미국 도로안전시설 시험 및 성능기준 정리

MASH(Manual for Assessing Safety Hardware, AASHTO, 2009)

MASH는 미국의 도로안전시설 기준인 NCHRP 350의 개선된 지침이다. 기존 기준의 중요한 변경사항은

1) 안전시설의 구조적 적합성을 평가하는 기준차량인 픽업트럭의 경우, 무게를 2000kg에서 2270kg으로 바꾸고 바디형태를 3/4ton Standard-cab에서 1ton Quard-cab으로 바꾸었으며 차량무게 중심을 최소 711mm로 함으로써 Impact Severity를 약 14% 증가시켰다.

2)탑승자 안전도 체크의 기준이 되는 소형차의 충돌기준을 820kg-20°.에서 1100kg-25°로 높였다.

MASH에서 제시하는 최고성능등급 TL-5, 6의 탑승자 안전성능 확보를 위한 충돌조건은 충돌차량 1,100kg, 충돌속도 100km/h, 충돌각도 25° 이며, 강도성능평가를 위한 충돌조건은 충돌차량 36,000kg, 충돌속도 80km/h, 충돌각도 15° 이다.

아래 표는 MASH에서 제시하는 충돌차량 중량제원을 나타내었다.

<충돌차량 중량 제원>

시험 차량 및 형식	차량 무게 kg	허용 오차 kg
1100C(Passenger Car)	1,100	±25
1500A(Passenger Car)	1,500	±100
2270P(Pickup Truck)	2,270	±50
10000S(Single-Unit Truck)	10,000	±300
36000V(Tractor-Van Trailer)	36,000	±500
36000T(Tractor-Tank Trailer)	36,000	±500

 

아래 표는 개정된 종방향 방호울타리 시험 Matrix 이다.

<종방향 방호울타리 시험 Matrix>

시험 등급	베리어 형태	시험 No.	차량	충돌속도 (km/hr)	각도 θ(deg)	허용IS 범위 (kJ)	평가기준
1	Length of need	1-10 1-11	1100C 2270P	50 50	25 25	≥17.4 ≥36.0	A,D,F,H,I A,D,F,H,I
	Transition	1-20d 1-21	1100C 2270P	50 50	25 25	≥17.4 ≥36.0	A,D,F,H,I A,D,F,H,I
2	Length of need	2-10 2-11	1100C 2270P	70 70	25 25	≥34.2 ≥370.5	A,D,F,H,I A,D,F,H,I
	Transition	2-20d 2-21	1100C 2270P	70 70	25 25	≥34.2 ≥70.5	A,D,F,H,I A,D,F,H,I
3	Length of need	3-10 3-11	1100C 2270P	100 100	25 25	≥69.7 ≥144	A,D,F,H,I A,D,F,H,I
	Transition	3-20d 3-21	1100C 2270P	100 100	25 25	≥69.7 ≥144	A,D,F,H,I A,D,F,H,I
4	Length of need	4-10 4-11 4-12	1100C 2270P 10000S	100 100 90	25 25 15	≥69.7 ≥144 ≥193	A,D,F,H,I A,D,F,H,I A,D,G
	Transition	4-20d 4-21 4-22	1100C 2270P 10000S	100 100 90	25 25 15	≥69.7 ≥144 ≥193	A,D,F,H,I A,D,F,H,I A,D,G
5	Length of need	5-10 5-11 5-12	1100C 2270P 36000V	100 100 80	25 25 15	≥69.7 ≥144 ≥548	A,D,F,H,I A,D,F,H,I A,D,G
	Transition	5-20d 5-21 5-22	1100C 2270P 36000V	100 100 80	25 25 15	≥69.7 ≥144 ≥548	A,D,F,H,I A,D,F,H,I A,D,G
6	Length of need	6-10 6-11 6-12	1100C 2270P 36000T	100 100 80	25 25 15	≥69.7 ≥144 ≥548	A,D,F,H,I A,D,F,H,I A,D,G
	Transition	6-20d 6-21 6-22	1100C 2270P 36000T	100 100 80	25 25 15	≥69.7 ≥144 ≥548	A,D,F,H,I A,D,F,H,I A,D,G

d-시험은 선택적 이다.

MASH에서는 NCHRP 350의 차량 궤적에 대한 성능평가 항목인 K, L, M을 삭제 하고 N만 남겨 두었다. 기준 N을 명확하게 하기 위해서 CEN기준에 근거하여 아래 그림과 같은 탈출 박스를 정의하였다. 아래표에 나타나 있는 MASH의 안전성 평가 기준을 살펴보면 기존의 F항목에 대하여 Roll, Pitch 각도 제한을 75°로 정하여 평가기준을 명확히 하였다.

<평가항목 및 기준>

평가 항목	평가 기준				적용 시험
구조적인 적합성	A. 시험체는 차량의 방향을 되돌려 주어야 함. 실험체의 횡방향 처짐량이 합당하다 하더라도 차량이 방호구조 물을 부수거나 아래로 파고 들거나 넘어 가지 않아야 한다.				10, 11, 12, 20, 21, 22, 30a, 31a, 32a, 33a, 34a, 35, 36, 37a, 38a
	B. 시험 구조물의 파괴, 항복 등에 대해 예상된 거동을 보여야 함.				60, 61, 70, 71, 72, 80, 81, 82
	C. 시험 구조물의 수행도가 차량의 복귀, 한계, 진입 거리, 정지거리 등에 대하여 합당해야함.				30b, 31b, 32b, 33b, 34b, 37b, 38b, 40, 41, 42, 43, 44, 50, 51, 52, 53, 90, 91
탑승자 위험도	D. 실험 구조물로부터의 분리된 요소, 조각이나 다른 파편들이 탑승자 객실에 관통하거나 그럴 가능성이 있어서는 안 되고, 다른 교통이나 보행자, 시공 중인 기술자에 대한 과도한 위험을 주어도 안 된다.				All
	E. 실험 구조물로 부터의 분리된 요소, 조각, 파편, 또는 자동차 파손 등에 의해 운전자의 시야가 방해를 받지 않아야 하고, 운전자가 차량에 대한 통제력을 잃지 않아야 한다.				70, 71, 72
	F. 차량은 충돌시나 충돌 후에 바로 서 있어야 한다. 최대 Roll과 pitch 각은 75도를 넘지 않는다.				기준 G 목록들을 제외한 모두
	G. 필수적이진 않지만, 차량의 충돌 시나 충돌 후에 차량이 바로 서 있는 것이 바람직하다.				12, 22
	H. 탑승자 충돌 속도(OIV)는 다음을 만족하여야 한다
		탑승자 충격속도 한계값(m/s)
		분 류	제안값	최대값
		종방향과 횡방향	9.1 m/s	12.2 m/s	10, 11, 20, 21, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44, 50, 51, 52, 53, 80, 81, 90, 91
		종방향	3.0 m/s	4.9 m/s	60, 61, 62, 70, 71, 72
	I. 탑승자의 Ridedown Acceleration은 다음을 만족 하여야 한다.
		탑승자의 Ridedown Acceleration 한계값(G's)
		분 류	제안값	최대값
		종방향과 횡방향	15 G's	20.49 G's	10, 11, 20, 21, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44, 50, 51, 52, 53, 80, 81, 90, 91
차량 궤적	N. 실험구조물 충돌이수 차량 궤적이 합당해야 한다.				30, 31, 32, 33, 34, 42, 43, 44, 60, 61, 70, 71, 80, 81

 

<Test Level에 따른 적용 범위>

Test level	적용범위	비고
1	공사구간, 교통량이 적고 속도가 낮은 시가지 도로	모든 시설물에 적용
2	집산 및 국지도로와 대부분의 공사구간
3	대부분 고속의 간선도로
4~6	트럭과 중차량의 교통량이 많아서 충차량 충돌시 충분한 강도성능이 요구되는 구간	종방향 울타리만 적용