 분리형 지주를 적용해 충격흡수 성능을 확보했다. 지주 분리를 통해 교통사고 발생 시 충격량을 감소 시킬 수 있는 것이다. 이러한 곡형 가드레일과 분리형 지주가 적용된 충격흡수시설은 직경 5m CC2 등급(80㎞/h), 직경 3m CC1 등급(60㎞/h) 등 규격 다양화를 통해 지주 수량 및 간격 등을 조절하면서 최적의 방호 능력을 확보할 수 있다. 이를 통해 버스중앙전용차로 정류장 진입부 및 도로 진출부에 대한 방호 뿐만 아니라 교각 및 도로 진출부에 대한 방호도 가능하다. 구조·공정 단순화, 방호 안전성은 높여 신기술은 기존 기술 대비 제품 구조를 단순화하고 공정을 간소화시켜 기술적 차별성을 확보했다. 기존 기술 대비 부재 개수를 절감하였으며, 공정 수 또한 대폭 감소하여 시공성을 확보했다. 신기술인 CC1 벤딩가드레일의 경우 부재 종류는 레일 외 10종이며 조립 공정은 단 6공정으로 부재 종류 및 공정을 감소시켜 경제성을 확보했다. 현장 시공절차를 살펴보면 ①기초공사, ②지주 삽입, ③분리형 지주 조립, ④곡선 레일 조립, ⑤직선 레일 조립, ⑥반사테이프 부착, ⑦최종점검 공정을 통하여 설치가 완료된다. 이러한 시공에는 기술공 2인, 보통인부 1인, 03W 포크레인 1대 투입으로 시공이 가능하다.   가드레일 곡선부 벤딩 기술, 차량 측면 사고 방호 가능 시공절차를 구체적으로 살펴보면 먼저 기초공사를 위해 천공위치를 마킹한 후 코어 드릴로 천공한다. 천공된 구멍에 분리형 하부 지주와 고정형 지주를 삽입하여 항타 고정한다. 그 후 분리형 지주 조립을 위하여 분리형 하부 지주에 분리형 상부 지주를 안착하고 인팩트렌치를 이용하여 견고하게 고정한다. 레일 조립은 레일 부재에 볼트를 삽입하여 지주 블록아웃에 고정한다. 곡선 레일 부재 단부 양쪽에 연결부재를 삽입하고 직선 레일 부재를 연결한다. 그 후 볼트로 연결부재를 고정시키고, 직선 레일 부재 단부에 플레이트 부재를 조립한다. 레일 조립이 완료되면 레일 중앙부에 갈매기 모양의 반사테이프를 부착하고 양쪽 측면에 형광 테이프를 부착한다. 시공이 완료되면 시설물이 도로와 평행한지 점검 후 설치를 완료한다. 신기술은 또한 탑승자 안전도에서 THIV, PHD 기준을 만족하며 안전성을 확보하였으며, 충돌 후 최대 변형거리를 나타내는 충격흡수시설의 거동 평가에서 기준을 충족했다. 아울러 충돌 후 차량의 거동 평가에서도 Roll 및 Pitch 기준을 충족했다. 이와 함께 신기술은 가드레일 곡선부 벤딩 처리 기술을 적용하여 기존 기술 대비 넓은 방호폭으로 차량 측면 사고까지 방호가 가능하다. 도로변 공작물 교통사고, 치사율 4배 높아 버스중앙전용차로 진출입부나 폭이 넓은 교각은 차량이 충돌할 경우 대형사고로 이어질 수 있다. 또한 공작물의 안전에도 영향을 미치기 때문에 탑승자를 보호하기 위한 충격흡수시설은 중요하다 할 수 있다. 반면 기존 기술은 차량 측면 충돌 사고 발생에 대한 방호 불량 등 문제점으로 지적되어 왔다. 이에 따라 차량 출동 방향을 고려하여 탑승자 안전도를 확보할 수 있는 안전시설의 중요성이 부각되어 왔다. 이에 세라코㈜는 가드레일이 장착된 분리형 충격흡수시설 특허를 출원하여 지식재산권을 취득하였으며 한국도로공사 도로교통연구원에서 충격흡수시설 CC2등급 공인인증시험성적서 발급을 통해 성능을 검증받았다. 또한 2021년 11월 고양시 능곡육교 현장과 토당육교 현장에서 시험시공을 완료한 바 있다. 한편 도로변의 공작물과 차량이 충돌하는 경우, 교통사고 심각도는 4배 이상 높은 것으로 나타났다. 공작물에 대한 교통사고 치사율은 100건 당 8.4명에 달한다. 이는 평균 치사율의 4배 이상인 수치다. 최근 고가도로의 건설 등으로 도로변에는 교각들이 증가하고 있지만 충격흡수시설 및 교각을 둘러싸는 형태의 도로안전시설은 부족한 실정으로 탑승자의 안전을 위협하고 있다. 이에 따라 다양한 환경에 설치된 도로변 공작물과의 충돌 시 탑승자의 안전도를 확보할 수 있는 방호시설을 개발하기 위하여 국토교통부는 국토교통기술사업화지원사업으로 다양한 환경에 적합한 충격흡수시설 개발 R&D 연구과제를 2020년 4월 진행한 바 있다.  차량방호 안전시설, 성능 검증 확보 도로안전시설 설치 및 관리지침에서는 방호시설물에 대한 충격흡수시설 기준을 제시하고 있다. 차량방호 안전시설은 주행 중 진행 방향을 잘못 잡은 차량이 길 밖, 또는 대향차로 등으로 이탈하는 것을 방지하거나, 차량이 구조물과의 직접적인 충돌을 방지하여 탑승자, 차량, 보행자, 도로 구조물을 안전하게 보호하기 위하여 설치하는 시설이다. 차량방호 안전시설로는 노측, 중앙분리대, 교량 등에 설치하는 방호울타리와 고정구조물의 전면에 설치하는 충격흡수시설이 있다. 기존 기술은 교각 보호를 위하여 정면부에 모래나 물 등으로 채워 놓은 충격흡수시설이나 폐타이어, 고무, 철재 등을 사용하기도 하며, 쿼터가드 시스템을 설치하기도 한다. 그러나 기존의 다수 제품들은 CC1, CC2, CC3, CC4 등급에서 충분한 성능 검증을 확보하지 못했으며 충돌시험에 치우친 경향을 보이고 있다. 신속한 시공, 교통정체 최소화…유지보수 용이 그러나 신기술은 가드레일 곡선부 벤딩 처리 기술을 적용하여 기존 기술 대비 넓은 방호폭으로 차량 측면 사고까지 방호가 가능하다. 또한 차량 충돌 시 지주가 분리되는 분리형 지주를 적용하여 차량 충돌시 점진적으로 탑승자 충격 에너지를 감소시켜 탑승자 보호 성능을 확보했다. 또한 부재와 공정 수를 줄여 시공 및 유지관리보수 용이성을 확보하였다. 특히, 부재별 교체 및 재활용이 가능하여 유지관리보수 비용을 절감할 수 있으며 가드레일식 단순 부재 구성으로 노면 배수 및 도로 청소와 제설 작업시 편의성을 확보했다. 아울러 신속한 시공이 가능하여 제품 설치로 인한 교통정체를 최소화 할 수 있다. 세라코㈜와 한국건설기술연구원이 개발한 곡형 가드레일과 분리형 지주가 적용된 충격흡수시설은 이러한 기술력을 바탕으로 앞으로 국내외 도로공사 현장에서 활발히 활용될 것으로 기대된다. 김정현 기자 |
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