설계속도 상향에 따른 평면곡선반경 설계제원 정립 = Establishment of the Design Elements in Curve Radius with Increased Design Speed

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 설계속도 상향에 따라 곡선부 설계제원의 변화에 대한 연구를 수행하였다. 고속도로 곡선부에 140km/h의 고속 설계속도를 적용하게 될 경우 설계시 필히 고려해야 하는 설계요소인 최대편경사, 최대횡방향마찰계수, 최소평면곡선반지름에 관해 어떠한 설계값을 적용하는가에 대한 연구를 수행하였다. 또한 설계속도 140km/h의 주행환경에서는 편경사와 횡방향마찰계수를 어떻게 분배할 것인가에 대해 연구를 진행하였다. 특히 인간공학적 방법론을 활용, 불안뇌파 데이터를 반영한 편경사와 횡방향마찰계수의 분배에 대한 연구를 수행하였다. 먼저, 우리나라와 미국에서 적용되고 있는 편경사와 횡방향마찰계수의 분배방법과 평면곡선반경에 따른 횡방향마찰계수 포물선식에 대한 이론 및 곡선부 연구 관련 문헌을 고찰하였다. 설계속도 140km/h의 최대편경사, 최대횡방향마찰계수, 최소평면곡선반지름을 결정하였으며, 곡선부 주행속도 예측을 위한 현장실험을 수행하였다. 그 후, 미국의 AASHTO 방식의 횡방향마찰계수 포물선식 이론에 설계속도 140km/h와 그에 맞는 설계요소 값을 적용하였다. 그리고 인간공학적 특성을 반영하기 위해 서해안고속도로 7개의 곡선부 지점에서 실험을 통해 주행속도에 따른 운전자 불안뇌파를 측정하고, 이 데이터를 횡방향마찰계수 포물선식 그래프에 적용하였다. 횡방향마찰계수와 불안뇌파 데이터를 매칭한 결과, 곡선반경별로 운전자의 불안뇌파가 급격히 증가하는 변곡점들이 기존 포물선 아래에 위치하는 것을 알 수 있었다. 이에 따라 기존의 횡방향마찰계수 포물선을 불안뇌파 변곡점 경계선 아래로 하향시키면 운전자의 주행쾌적성을 보장할 수 있는 새로운 형태의 포물선을 얻을 수 있었다. 이를 바탕으로 140km/h의 곡선부 설계시 적용가능한 설계기준(안)을 제시하였다.

목차 (Table of Contents)

• 第1章 서 론
• 第1節 연구의 배경 및 목적
• 第2節 연구의 범위 및 방법
• 1. 연구의 범위
• 2. 연구의 방법
• 第2章 기존 연구 및 이론 고찰
• 第1節 국내·외 곡선부 연구 관련 문헌고찰
• 第2節 편경사와 횡방향마찰계수 분배
• 1. 주행안전도를 활용한 편경사와 횡방향마찰계수 분배
• 2. 한국의 편경사와 횡방향마찰계수 분배이론
• 3. 미국의 편경사와 횡방향마찰계수 분배이론
• 第3章 평면곡선부 설계요소의 정립
• 第1節 곡선부 설계요소 결정
• 1. 최대편경사 결정
• 2. 최대횡방향마찰계수 결정
• 3. 최소평면곡선반지름 결정
• 第2節 곡선부 주행속도 현장실험
• 1. 현장실험 개요
• 2. 속도자료 분석 및 결과
• 第3節 AASHTO의 e+f 분배 적용
• 第4章 불안뇌파와 e+f 분배
• 第1節 불안뇌파 데이터 수집
• 1. 뇌파이론 및 적용
• 2. 운전자 불안뇌파 데이터 수집
• 3. 불안뇌파 데이터 적용
• 第2節 연구결과의 적용 및 기준 제시
• 第5章 결 론
• 參 考 文 獻