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지능형 자동차 개념, 국내외 기술현황, 국내 역량, 향후 발전방향

지능형자동차1. 지능형 자동차란?지능형자동차는 각종 지능형 첨단부품의 장착을 통하여 차량의 “안전성”과 “편의성”을 획기적으로 향상시킴으로써 안전하고 쾌적한 교통환경을 확보하고 교통사고를 방지하여 사회적인 인적/물적 손실을 최소화하고 차량이 단순한 운송수단에서 운송/정보/업무/휴식 공간으로 발전하는데 필요한 지능형 기술을 적용한 자동차 임.2. 지능형 자동차의 가치는?(1) 보편적인 가치 제공지능형자동차는 안전과 편의성을 높여주는 사람을 향한 기술임과 동시에 기존 국가 경제 및 산업 역량을 꾸준히 발전시킬 수 있으며 세계적인 과제인 환경과 에너지 문제도 해결할 수 있는 높은 가치를 지닌 기술 임.(2) 경제ㆍ산업적 발전우리나라의 경우, 국가 경제 및 산업에 중심인 자동차산업을 고도로 발전시켜 고용, 투자, 수출 등, 관련 산업으로의 파급효과를 얻음은 물론, 선진국과의 기술개발 격차를 줄이고 중국의 추격을 물리침으로써 자동차산업과 국가 경제의 지속적인 발전을 도모할 수 있음. 또한 세계적으로 에너지 문제와 선진국들의 환경규제가 강화되면서 자동차산업이 직면하게 된 환경?에너지 및 안전문제를 효과적으로 해결할 수 있음. 이와 마찬가지로, 보다 안전하고 편리하고 효율적인 자동차를 추구하는 세계 자동차의 기술 개발동향을 고려할 때 자동차산업의 경쟁력 제고의 필수요소이며, 21세기 교통 체계인 ITS(지능형교통시스템)실현을 위해서도 지능형자동차기술은 핵심기술임. 또한, ITS 및 지능형 자동차기술을 통하여 년간 17조원에 달하는 혼잡비용을 줄이고, 교통 및 물류비용을 절감 시킬 수 있음.(3) 사회적 비용 절감향후 지능형 차량 기술에 의해 운전자의 운전 부담 경감과 편의성, 안전도를 향상시킴으로써 교통사고로 인한 인명 및 재산 손실을 줄임으로써 국가적인 차원에서 2000년 기준으로 년간 18조원 이상의 사회적 비용 절감을 예상할 수 있음.3. 선진 외국 기술 개발 현황(1) 세계 시장의 폭발적 성장세지능형 자동차 시장은 세계적으로 매년 폭발적인 성장을 거듭하고 있으며, vehicle) 기술 개발을 수행하였으며 지능형자동차 기술을 활용하여 향후 10년 내에 교통사고 사망자 수를 절반으로 줄이고자 하는 계획을 추진 중임. 또한, 2000년 10월 건설성, 교통성 등의 후원과 AHSRA (Advanecd cruise - assist Highway System Research Association) 주관으로 “Smart Cruise 21 Demo 2000”를 개최하였으며 전 세계 지능형 안전차량 개발을 주도.미국은 연방 정부 및 지방 자치단체와 기업, 학교가 공동으로 첨단교통시스템 개발에 관한 연구를 활발하게 진행. 연방 정부에서는 Mobility 2000이라는 이름으로 보다 안전하고, 경제적이며, 에너지 효율이 높고 환경오염이 없는 기술 개발을 적극 지원 중.유럽에서는 1980년대 후반부터 지능형교통시스템의 일종인 PROMETHEUS (Program for European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety)에 5개국의 자동차 완성업체가 참여하여 안전정보시스템, 능동보조시스템, 협조운전시스템, 교통/차량운용시스템 등 주요 시스템을 개발 중임.(3) 기술 개발의 시급성세계적인 법ㆍ제도 변화, 시장 수요 변화, 기술 발전 추이, 국내 자동차산업 국제경쟁력 수준 등을 고려할 때, 국내 자동차 산업은 지능형자동차 관련 기술의 집중 연구가 필요한 때이며, 국가적인 차원에서 기술의 내재화가 이루어지지 않을 시, 미래기술경쟁에서 한국자동차산업 경쟁력은 힘없이 흔들릴 수밖에 없음.(4) 발전하는 자동차 산업의 필수 조건2006년 발표에 따르면 국내 자동차 생산량은 세계 5위(3,840천대)로 5.5%의 점유율을 보였으며, 이제 더 이상 가격경쟁력 위주의 저평가가 아닌, 세계적 품질경쟁력을 갖춘 것으로 평가되고 있음. 국내 자동차산업은 명실상부 국가경제를 주도하는 제조업의 핵심주력산업으로 총수출의 13.3%, 전체 세수부문에 16.7%를 부담하며 국가 경제 및 재원조달에 중추적 역(ITS) 구축에 필요한 핵심 요소 기술로 편의성, 안전성에 대한 요구에 발맞춰 향후 10년간 큰 성장이 예측되고 있음. 특히 반도체, 정보 통신, 전력 전자 기술의 최대 수요처로서 관련 산업의 시장 진입이 확대됨에 따라, 지능형 자동차 분야가 성장할 것이며 또한, 기계부품, 전자/정보통신/IT 분야로의 기술개발 및 산업발전 파급효과가 크게 이루어 질 것임. 또한, 차량 전장화의 가속화 및 정보 기술의 접목으로 자동차에 콘텐츠 사업이 본격적으로 접목되는 2010년 이후에는 여러 산업이 융합된 특정 산업으로의 급부상이 예상됨.5. 국내의 기술 역량 및 수준(1) 주요 기술 스펙트럼지능형 자동차 시스템은 사고 예방 시스템, 사고 회피 시스템, 운전자 및 보행자 지원 시스템, 지능형 차량정보 시스템, 차량 네트워크 및 실시간 제어 기술, 자동 주차 및 자율 주행, 운전자 편의 향상 등을 들 수 있으며, 이에 해당하는 우선순위는 1) 사고경감 및 탑승자, 보행자 보호, 2) 지능형 차량정보 시스템, 3) Comfort & Security, 4) 사고회피, 5) 탑승자 및 보행자 지원, 6) 차량탑재 네트워크 기술, 7) 차량용 AV시스템, 8) 지능형 차량정보 시스템 공통기반기술, 9) 자동주차, 10) 자율주행 순임. 이중 순위가 높은 사고 예방 및 회피 등에 필요한 기술로 차량 제어 및 센서/액츄에이터 기술이 있음. 지능형자동차의 주요 기술 스펙트럼은 표 1과 같음.표 1. 지능형 자동차 분야 기술기술 영역핵심기술세부사항분류시스템안전도선진 안전 차량 시스템(ASV, AdvancedSafety Vehicle)차량 제어 기술- 차량안전제어기술- 주행 제어 기술- 실시간시뮬레이션(RTS)- 차량 동역학 해석 기술- 레이다 센서 기술(24,77GHz)- 레이져 레이다- 화상 센서/화상처리기술- 초음파/적외선- Step/DC 모터제어- Hydraulic Modulator- X-by-wire- 반도체 기술(MEMS, SOC)- 전력전자기술- HMI 기술- Human Factecurity시스템HMI 기술 및 감성공학 기술(2) 자동차 선진국의 특허 분포지능형자동차 분야 특허분석 결과, 기술발전 사이클상 성장기에 위치하며 연구개발 활동은 주로 일본 기업을 중심으로 이루어지고 있음. ’91～2004년간 미국내 지능형자동차 분야 특허를 분석한 결과, 국가별 점유율은 미국 54.0%, 일본 28.1%, 독일 8.8%로 나타났으나 주요 10대 소유권자에서는 일본 국적이 7개, 미국 국적이 2, 독일 국적이 1개로 일본기업이 상위에 랭크되어 있음을 알 수 있음.(3) 연구인력, 연구비, 연구기관, 인프라, 특허 등의 면에서연구인력, 연구비, 연구기관 등 모든 면에서 선진국에 비해 양적 열세임. 현대자동차의 기술개발투자 비용은 미국 GM 1/8 수준이며, 연구 인력에 있어서 일본 선진 업체에 절반에도 미치지 못하는 실정임.(4) 기술 수준의 격차세계적인 자동차 산업 규모에도 불구하고 지능형자동차에 기반이 되는 핵심 부품 대부분을 선진국을 통한 수입에 의존하고 있는 실정임. [표2, 3]에서와 같이 생산 규모(scale)에 있어서는 선진국 수준과 대등하나 미래기술인 지능형자동차관련 부품기술은 선진국과 비교하여 많이 부족함.표 2. 지능형자동차 국내 기술 수준 비교(기준 : 선진국=100)부품설계능력생산설비수준생산기술수준품질경쟁력종 합지능형 차량2590906066자료 : 한국산업은행(2003. 5)표 3. 기술경쟁력 및 기술성숙도 분석기술의성숙도↓Emerging통신기술지능형차량시스템통합 및성능평가기술Pacing전자제어기술HMI기술차량제어기술Key센서기술센서 Fusion/신호처리기술Base액츄에이터기술WeakTenableLeader우리나라의 경쟁력 →지능형자동차 기술은 크게 정보교환을 위한 정보제공 분야와 차량의 지능제어 분야로 나눌 수 있으며, 이중 정보제공 분야에서 ITS 기술과 연계되어 있는 장애요인으로 실용화를 위한 기술 표준화가 늦어지고 있어 문제가 됨. 또한, 지능형자동차 제어 시스템에서 궁극적으로 자율주행 등과 같은 운전자의 안전과 편도체, 정보통신, 전력전자 및 운영S/W의 기술 발전이 필수적이며 이들의 성장이 곧, 지능형자동차 기술 성장으로 이어짐.(5) 인프라 시장 측면의 강ㆍ약점국내에는 풍부한 양질의 생산인력이 있으나 디자인 전문 인력과 엔지니어링 인력은 부족함. 특히, 종합적인 기계, 전기, 화공, 재료의 지식을 두루 겸비한 고급 연구인력 및 엔지니어가 거의 없는 실정으로, 인력 양성 프로그램 및 재교육 프로그램의 개발이 필수적 임. 국제 협력 기반의 측면에서는 선진국 자동차업체와의 기술개발 및 생산 협력이 확대되고 있어 선진업체의 글로벌 소싱 참여 부품업체의 수가 증가하고 있으나 국제 공동연구개발은 상대적으로 부진하며, 이는 원천기술의 부족과 국제 공동연구 체제 편입이 미흡하기 때문임. [표 4]는 인프라시장 측면에서의 강점과 약점을 나타내고 있음.표 4. 인프라 시장 측면의 강점 및 약점구 분강 점약 점인 력? 풍부한 양질의 생산인력? 미래형자동차 기술 개발인력의 절대부족? 현장과 연계된 교육 시스템 취약기술기반? 우수한 생산기술? 기술 융합화 대응 부족? 중장기 대형 기반기술과제추진미흡? 설계기술 및 핵심 기반기술 부족? 유연생산시스템 구축 부진? 미래 신기술에 대한 R&D 투자 부족? 부품업체의 전문화 투자 부족국제협력? 완성차업체의 해외 연구개발 강화? 국내 부품업체와 선진국 업체간공급협력 확대? 글로벌 네트워크 구축 부진? 국제공동기술개발 참여 부진-국가, 기업제조?생산기반? 세계 5위의 생산 능력? 고유 생산시스템의 부재디자인기반? 자동차 전문 디자인업체 및인력의 부족마케팅?시장 여건? 세계 10위의 시장규모? 해외 마케팅 능력의 상대적 열위법?제도? 친환경 자동차 개발 및 보급 촉진? 환경규제? 안전규제? 공정거래 규제기타? 글로벌 경영 역량 부족(6) 기술 개발체계선진국의 경우 대학, 연구소를 원천 기술 개발의 중요한 주체로 생각하여 정부와 산업체의 지원이 활발함. 국내의 경우 정부를 주체로 대학, 연구소에 대한 기술지원 제도를 마련하여 활성화 하고자 하는 움직임은.

공학/기술| 2008.03.06| 9페이지| 1,000원| 조회(970)

기술, 자동차, 지능, 차량, 능형

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현수교의 모든 것(국내외 역사, 기술동향 및 발전전망) 평가A+최고예요

현수교의 모든 것1. 현수교의 역사고전적인 형태의 현수교의 개념은 이미 고대에서부터 협곡을 건너기 위한 구름다리와 같은 형태로 시작되어왔다. 현수교의 역사를 나타내는 문헌에 의하면 등나무, 덩굴등의 천연소재를 이용한 원시적인 현수교에 이어서 대나무 줄교라 불리는 현수교가 BC.250년경부터 중국과 인도의 카시밀 지방에 만들어졌다고 한다. 철사슬을 이용한 현수교는 중국에서는 BC.200년경부터 만들어졌다고 하는 설이 있지만, 철사슬을 최초로 현수교에 이용한 것은 인더스강 상류의 카시밀 지방이고 현장삼장의 대당서역기에 기록이 남아있는 것으로 알려져 있다.유럽에서는 16세기에 이르러 처음으로 군사목적의 응급교량으로서 섬유 로프를 사용한 현수교가 등장하였다. 1617년에 출판된 “새로운 기계”에는 ‘철의 다리’로서 Eye bar 형상의 Link를 사슬형상으로 연결한 현수형식의 다리가 소개되고 있지만 이른바 근대현수교의 탄생은 현수교 구조의 발전과 재료로서의 철의 생산이 본격화된 18세기부터이다. 17세기 초에 영국에서 코크스가 발명되었고 18세기 후반에 대량의 연철이 생산 가능하였다. 이러한 시대배경 속에서 1734년 프러시아의 Oder하천에 걸린 현수교, 1741년 영국의 Tess강을 연결하는 현수교등이 철사슬을 이용하여 건설되었다.18세기 중반까지는 쇠사슬을 현수재로 사용하였으나 19세기 후반들어 강재 케이블(steel cable)의 보급과 더불어 현수교는 비약적인 발전을 하게 되어, 오늘날에는 현존하는 교량의 구조형식 중 가장 경간장을 길게 가져갈 수 있는 교량형식이 되었으며 세계 최장경간 교량의 대부분을 현수교가 차지하고 있다.근대 현수교의 원형으로 불리는 것은 1801년 미국의 Finley에 의해 건설된 Jacob's Creek 교(21.3m)이다. Jacobs Creek Bridge는 21.3m의 주경간장을 가졌는데 상대적으로 강성이 큰 보강트러스 주형을 채택하여 행거에 걸리는 하중을 분산시킴으로써 주케이블에 과도한 하중이 걸리지 않도록 하였다. 그 후 소하였지만, 주탑은 아직 종래와 마찬가지로 석조이고 강으로 된 것은 20세기가 되고부터이다.평행 wire cable을 이용한 aerial spinning 공법이 1855년 미국에서 Roebling에 의해 246m의 주경간장을 가지는 나이아가라 폭포의 다리를 가설하는데 처음 시도된 이후 1883년 최초의 현대적인 현수교인 Brooklyn Bridge(486m)에서 확립되었다고 할 수 있다. Roebling은 이 교량의 설계에서 Air-Spanning 케이블 가설 공법을 사용하였으며, 또한 사장재를 추가하여 양방향의 휨 강성을 보강 하였다. 이 후 이를 계기로 현수교는 그 경간장이 비약적으로 발전하게 되었다.주경간장 448m의 Manhattan Bridge(1903년, 그림 1.2), 그리고 488m의 Williamsburg Bridge(1909년)에 이어 1000m 이상의 경간장을 갖는 최초의 교량인 George Washington Bridge(1931년, 1067m, 그림 1.3)가 New York의 Hudson 강을 가로질러 건설되었다. 이 교량은 준공초기에는 6차선을 개통하였으나, 1962년 더블덱으로 개선되어 총 14차선으로 확장되었다. 보강형의 제원은 32.3×9.1m이며 최대운항고는 65m이다. 총 4개로 구성된 현수케이블의 직경은 90cm이며 180m 높이의 강제 주탑은 시공 후 콘크리트로 피복될 계획이었다. 이 교량에 사용된 케이블의 인장강도는 1,550MPa이었다. 이는 최근에 완공된 세계 최장의 현수교인 일본의 아카시교의 현수케이블 인장강도인 1,800MPa을 고려할 때, 그동안 현수케이블의 인장강도는 크게 높아지지 않았음을 알 수 있다. 세계의 장대교량의 기술을 주도하던 미국의 교량 기술자들은 1938년 주 경간 1280m의 금문교(그림 1.4)를 완공함으로써 교량사의 금자탑을 이룩하였다. 금문교는 형고 대 지간의 비가 1/168이 될 정도로 매우 세장한 보강형을 사용했음에도 불구하고 트러스 구조를 사용함으로써 비틀림에 대한 안정성 문제를 해결들보다 작지만 새로운 형태의 현수교들이 유럽에서도 속속 세워졌다. 1964년 9월 영국에서 세워진 Firth of Forth Road Bridge (주경간장:1006m, 보강형:23.8×8.4m, 최대운항고:45m, 주탑고:156m, 그림 1.5)와 Severn Bridge(988m)는 박스거더와 경사진 행거를 가지는 당시로서는 혁신적인 설계로 건설되었으며, 이 Severn Bridge(그림 1.9)에 적용된 기술을 이용하여 주경간장 1410m의 Humber Bridge(그림 1.11)가 건설되었는데 이는 1997년까지는 세계 최장 경간장의 기록이었다. 1980년대 초에 영국의 Humber Bridge가 준공되기 이전에는 1964년 미국의 뉴욕만에 건설된 Verrazano-Narrows Bridge(그림 1.6)가 지간장 1,298m로서 세계에서 가장 긴 현수교였다. 이 교량 주탑의 높이는 210m이며, 12차선의 통행이 가능한 보강형의 제원은 31.4×7.3m이었다. 최대운항고는 69m이다. 1981년 7월 영국의 Humber Bridge만에 지간장이 1,410m에 달하는 현수교가 준공되면서 1980년 이후로 유럽에 세계에서 가장 긴 지간장을 갖는 장대교량이 탄생하였다. 이 교량은 일본의 아카시교가 완성되기 이전까지 세계 최장의 지간장을 기록하고 있었다. 강박스거더 형식인 보강형의 제원은 22.0×4.5m이었다. 이 교량은 다른 현수교에 비하여 크게 세가지 구조적 특징을 갖고 있는데, 이는 163m에 달하는 콘크리트 주탑, 경사행어, 유선형태의 보강형 구조이다. 또한 Humber Bridge는 측경간의 지간장이 280m, 530m로 서로 다르며, 최대 운항고는 매우 낮아서 30m에 불과하다. 이 교량은 지간장이 1km가 넘는 교량중에서 콘크리트 주탑과 경사행어를 갖는 교량이라는 기록을 갖고 있다.1998년 6월 덴마크에서 지간장이 1,624m로서 세계에서 두 번째로 긴 Great Belt 현수교(그림 1.12)가 준공되었다. 이 교량의 주탑은 높이가 254m획중에 있는데, 현재 인도네시아와 일본에서는 기존의 최대지간장 기록을 갱신할 수 있는 장대교량 건설이 계획중에 있다. 일본에서는 혼슈의 훗가이도를 연결하는 연도교가 계획중에 있는데, 이 교량의 중앙 2경간은 각 4,000m, 측경간장은 2,000m인 계획안이 검토중이다.또한 몇십년 전부터 이태리와 시실리 사이에 있는 Messina 해협을 가로지르는 장대교량 건설계획이 검토되었는데, 현수교로 검토된 계획안에 따르면 주경간장이 3,500m이고 주탑의 높이는 600m로 검토되었다. 이와 비슷하게 스페인과 모로코 사이에 있는 Gibraltar 해협에 건설계획이 검토되었던 현수교의 중앙 2경간장은 각 5,000m, 측경간장은 2,000m로 검토되었다.그림 1.1 Brooklyn Bridge 그림 1.2 Manhattan Bridge그림 1.3 George Washington Bridge 그림 1.4 Golden Gate Bridge그림 1.5 Forth Road Bridge 그림 1.6 Verazzano Narrows Bridge그림 1.7 Menai Bridge그림 1.8 Tacoma Narrows Bridge그림 1.9 Severn Bridge그림 1.10 Mackinac Bridge그림 1.11 Humber bridge그림 1.12 Great Belt East Bridge그림 1.13 Tsing ma bridge그림 1.14 아카시대교표 1 세계의 현수교RankingBridgeCenterSpan (m)CountryYear Completed1Akashi-Kaikyo Bridge1,991Japan199812Great Belt East Bridge1,624Denmark19983Humber Bridge1,410England19814Jiangyin Yangtze Bridge1,385China(under construction)1999(Est.)5Tsing Ma Bridge1,377China19976Verrazano Narrows Bridge1,298U.S.A.19647Go04현대건설도진종합설계IHI, 신일철(일본)진도대교1984344현대건설RPT(영국)돌산대교1984280대림건설RPT(영국)올림픽대교1989150유원건설삼우기술단VCE(호주) 보완신행주대교1995120벽산건설벽산엔지니어링DRC(미국)서해대교2000470대림건설삼우기술단TY LIN(미국) 보완영종대교2000300삼성건설유신코퍼레이션장대, 가와다(일본)영흥대교2001240현대건설유신코퍼레이션광안대교2002500동아, 삼환기업삼우기술단장대, 신일철(일본)삼천포대교2003230대림건설유신코퍼레이션소록대교2006250대림건설유신코퍼레이션제2진도대교2006344현대건설유신코퍼레이션현수교는 현재 지간장이 2,000미터에 약간 미치지 못한 Akashi Kaikyo Bridge가 가장 큰 현수교이며 아래 표 1.3에 언급한 바와 같이 최대 지간장 3,300미터의 초장경간 현수교도 계획중에 있다. 국내에는 남해대교, 영종대교 그리고 광안대교가 이미 건설 되었고, 앞으로도 다수의 현수교가 계획 중에 있다.표 1.3 국내외 현수교 현황순위교 량 명형식지간장폭원완성위치계획Messina Straits3,30060.02010이탈리아계획Kitan Kaikyo2,500계획중일본계획Qiongzhou Haixia2,500계획중중국1Akashi Kaikyo강트러스1,99030.01998일본계획Izumit Bay1,688계획중터키계획Dongfang1,650계획중중국2Storebelt Bridge (Great Belt East)강박스1,62425.11998덴마크계획Runyang Bridge, Zhenjian Yangzhou1,49038.72005중국계획Tsing Lung1,41830.02007중국(홍콩)3Humber Bridge강박스1,41024.21981영국4Jiangyin Yangtze강박스1,38529.51999중국5Tsing Ma강박스1,3772@22.01997중국(홍콩)계획Hardanger Fjord1,324계획중노르웨이계획Zhenjian Yangzhou1,300계획중중국6Verrazano 각된다.

공학/기술| 2008.03.06| 15페이지| 2,500원| 조회(916)

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화석연료의 고갈과 기후 변화 그리고 대체 에너지의 부상

화석연료의 고갈과 기후변화 그리고 대체 에너지의 부상Ⅰ. 서 론□ 화석연료의 등장18세기 산업 혁명은 동력 기계의 발명을 통해 급격한 생산성 향상을 이끌었고, 대량 생산을 가능하게 하여 시장 경제의 발전을 가져왔다. 이러한 발전은 동력 기계를 돌리기 위한 충분한 에너지를 공급할 수 있었기에 가능한 일이었다.산업혁명 초기 석탄이 주류를 이루던 에너지원이 석유와 천연가스로 넘어가면서 기술과 산업 구조 또한 발전을 거듭하여 인류는 엄청난 경제 성장을 누리게 되었다.□ 1970년대 1, 2차 석유파동1970년대 두 차례에 걸친 석유파동은 당시 호황을 누리던 세계 경제에 큰 충격을 주었다. 이는 유가 상승이 경제에 미치는 파급 효과를 단적으로 보여 줄 수 있었던 예이며, 그 여파로 그 후 10년 가까이 사람들로 하여금 에너지 문제의 심각성을 고취 시켰다.석유파동 직후에 석유를 대체할 에너지원의 필요성을 절감한 각국 정부는 대체 에너지 개발을 추진하였으나, 유가가 하락하자 대체 에너지에 대한 연구는 다시금 뒷전으로 밀려 났다.오늘날 세계 경제는 에너지 수요의 폭발적인 증가를 수반하며 빠르게 성장하고 있으며, 세계 에너지 소비량 중에서 석유계 에너지인 석유와 천연가스의 비중의 합이 1973년 65%, 1993년 61% 로 2010년 수요 예측 역시 65% 에 이를 전망 이어서, 여전히 세계의 석유 의존도가 높다는 것을 알 수 있다. 이는 아직까지도 석유파동의 가능성이 현 에너지 시스템에 상존하고 있음을 의미하는 것이다.□ 화석연료의 증가와 지구 온난화석유파동 이후 반대로 저유가 시대가 도래하자 개발도상국들은 고도성장을 위해 더 많은 에너지를 소비하기에 바빴고, 선진국들 역시 늘어나는 에너지 소비 증가에 비교적 관대한 자세를 취해 왔다. 이후 세계는 고도성장에만 정신이 집중되어 있었으며 이로 인해 에너지 소비 또한 폭발적으로 증가 하였다. 그러나, 화석 연료들의 폭발적 소비는 지구 온난화라는 또 다른 문제를 야기시키면서 환경 규제란 새로운 암초에 부딪쳐 있다.세계 각국은 이 보이고 있다. 미에너지정보국은 2045년 미국의 에너지원 80%가 차세대 에너지원으로 대체될 것임을 전망하였다. 지난 100 여년을 이어왔던 현 에너지 시스템이 가진 문제의 심각성을 파악하고 이에 대응하는 각국 정부의 움직임도 점점 더 빨라지고 있다.2. 대체 에너지원의 필요성 대두(1) 에너지원의 변천사불의 발견이후 인류의 에너지원은 나무, 석탄, 석유 등으로 변화를 거듭해 왔다. 나무는 불의 발견이후 수십만 년 동안 인류의 난방과 취사를 전담해 주는 주에너지원이었으나, 중세기에 접어들면서 경작지 개발과 연료 채취를 위한 무분별한 벌채로 고갈되기 시작하였다.14세기말 나무 고갈론이 대두 되면서 가격이 급등하자 석탄으로의 대체 수요가 발생하였고, 증기 기관의 발명과 함께 석탄은 18세기 산업 혁명의 기수로써, 근대 산업의 원동력이 되었다. 이후 1859년 미국의 Drake의 유정 발견과 함께 본격적인 석유의 상업화가 이뤄졌으며, 가솔린 엔진과 디젤 엔진의 발명으로 석유가 동력에 사용되기 시작한 이래 현재까지 인류의 주에너지원으로 이용되고 있다.□ 에너지원 변천의 특징나무는 수십만 년 동안 인류의 주에너지원이란 위치를 지킨 반면, 석탄이 주에너지원의 위치를 지킨 기간은 겨우 65년간에 불과하다. 주에너지원의 변천은 점점 가속화 추세에 있다. 석유의 가채년수나 현추세로 볼 때 석유가 주에너지원의 위치를 차지하는 기간 역시 60년 정도가 될 전망이다.현재 주에너지원들의 최대 비중은 나무 100% -> 석탄 77% -> 석유 48% 순으로 점차 낮아지고 있는 추세이다. 석유가 타연료 대비 효율적 에너지원임에도 석유 비중이 낮은 것은 천연가스 및 수력, 원자력 등 다양한 에너지원의 사용이 가능하기 때문이다. 따라서 앞으로 다가올 신에너지 시스템 변천시에도 하나의 에너지원이 높은 점유율을 보이기 보다는 다양한 에너지군이 공존할 것으로 전망된다.나무에서 석탄으로의 변천은 고갈과 가격 급등이 원인이었으나, 나무나 석탄이 고갈되었기 때문에 석유비중이 높아졌다고 할 수는 없다경적으로 가중된 문제점들이 동시에 제기되고 있기 때문이다.(2) 에너지 위기론의 반복현대 문명을 영위하는 인류는 에너지 중독증에 빠져 있으며 석유로 대표되는 화석 연료는 이미 몸 속의 혈액과 같이 중요하다고 말해도 과언이 아니다. 실제 세계 경제 및 산업은 이 혈액원들로 인하여 자전하는 것이다. 지구가 석유축을 중심으로 돌아가기 시작한 것이 불과 몇 십년 전임에도 석유가 이뤄놓은 성과로 인하여 인류는 과거와는 전혀 다른 강도의 중독성을 지니게 되었다.석유가 없는 세상은 자동차가 멈춰진 세상이나, 전기가 없는 세상으로 직결되며 단순한 불편함이 아닌 엄청난 경제적 손실을 의미하기도 한다. 2003년 8월 15일 뉴욕 시내는 단 하루의 정전사태로 유수의 최첨단 자재들이 고철 덩어리로 변하는 등 몇 십 조원의 경제적 손실을 입었다.이렇듯 인류는 석유로부터 자유로울 수 없었기에 반복되는 에너지 위기론을 감수하여 왔다.(1) 반복되는 석유파동 위기인류는 1970년대 두 차례에 걸친 석유파동으로 당시 호황을 누리던 세계 경제를 뒷걸음치게 했던 충격적 위기를 경험한 바 있다.□ 제 1차 석유파동세계 경제를 제 2차 세계 대전이후 가장 심각한 불황에 빠트렸던 제 1차 석유파동은 1973년 10월 6일부터 시작된 중동전쟁(아랍과 이스라엘분쟁)이 석유 전쟁으로 비화되면서 시작되었다.1971년부터 OPEC는 석유수입의 인상을 추진해 오던 중, 이스라엘의 팔레스타인 침공을 계기로 1973년 10월 16일 이스라엘이 아랍 점령지역에서 철수하고 팔레스타인의 권리가 회복될 때까지 원유 고시가격을 17% 인상하고, 매월 원유생산을 전월에 대비 5%씩 감산하겠다고 발표하였다. 이때부터 석유의 가격 결정력은 서방의 석유회사에서 OPEC의 손으로 넘어 왔고 석유는 정치 무기화되기 시작하였다.이 결정으로 인하여 세계경제는 '에너지 위기감'이 조성되기 시작하였고, 1974년 1월 1일 OPEC의 페르시아만 산유국들이 배럴당 5.12달러였던 석유가격을 갑자기 11.65달러로 인상하면서 제 1차 석유파.4%와－5.7%). 이는 제1차 석유파동 당시엔 한국의 중화학 공업 비중이 크지 않았으나, 제 2차 석유파동 당시엔 정부의 중화학공업 육성정책에 힘입어 비중이 확대 됐기 때문이다.□ 세계 경제 오일쇼크의 재도래 가능성무역 수지를 흑자에서 적자로 반전 시키고 경제 성장률을 마이너스로 끌어내리며 인플레이션 고통에 시달렸던 70년대 오일쇼크는 아직도 세계 경제의 발목을 잡고 있다. 두 차례의 석유파동이후 세계 경제가 탈석유화를 외치며 그 심각성을 인식한 듯 보이지만, 1973년 제 1차 석유파동 때나 2010년 에너지 전망치는 모두 석유계 에너지원이 아직까지도 60%대의 절대적 비중을 차지하고 있기 때문이다.물론 석유파동 직후 세계는 석유 의존도를 낮추고 한때 대체 에너지 개발에 박차를 가하기도 했으나 1980년대 중반 이후 유가가 하향 안정화를 이루자 대체에너지 보급은 지연되었고, 에너지 심각성은 점차 잊혀져 갔던 것이다. 더욱이 21세기 산업은 석유계 에너지원을 바탕으로 점점 더 고도화된 최첨단 산업의 시대로 들어가고 있으며 인류는 좀더 편리한 삶의 질을 높이기 위해 과거 대비 에너지 소비량을 점차 늘려오고 있다.선진화 될수록 에너지소비량은 점차 늘려가는 반면, 발전의 원천인 에너지원들은 낙후된 현에너지 시스템을 고수하여, 가격 결정권을 쥔 산유국들에게 항상 촌각을 세우고 있는 것이다. 실제 오일 쇼크는 석유계 에너지원의 비중이 60%대를 육박하는 이상 최근의 걸프사태나 이라크 전쟁 등 석유 가격의 경직성이 심화 될 때마다 세계 경제가 반복하여 겪게 될 위기인 셈이다.우리의 산업이 발전하고 경제가 성장할수록 에너지 소비는 더욱더 늘어날 전망이다. 현재 각 산유국에서 발생하고 있는 석유 고갈은(특히 비OPEC를 중심으로 한 고갈은) 현 인류가 겪게 될 최악의 위기가 될 전망이다. 제 3차 오일 쇼크는 위기가 아닌 석유 공황으로까지 발전할 가능성도 무시할 수 없다.(2) 편중된 공급 지역으로 인한 태생적 모순세계의 주에너지원인 석유 매장량은 6개국에서 전 세계 매균 기온은 -18℃ 까지 내려가 생명체가 살수 없게 된다. 즉, 기본적으로 온실가스는 우리에게 매우 유익한 것이다.문제는 인간이 대기중에 온실가스, 특히 이산화탄소의 양을 크게 증가 시켰다는데 있다. 특히, 추가로 늘어난 이산화탄소 중 약 80%는 석유, 석탄, 가스등 화석연료 연소시 배출되는 것이며, 나머지 20%는 산림 벌채 등 열대 지방에서 진행된 토지 이용 변화에 의한 것이다.문제는 산업화 시대 이후 지난 100년 동안 인간이 인위적으로 배출한 이산화탄소의 농도가 33%나 증가하여 지구 평균 온도를 높이면서 지구가 뜨거워 지고 있다는데 있다.(2) 지구에서 일어나는 기후 변화 현상들18세기에 이르러 석탄이 이용되면서 증기 기관이 발명되고 산업 혁명기가 도래되면서 인류는 에너지의 혜택과 기계문명의 찬란한 빛을 받기 시작했으며, 석탄에 이어 석유와 천연가스등의 이용으로 공업과 교통 수단을 발전 시켜 나갔다.그러나, 산업 혁명의 발전아래 인류는 지난 몇 세기 동안 숲을 개간하고 석탄, 석유, 가스를 연소 시켜, 식물과 해양이 흡수할 수 있는 것 보다 더 빠른 속도로 이산화탄소를 비롯한 온실가스를 대기중에 쏟아 냈다. 그 결과 지구의 자동 온도 조절 능력은 한계에 도달하여 지구 기후 변화들을 일으키고 있다.1861년 이후 지구의 지표면 평균온도는 지속 상승하여, 20세기 100 년간 0.6℃(±0.2℃) 상승 추세를 보이면서 지구 온난화(Global Warming)현상이 나타나고 있다. WMO) 세계 기후 프로그램 캔 데이빗슨 이사는 지난 25년간 지속적으로 기온이 상승하고 있으며 이러한 상승은 최근 1000년 동안 유례가 없는 것이라고 말하고 있다.이러한 기후 변화는 기상 이변 및 해수면 상승 등을 초래하여 지난 100년 동안 지구의 해수면은 10-25cm 상승하여 투발루, 키리바시 공화국의 일부 도시, 몰디브 등 남태평양 섬나라가 물에 잠기고 있으며, 일부 과학자들은 2070년이 되면 북반구의 빙하가 모두 없어질 것이라고 주장하기도 한다.현재 지구는 폭염과이다.

자연과학| 2008.03.06| 12페이지| 2,000원| 조회(1,061)

에너지, 석유, 석유파동, 대체, 화석연료

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국내외 시공 중 교량 붕괴 사고 사례

시공 중 교량붕괴1. 서론건물이 무너졌다거나 교량이 붕괴되었거나 하는 소식은 우리에게도 아픈 경험으로 남아있지만, 왠지 구시대적이고 낙후된 국가에서나 일어날 것 같은 생각이 든다. 그러나, 실은 건물이나 교량의 붕괴사고 소식은 최근에도 들려왔고, 또 후진국이든 선진국이든 가리지 않고 발생하는 것을 뉴스에서 접하게 된다. 붕괴의 원인이 부실공사로 인해서든, 기술이 부족해서든, 어쨌든 근본적으로는 불완전한 인간이 그 원인이라고 생각된다. 여기서는 과거와 최근에 일어난 일련의 교량붕괴사고를 살펴보고자 하였다.구조물의 붕괴는 건설산업의 발전에 가장 큰 장애요소라고 할 수 있다. 경제적 손실과 인명피해 등의 직접적인 손실은 물론, 건설분야에 대한 사회인식의 악화, 심리불안 등 간접적인 영향도 크기 때문이다. 이는 우리의 경험을 통해서도 크게 깨달은바 있지 않을 까 생각된다. 구조물 붕괴에 관한 통계에 따르면, 구조물의 사용 중에 생기는 붕괴보다는 건설도중에 생기는 경우가 20내지 30배나 많다고 알려져 있다. 국내의 경우에도 사용 중 파괴된 교량은 매우 드물고 대부분이 건설도중에 붕괴사고가 발생하였다. 건설도중의 사고는 주로 거푸집사고, 가설구조(가설교각 등), 건설 중의 초과하중, 충격 및 충돌에 의해 발생한 것으로 보고되었다.사우어 교수는 자신이 48년간 조사한 토목사고 500건의 원인을 조사, 분석한 결과를 토대로 사고의 원인분포를 다음과 같이 도출한 바 있다.표 1. 토목공사 사고의 원인 분포원인분포(%)현행기술의 결핍12현행기술에 대한 무지33현행기술의 활용회피 또는 활용거부55이를 바탕으로 생각해보면, 결국 토목사고의 88%가 인간의 불완전함 또는 결점으로 인해 일어난 것이라고 할 수 있겠다. 특히, 토목공사 사고의 발생 중에서, 시공 상에서 발생되는 문제가 큰 것으로 조사되었다. 토목구조물의 계획, 설계, 시공, 운영의 단계 중에 문제의 원인이 어느 단계에 있으며 이들 문제점이 어떤 단계에서 노출되는 것인가에 대해 사우어 교수는 500건의 실패사례를 분석하로지르는 퀘벡교(Quebec Bridge)는 미국에서 가장 뛰어난 교량 설계자로 추앙받았던 Theodore Cooper에 의해 1917년 완공된 게르버식 강(鋼)트러스교이다. 경간(徑間)이 157m＋549m＋157m으로 구성된 현재까지도 가장 긴 경간을 가진 철도교라는 기록은 깨지지 않고 있지만, 이 기록을 세우기 위해 96명의 목숨을 앗아간 비극적인 사고가 있었다.그림 1. 퀘벡교 전경이 교량은 당시 Forth 철도교의 캔틸레버 형식과 유사하여 종종 비교되었지만, 시공개념은 달랐다. 퀘벡교는 단 하나의 주경간과 두개의 측경간을 갖고 있는 교량인데 반해 Forth 철도교는 중앙지점부에서 측경간까지 등간격의 평형켄틸레버 가설방법으로 가설된 교량이다. 퀘백교의 측경간은 중앙경간에 비해 비교적 짧은 경간이었으므로 시공시 길이가 더 긴 켄틸레버 주경간의 안전을 도모했어야 했다. 또한, Forth 교량이 매스한 튜브 식 부재로 구성되어 리벳으로 연결된 형식이었던 반면에 퀘벡교(Quebec Bridge)는 핀으로 연결된 격자 식 구성이었다. 사고 당시, 교량의 강가 쪽 팔은 교각 위에 세워졌고 캔틸레버 팔과 두 개 반의 서스팬디드 스팬은 이동식 크레인을 이용해 양쪽으로 뻗어가면서 시공 중에 있었다. 붕괴의 원인은 부적절하게 브레이스(braced)된 압축부재의 버클링(buckling)이 만들어낸 것이었다. 캔틸레버 트러스팔의 몇몇 압축인자가 부재를 외적으로 휘게 하는 큰 비틈력을 받아 부재는 좌굴되고 결국 무너지고 말았다. 퀘백교의 파괴점은 주요 현재의 연결판이었다. 실제로 이음부의 연결판에 좌굴이 있었고 이 연결판은 강하게 만들지도 또 충분히 튼튼하지도 않았음이 조사에 의하여 밝혀졌다. 조사팀에 의하면 8개의 리벳이 있어야 할 곳에 단지 2개의 연결리벳만 있어 연결된 압축부재의 30%정도 강도만 가지고 있음이 밝혀졌다. 압축부재의 경험적 설계나, 훨씬 더 적은 구조물의 연결판을 기초로 한 당시의 채택된 설계기준은 대규모 구조물에 대해서는 부적합한 것으로 알려졌다.그림 2 10월 15일 West Gate 교의 주경간 서쪽 캔틸레버 단면이 갑자기 부서지고 1,200톤의 강재중량이 교량하부에 있던 작업인부 숙소로 떨어진 참사가 발생했다. 이 사고는 웨일즈 밀포드 항구에서 비슷한 박스거더 지간이 좌굴로 붕괴된 지 겨우 4개월후에 다시일어난 사고였다. 두 경우 모두 동일한 설계용역사의 동일한 설계팀에 의해 설계되었다.당시, 강 박스거더 시공 중의 문제는 캔틸레버 지간을 압출할 때 거더의 인장과 압축응력이 가끔 거더가 부담해야 하는 최종하중의 크기보다 훨씬 크고, 캔틸레버 선단의 처짐이 크게 발생하는 것이었다. 일반적으로 캔틸레버 선단은 유압잭으로 선형을 맞추고 두 캔틸레버를 연결하는 작업을 하게 되는데, 이 작업은 시간이 꽤 소요되는 것이었다. West Gate 박스거더의 경우 시공의 용이성을 위하여 각 캔틸레버 박스단면은 두 개의 단면으로 조립되어 제 위치에 올려놓고 볼트로 접합했다. 90m 가량 밀어내었을 때 서쪽 캔틸레버 단면의 두 단면 사이의 선형이 맞지 않아, 상판의 반쪽을 다른 반쪽과 연결하는데 충분히 처질 수 있도록 지간을 잭업하는 대신 시간을 벌기위하여 60톤의 콘크리트로 조정하기로 결정하였다. 결국, 분리된 상판양쪽을 연결한 중앙연결판에 좌굴이 발생하여 붕괴 사고가 발생한 것이다.(3) 박스거더 교량의 붕괴, 1970년대1969년 비엔나에 the fourth Danube Bridge가 시공 중에 손상을 입은 이래로 웨일스에서 Milford Haven Bridge, 오스트레일리아에서 Yarra Bridge, 그리고 독일의 Koblenz에 Rhine River Bridge가 시공 중에 문제가 발생하였다. 이러한 실패들은 교량 기술자들이 강박스 거더교의 설계에 관해 의문을 갖게 하였다. 따라서 시공 중에 발생할 수 있는 문제들에 대해 많은 연구자들이 의문을 제기하고 연구하였다.U.S.Steel 보고서(1978)에 따르면 콘크리트 타설을 진행하는 동안 거더의 기하 형상 변형과 회전으로 인해 시공 시에 겪는 어려운 점들이 보고 의한 영향을 고려하지 못하고 브레이싱을 적용하지 않아 시공 중에 큰 어려움을 겪은 예다. 그림 5를 살펴보면 거더가 온도 영향으로 심하게 비틀리거나 구부러진 것을 알 수 있는데, 이로부터 상부 수평브레이싱의 적용이 매우 필요한 것을 알 수 있다. 따라서 시공 하중, 예를 들어 바닥판 타설시에 거더에 작용하는 하중과 온도하중에 의한 수평브레이싱의 역할을 파악하는 것이 필요하다.(a) 구부러진 거더 형상 (b) 비틀어진 거더 단면 형상그림 5 미국 clearwater 교의 시공 중 온도하중에 의한 변형(4) Kurushima교, 1998, 일본이 사고는 일본 남쪽의 Imabari 근교의 Kurushima 해협을 횡단하는 교량으로 세계에서 가장 큰 교량건설사업중의 하나였으며, 1998년 6월에 발생한 사건이다. 이미 압출된 측경간을 지지하는 가지주의 단면이 해체되면서 케이블로 내려졌다. 3개의 케이블이 파단되어 50톤의 가지주 단면이 전복되면서 이곳에 있던 인부들이 60m 아래의 땅으로 떨어져 7명이 사망한 사고였다.(5) Injaka 교, 1998, 남아공1998년 6월 Injaka 교의 두경간이 시공중 붕괴되어 14명이 사망하고, 13명이 중상을 입은 참사가 발생하였다. 첫 번째 segment 앞에 달린 27m의 긴 추진코(lanunching nose)를 두 번째 교각의 가설용 받침상에 막 밀어넣을 때 갑자기 두 지간이 붕괴되면서 작업인부와 방문객 일행을 30m 아래의 땅으로 곤두박질하게 한 참사였다.(6) Iaegar 교, 1998, 미국1998년 1월 웨스트 버지니아읍 근교에 있는 가설교량의 해체 작업중 한 사람이 사망하고, 두 사람이 중상을 입은 참사였다. 웨스트 버지니아 도로건설 담당중역인 Bob Tinny는 “배틀릿지 시공사가 중앙 지간을 들어올리려고 준비하는 중에 중앙지간 50m가 떨어졌다. 크레인으로 중앙 span을 붙들고 사고시에 연결볼트가 풀려나가 발생한 사고인 것으로 알고 있다”고 말하였다.(7) 다시돤 대교, 2007, 중국2007년 8월경공될 예정이었다. 무너진 곳은 사고 전날 콘크리트 작업이 이뤄진 것으로 알려졌다.그림 7. 베트남 교량 시공중 붕괴 사고2.2 국내사례과거, 국내에 발생된 교량 사고 중에서 시공 중에 발생한 사고를 다음 표와 같이 정리하였다.표. 시공중 사고가 발생된 교량 현황 (1970년~1992년)교량명위치사고발생년도알려진 사고원인대전3경간 연속아치교경부고속도로 대전과 대전 터널사이1970년대시공순서, 가설재문제로 시공중 완전붕괴성산대교서울1970년대충돌에 의한 동바리파괴로 시공중 일부구간 파괴영동교서울1980년대동바리 침하로 시공중 붕괴선운교서귀포1980년대Eye bar 절단으로 시공중 붕괴88올림픽대교서울1980년대시공중 입체교차로 확장부에서 동바리 문제로 일부구간 붕괴팔기교신안군1980년대ILM시공에 의한 교각의 변위로 교각기초 보강팔당대교경기도1991년풍속 32m/s의 국부적 돌풍으로 시공중 가설재의 붕괴, 수화열로 인한 주탑의 심한 균열발생신행주대교경기도1992년가교각 주위의 전단파괴와 가교각 파괴의 연쇄반응으로 시공중 붕괴위 표에서 완전붕괴된 교량은 대전 3경간 연속RC 아치교, 영동교, 선운교, 팔당대교 및 신행주대교이다. 이 중 선운교를 제외하고는 붕괴사고가 모두 가설재 및 시공순서와 밀접한 관계가 있는 것으로 보고되었다.(1) 팔당대교, 1991경간 340m의 사장교인 팔당대교가 1991년 완공예정이었으나 시공 마무리 단계에서 돌풍에 의해 파괴되었다.그림 8. 팔당대교 붕괴 사고경기도 구리시에서 하남시를 연결하기 위하여 6년째 건설 중이었던 팔당대교가 완공 5개월을 앞두고 사장교 부분 196m가 강풍을 견디지 못하여 붕괴하였다. 당시 붕괴 상황은 밤새도록 강풍이 불어 다리 위에 있던 교판이 심하게 진동하는 바람에 교판을 지탱하던 철제 빔이 무너지면서 사고가 일어났다고 알려졌다.팔당대교는 지형적인 상습돌풍지역으로 붕괴사고 당시 풍속 15m/sec 이상으로 추정되었고, 높이가 30m나 되는 Bent의 강재 지보공을 연결하는데 따른 구조적 결함으로 인한 수평력,

사회과학| 2008.03.06| 12페이지| 2,000원| 조회(3,787)

붕괴, Bent, 돌풍, 외력, 팔당대교

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도로의 개념과 기술 종류 및 향후 기술 발전 전망

도로의 개념과 기술 종류 및 향후 발전 방향1. 도로 기술의 개념? 도로는 보행자, 차량 등이 통행하기 위해 설계된 통로로 정의되며 표층, 기층, 노반 등의 포장체와 포장체를 지지하는 노상으로 구성되어있고, 도로 구조물로 교량, 철도 교량, 터널 등을 포함 도로는 정치ㆍ경제ㆍ사회ㆍ문화 등 전 분야에 걸쳐 국가발전의 선도적인 역할을 한 사회간접시설로 편리성ㆍ이동성ㆍ접근성 면에서 가장 중요한 교통시설임? 현대 사회가 정보화 사회로 진전되어 감에 따라 도로 공간은 정보 미디어로서 탈바꿈하고 있으며 기존의 도로 보다 더 편리하고, 더 안전하며, 더 빠르며, 더 환경친화적인 도로를 지향하고 있음 기존 도로기반 기술 및 운영관리 기술에 Intelligent Transportation System (ITS)을 가미하여 사람ㆍ자동차ㆍ도로를 삼위일체 시키는 21세기형 도로가 새롭게 개념화되어 도로 전주기비용 저감, 도로 안전성 제고, 도로건설ㆍ보수 단계 사회적 불편비용 저감, 친환경성 제고를 추구함[그림 1] 21세기형 도로 개념도? 도로의 횡단구성은 보도, 차로, 중앙분리대 등으로 이루어져 있으며 도로 설계에 있어서 횡단면의 구성요소와 구성요소의 폭원은 도로의 종류, 성격과 도로 주변상황 등을 고려하여 결정함[그림 ] 도로의 횡단면 구성요소? 도로포장 유지관리 시스템(PMS: Pavement Management System)은 도로 포장 조사, 평가, 분석, 유지보수 공업 선정 등의 일괄 시스템임 자동 포장 상태 조사 장비로는 ARAN(Automatic Road Analyzer), Fwd(Falling Weight Deflectometer), PFT(Pavement Friction Tester), GPR(Ground Penetration Radar) 등이 있고 경제성 분석도구로는 HDM-4(Highway Design and Management)가 있음? 도로의 안전관리 체계(SMS: Safety Management System)는 도로의 계획, 설계, 시공, 유지관리 및 운영의 모든 단계와 차량 및 사람과 관련한 안전프로그램의 개발에 있어서 도로의 안전을 증진시키는 모든 대안을 시행하고 평가하는 시스템임2. 도로 기술의 종류? 도로 기술의 목적물은 도로, 터널, 교량으로 분류되며 각각의 목적물은 대상 목적에 따라 조사ㆍ계획, 설계, 시공, 운영관리, 사후처리의 가치 사슬을 포함 각각의 가치 사슬은 목적에 따라 타당성, 경제성, 안전성, 편리성, 내구성, 환경성을 추구함? 도로 시공은 아스팔트 포장기술, 콘크리트 포장기술, 특수포장기술, 포장재료, 포장 장비 및 시공기술, 차량방호안전시설, 방음시설, 노면표시기술, 운전자 주의시설로 분류되며, 도로 운영관리에는 포장평가기술, 포장 보수ㆍ보강기술, 감지장치매설기술, 교통제한기술, Intelligent Transportation System (ITS), 시설물 관리 기술로 분류됨 설계, 시공, 운영관리의 가치 사슬에 건설IT (CALS/EC) 기술이 적용됨[그림 ] 도로기술 분류3. 향후 기술의 발전 방향? 자동차와 연계된 ITS (Intelligent Transportation System) 기술은 도로의 소통 능력 향상과 자동차 운행의 안전과 효율을 높이기 위하여 기존의 도로교통에 전자?정보?통신의 첨단 기술을 접목시킨 차세대 도로교통 체계로 선진국은 ITS의 개발에 박차를 가하고 있음 ITS는 도로 교통에 기인하는 사회문제 해결, 교통사고 및 정체에 따른 경제적 손실 저감, 도로 이용자를 위한 안전하고 쾌적한 도로, 교통기관의 상호 연계성, 고도정보화 사회의 조기 실현 등의 요청에 의하여 추진되고 있고, ITS 추진에 따라 도로 교통 문제 해결, 자동차?정보통신 관련 산업 시장의 확대 및 창출, 고도정보통신 사회 실현을 선도하게 됨 ITS 이용자는 운전자, 보행자, 공공교통 이용자, 운송업자, 도로교통 관리자 등으로 구분됨. 각각의 이용자를 위하여 네비게이션 시스템의 고도화, 자동요금징수 시스템, 안전운전지원, 교통관리의 최적화, 도로 관리의 효율화, 공공교통지원, 상용차의 효율화, 보행자 안전지원, 긴급차량의 운행지원 등의 분야에서 개발이 진행되고 있고 안전성 향상, 운송 효율 향상, 쾌적성 향상, 환경보전 등의 효과가 있음? 고령 운전자와 장애인의 안전을 고려한 도로설계기술 및 도로시설 기준이 주목 받고 있음 도로 설계의 기본 틀은 1970년대에 정착되어 안정화 단계에 있으나, 그 기본 원리는 뉴턴 역학의 점질량 방정식에 기초하고 있어 운전자와 차량, 도로 시설간의 상호 작용성이 반영되어 있지 않음. 따라서, 운전자와 차량, 도로 시설간의 상호작용성을 도로 설계 원리와 기준에 반영하려는 움직임이 1990년대 후반부터 활발히 논의 되고 있고, 특히 고령화 사회로의 진입 및 장애인을 위한 도로설계기술 및 도로시설에 활발한 연구가 진행되고 있음

사회과학| 2008.03.06| 5페이지| 1,000원| 조회(664)

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