Article

Journal of Korean Society of Transportation. 31 December 2018. 467-479
https://doi.org/10.7470/jkst.2018.36.6.467

ABSTRACT


MAIN

  • 서론

  •   1. 연구의 배경 및 목적

  •   2. 연구의 내용 및 방법

  • 선행연구

  •   1. 기존 문헌고찰

  •   2. 기존연구와의 차별성

  • 어린이보호구역 유형 정립 및 자료수집

  •   1. 어린이보호구역 유형 정립

  •   2. 자료수집

  • 제한속도 준수 여부 판별 모형개발

  •   1. 분석모형 설정 및 모형 검증 방법

  •   2. 어린이보호구역 유형별 모형개발 결과

  • 결론

서론

1. 연구의 배경 및 목적

어린이보호구역 개선사업은 만 14세 이하 어린이의 통행이 빈번한 어린이 보호 시설물 주변 도로구간을 대상으로 도로안전시설물 설치 또는 도로 기하구조의 물리적 개량을 통해 어린이 교통사고 위험을 최소화하고자 1995년부터 현재까지 시행되고 있다. 그러나 국민안전처의 어린이보호구역 내 교통사고 현황 발표자료를 보면 2016년 말 기준 어린이보호구역 내에서의 어린이 교통사고는 총 480건이 발생하였으며, 이 중에서 사망자 수는 8명으로 집계되었다. 이는 2012년 대비 2016년 사고 건수는 약 1.6% 감소하였으나 사망자 수는 오히려 7.5% 증가한 것으로 나타났다(국민안전처 보도자료, “어린이 교통사고 취약지역 집중관리 한다.”, 2017.6.27.).

최근 중앙정부는 도로기능에 따라 OECD 국가가 채택하고 있는 낮은 수준의 제한속도를 법규화하고 도시부 도로의 교통사고율을 낮추기 위한 대안으로 안전속도 5030 정책1)을 추진하고 있다. 그러나 일부 지방자치단체에서 시행된 안전속도 5030 시범사업은 해당 정책의 실효성에 대한 문제가 제기되고 있다.

1) 안전속도 5030정책은 도시부도로 기본속도 50km/h, 기타 보호구역 30km/h로 제한하는 속도정책으로서 교통사고사망자 감소를 위해 2016년부터 국토교통부, 경찰청, 손해보험협회, 지방자치단체 등에서 추진하고 있음

이처럼 현재 추진 중인 어린이보호구역 개선사업 및 안전속도 5030 정책에 대한 사업방식의 재편이 필요한 것으로 판단된다. 무엇보다도 어린이보호구역에서의 과속은 교통사고의 심각도를 결정지을 수 있는 중요하고 민감한 안전 문제이다. 그러나 어린이 교통사고 제로화를 목표로 하는 다양한 교통안전 정책에서는 어린이보호구역에서의 과속 정보를 거의 찾아보기 어려운 실정이다.

따라서 본 연구는 다양한 주행환경조건과 통행속도와의 관계를 분석하여 어린이보호구역 내에서 추진 중인 속도 감속 정책들의 실효성을 갖추기 위한 근거를 마련하고자 한다.

2. 연구의 내용 및 방법

본 연구의 주요 내용은 어린이보호구역과 관련된 다양한 기존연구를 검토하여 차별성을 도출하고 현재 시행 중인 어린이보호구역의 특성을 분석하여 별도의 어린이보호구역 유형을 정립하는 것이다. 그리고 개별 유형의 특성에 맞는 모형을 개발하여 다양한 주행환경조건이 운전자의 제한속도 준수 여부에 미치는 영향을 분석 분석하고자 한다.

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Figure 1.

Research procedure and method

선행연구

1. 기존 문헌고찰

일반적으로 어린이보호구역 내에서 제한속도 준수 여부는 개별 운전자의 일상적 또는 긴급 상황에서의 운행행태, 도로기하구조 그리고 각종 속도 감속 시설물 등과 같은 다양한 원인에 기인한다고 볼 수 있다. 그러나 본 연구에서는 공학적으로 접근이 가능한 도로기하구조 및 각종 교통시설물과의 속도준수 여부에 대해서만 검토하고자 한다. 따라서 본 연구에서 검토된 국내 ‧ 외 어린이보호구역 관련 기존연구는 다음과 같다.

Table 1. Summary of existing literature reviews

Author Analysis purpose & Collection data Methodology Relation to speed compliance
Park and Kim(2010) Traffic speed survey of 1,600vehicles passing through 8elementary schools Logistic regression analysis (-)Survey time, (+)Number of driveway, (+)Lane width, (-)Sidewalk width, (-)Speed ​​prevention facilities, (-)Colored pavement, (-)Pedestrian separation
Lee et al. (2012) Verification of vehicle speed reduction by traffic safety facilities in 33school zones Analysis of the effect before and after installation of traffic safety facilities (+)Speed hump, (+)Raised crosswalk, (-)Image speed hump
Kim et al. (2017) Verification of vehicle speed reduction by traffic safety facilities in 2elementary schools Analysis of effect of speed limit sign and beacon before and after installation (+)Variable speed limit sign, (-)Beacon
Kim and Kim(2017) Travel speed prediction based on UTIS (Urban Traffic Information System) Negative binomial regression analysis (+)Median, (+)Bus bay, (+)U-turn lane, (-)Peak hour, (-)Speed ​​prevention facilities, (-)Driveway, (-)Left turn lane, (-)Right turn lane, (-)Traffic island, (-)Cross walk, (-)Bus-stop, (-)Parking lot, (-)Tax stop, (-)School zone
Kattan et al. (2011) A sample of 11schools and 16playgrounds randomly located in the four quadrants of the City and vehicle speed collected by laser speed guns. Linear regression analysis (+)School zone, (+)Children present, (+)2lane road, (+)Fence, (+)Speed monitoring device, (+)Local road, (+)Zone length<200m, (+)Road within 50m, (+)Controlled intersection
Xiaohua et al.(2016) Evaluation of the effects of school zone in China signs and markings on speed reduction Conducting a driving simulator experiment to assess the effects of school zone signs and markings (+)Flying beacon, (+)School ahead warning, (+)Reduce speed, (+)School crossing warning, (+)School crossing ahead pavement markings
Ellison et al. (2011) Analyze the speeding behavior using GPS, spatial, demographic and psychological data of 147motorists in school zones Conducting a driving simulator experiment to speeding behavior in school zones Depend on driver characteristics, Vehicle characteristics, trip purpose

note: (+)Positive impact on speed compliance, (-)Negative impact on speed compliance.

국내 연구에서는 서울시의 8개 초등학교를 대상으로 통학시간과 비통학 시간대에 무작위로 통행하는 차량의 속도를 조사하여 제한속도 준수 여부를 분석한 결과 조사시간, 차로수, 보도폭, 도로의 유색 포장 상태가 신뢰수준 95%에서 유의한 변수로 나타났다. 이 중에서 차로수와 도로의 유색포장 상태가 차량의 과속 여부와 가장 큰 상관관계가 있는 것으로 분석되었다(Park and Kim, 2010). 또한 어린이보호구역 개선사업의 효과 분석을 통해 도출된 차량의 속도를 감속시키는 유의미한 시설물로는 과속방지턱, 고원식 횡단보도가 선택되었으나, 이미지 과속방지시설은 차량의 속도를 낮추는데 큰 영향이 없는 것으로 분석되었다(Lee et al., 2012). 이와 같이 가변형속도제한표지는 8.3km/h의 통행속도 감속 효과가 있지만 비콘의 경우에는 오히려 0.8km/h의 통행속도 상승효과가 발생한 사례도 있었다(Kim et al., 2017). 이처럼 어린이보호구역 내 교통안전시설물은 통행속도 감속 여부와의 관계에 있어서 통행속도를 증가시키거나 이와 상반된 결과를 도출하기도 한다. 이외에도 UTIS 속도자료와 주행환경 요소를 적용하여 통행속도 예측모형을 개발한 연구에서는 중앙분리시설, 버스주정차대, 유턴차로가 설치되어 있는 경우에 통행속도가 증가 되는 것으로 분석되었다(Kim and Kim, 2017).

국외의 경우에는 어린이보호구역으로 지정된 곳과 일반 어린이 놀이시설(운동장, 공원 등)을 대상으로 제한속도 준수율을 조사한 결과 어린이보호구역에서의 제한속도 준수율이 일반 어린이 놀이시설보다 높게 나타났다. 이외에도 왕복4차로 구간보다 왕복2차로 도로구간에서, 그리고 방호울타리와 과속단속카메라 등과 같은 교통제어장치가 설치되어 있는 경우에 제한속도 준수율이 높아지는 것으로 나타났다(Kattan et al., 2011).

어린이보호구역 안내 표지판과 어린이보호구역 노면 안내표시에 대한 운전자의 운행행태 시뮬레이션을 수행한 연구에서는 다차로와 2차로 도로구간으로 구분하여 개별 시설물의 효과를 분석하였다. 그 결과 교통량이 많은 다차로 도로의 경우에는 플래쉬비콘, 전방 횡단보도 경고 표지, 속도감속 및 횡단보도 주의표지, 전방 횡단보도 노면 안내표시가 속도 감속효과에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났고, 교통량이 비교적 적은 2차로 도로의 경우에는 전방 횡단보도 노면 안내표시의 효과가 좋게 나타났다(Zhao et al., 2016). 또한 어린이보호구역에서 운전자의 운전행태를 분석하기 위해 시뮬레이터를 활용하여 분석한 결과 약 23%의 운전자가 제한속도를 초과하여 운행하였으며, 이는 고속도로 제한속도 위반율보다 높은 수치로 나타났다(Ellison et al., 2011).

2. 기존연구와의 차별성

기존연구를 검토한 결과 어린이보호구역 내에서 다양한 주행조건과 통행속도와의 관계를 연구한 사례는 미미한 실정이나 어린이보호구역 내에서의 제한속도 위반 요인을 분석한 연구가 일부 있었다. 그러나 관련 연구에서는 특정일, 특정 시간대에 조사된 통행속도자료를 적용함으로써 해당 구역 내 통행속도의 대표성을 반영하기에는 한계가 있다. 또한 통행속도는 다양한 주행환경 요인들의 영향을 받기 때문에 특정한 하나의 시설에 대한 속도 감속 효과 분석을 위한 현장 실험에서는 분석 대상시설을 제외한 다른 요인들이 엄격하게 배제될 수 있어야 분석결과의 신뢰성을 높일 수 있다.

따라서 본 연구는 기존 연구의 한계점을 해결하고 본 연구 목적에 부합될 수 있도록 다음과 같은 차별성으로 연구를 진행하고자 한다.

첫째, 어린이보호구역 내 통행속도의 대표성을 확보하기 위해 시간대별로 365일간 축적된 구간별 평균 통행속도 자료를 활용한다.

둘째, 어린이보호구역의 유형을 도로기능과 어린이보호구역 지정대상 시설물 위치에 따라 세분화하여 분석한다. 이는 어린이보호구역 내 제한속도가 도로의 기능에 따라 다르게 적용되고 있으며, 어린이보호구역 지정대상 시설물이 위치한 주변 도로의 특성을 반영하기 위함이다.

셋째, 분석 유형에 따라 제한속도 준수 여부에 미치는 요인들의 영향을 정량적으로 제시하여 정책입안자에게 정무적 판단 근거를 마련한다.

어린이보호구역 유형 정립 및 자료수집

1. 어린이보호구역 유형 정립

일반적으로 어린이보호구역 범위는 획일적인 방법으로 지정되지 않는다. 다시 말해서 어린이보호구역은 “어린이 ‧ 노인 ‧ 장애인 보호구역 통합지침, 국민안전처, 2015.9”에 따라 지정되며, 어린이보호구역 지정범위의 결정은 어린이보호구역 대상시설의 주변 교통여건 및 보행특성 등에 맞게 조정이 가능하다. 이러한 이유로 인천시 관내에 설치되어 운영 중인 어린이보호구역은 도로기능, 차로수, 어린이보호구역 지정대상 시설물 위치 등에 따라 다양한 특성이 나타난다. 무엇보다도 도로교통법 제12조 제1항에서는 어린이보호구역 내 통행속도를 “시속 30킬로미터 이내로 제한할 수 있다.”라고 명시되어 있으나 이는 권고사항일 뿐 의무사항은 아니다. 이러한 이유로 어린이보호구역 지정 시에는 속도 편차에 따른 사고 위험 등을 고려하여 제한속도 30km/h 이하의 국지도로와 제한속도 30km/h가 초과하는 간선도로로 구분하여 지역별, 유형별 특성에 맞는 어린이 보호구역의 정비 방안을 별도로 제시하고 있다(“어린이보호구역 정비 표준모델”, Ministry of Public Safety and Security, 2016.8.). 따라서 본 연구에서는 어린이보호구역 유형을 도로기능과 어린이보호구역 지정 대상시설 위치에 따라 분류하고자 한다.

도로기능에 따른 유형 구분은 “어린이보호구역 정비 표준모델”에서 제시하고 있는 제한속도 30km/h를 기준으로 간선도로와 국지도로 2개 유형으로 분류하였다. 그리고 어린이보호구역 지정대상 시설 위치에 따른 유형 구분은 Table 2에서 보는 바와 같이 4개 유형으로 세분화하였다. 여기서 어린이보호구역 지정대상 시설 위치에 따라 유형을 세분화한 이유는 “어린이 ‧ 노인 ‧ 장애인 보호구역 통합지침”에서 제시하고 있는 어린이 보호구역 지정범위를 해당 보호구역 지정대상 시설 주출입문을 중심으로 반경 300m 이내 도로로 한정하고 있다. 이때 지정 대상시설 위치에 따라 도로규격이 서로 다른 교차점 또는 도로구간이 어린이보호구역으로 선정될 수 있으며, 이때 형성된 유형에 따라 동일한 교통시설물임에도 불구하고 제한속도 준수 여부에 미치는 영향이 달라질 수 있기 때문이다.

Table 2. Establish of school zone types

Type Description
Road function Arterial roadway Speed limit>30km/h
Local roadway Speed limit≦30km/h
School zone location TypeⅠ Intersection of arterial and arterial
TypeⅡ Intersection of arterial and local
TypeⅢ Intersection of local and local
TypeⅣ Road section

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Figure 1.

Classification of school zone types

note: The dotted line indicates the link to collect the travel speed of the school zone when the school zone is at point A.

본 연구에서 정립된 각각의 어린이보호구역 유형에 따른 통행속도는 대상 구간의 가로형통합표지(시점부)와 해제통합표지(종점부)가 설치되어있는 모든 링크에 대해서 수집하였다. 이때 통합표지가 설치되어있지 않은 경우에는 노면표시 등을 활용하여 수집하였다.

2. 자료수집

1) 통행속도 및 교통환경변수

본 연구의 종속변수는 인천광역시 도시교통정보시스템(Urban Traffic Information System, UTIS)에서 수집되고 있는 2017년 365일간의 시간대별 통행속도자료를 활용하였다. UTIS 통행속도는 차량 내 통신장치(On Board Equipment, OBE)와 교차로에 설치된 노변기지국(Roadside Equipment, RSE)간의 첨단무선통신기술을 활용하여 차량이 교차로와 교차로를 이동하는 통행시간과 교차로 사이의 링크 거리를 통해 산출된다.

본 연구는 어린이보호구역 지정 대상시설 주변 도로구간의 통행속도자료를 수집하기 위해 어린이보호구역 지정 대상시설 위 ‧ 경도 좌표와 전국표준링크를 ArcGis에 맵핑하고, UTIS 통행속도 정보를 입력하였다. 그 결과 인천광역시 어린이 보호구역 지정 대상시설 중에서 UTIS 통행속도자료 수집이 가능한 시설 122개소가 선정되었다. 또한 어린이보호구역 지정 대상시설 주변 도로구간에 대해서 어린이보호구역 지정 여부 검토 및 각종 교통환경변수 수집은 포털사이트의 2016년 12월 이후에 생성된 로드뷰를 활용하였다.

Table 3. Current status of school zones in Incheon metropolitan city

Types of school zone Total number of facilities Number of analysis facilities
Day-care center 197 8
Foreign school 1 -
Kindergarten 219 18
Elementary school 239 92
Special school 5 3
Academy 6 1
Total 667 122

note: This is data on the current status of school zones as of the end of December 2016.

2) 어린이보호구역 내 과속현황

본 연구는 어린이보호구역 유형별 분석대상 구간에서 시간대별로 수집된 UTIS 통행속도자료를 통해 제한속도 준수율을 검토하였다. 그 결과, 분석대상 어린이보호구역 내 제한속도 준수율은 총 8,061개 샘플2)중에서 80.7%에 해당한다. 도로기능 측면으로 보면 간선도로에서의 제한속도 준수율이 99%로 나타났으며, 이와는 반대로 국지도로의 제한속도 준수율은 67% 수준으로 나타났다. 또한 어린이보호구역 지정 대상시설 위치에 따른 유형별 제한속도 준수율을 분석한 결과 간선도로와 간선도로가 만나는 교차점에서의 준수율이 77.7%로 가장 낮게 나타났으며, 국지도로와 국지도로가 만나는 교차점에서의 준수율은 84.5%로 가장 높게 나타났다.

2) 총 8,061개 샘플은 1시간 단위 연평균 통행속도로서 분석대상 1개 구간 당 최대 24개 속도자료가 수집됨. 단, 통행속도가 수집되지 않은 시간대는 제외함.

결국, Table 4에서 나타난 바와 같이 어린이보호구역 내에서 그동안 추진되어온 다양한 속도 감속 정책 및 개선사업에도 불구하고 과속은 매우 흔하게 발생하고 있음을 알 수 있다.

Table 4. Rate of compliance with the speed limit by type of school zone

Type Types of school zone N Description (km/h) Rate of compliance
DC FC KG ES SS AD Min Max Mean S.Dev.
Total - - - - - - 8,061 7.2 69.5 30.8 10.9 80.7%
Road function Arterial roadway 4 - 9 46 2 1 3,453 10.2 69.5 35.7 10.8 99.0%
Local roadway 4 - 9 58 2 - 4,608 7.2 63.6 27.2 10.9 67.0%
School zone location TypeⅠ - - 1 32 3 - 2,663 8.8 60.4 32.0 10.9 77.7%
TypeⅡ 5 9 34 - 1 2,782 7.2 65.6 31.5 10.9 80.8%
TypeⅢ 1 - 1 25 - - 1,632 7.7 69.5 30.7 10.9 84.5%
TypeⅣ 2 - 7 6 1 - 984 8.5 61.5 26.1 11.0 82.3%

note: NC, Day-care center; FC, Forign school; KG, Kindergarten; ES, Elementary school; SS, Special school; AD, Academy.

제한속도 준수 여부 판별 모형개발

1. 분석모형 설정 및 모형 검증 방법

1) 이항 로지스틱 회귀분석 이론 검토

이항 로지스틱 회귀모형은 제한속도 준수 유무(유=“준수”, 무=“위반”)와 같이 종속변수가 두 개의 범주로 구성된 이항 형태의 경우에 사용된다. 이외에도 종속변수가 두 개의 값만 갖는 경우에는 판별분석이 사용될 수 있다. 그러나 로지스틱 회귀분석에서는 정규성과 등분산성에 대한 가정을 만족해야 하는 판별분석과는 달리 이러한 가정이 엄격하게 적용되지 않음에도 불구하고 로지스틱 회귀모형이 판별분석 결과보다 설명력이 좋다(Park and Kim, 2010, p.66). 이러한 이유로 본 연구에서는 어린이보호구역 내의 제한속도 준수 여부에 대한 영향을 분석하기 위해서 이항 로지스틱 회귀모형을 적용하고자 한다. 일반적인 회귀모형은 Equation 1과 같이 종속변수(Fi)와 독립변수(xi)로 구성된다.

$$P(F_i=1/X_i)=\beta_o+\beta_1x_1+\cdot\cdot\cdot+\beta_ix_i$$ (1)

그러나 제한속도 준수 여부와 같이 종속변수가 이항인 경우에 P는 제한속도 준수에 대한 확률을 의미하므로 Equation 2와 같이 로지스틱 함수로 표현할 수 있다.

$$P(F_i=1/X_i)=\frac{exp\lbrack f(X_i,\beta)\rbrack}{1+exp\lbrack f(X_i,\beta)\rbrack}$$ (2)

여기서, Fi: 어린이보호구역 내 제한속도 준수 여부

xi: 독립변수

β: 추정될 모수값

본 연구에서는 어린이보호구역 내 제한속도 준수에 얼마만큼의 영향을 미치는가에 대한 정도를 판단할 수 있도록 교차비(Odds Ratio)를 적용하고자 한다. 로지스틱 회귀분석에서 독립변수의 교차비(Odds ratio)는 모형을 구성하는 모든 변수가 고정되어 있을 경우에 어떠한 특정 변수가 있으므로 하여 제한속도를 준수하지 않았을 경우보다 준수할 경우의 확률이 몇 배 이상 높은지를 설명해 줄 수 있기 때문이다.

$$Odds\;Ratio=\frac{P(F_i=1/X_i)}{1-P(F_i=1/X_i)}=exp(\beta)$$ (3)

2) 모형 적합도 검증 방법

본 연구에서 개발된 로지스틱 회귀모형의 설명력과 모형의 적합도 검증은 Nagelkerke 결정계수(R2n)와 Hosmer & Lemeshow 검정을 병행하여 수행한다. Nagelkerke R2n은 Equation 4와 같다.

$$\begin{array}{l}R^2cs=1-(\frac{LL_0}{LL_M})^{-\frac2N}\\-2LL_0=-2\mathrm{Log우도}\;+\;x^2\\-2LL_M=-2\mathrm{Log우도}\\R^2n=\frac{R^2cs}{1-(LL_0)^{\displaystyle\frac2N}}\end{array}$$ (4)

여기서, R2cs: Cox & Snell의 결정계수

N: 표본크기

Nagelkerke 결정계수(R2n)와 Hosmer & Lemeshow 검정을 병행하여 검토한 이유는 제한속도 준수 여부와 관련된 모형의 설명력 검정시 R2n만 적용하여 분석할 경우에 모형 설명력의 우수함과 그렇지 못함의 경계가 현재까지 명확하게 밝혀진 연구를 찾아보기 어렵기 때문이다. 이와는 반대로 Hosmer & Lemeshow 검정은 로지스틱 회귀모형의 적합 여부를 판단하는 검정이다. 이때 귀무가설은 “모형이 적합하다.”이기 때문에 유의확률이 유의수준보다 크면 좋은 모형이 된다.

- 귀무가설 H0: 모형은 적합하다.(p>0.05)

- 대립가설 H1: 모형은 적합하지 않다.(p<0.05)

2. 어린이보호구역 유형별 모형개발 결과

1) 도로기능에 의한 모형개발 결과

본 연구는 도로기능에 따라 간선도로와 국지도로로 유형을 분류하여 제한속도 준수 여부 판별을 위한 로지스틱 회귀모형을 개발하였다. Hosmer & Lemeshow 모형 적합도 검증결과 국지도로에서는 유의확률이 0.106으로 유의수준 0.05보다 높게 나타나 개발된 모형은 타당한 것으로 분석되었다. 그러나 간선도로의 경우에는 유의확률이 0.00으로 유의수준 0.05보다 낮게 나타나 개발된 모형은 적합하지 않은 것으로 분석되었다. 이는 Table 3에서 보는 바와 같이 간선도로의 제한속도 준수율 99%에서 유의한 변수를 채택하는 데 무리가 있음을 의미한다. 따라서 본 연구에서는 도로기능별 제한속도 준수 여부에 영향을 미치는 요인 분석을 국지도로를 대상으로 하였으며, 간선도로는 제외하였다.

국지도로에서의 제한속도 준수 여부에 대한 교차비(Odds Ratio, Exp (B))를 분석한 결과 교행차로운영, 노면요철포장이 설치되어 있는 경우에는 설치되어있지 않은 경우보다 제한속도 준수확률이 각각 25.219배, 22.503배 수준으로 매우 높게 나타났다. 또한 고원식횡단보도, 횡단보도집중조명시설, 이미지과속방지턱, 오후첨두시간대에서는 제한속도 준수확률이 1.2-1.8배 높아지는 것으로 분석되었다. 그러나 내리막 구간에서는 제한속도 위반확률이 0.6배 증가하는 것으로 분석되었다.

2) 어린이보호구역 지정 대상시설 위치에 의한 모형개발 결과

본 연구는 어린이보호구역 지정 대상시설 위치에 따라 3개 유형의 교차점과 1개 유형의 도로구간으로 분류하여 각각의 모형을 개발하였다. 개별 모형의 Hosmer & Lemeshow 적합도 검증결과 모든 유형에서의 유의확률이 유의수준 0.05보다 높게 나타나 본 연구에서 개발한 모형은 타당하다고 볼 수 있으며, 각각의 모형을 구성하고 있는 다양한 유의미한 독립변수들이 어린이보호구역 내에서 제한속도 준수 여부에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

유형Ⅰ은 간선도로와 간선도로가 교차되는 지점으로서 제1주신호등설치, 적색포장, 오르막구간, 오후첨두시간대 변수가 제한속도 준수에 긍정적(+)인 영향을 주는 것으로 나타났다. 그러나 최고속도제한표지와 최고속도제한 30km/h 구간인 경우에는 제한속도를 위반할 확률이 높은 것으로 나타났으나, 교차비 분석결과 각각 0.45, 0.01배 수준의 미미한 증가로 분석되었다.

유형Ⅱ는 간선도로와 국지도로가 교차되는 지점으로서 교행차로운영, 제1,2주신호등설치, 이미지과속방지턱이 제한속도 준수에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으나, 최고속도제한 30km/h 구간과 내리막 구간에서는 제한속도를 위반할 확률이 증가하는 것으로 분석되었다.

유형Ⅲ은 비교적 도로규격이 낮은 국지도로와 국지도로가 만나는 교차점으로서 최고속도제한표지, 과속방지턱 변수가 제한속도 준수에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 일방통행제로 운영되는 도로의 경우에는 오히려 제한속도를 위반할 확률이 높아지는 것으로 분석되었다.

유형Ⅳ는 어린이보호구역 지정 대상시설이 교차로가 아닌 일반도로구간 중심부에 설치되어 있는 도로구간에서의 제한속도 준수 여부 요인 분석을 수행한 것이다. 그 결과 노면요철포장, 이미지과속방지턱, 노상주차장, 오후 첨두시간대에서 제한속도 준수확률이 높아지는 것으로 분석되었다. 그러나 내리막 구간에서는 오히려 제한속도 위반확률이 높아지는 것으로 나타났다.

3) 제한속도 준수 여부에 미치는 요인 분석

본 연구는 어린이보호구역을 도로기능과 어린이보호구역 지정대상 시설물 위치에 따라 세분화하여 모형을 개발하였다. 그 결과 제한속도 준수 여부에 영향을 미치는 특성은 도로통행 방법, 차량 주행 제약시설, 최고속도 제한규정, 도로선형, 기타요인으로 구분된다.

도로통행 방법에 따른 요인으로는 교행차로 운영과 일방통행제로 나타났다. 교행차로 운영은 중앙분리선이 없는 편도 1차로 도로구간에서 양방향 차량이 서로 교차 운행하는 통행방식을 말한다. 이러한 교행차로 구간에서 제한속도 준수확률이 높게 나타난 이유는 일반적으로 교행차로 구간은 도로 폭이 좁고, 대향 차량과의 마찰로 인해서 차량 가속이 어렵기 때문으로 판단된다. 그러나 일방통행 운영방식은 제한속도 준수확률이 낮아지는 것으로 분석되었다. 이는 교행차로 구간과 달리 도로 폭이 좁은 국지도로에서 일방통행 운영으로 인하여 차량 간 상충횟수 감소 등 주행환경이 개선됨으로써 나타나는 이유로 볼 수 있다.

차량 주행 제약시설인 고원식횡단보도, 과속방지턱, 이미지과속방지턱, 노면요철포장, 적색포장이 제한속도 준수율을 향상시키는 요인으로 분석되었는데 각각의 시설마다 다음과 같은 차량 주행 제약시설물이 기능적 특징이 원인으로 판단된다. 고원식횡단보도와 과속방지턱(이미지과속방지턱 포함)은 통행속도를 물리적으로 감소시키는 기능이 있다. 그리고 노면요철포장은 노면 위에 인위적인 요철을 설치하여 운전자의 주의 환기로 인해 차량의 감속을 유도한다. 적색포장은 교통사고위험 구간 인지, 감속 유도 등 운전자에게 경각심을 주어 속도 감속을 유도하는 역할을 한다.

최고속도 제한규정을 위한 변수인 최고속도제한표지, 제한속도 30km/h 구간은 제한속도 준수 여부에 영향을 미치는 요인으로 분석되었다. 특히 최고속도제한표지는 어린이보호구역 지정대상 시설물에 따른 유형Ⅰ(간선도로와 간선도로가 만나는 교차점)에서는 제한속도 준수확률을 낮추는 변수, 유형Ⅲ(국지도로와 국지도로가 만나는 교차점)에서는 제한속도 준수확률을 높이는 변수로 대비되는 분석결과가 나타났다. 이러한 결과는 통행속도가 높은 이동중심의 간선도로에서는 제한속도를 위반할 확률이 높고, 상대적으로 통행속도가 낮은 접근기능 중심의 국지도로에서는 다양한 차량 주행 제약시설물이 설치되어 제한속도 준수확률이 높아지기 때문에 나타난 결과로 판단된다. 또한 비교적 속도가 높은 간선도로에서 어린이보호구역 지정으로 제한속도 30km/h 구간 설치시 제한속도 준수확률이 낮게 분석되었다. 이러한 결과는 50km/h 이상 높은 속도로 주행하는 운전자에게 30km/h 이하로 주행하도록 유도하는 것은 주행속도의 연속성 저하 문제로 인하여 나타난 결과로 판단되며, 간선도로에 제한속도 30km/h 설정 시 과속단속카메라 등 강압적인 규제 장치가 필요함을 알 수 있다.

도로선형에 의한 요인은 오르막 종단구배와 내리막 종단구배에 의해 제한속도 준수 여부가 상반되게 나타났다. 일반적으로 알려진 바와 같이 경사 구간에서 승용차는 오르막 경사가 증가함에 따라 속도가 점차 감소하며, 내리막 경사에서는 평지보다 속도가 증가하게 된다(Ministry of Land, Infrastructure and Transport Republic of Korea, 2012, p.303.).

기타요인으로는 횡단보도 집중조명시설, 오후첨두시간대, 노상주차시설, 제1,2주신호등이 제한속도 준수확률을 높이는 변수로 선정되었다. 횡단보도 집중조명시설은 조도를 높여 횡단보도 시인성 향상에 도움을 주는 시설물로서 운전자의 시야를 확보함과 동시에 주의가 필요한 구간임을 암시해 주는 효과 때문에 통행속도 감속에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 그리고 오후점두시간대에 속도준수 효과가 나타난 것은 첨두시간대의 특성상 교통량 증가로 인한 결과로 판단된다. 노상주차장이 설치된 구간에서는 제한속도 준수확률이 높은 것으로 나타났다. 이는 노상에서 주정차를 위한 차량과의 마찰에 의해서 비롯된 것으로 판단된다. 마지막으로 제1주신호등은 교차로 정지선 부근에 설치되는 신호등으로써 차량 감속 시작점이 교차로 정지선에서 멀어지게 하므로 자연스러운 차량 속도제어가 가능하다. 그리고 제1, 2주신호등을 함께 설치하는 경우는 특이한 형태의 교차로이거나 교차로 폭이 넓은 경우(왕복6차로 이상 또는 폭원 18m 이상)3이며, 이때 운전자의 시야 확보 및 제1주신호등 기능이 함께 작용하여 속도 감속 유도 효과를 기대할 수 있다.

3) 「교통신호기 설치 ‧ 관리 매뉴얼」, 경찰청, 2011, p.33.

Table 5. Binary logistic regression model results in school zones

Division Variables Summary statistics Model result Number of samples
Min. Max. Mean. S.Dev. Coeff. p-value Exp (B)
Road functioln Arterial roadway1) Constant - 7.843 0.000 2,548.9 3,453
Speed limit road marking (y=1,n=0) 0 1 0.167 0.373 2.187 0.032 8.907
Skid resistance pavement (y=1,n=0) 0 1 0.138 0.345 -5.455 0.000 0.004
Model evaluation x2 d.f sig.
Hosmer & Lemeshow 47.325 2 0.000
R2n 0.362
Local roadway Constant - 0.428 0.000 1.535 4,608
Local roadway without center line (y=1,n=0) 0 1 0.076 0.265 3.228 0.000 25.219
Rumble strips (y=1,n=0) 0 1 0.066 0.249 3.114 0.000 22.503
Raised crosswalk (y=1,n=0) 0 1 0.182 0.386 0.199 0.023 1.221
Crosswalk concentrating lighting system (y=1,n=0) 0 1 0.053 0.224 0.357 0.044 1.429
Image speed hump (y=1,n=0) 0 1 0.138 0.345 0.253 0.010 1.288
(-)Grade (y=1,n=0) 0 1 0.116 0.320 -0.445 0.000 0.641
PM peak hours (y=1,n=0) 0 1 0.084 0.277 0.625 0.000 1.868
Model evaluation x2cs d.f sig.
Hosmer & Lemeshow 7.632 4 0.106
R2n 0.132
School zone location TypeⅠ Constant - 5.329 0.000 206.237 2,663
1st Main signal2) (y=1,n=0) 0 1 0.081 0.273 1.825 0.008 6.206
Speed limit sign (y=1,n=0) 0 1 0.730 0.444 -0.802 0.000 0.448
Colored road pavement (y=1,n=0) 0 1 0.360 0.480 0.453 0.000 1.573
Speed limit 30km/h (y=1,n=0) 0 1 0.540 0.498 -4.715 0.000 0.009
(+)Grade (y=1,n=0) 0 1 0.099 0.299 1.279 0.000 3.593
PM peak hours (y=1,n=0) 0 1 0.083 0.276 0.498 0.017 1.646
Model evaluation x2 d.f sig.
Hosmer & Lemeshow 4.908 5 0.427
R2n 0.431
TypeⅡ Constant - 5.216 0.000 184.178 2,782
Local roadway without center line (y=1,n=0) 0 1 0.044 0.206 2.995 0.000 19.988
1st, 2nd main signal (y=1,n=0) 0 1 0.043 0.203 1.316 0.000 3.729
Speed limit 30km/h (y=1,n=0) 0 1 0.551 0.497 -4.699 0.000 0.009
Image speed hump (y=1,n=0) 0 1 0.053 0.224 1.300 0.000 3.669
(-)Grade (y=1,n=0) 0 1 0.065 0.246 -1.574 0.000 0.207
Model evaluation x2 d.f sig.
Hosmer & Lemeshow 2.300 3 0.512
R2n 0.422
TypeⅢ Constant - 0.441 0.001 1.554 1,632
One way street (y=1,n=0) 0 1 0.039 0.193 -3.038 0.000 0.048
Speed limit sign (y=1,n=0) 0 1 0.782 0.413 1.928 0.000 6.873
Speed hump (y=1,n=0) 0 1 0.325 0.469 0.447 0.011 1.563
Model evaluation x2 d.f sig.
Hosmer & Lemeshow 3.251 2 0.197
R2n 0.202
TypeⅣ Constant - 1.235 0.000 3.438 984
Rumble strips (y=1,n=0) 0 1 0.098 0.297 2.695 0.008 14.799
Image speed hump (y=1,n=0) 0 1 0.171 0.376 1.668 0.000 5.299
(-)Grade (y=1,n=0) 0 1 0.171 0.376 -0.499 0.013 0.607
On-street parking (y=1,n=0) 0 1 0.171 0.376 0.561 0.029 1.752
PM peak hours (y=1,n=0) 0 1 0.083 0.277 1.315 0.006 3.723
Model evaluation x2 d.f sig.
Hosmer & Lemeshow 0.452 4 0.978
R2n 0.127

note: 1) The arterial roadway type was excluded from the analysis as it was analyzed that it was not appropriate for the Hosmer & Lemeshow Goodness of fitness result.

2) The traffic lights are defined as follows. "The traffic light is installed near the stop line before crossing (1st main signal) or at the crossing (2nd main signal) the crosswalk. In this case, at least one signal light (1st, 2nd main signal) can be installed in a place where a large vehicle is mixed or a sight distance is bad at the intersection." 「Installation and Management of Traffic Signals Manual, Korea National Police Agency, 2011, 31-33.

4) 어린이보호구역 정비 시 고려사항

본 연구의 종합분석 결과 어린이보호구역 선정 및 정비 시의 고려사항은 다음과 같다.

첫째, 통행방법 측면에서 차로 폭이 협소한 구간에 대해서는 일방통행보다는 교행차로로 운영하여 운전자 상호 간의 양보를 통한 자연스러운 속도 감속이 이루어질 수 있도록 해야 한다.

둘째, 도로규격이 낮은 국지도로에서는 노면요철포장, 과속방지턱, 고원식횡단보도와 같이 물리적으로 속도를 감속시킬 수 있는 시설물을 적극적으로 활용할 필요가 있으나, 비교적 도로규격이 높고 차량의 이동기능 성격이 강한 간선도로의 경우에는 물리적인 속도 감속 시설물 설치보다는 제1,2주신호등과 같이 신호기 설치 위치를 조정하는 방법, 특정 구간을 유색(적색) 포장하여 운전자 주의를 환기시키는 방법이 효과적이다.

셋째, 어린이보호구역 내에서는 첨두시간대를 제외하고 특정 시간대 차량통행 제한 등과 같은 교통 수요관리기법을 적용할 필요가 있다.

넷째, 본 연구에서는 노상주차장이 설치된 구간이 제한속도 준수에 긍정적인 영향을 미치는 변수로 선택되었으나 이는 주행 차량과 주 ‧ 정차 차량과의 마찰로 인한 결과일 수 있으므로 해당 시설이 제한속도 준수를 위한 시설물로 타당한 것인지는 보다 면밀한 검토가 필요하다.

결론

최근 어린이 교통안전에 관한 관심이 높아지면서 중앙정부는 어린이보호구역 정비 표준모델을 개발하여 어린이보호구역 지정 및 개선사업 시행 시 가이드라인을 제공하는 등 어린이 보호구역 내에서 어린이 교통사고 예방을 위한 다양한 정책이 추진 중이다. 그러나 교통사고와 자동차의 통행속도가 밀접한 관계가 있음에도 불구하고 이러한 원인을 파악하기보다는 단순히 차량의 속도를 낮추고자 하는 정책이 우선시 되고 있기 때문에 어린이보호구역에서의 교통사고는 끊이지 않고 있다. 2017년 한 해 동안 인천광역시 어린이보호구역에서 수집된 통행속도자료를 분석한 결과 국지도로에서의 제한속도 준수율이 67%인 것으로 나타났다.

따라서 본 연구에서는 도로기능과 어린이보호구역 지정 대상시설 위치에 따라 어린이보호구역을 총 6개 유형으로 정립하였으며, 개별 유형마다 이항 로지스틱 회귀모형을 개발하여 다양한 주행환경조건이 운전자의 제한속도 준수에 어떠한 영향을 미치는가에 대해 분석하였다.

앞에서 제시한 본 연구의 결과는 어린이보호구역 개선사업, 도시부 안전속도 기준 마련 등 어린이 교통안전을 위한 정책 추진 시 중요한 검토자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구를 보다 발전시키기 위해서는 어린이보호구역에 설치되어 운영 중인 모든 시설물에 대해서 시뮬레이터를 활용한 분석이 필요하다. 과속으로 인한 교통사고는 본 연구에서 중점적으로 다루었던 도로기하구조 및 각종 교통환경요인보다는 운전자의 운행특성이 가장 중요하기 때문이다. 또한 본 연구에서는 다양한 교통환경 조건들이 제한속도 준수 여부에 어떠한 영향을 미치는가를 분석하기 위해서 다른 변수들이 고정된 상태를 가정하여 특정 변수의 효과만을 추정하는 통계기법인 이항 로지스틱 회귀모형을 적용하였다. 그러나 현실에서는 속도제한 준수 여부에 유의미한 영향을 주는 다양한 시설물 간의 상호보완적인 효과가 발생할 개연성이 있으므로 이를 고려한 추가 연구가 수행되어야만 한다.

알림

본 논문은 대한교통학회 제79회 학술발표회(2018.9.14)에서 발표된 내용을 수정 ‧ 보완하여 작성된 것입니다.

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