제 7 장 회전교차로 (잠정)

7.1 회전교차로의 일반사항

7.1.1 회전교차로의 정의 및 운영원리

【해설】

회전교차로는 평면교차로의 일종으로 교차로 중앙에 원형 교통섬을 두고 교차로를 통과하는 자동차가 이 원형 교통섬을 우회하도록 하는 교차로 형식이다. 원래 미국에서 유래하여 로터리라고 불렀으며, 우리나라에서도 채택되었었으나 여러 가지 문제점으로 인하여 미국에서는 물론 우리나라에서도 대부분이 폐기되었다. 그 후 70년대 초 영국에서 로터리의 설계 및 운영방식을 바꿔 그 단점을 해결하고 이름을 회전교차로(Roundabout)라고 바꾸었으며, 현재 유럽에서는 물론 호주와 미국 등 세계 여러 나라에서 적극적으로 설치되고 있다. 특히 미국에서는 오랫동안 유럽식 회전교차로의 성과를 분석하고 그 효과를 인정하여 90년대 초부터 중앙정부 차원에서 보급하고 있다.

본 지침에서는 라운드 어바우트를 ‘현대식 회전교차로’ 혹은 단순히 ‘회전교차로’라고 칭하여 로터리와 구분할 것이다.

회전교차로는 일반적인 교차로에 비하여 상충지점 수가 적고, 저속으로 운영되며 운전자의 의사결정 사항이 간단하다. 또한 신호교차로에 비하여 유지관리의 부담이 적으며, 잘 설계된 회전교차로는 주변으로의 접근성이 높고 사고 발생율이 낮으며 지체시간이 감소되어 연료소모와 배기가스를 줄이는 등 많은 장점을 보이는 것으로 나타났다.

그러나 회전교차로는 어떤 경우에도 적합한 것은 아니다. 회전교차로를 일반 교차로 방식으로 선정하려면 자동차교통량, 자전거 및 보행교통량, 가용 면적, 주행속도, 지형 등의 요소를 고려하여 최적의 교차로 형태라는 분석 결과를 기초로 결정되어야 한다.

가. 회전교차로의 운영원리 및 설계방식

자동차가 회전교차로에 진입하려면 교차로 내부에서 회전중인 자동차에게 양보한다. 즉, 교차로 내부에 여유 공간이 생길 때에만 진입하여야 하며 그렇지 못할 경우 진입부에서 대기하며 기회를 기다려야 한다. 그렇기 때문에 교통량이 많은 경우에도 교차로 외부에 대기행렬이 생길 수는 있어도 내부에서 정체가 발생하지 않는다. 통상적으로 이러한 회전교차로 진입부에서의 대기시간은 일반적인 교차로에서의 신호대기시간보다 적어 일반적인 교차로에 비하여 유리하다.

일반적인 회전교차로의 운영원리는 다음과 같다.

◦모든 자동차는 중앙교통섬을 반시계 방향으로 회전하여 교차로를 통과한다.

◦모든 진입로에서 진입자동차는 내부 회전자동차에게 통행권을 양보한다. 즉, 진입자동차에 대하여 회전자동차가 통행우선권을 가진다.

◦회전차로 내에서는 저속 운행하도록 회전차로의 반경을 일정 규모 이하로 설계하며, 이를 위해 진입부에서 충분히 감속한다.

이러한 원리에 따라 운영되므로 회전교차로는 다음과 같은 기하구조 특성을 갖게 된다.

◦교차로 크기의 제한

회전교차로는 설계기준자동차를 수용할 수 있는 규모이며, 자동차가 안전하게 회전하여 통과할 수 있는 속도를 가지도록 회전반경을 제한한다.

◦진입부에서 감속 유도

진입부에서 감속이 가능하도록 돌출된 분리교통섬을 설치하고, 교통섬 연석부를 곡선 처리하여 진입각도를 접근도로와 달리하여 자동차가 서행하도록 한다.

◦용량 증대

접근로가 1차로일지라도 진입부를 넓혀 1차로를 더 추가하고 회전차로를 2차로로 하면, 상당한 용량을 처리할 수 있고 진입부에서 자동차 대기공간이 추가되어 혼잡이 적어지는 등의 효과가 있다.

나. 로터리의 운영 원리 및 설계방식

미국식 로터리는 진입 시 끼어들기를 원칙으로 한다. 따라서 진입부의 용량을 증대시키기 위해서는 진입부에서의 엇갈림 구간을 크게 설계하여야 하며 결국 교차로의 직경을 크게 잡게 된다. 그러나 교차로의 직경이 커질수록 진입속도가 높아져 진입용량이 감소되고 접촉사고가 빈발하는 문제점을 보인다. 이와 같이 로터리는 용량과 안전에 문제가 있어 점차 사라지게 되었다.

전통적인 로터리는 회전교차로와 비교하여 다음과 같은 기하구조상의 차이를 가진다.

◦큰 규모의 회전반경을 갖도록 설계되는데, 경우에 따라서 교차로 직경이 100m가 넘기도 한다. 이로 인해 회전부 내에서 45km/시 이상의 속도로 회전하는 자동차가 발견된다.

◦진입부에서 끼어들기로 진입하는 것이 원칙이나 안전성을 높이기 위하여 정지, 신호제어 등 다양한 제어방식을 갖는다. 신호기 설치의 경우에는 회전하는 자동차에게 통행우선권을 주는 경우가 있는가 하면 진입자동차에게 통행우선권이 주어지기도 한다.

<표 7.1>은 회전교차로와 로터리와의 차이를 비교한 것이다.

7.1.2 회전교차로의 구성요소

【해설】

전형적인 회전교차로의 기하구조 구성은 <그림 7.2>와 같다.

이들 구성요소에 대한 용어의 정의는 다음과 같다.

◦ 접근로 : 회전교차로로 접속되는 단일차로 또는 차로의 집합체

◦진출로 : 자동차가 회전교차로에서 회전을 마치고 진출하는 차로

◦회전차로 : 회전교차로 내부의 회전부 차로

◦회전차로폭 : 회전차로의 폭으로 중앙교통섬의 외곽에서 회전차로 외경까지의 너비

◦진입각 : 양보지점에서 연장된 직선이 회전차로와 만나서 이루는 각

◦진입곡선 : 회전차로 내로의 진입을 유도하도록 우측 연석이 이루는 곡선

◦진입로폭 : 내접원과 접하는 지점에서의 진입로의 넓이

◦진출곡선 : 회전차로의 진출을 유도하도록 우측 연석이 이루는 곡선

◦진출로폭 : 내접원과 접하는 지점에서의 진출로의 넓이

◦내접원 직경 : 상기 내접원의 지름으로 내접원이 대부분 회전차로의 외곽선으로 이루어지므로 회전차로 외경이라고도 한다.

◦중앙교통섬 : 회전차로로 둘러 쌓인 회전교차로의 중앙부분 교통섬

◦중앙교통섬 직경 : 중앙에 설치된 원형 교통섬의 직경

◦분리교통섬 : 진입자동차의 진입방향을 유도하기 위해 진입로와 진출로 사이에 만든 삼각형 모양의 돌출된 교통섬. 그 시작점을 시작단부(nose)라 한다.

◦분리교통섬지대 : 분리교통섬과 그 주변의 안전지대 및 구조물 일체

◦퍼짐(flare) : 용량 증가를 위해 회전교차로 진입부의 폭을 넓혀, 한 차로를 더 확보하는 것

◦양보지점 : 진입로에서 회전차로로 진입하는 지점. 이 지점에서 진입자동차는 회전차로를 주행하고 있는 자동차에게 양보해야 한다.

◦우회전 별도차로 : 회전교차로에서 우회전만을 위해 별도로 만든 차로

◦화물차턱 : 통행이 불가능하도록 만들어진 중앙교통섬과 회전차로 사이에 대형자동차가 밟고 지나갈 수 있도록 만들어진 부분이며 설치여부는 회전교차로 유형과 용지 여건, 대형차 혼입율에 따라 선택적으로 결정한다.

◦경고노면 : 지장물이 있음을 경고하거나 보행자의 주의를 환기시키기 위해 노면을 요철로 처리한 것

◦회전반경(deflection radius) : 회전교차로의 진출입부, 회전부에서 자동차의 이동경로의 변화(deflection)에 의하여 형성되는 곡선반경이다. 이 경로를 회전(선회)경로라 하며 자동차는 이 회전경로를 따라 자신에 맞는 속도로 진입, 회전 및 진출하게 된다.

◦양보에 의한 진입 : 회전교차로에서 진입 행태를 규정하는 말. 진입부에서는 반드시 회전자동차에게 양보한다.

◦연석돌출부(curb bulb) : 연석을 차로쪽으로 확장시켜 차로폭을 줄인 부분

◦진입, 또는 진출 회전반경 : 설계기준자동차가 교차로 곡선부를 통과할 때, 자동차의 앞바퀴가 지나가는 궤적 중 바깥쪽(큰 쪽) 곡선반경

7.1.3 회전교차로의 특징

【해설】

회전교차로에서의 지체시간은 신호대기시간보다 적다. 특히 4차로 이하의 네갈래교차로를 4현시 신호로 운영하는 것에 비하여 지체시간이 낮다. 또한 상충점이 적고 접근로와 회전차로 내에서 자동차가 저속으로 운행되어 사고의 위험이 적고 자동차와 보행자 모두에게 안전하다. 어떤 방향이든 회전교통류 진행을 금지할 필요가 없고 모든 방향으로의 접근이 가능하다.

가. 안전성 향상

회전교차로는 다음의 이유로 일반적인 교차로보다 안전성이 높다.

①일반 평면교차로보다 자동차간 혹은 자동차와 보행자간의 상충 횟수가 적다.

②교차로 진입부와 교차로 내에서 감속 운행하게 된다.

③교차로를 통과할 때, 대부분의 운전자가 비슷한 속도로 주행한다.

교차로 형태별 자동차간 상충회수의 비교는 <그림 7.5>와 같다. 일반적인 교차로는 이동류를 방향별로 분리하므로 네갈래인 경우 32회의 상충이 일어나는 반면, 회전교차로는 진출입 자동차와 회전자동차 간에 8회의 상충이 발생한다. 상충의 성격에서도 차이가 나는데, 회전교차로 상에서의 상충은 분기와 합류에 의하여 각각 4회 발생한다. 반면, 일반적인 교차로는 심각한 사고로 이어질 수 있는 교차형 상충이 16회 발생한다. 이렇듯 회전교차로는 자동차간 상충회수가 적고 교차형 상충이 없어 충돌가능성이 줄뿐만 아니라 심각한 사고발생 위험이 감소하게 된다.

자동차뿐 아니라 자동차와 보행자간의 상충 횟수도 일반적인 교차로에 비하여 줄어들게 되며 <그림 7.6>과 같다.

회전교차로의 안전성이 높은 핵심적인 이유는 감속 운행이다. 저속에서는 자동차의 통제가 쉬워 사고를 피할 수 있으며 사고가 나도 그 피해가 적어진다. 회전교차로에 진입할 때는 양보에 의하므로 일단 정지할 수 있을 정도로 속도를 줄여야 하며 내부에서는 원형교통섬을 우회하여야 하므로 최대 40km/시 이상의 속도를 내기가 어렵다. 또한 접근로에서 감속 후 회전차로를 통과하기까지 대부분 비슷한 속도로 주행하게 되므로 대형사고는 거의 발생할 수 없다.

회전교차로가 연속적으로 설치될 경우 전구간에서 고속주행은 불가능해진다. 이 때문에 근래 선진국에서 활발하게 도입하고 있는 주거지 교통 평온화 사업에는 회전교차로가 필수적으로 포함된다.

나. 지체 감소

신호교차로는 교통량에 상관없이 일정한 신호대기시간이 발생하므로 교통량이 일정량 이하일 경우 회전교차로 유리하다.

<그림 7.7>은 신호교차로를 회전교차로로 변경하였을 때 1년 간 절약되는 지체시간을 교통운영프로그램인 SIDRA에 의한 분석 결과로서, 양쪽 도로가 동일 비율의 교통량을 가진 1차로 회전교차로를 가정하였다.

회전교차로의 지체감소 효과를 신호교차로와 비교해 보면, 교통량이 증가할수록 그리고 좌회전 자동차비율이 증가할수록 지체시간 감소효과가 증가하는 것으로 나타난다. 특히, 좌회전 교통량이 많은 교차로일수록 회전교차로가 신호교차로에 비하여 운영면에서 훨씬 효율적이다.

다. 기타

회전교차로가 전통적인 교차로에 비하여 우월할 수 있는 또 한가지 이유는 특수한 기하구조에서도 다양하게 변형하여 설치가 가능하다는 것이다. 접근로가 갈라지거나 비스듬하게 교차하는 경우, 서로 가깝게 인접한 교차로, Y자형 교차로 등에도 설치할 수 있다.

회전교차로는 서로 가깝게 인접한 교차로를 하나의 교차로로 묶어 설계할 수 있어, 기존에 인접한 교차로가 갖던 운영상의 한계를 극복할 수 있다. 어떠한 경우이든, 해당 교차로의 특수한 기하구조 조건이 무엇이며 어떤 방법으로 그 조건에 부합할 수 있는지에 대한 검토가 선행되어야 한다.

마지막으로 회전교차로는 회전 교통류에 대한 제한이 없어 모든 방향으로의 접근이 가능하며 교차로 주변의 토지이용도를 높여준다.

7.2 회전교차로의 유형

7.2.1 지역에 따른 분류

【해설】

회전교차로의 구조는 그 위치가 지방지역인가 혹은 도시지역인가에 따라 결정되는 것은 아니지만 교통 특성이 다소 다를 수 있어 이에 따라 기하구조도 일정한 차이를 보인다. 지방지역과 도시지역 도로의 통행 특성의 차이는 다음과 같다.

◦속도

지방지역과 도시지역 도로는 주행속도에 있어 20～30km/시 가량 차이가 있으며, 이에 따라 회전교차로 설계시 접근로 설계속도, 내접원 직경, 분리교통섬 기하구조 처리 방식 등이 달라져 결과적으로 전체적인 교차로 규모와 구조가 달라진다.

◦통행자동차 구성비

지방지역과 도시지역 도로의 대형차 통행비율의 차이로 인해 설계기준자동차가 각기 다르게 적용되고 이로 인해 여러 설계기준이 달라진다.

◦자전거 및 보행자 통행

지방지역 도로는 자동차 중심의 기하구조 설계가 이루어지나, 도시지역 도로는 보행량과 자전거 통행량이 많으므로 이를 각 설계요소 및 기하구조에 반영하여 설계한다.

지방지역과 도시지역 회전교차로의 설계 시 반영되어야할 중요한 차이는 다음과 같다.

가. 지방지역 회전교차로

지방지역에서는 교통류가 용량에 도달하는 경우가 도시지역에 비하여 적으므로 신호등에 의하여 교통류를 규칙적으로 정지시키기보다는 회전교차로를 통해 정지시키지 않고 통과시킴으로써 지체시간을 줄이고 과속, 신호위반 등 신호제어에 따른 각종 폐단을 피하기 위해 회전교차로를 도입한다.

중앙교통섬 직경을 25m～50m로 하고, 분리교통섬 시작 단부(nose)의 각을 작게하여 주행속도와 진입 속도의 차이를 작게 한다. 통상 무신호로 운영하며 횡단보도를 표시하지 않는 것이 보통이다.

나. 도시지역 회전교차로

도시지역에서는 중앙보행자 안전을 위하여 진입속도를 줄이도록 하며, 이를 위하여 회전교차로의 반경을 적게 하고, 분리교통섬 시작 단부(nose)의 각을 다소 크게 한다. 또한 횡단보행자를 배려하여 횡단보도를 표시하며, 보행자가 많을 경우 신호 설치를 고려할 수도 있다.

일반적인 교차로를 회전교차로롤 전환시키는 경우, 교차로 공간이 적으면 중앙교통섬 반경이 3～4m의 초소형 회전교차로를 설치하고, 영국에서는 부득이한 경우 중앙교통섬의 직경을 최소 2m의 초소형 회전교차로도 설치한다.

7.2.2 회전교차로의 6가지 기본 유형

【해설】

설계의 통일성을 위해 교차로 규모, 회전차로의 수 및 주변의 토지이용, 도로 기능에 따라 회전교차로를 다음과 같은 6가지 기본유형으로 분류한다.

여기서, 도로변의 점진적 개발에 따라 원래 지방지역 도로였으나 시가화 되어 도시지역 도로의 통행 특성을 갖는 도로가 생길 수 있으며, 이러한 경우 고속 주행이 이루어지면서도 보행자 통행 등 도시지역 도로의 통행 특성이 공존하게 된다. 이러한 가능성이 있는 회전교차로는 도시지역 형태로 설계하되 고속 접근 자동차의 감속을 효율적으로 유도할 수 있는 설계방식을 결합하여 설계한다.

가. 초소형 회전교차로

초소형 회전교차로는 평균 주행속도가 50km/시 미만인 도시지역에서 소형 회전교차로를 설치할 공간이 부족할 경우 설치할 수 있다. 기존 네갈래교차로를 회전교차로로 전환시킬 경우 기존 교차로 포장 면적을 크게 벗어나지 않기 때문에 저렴한 비용으로 건설할 수 있다.

초소형 회전교차로는 교차로 공간이 부족할 때 유리하다. 회전반경이 적어 자동차의 속도가 매우 낮고 횡단 거리도 짧아 보행자에게 친숙하다. 이 교차로는 승용차가 중앙교통섬을 침범하지 않도록 설계하고, 대형자동차가 통과할 경우를 대비해 중앙교통섬을 자동차가 밟고 지날 수 있도록 ‘사면 돋움’으로 처리하는 것이 좋다. 중앙교통섬이 작아 교차로 내에서 직선에 가깝게 통과하게 되므로, 중앙교통섬 주위에서 감속 조치가 필요하다. 초소형 회전교차로의 용량은 도시지역 소형 회전교차로와 유사하다.

나. 도시지역 소형 회전교차로

도시지역 소형 회전교차로 또한 보행자 및 자전거의 원활한 통행이 가능한 교차로이다. 교차로 크기는 소형화물차나 버스의 통행이 가능한 규모이므로 대형 화물차의 통행이 많은 지방지역 간선도로에는 부적합하다. 모든 접근로가 편도 1차로이고 중앙교통섬과 직각방향으로 만난다. 그러면서도 효율적 회전교차로를 위한 조건을 모두 만족시켜야 한다.

도시지역 소형 회전교차로의 근본적인 목표는 보행자가 안전하고 효과적으로 교차로를 이용할 수 있게 하는 것이다. 따라서 용량이 심각하게 문제가 되지 않는 곳에만 이 유형이 권장된다. 보행자 대피소로 사용되는 돌출된 분리교통섬과 차륜이 오르지 못하는 중앙교통섬을 설계해야 하며, 대개의 경우 대형차를 무사히 통과시키기 위한 화물차턱을 설치한다.

다. 도시지역 1차로 회전교차로

도시지역 1차로 회전교차로는 모든 진입․진출로와 회전차로가 1차로로 된 교차로이다. 도시지역 소형 회전교차로와 다른 점은 내접원 직경이 더 크고 진입․진출로가 내접원에 더 큰 반경으로 접하며, 이로 인해 용량이 증가하고 진입․진출 및 회전교통류의 속도도 다소 높아진다. 또한 진입자동차와 회전자동차의 속도가 일정하게 유지되도록 설계한다.

기하구조의 특징으로는 돌출된 분리교통섬, 차륜이 침범하지 못하도록 하는 중앙교통섬, 그리고 좌회전하는 대형 화물차가 있을 경우를 제외하고서는 가능하면 화물차턱은 두지 않는 것이다. 만약 화물차턱을 설치할 경우, 가능한 한 버스가 이를 올라타지 않도록 설계한다.

라. 도시지역 2차로 회전교차로

도시지역 2차로 회전교차로는 하나의 접근로만이라도 2차로로 되어 있을 경우로 1차로 접근로가 진입부에서만 2차로로 넓혀진 경우도 포함된다. 따라서 교차로 내에서 두 대의 자동차가 나란히 주행할 수 있도록 넓은 회전차로가 필요하다. 진입부, 회전차로 및 진출부에서의 자동차 속도는 도시지역 1차로 회전교차로와 유사하며 진입시부터 진출시까지 속도에 일관성이 있도록 해야 한다. 분리교통섬은 돌출시켜 설치하고 중앙교통섬은 자동차가 침범하지 못하도록 단차를 두어야 하며, 적절한 속도로 감속시키기 위해 진입차로에 수평곡률을 두기도 한다.

회전교차로를 따라 자전거도로를 설치할 수 있다. 조경시설 등으로 보도와 자전거 도로를 확실하게 구분해 지정된 경로로 통행하도록 유도한다.

현재의 용량을 반영하여 1차로 회전교차로로 계획하였으나 장래 교통량 증가로 인해 처리 용량에 한계가 예상되는 경우, 2차로로의 확장을 대비해 교차로 내부 면적과 차로 폭원에 대한 여유를 두는 것이 좋다.

마. 지방지역 1차로 회전교차로

지방지역 1차로 회전교차로에서는 일반적으로 접근 속도가 높아 미리 기하구조나 교통제어기법을 통해 적절히 감속시켜 교차로에 진입하도록 한다. 지방지역 회전교차로는 다소 높은 속도로 진입하고 회전하여 진출하도록 도시지역보다 중앙교통섬 직경이 더 크다. 그리고 이것은 보행자가 많지 않다는 것을 전제로 한다.

향후 시가지로의 개발이 예상되는 지역의 지방지역 회전교차로는 설계속도를 낮추고 보행자 처리를 고려하여 설계하도록 한다. 그러나 개발 전에는 안전한 감속을 유도하기 위해, 접근로와 진입부에 안전조치를 한다. 이러한 안전조치로는 돌출된 분리교통섬의 연장, 단차가 있는 중앙교통섬, 그리고 진입차로에 적절한 수평곡률 설치를 고려할 수 있다. 횡단보도는 노면표시를 하지 않더라도, 보행자의 횡단이 가능한 지점의 지정과 분리교통섬에 보행자 대피소 설치 등의 조치가 필요하다.

세미트레일러와 같은 대형차가 통행하는 지역의 회전교차로는 화물차턱을 설치한다.

바. 지방지역 2차로 회전교차로

지방지역 2차로 회전교차로는 한 개 이상의 접근로가 2차로이거나 진입부에서 1차로가 2차로로 넓혀진다는 점에서 차이가 날 뿐, 속도 측면에서는 지방지역 1차로 회전교차로와 유사한 특성을 가진다. 또한 기하구조는 도시지역 2차로 회전교차로와 유사하나, 더 높은 속도, 더 큰 내접원 직경, 기타 접근부 안전조치 등 추가적인 설계 요소를 고려하도록 한다.

현재의 용량을 반영하여 1차로 회전교차로로 계획하였으나 장래 교통량 증가로 인해 처리 용량에 한계가 예상되는 경우, 당장은 1차로로 설계․운영하도록 하나, 2차로로의 확장을 대비해 폭원, 교차로 내부 공간에 대한 여유를 두는 것이 좋다.

사. 회전교차로 유형별 설계요소 비교

이상 6가지 기본유형 회전교차로의 설계요소별 특징을 비교하여 제시하면 <표 7.2>와 같다.

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