최근 급격한 기후변화로 인해 기존 인프라 시설물들의 안전 확보에 비상등이 켜진 가운데 도로 분야에서는 교량과 터널 등 도로구조물들의 노후화를 비롯해 폭염이나 태풍, 산불, 도로 살얼음 등으로 인해 반복적으로 재해·재난과 복합재난이 발생하고 있다.
또한, 포장 피로에 의한 포트홀, 차선표지와 차선도색 불량 현상, 자율주행차와 다양한 교통수단 등 미래도로교통환경 변화 등도 다양한 이슈로 대두되고 있다.
이외에도 공용 년수 30년을 경과한 교량이 10년 이후 급속히 증가할 것으로 예상되며, 교량 부재와 교량 부속물의 노후화와 열화 증가로 인해 유지관리사업비 요구액도 점차적으로 증대될 것으로 전망된다.
따라서 적극적인 도로 노후화 개선을 위한 노력이 절실히 요구되고 있다.
이 같은 상황에서 국내 최고의 도로 연구진들로 구성된 한국건설기술연구원 도로관리통합센터에서는 도로포장을 비롯해 비탈면, 교량, 터널, 보수 등 도로 전 분야에 걸쳐 사용자 중심의 안전하고 편리한 도로환경 구축에 역량을 집중시키고 있다.
4차 산업혁명 기술 활용 ‘인간 중심’ 스마트 도로관리 목표
중기 상생 등 개도국 맞춤형 ‘기술 전수’ 업무도 병행 추진
자율 주행차 ‘지원’ 도로대응 기술개발 기준 마련 ‘구슬땀’
현재 12종의 도로관리유지관리시스템을 운영하며, 도로시설물의 체계적인 관리와 과학적인 도로업무 지원 업무를 수행하고 있다.
특히, 인프라 노후화와 기후변화에 대응하기 위한 민간기술 검증과 지원을 통한 도로안전기술 향상에 기여하며, 도로 분야의 기술적 허브 역할을 톡톡히 하고 있다.
도로관리통합센터에서는 ‘인간 중심의 스마트 도로관리’를 비전으로, ‘안전한 도로조성’, ‘편리한 도로환경’, ‘스마트 도로관리’ 등을 포함한 4차 산업혁명 기술을 활용한 스마트 도로관리를 목표로 관련 업무를 수행하고 있다.
현재 교통량과 도로, 교량, 터널 현황 등 국가 통계자료 작성 지원 등의 정부 정책지원 업무를 수행하는 한편, 지침이나 매뉴얼 등 정부 시설기준을 수립하고, 4차 산업 기반의 도로 유지관리 기술 개발 연구도 적극적으로 진행하고 있다.
특히, 최근 도로 분야의 현안들에 대한 사전점검과 시스템 운영, 도로 유지관리 관련 법규와 제도 개선안 등을 통한 사회문제 해결에도 앞장서고 있다.
또한, 중소기업 기술 지원과 교육과 실증실험 등을 통한 중소기업 상생협력과 개도국 맞춤형 도로유지관리기술 전수 등 다양한 업무도 병행하고 있다.
한편, 현재 센터에서는 연구원 내에 마련된 도로인프라성능시험장을 활용, 첨단 IoT 기술을 접목한 실규모의 실증실험을 진행하며, 문제점 발굴과 함께 개선 방향을 모색하고 있다.
그 중 최근 자율주행차를 비롯해 전기자동차, 수소자동차, 개인모빌리티, 하이퍼루프 등 새로운 차량과 이동수단이 증가하고 있는 가운데 자율주행차 지원을 위한 도로 전체의 대응을 위한 기술개발과 기준 마련에도 구슬땀을 흘리고 있다.
도로관리유지관리시스템
현재 센터에서 운영 중인 12종의 도로관리유지관리시스템은 도로시설물관리시스템과 도로업무관리시스템 등 크게 두 분야로 구분된다.
도로시설물관리시스템 분야에는 도로포장 관리시스템(PMS)을 비롯해 도로비탈면 관리시스템(CSMS), 도로교량 관리시스템(BMS), 도로터널 관리시스템(TiMS), 도로표지 관리센터(RSMC) 등이 포함된다.
도로업무관리시스템은 도로관리통합 시스템(HMS), 교통량조사 시스템(TMS), 도로점용 시스템(ROAS), 도로제설 관리(RSMS), 도로보수현황 시스템(RMIS), 척척해결서비스(RPRS),
도로대장정보 시스템(KRRIS) 등으로 구성된다.
현재 PMS, CSMS 분야에서는 최근 실규모의 포장 실험시설을 구축하고, 무인 자동주행트럭 등을 이용해 도로포장 수명과 성능, 안전성 등을 검증하기 위한 ‘도로인프라 성능검증 실험시설 구축’ 연구를 진행하고 있다.
또한, 산사태와 낙석 등 지반 재해 예방을 위해 실규모의 비탈면을 조성, 지반구조물 보수·보강공법의 안전성과 실효성을 검증하기 위한 준비도 시작됐다.
RSMS 분야에서는 ‘도로 살얼음 재해·재난 대비 제설대책 강화’ 연구를 통해 고속/일반국도 상 강설 시에도 신속한 대응으로 원활한 도로교통 소통과 안전한 도로환경 유지를 위한 제설대책을 수립하고 있다.
특히, 최근 도로 분야의 현안으로 떠오른 도로 살얼음(Black Ice) 사고 예방을 위한 제설자원과 제설지원시설 확보, 취약구간 관리 강화, 대응능력 확보, 비상대응체계 확립 등의 업무도 이뤄지고 있다.
PMS 분야에서는 포트홀로 인한 안전사고 예방과 효과적인 예산 투입을 위해 포트홀에 특화된 ‘포트홀 관리지도 구축’에 나섰다.
또한, 포트홀 관리 기준 마련을 비롯해 포트홀 관리지도 구축, 통계관리 강화를 통한 포트홀에 대한 과학적 관리와 맞춤형 유지보수시스템도 마련해 나가고 있다.
PMS 분야에서는 ‘차선도색 관리시스템 구축’ 사업을 통해 주기적인 모니터링을 통한 노면표시 현황과 상태조사, 일정 수준 이상의 노면표시 상태 확인 등 차선도색과 노면표시 유지관리 체계화에 노력을 기울이고 있다.
이외에도 일반국도 차선상태 조사와 DB 구축, GIS 지도 기반의 노면표시 유지관리시스템 시범 구축 사업도 병행하고 있다.
RSMC 분야에서는 고령 운전자의 안전운전지원과 교통사고 예방 등을 위해 도로표지 시인성 증대를 위한 ‘조명식 도로표지 설치’ 업무를 추진하고 있다.
또한, 안개가 잦은 곳, 야간 교통사고가 많이 발생하는 구간, 가시거리 확보에 어려움을 겪는 구간 등에 대해 ‘도로표지센터’에 대한 적정성 검토와 연차별 설치 계획도 마련하고 있다.
TIMS 분야에서는 터널 방재등급 산정 기능 구축을 통해 터널 내 방재시설 유지관리를 체계적이고 과학적으로 운영하기 위한 ‘도로터널 방재 및 안전관리방법 강화’ 업무가 이뤄지고 있다. 그 일환으로 터널 구조물 안전점검을 위한 자동점검장비 활용 강화 시범사업을 시행하고 있다.
BMS 분야에서는 ‘노후교량 실시간 안전성 관리체계 강화’ 사업을 통해 노후 교량 위주로 가속도 등 계측기를 설치, 실시간 안전성과 성능을 모니터링 할 수 있는 기반을 구축하고 있다.
또한, 노후교량의 통행하중에 대한 안전성 확보와 노후화 진행 등을 파악해 적정한 조치방안을 마련하는 한편, 우선순위 도출 등 합리적 관리를 위한 업무도 이뤄지고 있다.
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산사태 낙석 피해 규모 급증 추세
‘도로 비탈면 상시계측’ 연구 박차
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| 김승현 센터장 |
한국건설기술연구원 도로관리통합센터 김승현 센터장은 “도로관리통합센터는 ‘인간 중심의 스마트 도로관리’를 비전으로, 안전하고 친근한 도로 구현을 위해 도로에서 발생할 수 있는 재해·재난을 사전에 예방하는 한편, 재난 발생 시 능동적으로 대처할 수 있는 기술과 정책 등을 개발, 지원하는 부서”라고 소개했다.
현재 센터에서는 도로에서 발생하는 다양한 문제점들을 유지관리단계에서 선제적으로 해결하기 위한 방안 마련에 역량을 집중시키며, 국민이 사랑하는 도로시대를 열기 위한 마중물 역할을 담당하고 있다.
이어 “특히, 올해 이례적으로 길게 이어진 장마와 연속적인 태풍으로 인해 산사태 피해가 예년에 비해 급격히 증가한 가운데 도로비탈면의 붕괴와 유실을 대처하기 위한 CSMS 업무를 강화시켰다”며, “또한, 눈과 살얼음에 의한 피해 예방을 위한 RSMS, 포장체 파손과 포트홀의 관리를 위한 PMS 업무도 강화해 나가고 있다”고 밝혔다.
실제로 센터에서는 산사태와 낙석 방지를 위한 CSMS 업무를 대폭 강화시키고 있다. 그 일환으로 ‘도로비탈면 상시계측고도화연구’에 박차를 가하고 있다.
김 센터장은 “위험비탈면의 규모가 매우 커 천문학적인 비용이 발생하거나 우회도로를 활용하기 어려운 현장 등 비탈면 관리에 애로가 있는 현장에 한해 상시계측시스템을 적용하고 있다”고 말했다.
실제로 이 시스템은 충북 제천시 느릅재 지구 현장과 경북 영덕군 황장리 현장 등 크고 작은 비탈면의 움직임을 사전에 감시해 과학적인 관리방법 모색에 크게 기여하고 있다.
이어 “하지만, 기존 도로비탈면 상시계측시스템의 경우 외부에 노출된 기기 특성상 동식물에 의한 이상신호 인지, 번개에 의해 기기 파손, 계측기가 설치되지 않은 지점에 대한 모니터링의 어려움 등의 문제를 안고 있다”고 말했다.
‘데이터’ 기반 과학적 도로시설물 관리 만전
따라서 센터에서는 이 같은 문제점을 보완하는 한편, GPS, 광섬유 모니터링, 초기 발생하는 미소한 변위를 확인할 수 있는 음향센서 등 최첨단 IoT 기술을 활용해 비탈면 감시를 보다 강화시키기 위한 ‘도로비탈면 상시계측고도화연구’를 지난 2018년부터 진행하고 있다.
김 센터장은 “산사태 모니터링의 핵심은 정확한 예측과 신뢰성 높은 데이터 취득인만큼 이번 연구를 통해 국내 지반특성에 맞는 적정기술을 찾을 수 있을 것”이라며, “이와 함께 비탈면 모니터링 고도화를 위한 최적 설계 방법과 이를 위한 적정 설치 방법, 모니터링 운영과 유지관리 시 요구되는 다양한 니즈도 모색할 계획”이라고 설명했다.
이어 “특히, 최근 정부에서 추진하고 있는 한국판 뉴딜 프록젝트의 큰 축은 디지털 인프라 구축과 비대면 산업 육성, SOC 디지털화로 이번 연구가 매우 중요한 역할을 담당할 것”이라고 전망했다.
한편, 현재 센터는 새로운 도로관리시대를 맞이하기 위해 또 다른 도약을 준비하고 있다.
김 센터장은 “새로운 시대는 ‘데이터’에 기반 한 도로시설물의 안전하고, 체계적이며, 과학적인 관리를 추구하는 시대”라며, “따라서 자율주행차의 기술 지원과 재난안전분야의 데이터 관리 극대화를 위해 3차원 고정밀 데이터 정밀지도 구축 지원 연구에 적극적으로 나설 예정이며, 센터가 보유하고 있는 유지관리시스템의 데이터 정보를 결합한 연구도 조만간 시작할 계획”이라고 소개했다.
이어 “또한, 데이터가 자본이 되는 ‘데이터캐피탈리즘’ 시대에 맞는 양질의 데이터 확보와 빅데이터 생태계 구축을 기반으로 새로운 산업 창출을 위한 데이터를 구현해 민간에서 데이터를 활용한 아이디어를 만들어 내는 기틀 조성에도 나설 예정”이라고 밝혔다.
끝으로 김 센터장은 “기존의 도로관리 정책에서 과감히 탈피해 대도시 도로, 지방도 등을 아우르는 유지관리정책 구축이 필요하다”며, “이를 위해서는 데이터의 표준화 사업 연구가 반드시 이뤄져야 하며, 이를 기반으로 다부처 협력을 위한 법과 제도 개선도 같이 요구될 것으로 생각한다”고 덧붙였다.
