도로의 선형설계는 단순히 지형을 따르는 작업이 아니라 설계속도와 지형, 운전자 심리, 경제성 등을 종합하여 안전하고 쾌적한 주행 환경을 만드는 과정이다. 평면선형과 종단선형은 유기적으로 결합한 3차원 선형을 이루어야 하며, 시야 확보와 제동거리, 연속성 확보가 핵심 고려사항이다.
도로 선형설계에서는 설계속도가 기본 기준이 된다. 설계속도는 곡률반경과 경사 등을 결정하는 핵심 요소이므로 설계속도를 배제한 설계는 안전성과 직결되는 문제를 초래하므로 금지된다. 지형을 고려하되 설계속도에 맞는 반경과 경사를 확보하는 것이 중요하다.
평면선형과 종단선형은 분리된 개념이 아니라 결합되어 3차원 선형을 형성한다. 하나의 평면곡선에 종단곡선을 무리하게 중첩시키면 운전자의 시인성과 주행 안정성이 저하되므로, 가능한 한 평면과 종단의 조화를 이루되 중첩을 피하거나 적절히 대응시키는 방식으로 설계해야 한다.
선형의 연속성과 시각적 연속성도 중요한 설계원칙이다. 같은 방향의 곡선 사이에 지나치게 짧은 직선을 삽입하면 운전자가 예측하기 어려운 연속 변화를 겪게 되어 위험하므로 일정 거리 이상의 직선 구간을 확보하여 부드럽게 연결해야 한다.
노선계획에서는 교차로 위치 선정에 특별히 유의해야 한다. 종단곡선의 정상부나 곡저부는 시야가 확보되지 않고 제동거리가 확보되기 어렵기 때문에 이러한 지점에 교차로를 설치해서는 안 된다. 주변 환경과의 조화, 안전성, 경제성 등을 균형 있게 고려하여 교차로를 배치해야 한다.
자연 훼손을 최소화하면서도 설계속도를 확보하는 방침이 바람직하다. 지형을 무조건 평탄화하여 속도를 높이는 방식은 환경 훼손과 과다 비용을 초래하므로, 자연 조건과 조화를 이루면서 안전한 주행을 확보하는 설계방침을 따른다.
예제
문제에서 설계속도를 고려하지 않는 보기가 등장하면 그 보기는 오답이다. 예를 들어 '설계속도는 고려하지 않아도 된다'는 설명은 도로 선형설계의 기본 원칙에 반하므로 정답에서 제외해야 한다. 평면과 종단을 별개로 설계해야 한다는 보기 역시 선형의 3차원적 통합 원칙에 어긋나므로 오답으로 판단한다.
노선계획 관련 문제에서는 종단곡선의 정상부나 곡저부에 교차로를 두어서는 안 된다는 점을 기억한다. 시야 확보와 제동거리 확보가 어려운 지형은 교차로 설치 금지 구간이므로, 해당 보기가 정답인지 오답인지 판단할 때 핵심 단서로 활용한다.
같은 방향 곡선 사이에 짧은 직선을 넣는 보기는 연속성 원칙에 위배되므로 오답 처리가 바람직하다. 반대로 평면선형과 종단선형을 조화롭게 배치하여 하나의 평면곡선에 하나의 종단곡선을 대응시키는 설계가 바람직하다는 보기에는 긍정적으로 접근해야 한다.
대표 기출 3문항
도로 노선계획의 유의사항으로 잘못된 것은?
교차각은 될수록 직각에 가깝도록 한다.
엇갈림교차나 곡선부에서의 교차는 피한다.
종단곡선의 정상부나 맨 아랫부분에 교차로를 설치해야 한다.
기능이 현격히 다른 도로와의 교차는 가능한 한 줄인다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 도로 노선계획 시 유의사항 중 잘못된 내용을 찾는 것이다. 종단곡선의 정상부나 저부는 시야 확보와 제동 거리가 불리하여 교차로 설치를 피해야 하므로 '그곳에 교차로를 설치해야 한다'는 선택지는 잘못된 진술이다.
종단곡선의 정상부나 맨 아랫부분은 시야 확보가 어렵고 제동 거리가 길어 교차로 설치가 금지되므로 ③이 잘못된 것이다.
다음 중 도로의 선형설계에서 가장 바람직한 조화를 이루는 평면선형과 종단선형의 조합은?
될 수 있는 한 하나의 평면곡선에 하나의 종단곡선을 대응시키도록 한다.
블록형 종단곡선의 정정부에 급한 평면곡선반경을 삽입한다.
같은 방향으로 굴곡하는 두 곡선 사이에 짧은 직선을 삽입한다.
오목형 종단곡선의 저점부에 배향곡선의 변곡점을 둔다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 평면선형과 종단선형의 조화로운 조합으로 바람직한 설계 방식을 묻고 있다. 평면선형과 종단선형은 서로 간섭을 최소화하면서 독립적으로 연속성을 유지하는 것이 바람직하므로 하나의 평면곡선에 하나의 종단곡선을 대응시키는 방식이 가장 조화롭다.
평면선형과 종단선형은 서로 독립적으로 설계하여 조화를 이루어야 하며, 한 곡선 내에 다른 곡선을 중첩시키지 않는다.
다음 중 도로의 선형설계시 고려할 사항으로 옳지 않은 것은?
운전자의 시각 및 심리적 측면에서 보아 양호한 것이어야 한다.
도로환경 및 주위의 경관과 조화를 이루게 한다.
평면선형과 종단선형은 가급적 별개로 설계한다.
자동차의 주행면에서 안전하고 쾌적하며 운전경비면에서 경제적인 타당성을 갖추도록 한다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 선형설계 시 고려사항 중 부적절한 것을 묻고 있다. 평면선형과 종단선형은 별개로 설계하는 것이 아니라 유기적으로 결합되어 3차원 선형을 형성해야 하므로 '가급적 별개로 설계한다'는 문장은 틀리다.
평면선형과 종단선형은 분리되지 않고 유기적으로 결합하여 3차원 선형을 구성해야 하므로 별개 설계는 틀렸다.