작성일 : 14-11-19 13:50
네덜란드 발광형 도로정보 시스템 개발 및 시사점 (제85호)
조회 : 10,048  
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◈ 개요
 
MART Highway라 하면, 복잡한 IT 기술이 적용된 소프트웨어와 하드웨어의 만남이라고만 생각한다. 하지만, 네덜란드에서는 2012년 발광페인트와 축전시스템을 결합하여 스마트한 도로를 구현하기 위한 방안을 제시하였다. Signal Paint는 단 로세하르데(Daan Roosengaarde)가 물속에서 해파리가 빛을 방출하는 것에서 창안하여 발광도료를 개발하였다. 발광도료는 야간 조명등이 없는 도로에 설치하여 차선의 시인성을 증진시켜 주행안전성을 확보하는 동시에 도로에너지 소비전력 저감으로 녹색에너지 창출에 기여할 수 있다고 제시하였다. 그리고 발광도료의 효과 및 현장 적용성을 평가하고자 네덜란드 오스지역의 N329(Regional Highway) 노선(500m)에 시험운영(2014. 4)하였다.
 
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◈ 축광 및 축전 시스템
 
발광도료(Luminescent Paint)는 빛을 내는 물질(축광파우더)을 도료 내에 첨가시켜 어두운 곳에서도 빛을 발산하도록 만든 도료로, 축광·형광·야광도료라고도 한다. 하지만, 축광과 야광도료는 빛 에너지를 흡수하여 방출하는 기본적 원리는 같으나, 빛이 유지되는 잔광의 지속시간으로 구분된다. 즉, 야광도료는 약 20분 정도 발광하는 수준이지만, 축광은 5~8시간 정도를 유지할 수 있는 도료라고 볼 수 있다. 축광도료는 고온에서 형성된 화학적으로 극히 안정된 결정체로 내열성 및 내한성이 뛰어나 고온(1,200℃)·저온(-20℃)에서도 축광성이 보전되도록 개발되었다.
 
Loughborough 대학의 Pete Thomas 교수는 도로의 혁신기술은 필요하나 새로운 기술에 대한 검증은 반드시 거쳐야하며, 발광차선을 도로설계기준에 포함시킬 경우 제반 기준을 재정립해야 한다고 제시하였다. 네덜란드 Heijmans社는 발광도료가 시인성, 마모성, 내염성 등이 성능기준 이상으로 발휘하고 있다고 보고하고 있지만, 실외에서도 적합한 성능이 발휘되는지를 평가하고자 N329 고속도로에 시험시공을 통해 성능기준을 수립하고 있다.
 
발광도료는 축광시간에 따라 발광하는 시간이 변화하기 때문에 Heijmams社에서는 축광과 축전이 가능하도록 시스템을 구성하였다. 즉, 우리나라의 경우 쾌청일은 평균 180일로 1년의 절반은 축광이 원활하지 않다. 강우·강설·강무 및 흐린 날 축광이 안될 경우를 대비하여 전기모드로 전환하여 발광하는 시스템이라고 볼 수 있다.
발광도료는 기존 가로등이 없는 도로에 설치하여 운전자가 야간 도로선형을 쉽게 인지할 수 있도록 도움을 주며, 이는 곧 교통안전성 향상에 기여할 수 있다. 그리고 경제적인 측면에서 살펴보면, 일반페인트 보다는 비싸지만, 가로등 설치 및 운영비와 비교하면 훨씬 저렴한 수준으로 보고되고 있다.
 
도로의 노면도색 색상은 황색과 백색을 기본으로 하고, 이외의 색상을 이용하여 지정차로 등 특정구간의 차로운영을 운전자에게 전달하고자 할 때 이용된다. Heijmans社에서는 발광물질의 특성을 고려한 초록색을 우선적으로 개발하였으며, N329번 고속도로에 적용하였다. 그리고 현재 청색까지 개발이 완료된 상태이며, 백색과 황색은 개발 중인 것으로 보고되고 있다.
 
 
◈ 발광형 도로정보 제공 기술
 
단 로세하르데(Daan Roosengaarde)는 본 프로젝트가 미래 SMART Highway의 모습이며, 미래의 모든 도로에 빛나는 차선이 보급될 것이라고 전망하였다. 그 뿐 아니라 노면동결 위험안내, 풍차발전 시스템, 전기차 충전도로, 빛나는 자전거 도로 등 미래 SMART Highway 방향을 제시하였다.
 
 
■ Glow Paints
 
야간이나 악천후 시 도로를 운전할 때 운전자가 느끼는 공통된 문제점은 차선이 보이지 않아 심리적으로 불안하다는 것이다. 이처럼 야간이나 악천후 시 도로 이용자의 시선유도를 통해 보다 편안하고 안전한 주행여건을 제공하는 것이 조명시설이다. 하지만, 조명시설은 설치와 운영에 비용이 많이 들어가는 만큼 이를 대처하기 위한 교통안전 시설물이 필요하다. 이러한 관점에서 빛나는 페인트(Glow Paints)는 야간 가로등이 없는 도로에서 이용자의 차선 시인성을 확보해 줌으로써 교통사고 저감과 더불어 가로등과 같은 조명시설에 대한 에너지 저감 효과를 창출할 것으로 기대하고 있다. 발광차선은 기존의 조명이 존재하지 않은 장소에서의 지속가능한 대안으로 평가되고 있다.
 
 
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■ Dynamic Paints
 
겨울철 교통사고의 발생요인 중 하나는 도로결빙이다. 운전자가 사전에 도로 상태를 인지한다면 운전자는 도로를 안전하게 통과할 수 있다. 하지만, 도로의 결빙이 구간이 아닌 특정지점에 나타날 경우 운전자는 단순히 젖어 있는 것으로 인지하게 되며, 이는 곳 교통사고로 전개될 수 있다. 이러한 도로결빙 현상을 블랙아이스(Black Ice)라고 하며, 블랙아이스는 터널 입·출부, 곡선도로 등에서 자주 발생한다.
 
변화하는 페인트(Dynamic Paints)는 도로노면의 온도변화에 따라 반응하는 발광도료이며, 도로노면 결빙 시 시각적인 무늬를 통해 운전자에게 정보를 제공한다. 즉, 평상시에는 아무런 무늬가 없는 평범한 도로인데, 겨울철 노면결빙 시 그 구간에 시각적으로 눈꽃 표시가 발광하는 원리이다. 따라서 운전자가 멀리서도 결빙구간을 쉽게 인지할 수 있어 저렴한 비용으로 빙판길 교통사고를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
 
 
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◈ 결론 및 시사점
 
SMART Highway는 도로-차량의 연속적인 정보를 운전자에게 제공하여 빠르고 안전한 주행환경을 구현하는 데에 목적이 있다. 네덜란드의 Signal Paint는 IT통신의 발상에서 벗어나 스스로 반응하는 도로를 구현한다는 혁신적인 개념에서 새로운 도로 구현을 위한 방향을 제시하고 있다. Loughborough 대학의 Pete Thomas 교수는 도로의 혁신기술은 필요하나 새로운 기술에 대한 검증은 반드시 수반되어야 하며 발광차선을 도로설계기준에 포함시킬 경우 제반 기준을 재정립해야한다고 제시하였다.
 
이러한 관점에서 우리나라는 고속도로 분류부에서 도로 이용자가 원활한 경로선택을 수행할 수 있도록, 노면 칼라도색을 설치·운영하는 등 많은 노력을 경주하고 있다. 본고에서 다룬 네덜란드의 발광도로 및 변화하는 도로를 국내 실정에 맞게 검토하여 도입한다면 야간 및 겨울철 교통사고를 저감할 수 있을 것으로 판단된다. ▣
 
 
 

 

 
   
 

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