고속도로 강풍지역 차량주행안전성 확보방안 연구, 2002(연구) : (Enhancement of Driving Safety in Heavy Wind Highway Sections)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objective of this study consists of two different big issues. The first one is making guidelines for the restriction of traffic velocity according to the wind velocity and the other one is construction and on-site testing of wind fences on the road where they are needed. To accomplish the first objective, the risk-level of traffic flows are defined based on analyzing the accidents. The mechanical models are developed for the slip and overturning of vehicle under the wind blown to the side face of vehicle. Furthermore the related equations for the slip distance and for the overturning wind velocities are presented. The vehicle velocity restrictions for typical types of vehicles are presented by using the proposed equations based on the dynamic test of vehicles and wind tunnel test data. Finally, 'a guideline of traffic velocity restriction against strong wind' is proposed. For the on-site testing of wind fence which is the second objective of this study, the wind fences are constructed in the 1st Seongsan Bridge on which many traffic accidents are happened under strong wind condition. The wind tunnel test and numerical simulation are performed for the expanded metal type wind fences after consideration of the most appropriate type of wind fence. Based on the presented evaluating procedure, the sheltering effects and the drag coefficients of wind fences according to their porosities are presented explicitly. Finally the 1 km-long wind fence is successfully installed on the 1st Seongsan Bridge.

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목표는 크게 두가지로 구분된다. 하나는, 차종별 속도제한 및 통행제한 기준을 작성하는 것이고, 다른 하나는, 현재 문제가 되고 있는 강풍지역에 방풍벽을 시험 설치하여 그 효과를 보는 것이다. 첫 번째 목표를 달성하기 위해서 횡풍에 의한 사고유형을 분석하여 사고 위험도를 정의한다. 횡풍 작용 시 주행차량의 이탈 및 전도 현상에 대한 역학적 모델을 개발하였으며, 주행경로 이탈거리를 산정 및 전도 판정 방법을 개발 제시하였다. 차량의 동역학적 특성추정 실험 및 풍동실험을 통하여 측정된 자료를 개발된 모델에 적용하여 차종별로 풍속별 위험주행 속도를 산정하였으며, 이를 토대로 새로운 '차량통행제한기준(안)'을 제시하였다. 두 번째 목표의 달성을 위해서 횡풍으로 인한 사고가 빈번한 성산1교에 방풍시설을 설치하였다. 이를 위해서 팽창메탈형태의 방풍벽의 형식을 선정하고 이에 대한 풍동실험 및 수치해석을 수행하였으며, 이를 바탕으로 방풍벽의 공극률에 따른 방풍효과 및 방풍벽에 작용하는 풍하중을 명확히 제시하였다. 최종적으로 1km 정도의 방풍벽을 성산1교에 성공적으로 시험설치하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론
• 1.1 연구배경
• 1.2 발생 원인
• 1.3 외국의 사례
• 1.4 연구의 필요성 및 목적
• 1.5 연구의 범위 및 수행 방법
• 제2장 바람에 의한 차량의 위험 판정 방법
• 2.1. 횡풍에 의한 사고 유형 및 위험도 정의
• 2.1.1 사고 유형의 분류
• 2.1.2 사고 위험도의 정의
• 2.2 차량의 공기역학적 특성
• 2.3 횡풍에 의한 주행 경로 이탈
• 2.3.1 발생 원인 분석
• 2.3.2 차량의 횡방향 거동 모델
• 2.3.3 차량의 이탈 거리 산정
• 2.4 횡풍에 의한 차량의 전도
• 제3장 차량의 동특성 측정 실험
• 3.1 차량의 제원 측정
• 3.2 차량의 공기역학적 특성 측정
• 3.2.1 실험 시설
• 3.2.2 차량의 공기역학적 특성
• 제4장 속도 및 통행 제한 풍속의 산정
• 4.1 차종별 위험 풍속 산정
• 4.2 차량 통행 제한 기준(안)
• 제5장 방풍벽 시험설치
• 5.1 배경
• 5.2 풍동실험
• 5.2.1 실험결과 및 분석
• 5.2.2 실험결과 결론
• 5.3 수치해석
• 5.3.1 수치해석 모델
• 5.3.2 풍하중 산정
• 5.3.3 해석결과
• 5.3.4 수치해석결과 결론
• 5.4 현장 시험설치
• 5.4.1 시험설치 현장의 풍속분포
• 5.4.2 시험설치 모델 및 설치위치
• 제6장 결론
• 참고문헌