출처: 국토교통부
차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람(2015.5) 요약한 글입니다. 출처는 국토교통부이며 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람(2015.5)에 대한 글을 다루고 있습니다. 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람(2015.5) 내용에 대한 파일이나 링크가 필요하신 분은 하단으로 가시면 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람(2015.5) 다운로드 및 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람(2015.5) 링크를 확인하실 수 있습니다.
행정규칙(훈령·예규·고시)
차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람(2015.5) 성능시험업무 처리지침 신설 및 충격흡수시설 성능검증시험 추가, 차량방호울타리 지주 수평지지력 시험 보완 등의 내용을 반영하여「차량방
www.molit.go.kr
차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람(2015.5)
- 목 차 -
차량방호안전시설 성능시험업무 처리지침 vi
Ⅰ. 총 론 1
1. 목적 1
2. 적용 범위 1
3. 관련 기준 및 법규 1
4. 용어의 정의 1
Ⅱ. 시험 기준 5
1. 일반사항 5
1.1 충격도의 산정 5
1.2 시험조건 6
1.2.1 시험 대상물 선정 6
1.2.2 시험 차량 중량 6
1.2.3 충돌 속도 6
1.2.4 충돌 각도 6
1.2.5 충돌 지점 7
1.2.6 지반 조건 8
1.3 탑승자 안전 평가 요소 11
1.3.1 THIV(탑승자 충돌속도) 산정 12
1.3.2 PHD(탑승자 가속도) 산정 15
1.3.3 ASI(Acceleration Severity Index)의 정의 15
1.3.4 THIV와 PHD의 계산 절차 16
1.3.4 ASI의 계산 17
1.4 측정 오차 18
1.5 충돌시험 시스템 18
1.5.1 시험시스템의 구성 19
1.5.2 시험시설의 규격 19
2. 방호울타리 본선구간 22
2.1 충돌시험 조건 22
2.2 성능 평가 기준 24
3. 방호울타리 전이구간 27
4. 방호울타리 단부처리시설 28
4.1 시험 대상물 28
4.2 충돌조건 28
4.3 충돌조건의 허용오차 30
4.4 성능평가 기준 31
4.5 측정항목 및 측정방법 33
5. 구조물용 충격흡수시설 34
5.1 충돌시험 조건 34
5.2 성능 평가 기준 36
5.2.1 탑승자 보호 성능 36
5.2.2 충격흡수시설의 거동 36
5.2.3 충돌 후 차량의 거동 38
6. 트럭탈부착용 충격흡수시설(TMA) 39
6.1 충돌시험 조건 40
6.1.1 시험 대상물 40
6.1.2 TMA 장착차량 40
6.2 성능평가기준 46
6.2.1 탑승자 보호성능 46
6.2.2 TMA의 거동 47
6.2.3 충돌 후 충돌차량 및 장착차량의 거동 48
Ⅲ. 시험 방법 49
1. 지반 조건 49
2. 시험 대상물의 설치 49
2.1 시험 대상물의 설치 49
2.2 충돌 지점의 설정 50
3. 시험차량의 준비 50
3.1 시험차량의 선정 50
3.2 시험차량의 인수 및 검사 51
3.3 시험차량의 준비 51
3.4 차량 중량 52
3.5 계측기 및 센서 설치 53
3.6 기타 준비사항 54
4. 측정 항목 및 측정 방법 56
4.1 측정 항목 56
4.2 차량 관련 측정 60
4.3 시험 대상물 관련 측정 62
4.4 촬영 62
5. 보고서 작성 64
5.1 보고서 64
5.2 시험성적서 65
Ⅳ. 지주의 수평지지력시험 83
1. 일반사항 83
2. 시험 대상물의 설치 83
3. 시험 준비 83
3.1 반력벽(지지물) 83
3.2 하중 재하 장비 84
3.3 측정장비 84
3.4 기타 준비사항 85
4. 측정 항목 및 측정 방법 85
4.1 측정 항목 85
5. 보고서 작성 86
부록 89
부록 1. 계측기기의 특성에 관한 요건 91
부록 2. 계측기기의 특성 상세 93
- 표 차례 -
표 2.1 탑승자 보호 성능 평가 기준 11
표 2.2 시험항목에 대한 오차 18
표 2.3 차량방호안전시설 평가 시험시스템 19
표 2.3 차량방호안전시설 평가 시험시스템(계속) 20
표 2.4 시험시설의 규격 21
표 2.5 강도성능 평가를 위한 시험조건 23
표 2.6 탑승자보호성능 평가를 위한 시험조건 23
표 2.7 탑승자보호성능 평가기준(방호울타리) 26
표 2.8 단부처리시설의 충돌시험 조건 30
표 2.9 시험항목에 대한 허용오차표 30
표 2.10 탑승자보호성능 평가기준(단부처리시설) 31
표 2.11 충격흡수시설 충돌시험 조건 35
표 2.12 탑승자보호성능 평가기준(충격흡수시설) 36
표 2.13 충격흡수시설의 변형 정도에 따른 등급 37
표 2.14 충격흡수시설 탈출 박스 경계선 39
표 2.15 차량의 탈출 범위에 따른 충격흡수시설 Z의 등급 39
표 3.1 방호울타리 본선구간 및 전이구간 계측항목 및 계측방법 56
표 3.2 방호울타리 단부처리시설의 계측항목 및 계측방법 57
표 3.3 구조물용 충격흡수시설 계측항목 및 계측방법 58
표 3.4 트럭탈부착용 충격흡수시설 계측항목 및 계측방법 59
표 3.5 충돌속도의 검출 방법 60
표 3.6 시험차량 및 시설물의 손상상태에 관한 육안 관찰항목 62
표 3.7 카메라의 기종 및 촬영부위(방호울타리, 전이구간 기준) 63
표 3.8 카메라의 기종 및 촬영부위(충격흡수시설, 단부처리시설 기준) 63
표 4.1 지주 수평 지지력 시험 계측항목 및 계측방법 85
- 그림 차례 -
그림 1.1 Rolling, Pitching, Yawing 4
그림 1.2 충돌차량의 충돌속도, 충돌각도, 탈출박스 4
그림 2.1 충격도 산정 5
그림 2.2 방호울타리 충돌지점 기준 7
그림 2.3 전이구간 실물충돌시험의 충돌위치 8
그림 2.4 수평지지력시험 결과(예) 10
그림 2.5 차량과 지상좌표 12
그림 2.6 머리가 왼쪽 벽에 충돌하는 경우 15
그림 2.7 동적최대 변형거리(D)와 최대 점유폭(W) 25
그림 2.8 종방향 방호울타리의 탈출박스 27
그림 2.9 충돌차량의 충돌위치 및 충돌방향 29
그림 2.10 단부처리시설의 변형거리 32
그림 2.11 충돌 차량의 충돌 위치 및 충돌 방향(시험 ①～시험 ⑤) 34
그림 2.12 충격흡수시설의 변형 한계 37
그림 2.13 가상의 탈출 박스 38
그림 3.1 방호울타리 및 전이구간 충돌시험 카메라 배치도 64
그림 3.2 충격흡수시설 및 단부처리시설 충돌시험 카메라 배치도 64
그림 3.3 방호울타리 성능평가 충돌시험성적서(예시) 66
그림 3.4 방호울타리 성능평가 충돌시험 결과 총괄표 67
그림 3.5 충격흡수시설 성능평가 충돌시험성적서(예시) 70
그림 3.6 충격흡수시설 성능평가 충돌시험 결과 총괄표 71
그림 3.7 단부처리시설 성능평가 충돌시험성적서(예시) 73
그림 3.8 단부처리시설 성능평가 충돌시험 결과 총괄표 74
그림 3.9 TMA 성능평가 충돌시험성적서(예시) 76
그림 3.10 TMA 성능평가 충돌시험 결과 총괄표 77
그림 4.1 지주 수평지지력 시험성적서(예시) 87
차량방호안전시설 성능시험업무 처리지침
제1장(총칙)
제1조(목적) 이 지침은 차량방호안전시설의 성능시험절차 등에 관한 사항을 정하여 차량방호안전시설의 품질 및 안전성을 확보함으로써 도로안전에 기여하고 공공의 복지를 증진함을 목적으로 한다.
제2종(정의) 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다.
1. "도로안전시설"이라 함은 도로법 제2조 및 도로의 구조·시설기준에 관한 규칙 제38조에 따라 국토교통부 장관이 정한 시설을 말한다.
2. "차량방호 안전시설"이라 함은 방호울타리(노측용, 중앙분리대용, 교량용, 보도용, 전이구간, 단부처리시설 등)과 충격흡수시설(구조물용, 지주용, 트럭탈·부착용 등)을 말한다.
3. "성능시험"이라 함은 "도로안전시설 설치 및 관리지침"으로 규정한 내용에 따라 도로안전시설에 대하여 형상, 규칙, 성능 등(이하 "성능 등"이라 한다.)에 관하여 실물을 통하여 시험하는 것을 말한다.
4. "성능시험기관"이라 함은 차량방호안전시설에 관하여 성능시험 할 수 있는 업무기능, 기술인력 및 시험시설을 갖춘 비영리법인 또는 비영리단체로서 국토교통부장관이 지정한 자를 말한다.
제2장(성능시험)
제3조(성능시험 대상) ① 성능시험대상은 차량방호안전시설을 제작·수입·판매하는 자가 해당시설의 성능 등이 국가기준에 적합한지에 관하여 공정하고 객관적으로 평가받기 위하여 시험의뢰하는 제품 등을 대상으로 하며 개발시험 등은 이 지침의 적용을 받지 아니한다.
② 제1항의 규정에 의하여 성능시험을 받는 차량방호안전시설에 대하여 성능에 영향을 미치는 형상, 규격 등을 변경하여 제작·수입·판매하고자하는 경우에는 변경된 차량방호안전시설에 대한 성능시험을 받아야 한다.
제4조(성능시험기관의 지정, 연장 및 취소) ① 국토교통부장관은 성능시험기관을 지정할 때에는 업무기능, 기술인력 및 시험시설 구비여부 등을 실사하여야 한다.
② 국토교통부장관은 성능시험기관을 지정한 때에는 별지 제1호 서식에 의한 차량방호안전시설 성능시험기관 지정서를 교부하여야 하며, 별지 제2호 서식에 의한 업무수행능력, 업무수행실태 등을 감독하여야 한다. 지정 후 매 3년 마다 실태조사를 통해 감독하여야 한다.
③ 국토교통부장관은 성능시험에 관한 정책에 변경이 있거나, 또는 지정한 성능시험기관이 당해 업무수행에 부적합하다고 판단되는 경우 성능시험기관의 지정을 취소할 수 있다.
④ 국토교통부장관은 성능시험기관을 지정 또는 취소한 때에는 이를 관보에 게재하여야 한다.
제5조(성능시험에 따른 위험부담 등) ① 이 지침과 관련한 성능시험 등의 업무수행 중 발생하는 제반 손해 또는 위험부담 사유가 발생한 때에는 성능시험기관이 이를 부담하여야 한다.
② 성능시험기관의 이전 또는 지정 후 매 3년 마다 업무수행능력, 업무수행실태 등의 실태조사 비용은 성능시험기관이 이를 부담하여야 한다.
제6조(시험성적서 교부 및 관리) ① 성능시험기관이 차량방호안전시설에 대한 성능을 시험할 때에는 도로안전시설 설치 및 관리지침에 정한 바에 따라 시험하여야 한다.
② 성능시험기관은 시험성적의 사후관리를 위하여 의뢰 받은 시험제품에 관한 설계도면, 재료분석표, 화학·물리적 시험성적서 등(이하 "도면 등"이라 한다.)과 주요부재 시료를 확보하여야 한다.
③ 성능시험결과는 공개를 원칙으로 하며, 성능시험결과 제반규정에 적합한 경우 성적서 1부를 국토교통부장관에게 제출하고, 1부는 성능기관에서 성능시험결과보고서 및 도면 등과 함께 10년 동안, 주요부재 시료는 5년 동안 보관·관리하여야 한다.
제7조(성능시험 처리기간 및 수수료 등) ① 처리기간, 성능시험 수수료 및 납부 방법 등 필요한 사항은 성능시험기관이 따로 정한다.
② 제1항에 의한 수수료는 성능시험에 필요한 실비로 한다.
제8조(기타사항 등) 기타 이 지침에서 정하지 않은 사항은 성능시험기관이 국토교통부장관과 협의하여 따라 정하는 바에 따른다.
[별지 제1호] 차량방호안전시설 성능시험기관 지정서
차량방호안전시설 성능시험기관 지정서
기관의 명칭 : ○○○○○○○○○
대표장 성명 : ○○○
주소(주사무소) : ○○○○○○○○○○
성능시험이 가능한 차량방호안전시설 :
차량방호울타리, 충격흡수시설
위 기관(법인 등)을 차량방호안전시설 성능시험기관으로 지정합니다.
○○○○년 ○○월 ○○일
(유효기간 : ○○○○년 ○○월 ○○일)
국토교통부장관
[별지 제2호] 차량방호안전시설 성능시험장 실태조사
차량방호안전시설 성능시험장 실태조사 항목
업무수행 능력
점검 내용
평가 결과
적합
부적합
[기술인력]
1. 실물충돌시험을 위한 책임자 인력 확보
- 책임자(정) : 1인, 책임자(부) : 1인
(시험의 신뢰성 확보를 위해 정규직으로 구성)
2. 시험차량 준비 및 개조 인력 확보
- 정비사 : 1인 이상
(시험의 신뢰성 및 일관성 확보를 위해 정규직으로 구성)
3. 충돌시험의 원활한 진행을 위한 보조 시험원 확보
- 시험준비 및 시험진행을 위한 보조 시험인력 최소 2인 이상 (정규직 또는 계약직)
4. 데이터 분석 및 시험결과 분석 능력
- 탑승자 안전지수, 고속카메라, 충돌거동 등을 분석할 수 있는 시험인력 확보 여부
[시험시설]
1. 시험차량 구동장비 및 시험장
- 시험차량을 구동하는 장비의 적정성
- 시험차량이 시험속도에 이르는 가속구간의
적정성
2. 탑승자보호성능 계측장비
- 최소 6채널 이상, 2000Hz 이상 등 편람에서 요구하는 데이터 계측기의 규격에 적합할 것
- 탑승자 안전지수(THIV, PHD, ASI)의 산출을 위한 검증된 소프트웨어 확보
3. 데이터 계측용 센서
- 가속도 센서 3축, 각속도 센서 3축 측정을 위한 최소 수량 확보
- 가속도 센서, 각속도 센서의 최대 2년 주기 교정
4. 고속카메라
- 고속카메라 3대 이상, 초당 500frames 이상
- 고속 사진 분석을 위한 소프트웨어 확보
5. 충돌시험 속도측정 장비
- 최소 1대 이상, 정도 : 1% 이내
- 최대 2년 주기 교정 확인
6. 시험차량 중량측정 장비
- 대형차와 소형차의 축하중을 측정할 수 있는 측정 장비 확보
- 최대 2년 주기 교정 확인
7. 지주 수평지지력 측정장비
- 성토부 사면 지주의 횡방향 지지력을 평가하기 위한 측정 장비 확보
- 로드셀, 변위계의 최대 2년 주기 교정 확인
8. 시험품 주요부재 보관장
- 주요부재 시료를 5년간 보관․관리할 수 있는 장소 확보
[운영실태]
1. 충돌시험관련 문서․데이터 등 보관
- 시험관련 문서․데이터 등 보관의 적정성
2. 충돌시험 준비 및 수행과정의 적정성
- 시험차량 준비과정
- 시험품 설치 후 제원확인
- 시험항목에 대한 허용차 확인 등
3. 충돌시험결과 처리과정의 적정성
- 객관적이고 공정한 평가 여부
- 성능시험결과 공개
- 시험성적서 국토교통부장관에게 제출
4. 시험성적서의 사후관리
- 설계도, 재료분석표, 화학․물리적 시험성적서, 주요부재 시료 등 확보 및 관리
점검자
소속
직급
이름
Ⅰ. 총 론
1. 목적
본 편람은 차량의 주행로 이탈, 정면충돌 등과 같은 치명적인 교통사고의 피해를 감소시키기 위해 설치하는 차량방호 안전시설의 성능 시험에 관한 전반적인 업무내용을 기술한 것으로, 차량방호 안전시설의 성능을 공정하고 객관적으로 평가할 뿐만 아니라 품질 및 안전성이 검증된 차량방호 안전시설의 설치를 유도함으로써 도로 이용자의 안전성 향상 도모 및 공공복리 증진을 목적으로 한다.
2. 적용 범위
본 편람은 도로안전시설 중 방호울타리(노측용, 중앙분리대용, 교량용, 전이구간용)와 충격흡수시설(방호울타리 단부처리용, 구조물용, 트럭탈부착용) 등과 같은 차량방호 안전시설을 대상으로 하여 그 성능에 대한 시험 기준, 시험 방법 등에 관련된 사항을 규정한다.
3. 관련 기준 및 법규
∙ 도로안전시설 설치 및 관리 지침 - 차량방호안전시설 편(국토교통부, 2014)
4. 용어의 정의
본 편람에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.
∙ 차량방호 안전시설 : ｢도로법｣ 및 ｢도로의 구조ㆍ시설 기준에 관한 규칙｣에 규정된 시설 중 차량의 이탈이나 정면충돌 등과 같은 치명적인 교통사고의 피해를 줄이기 위해 설치하는 방호울타리(노측용, 중앙분리대용, 교량용, 전이구간용)와 충격흡수시설(방호울타리 단부처리용, 구조물용, 트럭탈부착용)
∙ 차량 방호울타리 : 차량이 주행 중 정상적인 주행 경로를 벗어나 길 밖, 대향차로 또는 보도 등으로 이탈하는 것을 방지하는 동시에 탑승자의 상해 및 차량의 파손을 최소한도로 줄이고 차량을 정상 진행 방향으로 복귀시키는 것을 주목적으로 설치하는 시설물
∙ 노측용 방호울타리 : 차량이 길 밖으로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 도로의 길어깨 측에 설치하는 방호울타리
∙ 중앙분리대용 방호울타리 : 왕복방향으로 통행하는 차량들이 대향차도 쪽으로 이탈하는 것을 방지하기 위해 도로 중앙의 분리대 내에 설치하는 방호울타리
∙ 교량용 방호울타리 : 교량 위에서 차량이 차도로부터 교량 바깥, 보도 등으로 벗어나는 것을 방지하기 위해서 설치하는 방호울타리
∙ 연성 방호울타리 : 방호울타리를 강성에 따라 구분한 것으로, 차량의 충돌시에 구성 부재가 일정 한도 내에서 변형되는 방호울타리
∙ 강성 방호울타리 : 방호울타리를 강성에 따라 구분한 것으로, 차량의 충돌시에 구성 부재가 거의 변형되지 않는 방호울타리
∙ 방호울타리 전이구간 : 상이한 강도나 형식을 갖는 방호울타리들이 연결되어, 구조물의 강성이나 단면이 변화되는 구간으로 강도나 단면을 완만하게 변화시켜 연속성을 준 구간
∙ 방호울타리 단부처리시설 : 차량이 방호울타리의 끝 부분을 충돌할 때 차량의 거동이 불안하게 되거나 방호울타리의 단부가 차량을 관통할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 방호울타리 단부에 설치하는 시설
∙ 구조물용 충격흡수시설 : 주행 차로를 벗어난 차량이 고정된 구조물 등과 직접 충돌하는 것을 방지하여, 교통사고의 치명도를 낮추는 시설
∙ 주행 복귀형(redirection type) 충격흡수시설 : 차량 충돌시 본래의 주행차로 방향으로 복귀시켜 정상 주행이 가능하게 하는 기능을 가진 충격흡수시설을 말함
∙ 주행 비복귀형(non-redirection type) 충격흡수시설 : 차량의 충격을 시설이 흡수하여, 차량이 정지하도록 하는 기능을 가진 충격흡수시설을 말함
∙ 트럭탈부착용 충격흡수시설(TMA) : 도로 상의 작업자 및 탑승자의 안전확보를 위해 작업용 차량에 탈부착하는 충격흡수시설
∙ 실물충돌시험 : 일정 충돌조건에서 실물차량을 차량방호 안전시설에 충돌시킨 후, 탑승자, 차량, 차량방호 안전시설의 거동을 분석함으로써 그 성능을 평가하는 시험
∙ 컴퓨터 충돌 시뮬레이션 : 컴퓨터로 충돌시험하여 탑승자, 차량, 차량방호 안전시설의 거동을 분석함으로써 그 성능을 평가하는 방법
∙ 충격도(Impact Severity ; IS) : 방호울타리의 충돌 면에서 직각으로 얻어지는 차량의 운동 에너지를 말하며, 본 편람에서는 차량방호울타리 등급 강도를 정의하기 위해서 사용함
∙ Rolling, Pitching, Yawing : 그림 1.1에서와 같이 Rolling은 고정좌표계 X축에 관한 차량의 회전을 말하고, Pitching은 고정좌표계 Y축에 대한 차량의 회전이며, Yawing은 고정좌표계 Z축에 대한 차량의 회전을 의미함
∙ 충돌속도, 충돌각도, 탈출박스 : 다음 그림 1.2에서 안전시설물에 충돌할 때의 속도와 각도를 충돌속도와 충돌각도라 말하며, 충돌 후 차량의 탈출거동을 규정한 것을 탈출박스라 함
∙ 스내깅(Snagging) : 차량 충돌시 연성 방호울타리의 지주나 수직부재가 차량의 바퀴나 몸체나 부딪쳐 과다한 감속도를 유발하는 현상
∙ 포켓팅(Pocketing) : 차량 충돌시 연성 방호울타리가 주머니와 같은 과다한 변형이 발생하여 차량의 진출각도가 커지거나 차량의 진행방향을 가로막아 감속도를 유발하는 현상
Not supported Object.
그림 1.1 Rolling, Pitching, Yawing
그림 1.2 충돌차량의 충돌속도, 충돌각도, 탈출박스
Ⅱ. 시험 기준
1. 일반사항
1.1 충격도의 산정
차량방호 안전시설의 성능 확인은 등급에 따른 충격도를 실물차량 충돌시험을 통해 평가하는 것으로 한다. 충격도(IS ; Impact Severity)란 차량 충돌시 생기는 운동에너지이다. 충격도는 그림 2.1과 같은 충돌 조건에서 다음 식에 의해 계산된다.
Not supported Object.
여기서,
IS
:
충격도
(kJ)
m
:
충돌 차량의 중량
(ton)
V
:
충돌 속도
(km/시)
θ
:
충돌 각도
(도)
그림 2.1 충격도 산정
1.2 시험조건
1.2.1 시험 대상물 선정
시험 대상물은 개수는 각 시설물의 충돌 조건에 대하여 1개씩으로 한다.
1.2.2 시험 차량 중량
방호울타리의 강도 성능 평가를 위한 시험에서는 중량 8,000kg의 대형차를 표준으로 하고, 상위 등급의 시험에는 14,000kg 트럭을, 그리고 필요에 따라 특수한 경우 25,000kg 또는 36,000kg의 트럭을 사용한다. 탑승자 보호 성능 평가를 위한 소형차 시험은 1,300kg 및 900kg 을 사용한다.
전이구간에 대한 시험은 방호울타리의 본 구간 시험과 동일한 조건으로 시험하며 단부처리는 1,300kg의 차량을 사용한다.
충격흡수시설의 충돌시험에 사용되는 차량의 중량은 승용차 900kg 및 1,300kg으로 한다.
1.2.3 충돌 속도
충돌속도는 대상 시설의 시험 기준에 따라, 방호울타리의 강도성능 평가를 위한 시험인 경우에는 55, 65, 80, 85km/시의 속도를 적용하며, 탑승자 보호성능 평가를 위한 시험인 경우에는 60, 80, 100, 120km/시의 속도를 적용한다.
전이구간에 대한 시험은 방호울타리의 본 구간 시험과 동일한 조건으로 시험하며 단부처리는 60, 80, 100km/시의 속도를 적용한다.
충격흡수시설의 시험에는 60, 80, 100, 120km/시의 충돌속도를 적용한다.
1.2.4 충돌 각도
충돌각도는 충돌시험 조건에 따라 방호울타리 시험인 경우, 강도성능 평가시험에는 15°, 탑승자 보호성능 평가 시험에는 20°로 한다. 전이구간의 시험은 방호울타리 본 구간과 동일하고 단부처리시설과 충격흡수시설 시험인 경우에는 정면, 혹은 측면으로 해당 시험 기준을 적용한다.
1.2.5 충돌 지점
충돌지점(Impact Point)이란 시험차량이 시험 대상물에 접촉하는 초기지점을 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 접합부위로 부터 지주간격의 1/4∼1/2 지점을 설정한다.
그림 2.2 방호울타리 충돌지점 기준
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.
그림 2.3 전이구간 실물충돌시험의 충돌위치
3) 단부처리시설 : 4장의 충돌시험 조건을 참조한다.
4) 충격흡수시설 : 5장의 충돌시험 조건을 참조한다.
5) 트럭탈부착용 충격흡수시설(TMA): 6장의 충돌시험 조건을 참조한다.
1.2.6 지반 조건
1) 모든 시험에서 지반조건은 차량방호 안전시설이 설치되는 곳의 표준적인 현장조건과 같도록 한다.
2) 성토부 충돌시험의 지반
①성토부는 시방규정(도로설계편람, 국토해양부)에 따른 표준토를 이용하고 시방규정에 제시된 노반에 대한 표준다짐방법으로 요구된 다짐시험을 실시하며 1:1.5(V:H)의 경사로 조성한다. 성토고는 지주매입깊이 + 10cm 이상으로 한다.
②지주의 설치위치는 성토비탈면 시작점(BP: Break Point)으로 한다.
③성토부시험 시 지주에 대한 수평지지력을 별도로 측정하여 기록하여야 한다.
3) 평지부 충돌시험의 지반
①지주가 설치되는 중심선을 따라서 지주주변의 지반이 시공현장과 동일하게 될 정도의 충분한 폭과 깊이 (최소폭: 2m, 최소 깊이: 지주 매입깊이+10cm)로 시험장의 자연지반을 굴착한 후 시방규정(도로설계편람, 국토해양부)에 따라 표준토를 시방규정에 제시된 노반에 대한 표준다짐방법으로 요구된 다짐시험을 실시한다.
(단, 지주만 단독으로 굴착 시공할 경우는 오거드릴 등으로 지름 60cm이상 최소깊이(지주 매입깊이+10cm)이상 되게 굴착한 다음 표준다짐방법으로 되메움 한다.)
③평지부시험 시 지주에 대한 수평지지력을 별도로 측정하여 기록하여야 한다.
4) 지주의 수평지지력시험
위 2), 3)에서 수평지지력을 측정하여 기록하는 것은 방호울타리가 시험장의 지반조건과 다른 현장에 설치될 수 있는지를 판단하기 위해서이다.
지주의 수평지지력은 유압실린더 등 적절한 가력장비를 이용하여 지주를 수평방향으로 인장 또는 압축하여 평가한다. 성토부의 경우에는 지주가 성토부 방향으로 변형되도록 힘을 가한다. 횡방향의 가력높이는 지표면으로부터 650mm로 하고 가능한 지주가 더 이상의 하중에 저항하지 못할 때까지의 하중-변위 관계를 계측한다.
하중 재하와 지주 변위량을 동시에 측정하고 하중-변위 곡선은 제품의 시험성적서에 명기하고 변위가 350mm일 때의 하중을 지주의 수평지지력으로 본다. 만일 최대하중이 변위 350mm 이전에 나타나면 그 하중을 수평지지력으로 본다.
지주의 수평지지력 시험은 충돌시험장에서 1개소, 설치현장에서 최소 1개소 이상(1km당 2개소) 실시한다.
지주의 수평지지력시험 결과는 다음과 같이 정리하여 기록한다.
시험기관 및 위치 : 자동차안전연구원
시험일시 : 2012. 03. 14.
가) 지주 시험체 설치
나) 지주 시험 후
되메움재료 체분석 결과(KS F 2302)
Not supported Object.
정적시험 결과(예)
지주설치상세
그림 2.4 수평지지력시험 결과(예)
1.3 탑승자 안전 평가 요소
탑승자의 보호 성능은 시험차로서 승용차를 사용하고 등급별 시험 조건에서 THIV 및 PHD를 계산하여 표 2.1의 기준에 따라 평가한다. 현재 유럽연합의 기준으로 ASI를 계산하여 사용하고 있기 때문에 계측된 가속도를 이용하여 이를 계산하여 기록하면 외국과 시험결과를 공유하기 편리하기 때문에 평가에 관계없이 기록하기로 한다. THIV 및 PHD를 계산할 때에는 소수 첫째 자리에서 반올림하여 정수로 표시하고, ASI의 경우에는 소수 둘째 자리에서 반올림하여 소수 첫째 자리까지 표시하는 것으로 한다.
표 2.1 탑승자 보호 성능 평가 기준
기준 항목
단위
한계 값
탑승자-컴파트먼트 충돌속도 (종․횡방향) THIV
km/시
33
탑승자-컴파트먼트 충돌 후
최대 가속도(종․횡방향) PHD
g
20
주) g : 9.8
THIV(Theoretical Head Impact Velocity, 탑승자-컴파트먼트 충돌속도): 차량이 안전시설에 충돌할 때 탑승자의 충돌 위험도를 평가하기 위한 지수들 중의 하나로 탑승자의 머리가 차량의 충돌속도로 자유 비행한다고 보고, 차량이 시설물과 충돌하여 감속되는 동안 머리가 자유 비행하여 차량 내부공간의 가상 면에 부딪칠 때의 차량과 이상화된 탑승자 머리의 순간 상대속도를 말한다.
PHD(Post-impact Head Deceleration, 탑승자-컴파트먼트 충돌 후 최대 가속도)는 탑승자가 차량 내부공간의 가상 면에 부딪힌 후 접촉을 유지하여 차량의 가속도를 그대로 받게 된다고 보아 THIV가 계산된 이후 계산된 차량의 10msec 평균가속도의 최대치를 말한다.
1.3.1 탑승자 충돌 속도(THIV) 산정
차량이 구조물에 접하는 순간 차량은 직선 운동을 하기 때문에 차량과 탑승자의 머리는 같은 평면상에서 일정속도 Vo를 갖는다고 가정할 수 있다. 충돌이 진행되는 동안 충돌 차량은 평면상에서만 운동한다고 가정할 수 있다. 차량이 전복되지 않는 한 차량의 Rolling, Pitching, Yawing은 시설의 성능평가에 있어 주된 관심사항이 아니고, 극단적인 수직운동은 육안 혹은 필름 분석으로 합격 여부를 판단할 수 있기 때문에 계측에서는 고려할 필요는 없다.
Not supported Object.
그림 2.5 차량과 지상좌표
THIV의 계산에는 그림 2.5와 같은 두 가지 좌표를 사용한다. 는 차량 좌표계로 x는 종방향, y는 횡방향을 나타낸다. C는 차량 중심 부근점으로 두 개의 가속도계와 각속도계(yaw rate sensor)를 부착하여, , , 를 계측한다. 는 지상 좌표계로, X축은 속도 와 동일한 방향이고, O는 C의 초기 위치와 일치한다. (t)와 (t)는 C의 지상 좌표이고, (t) (t)는 머리의 지상 좌표이다.
1) 차량의 운동
시간 t = 0 에서의 초기 조건은 다음과 같이 표현된다.
요각(Yaw angle) ψ를 지상에 설치된 수직 카메라의 기록으로부터 구하거나, 측정한 각속도 를 적분하여 구한다.
..........................................(식 2-1)
그 다음 를 이용하여 차량가속도 , 를 다음과 같이 지상좌표계 의 가속도로 바꿀 수 있다.
..........................................(식 2-2)
시간 t에서의 차량 속도와 위치는 다음과 같이 적분으로 구한다.
,
,
..........................................(식 2-3)
여기서 , : 차량의 속도, , : 차량의 위치
2) 지상좌표계에 대한 이론적인 머리(Theoretical head)의 운동
시간 t = 0 에서의 초기 조건은 다음과 같이 표현된다.
댓글