[공학저널 전찬민 기자] 늘어나고 있는 교통량으로 인해 환경오염을 비롯한 교통 혼잡문제는 반드시 해결해야할 심각한 사회적 문제다. 이러한 문제를 해결하기 위해 교통상황을 미리 예측하고 효율적으로 관리하고자 교통 시뮬레이션에 대한 요구가 점차 증가하고 있다.
교통 시뮬레이션에 대한 연구는 기존에 없던 시설에 대한 교통 개선안을 도출하기 위해 다양한 시나리오를 반복적으로 실험할 수 있고, 사업시행 전 미리 문제점을 파악하거나 혹은 사업시행 후 효과분석을 하는 용도로서 효과적으로 사용될 수 있다.
현재 교통 혼잡문제를 해결하고자 도로 지하화가 추진되고 있지만 국내 지하도로의 경우 관련 사례가 많지 않다. 이로 인해 관련 설계기준, 지하도로의 형태 등이 기존 터널 설계기준을 참고하거나, 해외 사례를 참고해 구축되고 있기 때문에 진출입부와 교차로, 연결도로간 이격거리 등에 대해 국내 교통특성과 도로상황에 맞지 않는 경우가 나타나고 있다.
신월여의지하차도를 예로, 신월 IC 진출입부의 엇갈림 교통량에 의한 혼잡상황은 가장 큰 문제로 지적되고 있다. 신월 IC는 클로버형 IC로서 좌회전을 위한 루프형 램프와 그 바깥쪽에 우회전을 위한 직결 램프를 가지고 있는 사지교차의 인터체인지다. 일반 클로버형 IC는 좌회전 교통량과 남측 좌회전 교통량에 의한 엇갈림 지·정체가 발생되지만, 신월IC의 경우 지하도로 진출 후 우회전 직결 램프로 이동이 가능함에 따라 추가적인 엇갈림이 발생돼 그 지·정체가 더욱 심화되고 있다.
이처럼 중앙진출입식 지하도로의 경우 연결되는 교차로와 IC의 형태, 그리고 교통량 수준에 따라 이격거리를 다르게 설정해야 한다는 점이 가장 큰 문제점이라고 할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하고 나아가 국내 특성을 반영한 관련 설계기준을 정립하기 위해서도 시뮬레이션 기술이 필요하며, 이에 대한 연구 또한 필수적이다. 이에 대한 연구는 현재 국토교통부의 ‘도심 지하 교통 인프라 건설 및 운영 기술 고도화 연구’에서 지하 교통 인프라 설계·시공 고도화를 위한 핵심기술개발을 통해 진행되고 있다.
대표적인 교통 시뮬레이션 프로그램인 VISSIM 프로그램을 활용해 신월여의지하도로와 주변 영향권 네트워크를 구축하고 관련 시나리오 분석을 통해 지하도로 지상부 진출입부의 적정 이격거리뿐만 아니라, 지하 분합류부의 적정 가감속차로 길이 등 지하도로 주요 설계요소에 대한 개선안 분석을 진행하고 있다.
특히 지하도로의 특성을 반영하기 위해 Forum8과의 협업을 통해 3D VR을 이용한 지하도로 운전자 주행행태 분석을 수행할 예정이며 이를 반영해 더욱 현실적인 분석결과를 도출하고자 하고 연구를 진행하고 있다.
이번 연구에서 지하교통 인프라 교통운영에 필요한 시뮬레이션 기술을 개발하고 있는 ㈜내일이엔시는 교통관련 분야의 수많은 프로젝트들을 수행하며 성장한 기업이다. 내일이엔시는 설립부터 현재까지 교통영향분석·개선대책, 교통성 검토, 공사 중 교통처리대책 등을 수행해 왔으며, 그 중에서도 도시개발, 정비사업, 공동주택, 판매, 관람, 공공, 창고, 복합시설 등 업무시설에 대한 교통관련 분야의 엔지니어링 컨설팅 서비스를 수행해왔다.
최근에는 도로교통안전연구소를 창설해 진화하는 사회에 발맞춰 교통시뮬레이션, AI 빅데이터 플랫폼 개발, 녹색교통·신교통수단분야, 국가 R&D 등 교통관련 분야의 개발 연구를 수행함으로써 미래지향적 강점을 갖춰나가고 있다.
내일이엔시 박상현 연구원(사진)은 “VISSIM을 통해 구축되는 지하도로는 가상의 네트워크이지만, 실제 운용중인 신월여의지하도로와의 비교분석을 통해서 도출되는 변수값을 활용한다면 보다 현실적인 지하도로를 시뮬레이션으로 구축할 수 있다”며 “이에 따라 실제 지하도로의 설계요소뿐만 아니라 향후 개발될 다양한 형태의 지하도로를 분석할 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것으로 예상된다”고 말했다.
이러한 분석을 기반으로 내일이엔시는 지하도로 내 다양한 종류의 연결로 접속부의 상충을 완화와 개선할 수 있는 방안을 모색할 계획이다. 이를 통해 지하도로 내·외적으로 원활한 교통흐름을 유지할 수 있다면 현재의 혼잡한 지상도로의 상황을 획기적으로 개선함으로써 혼잡비용 감소, 환경오염 완화 등 다양한 기대효과를 발생시킬 것으로 보인다.
또한 사회적으로는 지하도로 관련 법적 기준을 보다 상세하게 제시함으로써 추후 지하도로 설계, 운영 측면에서도 많은 도움이 될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
내일이엔시는 현재까지 지하도로 관련 현황을 조사하고 문제점을 도출하며, 시뮬레이션을 통해 네트워크를 구축하는 등 현황분석을 진행하는 것에 집중해왔다. 향후에는 현재 지하도로 관련 지침, 기준 등의 개선안을 도출해 미래에 구축되는 혹은 현재 설계중인 지하도로를 보다 안전하고 효율적이게 운영될 수 있는 발판을 마련하는 것을 목표로 하고 있다.
박 연구원은 “내일이엔시 도로교통안전연구소는 현재 진행하고 있는 도심 지하 교통 인프라 연구과제 이외에도 AI 빅데이터 플랫폼 개발, 고속도로 ITS 설계 사업 등 도로 분야에 있어 미래지향적 교통분야 연구와 용역을 수행하고 있다”며 “이러한 경험과 기술을 바탕으로 앞으로 지속적으로 발전하고, 교통관련 분야 기술을 선도하는 기업이 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.
