설계 속도(1/2)

설계 속도(1/2)

설계 속도란 도로의 기하구조를 결정하는데 기본이 되는 속도입니다. 「도로의 구조 · 시설 기준에 관한 규칙 해설」에서 설계 속도를 “도로 설계의 기초가 되는 자동차의 속도를 말한다.”로 정의하고 있습니다.

설계 속도는 평면곡선 반지름, 편경사, 시거 등과 같이 기하구조와 직접적인 관계를 갖습니다. 또한 차로, 길어깨, 방호울타리, 측방여유폭 등 그 밖의 요소들은 설계속도와 직접적으로 관계가 없지만 차량의 주행속도에 영향을 미칩니다.

 

자연지형은 크게 평지, 구릉지, 산지 세 가지로 구분할 수 있습니다. 도로 설계와 자연지형 간의 관계를 보면, 평지는 자연지형 조건의 변화가 심하지 않고 설계 기준을 충족하는 도로 선형 구현에 비교적 어려움이 없는 지형을 말합니다.

 

구릉지란 도로를 따라 지반고와 도로 계획고 간 차이가 일정하게 반복적으로 변화되고 간헐적인 경사면으로 인해 일반적인 도로 선형 구현에 평지 보다 제한적인 지형을 말합니다.

 

산지란 도로를 따라 지반고와 도로계획고의 차이가 크게 변화고 선형의 기하구조 기준을 충족하기 위해 대규모 지반굴착이 빈번하게 발생되는 등의 공사비가 현저하게 발생하는 지형을 말합니다.

 

도로 설계는 도로의 기능과 지역, 지형 조건 등을 종합적으로 고려하여 이루어지므로 자연지형을 그대로 설계에 반영할 수 없습니다.

 

따라서 지형 구분에 대한 최종 판단은 설계 대상 구간의 도로 기능과 자연환경, 경관, 경제성 등 다양한 요소에 대한 종합적 검토를 바탕으로 도로 설계자가 합리적으로 결정하는 것이 바람직합니다. 

 

「도로의 구조 · 시설 기준에 관한 규칙 해설」에서는 도로 설계자를 위한 자연지형 구분에 대한 참고 자료로 표고와 경사도를 고려한 지형 분류와 지반고의 변화량에 기반 한 아래 두 표를 제시하고 있습니다.

 

지형 정의 분류 - Ⅰ - 

	표고	100m 미만	100m 이상∼400m 미만	400m 이상
경사도
8.75%(5°) 미만		평지	평지	산지
8.75∼17.6%(10°)		평지	구릉지	산지
17.6%(10°) 초과		구릉지	산지	산지

 

지형 정의 분류 - Ⅱ - 

지형 구분	지형 정의
평지	1Km 내 지반 최고점과 최저점 차이가 40m 미만
구릉지	1Km 내 지반 최고점과 최저점 차이가 40m∼60m
산지	1Km 내 지반 최고점과 최저점 차이가 60m 초과

 

앞서 언급한 바와 같이, 위의 표 두 가지는 도로 설계자가 대상 구간의 지형을 구분하기 위한 참고적인 목적으로만 제
시된 것이고 표에 제시된 값에 지나치게 얽매이게 되면 오히려 바람직한 도로 설계에 역행하는 결과를 도출할 수 있으므로 조심해야 합니다.

 

설계속도는 노면 습윤 상태에서 교통 밀도가 낮으며, 차량의 주행 조건이 도로의 구조적인 조건만으로 지배되고 있는 경우에 평균적인 운전 기술을 가진 운전자가 안전하고도 쾌적성을 유지하며 주행할 수 있는 적정 속도입니다.

 

운전자는 설계속도가 80km/h인 도로에서 교통 밀도가 낮아지면 보통인 운전자는 적어도 80km/h인 속도로 쾌적하고 안전하게 주행할 수 있습니다.

 

그러나 기하구조의 요소는 자동차의 주행 안전성에 대해 여유가 있어 선형 등의 조건이 양호하면 80km/h가 넘는 속도로 주행하는 것도 가능합니다.

 

다만 운전자는 그 도로의 설계속도로 주행하는 것이 아니고 해당 도로가 통과하고 있는 지형이나 도로 주변 상황 및 도로의 실제 선형 등에 따라 주행속도를 선택하는 경향이 있으므로 주의해야 합니다.

 

설계속도가 40km/h인 도로라도 교통량이 적고 직선 부나 평면곡선 반지름이 큰 곡선부에서는 40km/h를 초과하는 속도로도 안전하게 주행할 수 있습니다. 이러한 경우는 설계속도가 낮은 경우에 특히 많이 발생합니다.

그러나 설계속도가 낮은 도로의 시설 요소는 설계속도가 높은 경우 보다 상대적으로 열악합니다. 그렇기 때문에 설계속도가 많이 차이 나는 도로와 접속시킬 경우에는 속도의 변이 구간 설치에 특별히 주의를 기울여야 합니다.

「도로의 구조 · 시설 기준에 관한 규칙 해설」에서는 도로의 기능에 따라 운전자가 기대하는 속도를 해당 도로의 표준 설계 속도로 정하고 있습니다. 다만 지형 상황으로 인하여 표준 설계속도에서 20km/h까지 낮춘 속도를 설계속도로 할 수 있도록 하고 있습니다.

이에 따라 설계속도가 60km/h인 경우, 평면곡선 반지름이 크고 운전자의 시거가 적정하게 확보된 구간에서는 그 정도에 따라 설계속도를 60km/h로 설계하며, 평면곡선 반지름이 작고 운전자의 시거가 적정하지 않은 구간에서는 50km/h 또는 40km/h로 설계속도를 낮출 수 있도록 허용하고 있습니다.

 

그러나 설계속도를 하나의 설계 구간 내에서 변화시킨다는 것은 주행상의 문제가 있으므로 설계속도의 변경 지점에 대해서는 특별한 주의가 필요합니다.

고속국도의 경우에는 「도로의 구조 · 시설 기준에 관한 규칙 해설」에서 제시하고 있는 설계속도의 최고값인 120km/h는 자동차의 성능, 국외의 경험 및 인간의 감각적 기능의 한계 등을 고려했을 때 타당한 값으로 인정되어 왔으나 지속적인 차량 기술의 발전, 운전자들의 고속 운전 적응, 도로 설계 기술의 발전 등을 고려할 때 그 이상의 설계속도를 지향하는 것도 바람직하다고 할 수 있습니다.

 

국외의 사례로는 오스트리아 일부 구간에서는 설계속도 140km/h인 고속국도가 있으며, 독일 고속국도는 원거리 고속국도인 경우는 130km/h를 권장 속도(Richtgeschwindigkeit-도로 설계에서 기준이 되는 속도로 이 속도에서는 노면 습윤 상태에서 자동차의 안전한 주행을 보장합니다. 다만 실제 도로 운영상 대부분의 구간에서는 통행속도 단속을 하지 않아 높은 통행속도로 주행할 수 있지만 권장 속도보다 높은 통행속도는 운전자의 책임 아래 운영됨)로 제시하고 있고, 고속국도의 기능이나 도시지역에서는 권장 속도를 80km/h까지 제안하고 있습니다.(RAA 2008)

 

우리나라의 경우 산지나 도시지역의 지형 조건, 토지 이용의 여건 및 경제성 등을 고려하여 부득이한 경우 80km/h까지 적용할 수 있도록 하였습니다.

 

고속국도를 제외한 그 밖의 도로의 설계속도에 대해서는 일반적으로 출입제한을 위배하지 않는 교통 제어를 시행하는 것이 전제가 됩니다. 그 최고값은 80km/h로 제한하도록 한 것입니다.

 

다만, 지형 상황 등을 고려하여 부득이하다고 인정하는 경우에는 예외적으로 짧은 구간에 한하여 설계속도를 10km/h 또는 20km/h까지 낮춘 설계속도를 적용할 수 있도록 하고 있습니다.(단, 20km/h보다 더 낮춰서는 안 됩니다.)

이는 우리나라 지형의 복잡성 및 고도의 토지 이용 등으로 소정의 설계속도를 긴 구간에 걸쳐 유지하려면 산지나 도시지역에 있어서 짧은 구간에 도로 건설에 막대한 건설비가 소요되므로 사실상 사업이 불가능한 경우가 생길 수 있습니다.

 

그 구간 때문에 전체 노선의 설계속도를 낮춘다는 것도 바람직하지 않습니다. 이와 같은 규정을 설정하고 있지만 안전한 교통 처리 면에서 볼 때 권장하지 않습니다.

이러한 의미에서 이 예외 규정을 적용할 때에는 신중을 기해야 하고 이러한 지점이 몇 군데 있는 경우에는 오히려 전체의 설계속도를 낮추는 등 다른 방법을 강구해야 합니다.

자동차 전용도로는 주간선도로로 구분하고 통행의 이동성 확보를 통한 차량의 원활한 흐름을 주 기능으로 하기 때문에 설계속도를 80km/h 이상으로 하도록 하였습니다. 하지만 도시지역이나 소형차 도로 계획에 따라 부득이하다고 인정되는 경우에는 예외적으로 60km/h로 적용할 수 있도록 하였습니다.