차량방호 안전시설 충돌 지점(위치) 선정 방법(EN 1317, 국내 지침)

 

■ EN 1317

○ 방호울타리, EN 1317-2 : 2010 Road restraint systems - Part 2: Performance classes, impact test acceptance criteria and test methods for safety barriers including vehicle parapets

5.3.3 충돌 지점의 위치

충돌지점은 시험기관에서 선정하며, 교량난간을 포함하는 차량방호울타리의 시험 조건에서 최악의 조건과 설계에서 모든 민감한 부분에 대해 입증해야 한다. 만일 시험기관이 설치 길이의 1/3 지점을 선택하지 않는 경우 최악의 조건을 보장하기 위해 시험 보고서에 이 선택이 타당한 이유를 설명한다.

 

○ 충격흡수시설, EN 1317-3 : 2010 Road restraint systems - Part 3: Performance classes, impact test acceptance criteria and test methods for crash cushions

7.3.3 충돌 지점의 위치 

시험 1 ~ 5 의 충돌 지점은 Figure 3에 정의되어 있다.

 

○ 단부처리시설 및 전이구간, EN 1317-4 : 2002 Road restraint systems - Part 4: Performance classes, impact test acceptance criteria and test methods for terminals and transitions of safety barriers

6.3 임계 충돌 위치 요구조건

6.3.1 일반

각 전이구간에 대해 EN 1317-2의 기준이 승인되기 위해서는 두가지 시험을 통과해야 하며, 하나는 충돌 심각도 검토를 위한 소형차량 시험이고, 다른 하나는 최대 방호능력을 검토하기 위한 대형차 충돌시험이다. 각 시험에서 충돌방향은 충돌 위치와 더불어 가장 위험하도록 선택되어야 한다.

6.3.2 임계 충돌방향

충돌에서 대부분은 낮은 등급에서 높은 등급의 방호 성능으로 전이되되어 후자가의 너 높은 등급 시험에서 더 작은 동적 변형이 발생한 경우, 낮은 강성에서 높은 강성 방호울타리로 임계 방향이 된다. 

만일 동적변형거리가 높은 등급의 방호울타리가 낮은 등급의 방호울타리보다 큰 경우, 각 시험의 충돌 방향은 시험기관에서 선택하며, 각 선택에 대한 타당성을 시험 보고서에 설명한다.

만일 연결된 두개의 방호울타리가 같은 등급인 경우, 충돌 방향은 동적 변형이 큰 시설에서 낮은 시설로 한다.

6.3.3 임계 충돌지점

대부분의 소형차의 충돌 지점은 충돌 방향으로 전이구간의 시작점에서 전이구간 길이 $L$의 3/4 이다.

대형 차량의 경우 전이구간의 중간지점이다.

특별히 다른 지점을 선택하는 경우 시험 기관에서 선택하며, 시험 보고서에는 이에 대한 타당한 근거를 설명한다.

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■ 국내기준

○ 도로안전시설 설치 및 관리 지침 - 차량방호 안전시설 편 - (2014, 국토교통부)

2. 방호울타리

2.3.1 설계 기준

가. 차량 방호울타리

6) 방호울타리의 충돌지점의 선정

동일한 방호울타리라도 충돌지점에 따라 결과가 상이할 수 있으므로 시험의 실패가능성이 가장 높은 CIP(Critical Impact Point)를 충돌지점으로 선정하여야 한다.

CIP는 구조물의 종류에 따라 다르고 스내깅(snagging) 및 포켓팅(pocketing)에 대한 CIP와 베리어 빔의 파단 위험성에 대한 CIP가 각각 드르다. 따라서 CIP를 시뮬레이션을 통하여 구하도록 유도하고 연구에 의하여 보다 정확한 값이 구하여 질 때까지 "차량방호안전시설 실물충돌시험 업무편람"을 참고한다.

 

3. 충격흡수시설

3.2.1 설계 기준

구체적인 실물충돌시험 방법은 "차량방호안전시설 실물충돌시험 업무편람"을 참고한다.

 

4. 단부처리 및 전이구간

4.1.1 일반 사항

구체적인 성능 평가 기준은 "차량방호안전시설 실물충돌시험 업무편람"을 참고한다.

4.2 전이구간 : 충돌지점에 대한 기준 미 제시

 

○ 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람(2016, 국토교통부)

II. 시험 기준

1.2.5 충돌 지점

충돌지점(Impact Point)이란 시험차량이 시험 대상물에 접촉하는초기 지점을 말하며, 동일한 방호울타리라도, 충돌지점에 따라 충돌시험 결과가 상이할 수 있으므로 가장 취약한 지점을 CIP(Critical Impact Point)로 선정하여야 한다. CIP는 구조물의 종류에 따라 다르고 스내깅(Snagging) 및 포켓팅(Pocketing)에 대한 CIP와 베리어 빔의 파단 위험성에 대한 CIP가 각각 다르다. 따라서 CIP는 충돌 시뮬레이션을 통하여 정확한 위치를 구하고 이 방법이 일반화되기까지는 시설물 별로 다음을 병용해서 쓰기로 한다.

1) 방호울타리 본선구간

본선의 충돌지점은 소형차 실험의 경우, 지주간격의 1/4~1/2지점, 대형차 실험의 경우 파단이 우려되는 보의 접합부의로 부터 지주간격의 1/4~1/2 지점을 설정한다.

2) 방호울타리 전이구간

전이구간의 충돌지점은 소형차 실험의 경우 강성이 큰 방호울타리에서 전이구간 전체길이의 1/4 지점, 대형차 실험의 경우 전체길이의 1/2 지점을 충돌지점으로 한다.

3) 단부처리시설 : 4장의 충돌시험 조건을 참조한다.

4) 충격흡수시설 : 5장의 충돌시험 조건을 참조한다.

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※ 국내외 기준 비교

1. 국내외 기준 모두 기본적으로 차량방호 안전시설의 임계 충돌 위치(CIP)는 시설물의 가장 취약한 지점을 선정하는 것을 원칙으로 한다.

2. 전이 구간을 포함하는 방호울타리의 경우 미국(MASH) 기준은 구조물의 강성(지주 및 레일의 강도 비율)에 따라 위치를 정하도록 규정하고 있다. 그러나, 유럽 및 국내 기준은 차량방호울타리의 종류 및 강성과 무관하게 일정한 값을 제시한다.

3. 국내 기준의 종방향 방호울타리 본선구간에 대한 충돌 지점은 설치길이의 1/2~1/4이다. 지주로 부터의 이격거리는, 지주간격 4.0m의 경우 2.0~1.0m, 지주간격 2.0m의 경우 1.0~0.5m 범위이다. 이러한 범위 내에서도 성능시험 결과의 차이가 발생할 수 있다.

4. 국내 기준의 전이구간은 구간 길이에서 소형차 1/4 지점, 대형차 1/2 지점이다. 이는 지주 간격이 점진적으로 변화하는 경우(강성방호울타리 쪽으로 지주간격을 점점 좁혀가는 경우) 전이구간 내의 강성변화에 따라 변화하는 임계 충돌지점을 고려하지 못한다.

5. 긴급개구부용 방호울타리의 경우 본선구간과 전이구간이 함께 존재하는 시설이다. 유럽 및 국내 기준은 적용 방법이나 적용사례가 제시되지 않았다. (미국의 경우 실무적으로 전이구간 충돌지점으로 사용한다.)

6. 충격흡수시설 및 단부처리시설의 충돌조건에서 MASH의 시험 34(전면 헤드부 부근 측면 경사 충돌)에 대응하는 유럽 및 국내 충돌 조건은 없다. 이러한 충돌 상황에서 전면 격벽의 강성(변형 거동)에 따른 차량의 이상거동에 대한 검토가 생략되었다.