일반상식 道路의 歷史와 構造

[★ 호야!~★]

道路의 歷史와 構造     토목담당 : CIVIL CHEON G.H 

  도로란 사전적의미로 인간이나 차가 다니는 비교적 큰 길을 말하며,우리 공학적인 의미로 보면 도로는 태고로부터 인류와 함께 발전하여, 현대의 자동차 시대에 필요한 고속도로에 이르기까지 근대화되어 왔다고 하겠다. 

  또한 생산과 유통 등 경제적 ·정치적 ·문화적으로도 중요한 기능을 다하고 있으며, 교통체계(交通體系) 중에서 특히 우리의 생활에 중요한 교통시설이다.

   그렇다면 도로의 간단한 역사와 도로를 이루는 성분을 알아 봄으로서 인간이 만든 문명의 이해와 앞으로의 발전을 위한 초석이 되었스면 한다.

1. 역사  

  도로의 역사상 획기적인 사실은, 기원 전후에 로마제국이 로마를 중심으로 하여 유럽 각지로 통하는 거대한 도로망(道路網)을 건설하였다는 것이다. 그 계획은 제국의 구석구석까지 이르고, 정연하고도 웅대한 규모를 가졌을 뿐 아니라 건설기술면에서도 매우 뛰어났다. 간선도로(幹線道路)가 로마에서 사방으로 뻗어 그 길이는 9만km나 되고, 하급도로까지 합한다면 무려 30만km나 되었다고 전해지고 있다. 지금까지도 그 일부는 그대로 사용되고 있는 것으로 미루어 보아 당시 도로의 우수성을 짐작할 수 있다.

  로마제국이 멸망한 후는 중세 암흑시대에 접어들어 약 1,000년 동안 도로교통과 도로기술은 눈에 띄게 쇠퇴하였다. 르네상스에 들어선 16세기경부터 유럽에서는 마차교통(馬車交通)이 조금씩 발달하기 시작하여, 도로의 개량에 관심을 가지게 되었다. 문예 ·경제도 크게 부흥하고, 도로망의 정비가 점차 시작되고, 도로기술이 크게 비약한 것은 19세기에 들어서부터 노면(路面)의 축조법(築造法)은 그때까지 여러 가지 방법이 쓰여지고 있었으나, 역학적으로 불충분하거나 경비가 많이 드는 공법이었다.

   19세기에 영국의 T.텔포드와 J.L.매캐덤이 각각 새로운 노면축조법을 고안하여, 마차교통에 적합한 노면을 비교적 쉽게 만들 수 있게 되었다. 특히, 비교적 작은 쇄석(碎石)을 사용하는 매캐덤공법은 우수한 것이었다.그러므로 유럽 전역 및 미국에까지도 전파되어, 그 후 오랫동안 세계 각국에서 사용되었다. 그러나 거의 때를 같이 하여 철도가 발명되고, 그것이 보급됨에 따라 교통혁명이 일어났다. 그래서 도로는 철도의 보조기관에 지나지 않는 낮은 위치로 전락하여 도로의 발전은 잠시 중단되었다.

     그 후 내연기관이 발명되고, 20세기 초부터 자동차가 실용화되었다. 이에 따라 공기 고무타이어의 발명 등으로 성능이 향상됨에 따라 고속주행이 가능하고, 경제성도 높아졌다. 그래서 자동차에 의한 도로교통이 성행하게 되어, 도로의 중요성은 다시 일반에게 알려지게 되었다. 이로 인해 마차도(馬車道)는 자동차가 주행하는 데 적합하도록 개량되었다. 또한 콘크리트 포장 및 아스팔트 포장도 고안되어 도로의 구조가 현저하게 진보되면서 현재의 고속도로시대로 발전하였다.

2. 한국  

  조선시대 및 그 이전의 도로는 대부분이 보행자 ·우마(牛馬) ·가마가 지나갈 정도인 2∼5m의 너비를 가진 좁은 로 되어 있었다. 이러한 길이 수도를 중심으로 각 도에 산재하는 역 ·읍 등을 연결하여 교통망을 형성하였다.
 《고려사(高麗史)》 <증보문헌비고(增補文獻備考)>에는 주로 고려시대의 주요한 전략적 도로가 기록되어 있으며, 지도로서 명기된 것은 없다.

그 후 조선시대에 와서 사적에 뚜렷이 도로망을 나타낸 것은 《대동여지도(大東輿地圖)》 《동국여지승람(東國輿地勝覽)》이다. 여기에서 도면상에 나타낸 도로망은 전부 직선으로 연결되었기 때문에, 자세한 경로는 불명하다. 경유한 지명을 살펴볼 때 현 국도망과 별 차이가 없다. 국권피탈 이후 일제가 곧 도로법령을 만들고, 행정 ·산업 ·군사적 목적에서 우마차 ·자동차 등 차륜 통행을 위주로 하는 근대적 도로를 축조한 것이 현재 국도망(國道網)의 대부분이다.

  정부수립 후 10여 년 간이나 과거 일제강점기 때 제정한 도로법을 그대로 시행해오다가, 1963년 2월 26일 비로소 신도로법(新道路法)을 제정 공포하였다.

   한국의 도로는 6 ·25전쟁 당시 군용도로로서 대폭 개수되었고, 그 후 복구사업에 이어 경제신장과 더불어 자동차 교통이 급속도로 발달하였다. 이에 따라 재래의 도로를 개수하여 현재에 이르렀다. 최근에는 국산 포장재료및 자동차 생산과 병행하여 자동차의 급격한 증가와 경제개발 계획의 중요사업으로 국도의 확장 및 개조, 지방산업개발을 위한 도로의 신설, 관광도로 등이 많이 건설되었다.

3. 종류  

   도로를 도로부지 소유권에 의해서 분류하면 공도(公道)와 사도(私道)로 나누어진다. 일반적으로 도로는 공도로서 누구든지 자유로이 통행할 수 있고, 국가 또는 지방 공공단체의 공영물로서 인정하여 시설된 것이며, 사도는 개인의 소유지를 공중의 통행에 개방한 도로를 말한다.

   전국의 도로를 도로법에 의해서 분류하면 고속국도 ·일반국도 ·특별시도 ·지방도 ·시도 ·군도로 분류한다.
  고속국도는 국가 기간도로망의 중추부분을 이루는 도로로서 노선의 지정, 구조 관리 및 보전에 관한 필요한 사항은 따로 법률로 정한다. 일반국도는 고속국도와 함께 국가 기간 도로망을 이루고, 중요도시 ·지정항만 ·중요한 공항 또는 관광지 등을 상호 연락하는 도로인데, 대통령령으로 그 노선이 지정된다. 또한 특별시도는 서울시 ·부산시 ·인천시 ·대구시 구역 내의 도로로서, 서울시장과 각 시장이 그 노선을 인정한 도로다. 지방도는 지방의 간선 도로망을
 이루는 다음에 해당하는 도로다.

    이는 관할 도지사가 그 노선을 인정한 것으로

① 도청소재지에서 시 ·군청 소재지에 이르는 도로, ② 시 ·군청 소재지 상호간을 연락하는 도로, ③ 도내의 중요한 비행장 ·항만 ·역간을 서로 연락하는 도로,④ 도내 비행장 ·항만 또는 역에서 이와 밀접한 관계가 있는 국도 또는 지방도를 연결하는 도로, ⑤ 기타 도로로서 지방 개발상 특히 중요한 도로 등이 있다.

    시도는 시내의 도로로서 관할시장이 그 노선을 인정한 도로이며, 군도는 군내의 도로로서 관할 군수가 그 노선을 인정한 도로다.

    설계기준에 의한 도로의 분류로 교통량 ·인구밀도 ·경제조건 등으로 도로를 지방부와 도시부, 다시 지방부를 평지부와 산지부로 나눈다.

    부지장소에 의한 도로의 분류로 가로(街路)는 시가지 도로를 총칭한 것이고, 지방도로는 일반적으로 시골도로를 말하며, 산도는 산지의 도로고, 공원도로는 공원 내의 도로다.

 도로 및 노면을 구성하는 구축재료(構築材料)와 공법에 의해서 다음과 같이 분류할 수 있다. ① 토사도(土砂道)는 천연토사도와 사점토사도가 있고, ② 자갈도가 있으며, ③ 쇄석포장도(碎石裝道:매캐덤도)가 있는데, 이를 공법에 의해 세분하면 수제매캐덤도 ·역청매캐덤도 ·시멘트매캐덤도 등이 있으며, ④ 역청포장을 한 것으로 역청포장도 ·역청콘크리트포장도 ·시트콘크리트포장도 ·록아스팔트포장도 등이 있고, ⑤ 시멘트콘크리트포장도, ⑥ 블록포장을
한 것으로 벽돌포장도 ·석괴포장도 ·목괴포장도 ·아스팔트블록포장도 ·고무 블록포장도 등이 있다.

   도로를 이용목적에 의해서 분류하면 일반공중용으로 일반도로, 산업개발을 목적으로 하는 산업도로, 유람관광 등을 목적으로 하는 유람도로, 자동차의 쾌주(快走)를 목적으로 하는 드라이브웨이가 있다. 전용도로로는 자동차도로 ·고속도자동차도로 ·자전거도 등이 있다. 군사용으로 쓰이는 군사도로, 경작용의 경작도, 산림 내의 운반용 도로로서 산림도 등이 있다.

4. 구조  

   도로의 구조는 직선부와 곡선부가 다르고, 터널부에서는 특별한 구조를 가지고 있다. 도로 구조의 기본이 되는 횡단형상(橫斷形狀)은 차도(車道) ·노견(路肩) ·중앙분리대 등으로 분류되며, 가로에서는 이 외에 보도 ·측구(側溝) 등이 있다.

대표적인 예를 들면 다음과 같다.

 ① 가장 단순한 경우인데 차도는 고속차(자동차)와 완속차(자전거, 우마차 등)의 구별이 없고, 때에 따라서는 보행자도 같이 이용한다. 또 노견은 차도를 보호할 뿐 아니라 보행자의 통행과 때로는 노상시설대도 이 위에 설치된다. ② 완속교통 또는 고속교통이 많아서 ①로서 처리할 수 없을 때며, 이때는 고속차도는 완전히 자동차류만의 교통에 쓰이고, 분리대로 완속교통과 분리되어 있다. 그리고 완속차도는 완속차와 자전거가 통행한다. 분리대는 노상시설대, 식수대를 겸할 때도 있다.③ 보행자의 교통이 많을 경우며, 고속차도 ·완속차도를 분리대로 분리하지 않고, 보행자를 위한 보도가 차도로부터 분리되어 있다. 그리고 보도의 일부는 노상시설대로 충당되고 식수대를 겸할 때도 있다. 지방도시 내 도로에서 많이 볼 수 있다. ④ 목적별로 너비가 분리되어 있으며, 다시 보행자를 위해서 보도를 따로 분리하고 있다. 그리고 보도의 일부는 노상시설대와 식수대를 겸한다. ⑤ ④의 고속차도가 중앙분리대에서 왕복방향으로 분리되고, 다시 고속차도는 고속차선과 저속차선으로 구분되어, 일반 도로로서 가장 세분된 목적별 너비를 가지고 있다. ⑥ 고속교통만을 위한 고속도로로서 보행자를 위한 보도는 없다. ⑦ 시내(市內)를 관통하는 도시고속화도로로서 이것도 보도는 없다.

   포장의 구조는 표층(表層) 또는 포장판(裝版)과 노반(路盤)으로 되어 있다. 노상(路床)이 약할 때는 노반은 특히 선택재료를 쓴 상층노반과, 현지재료를 유효하게 이용한 하층노반으로 나누어서 만들 때도 있다. 표층은 교통 하중을하부의 노반이나 노상에 전달함과 동시에 마모에 견디고, 하중에 대한 저항이 비교적 크며, 방수성을 갖추고 있다.
   상층노반은 표층 밑에 있으며, 하중을 하부에 전달하나 기상작용을 받는 일이 적으므로, 표층과 일체가 되어 작용하고 있다.
  하층노반은 노상이 약할 때 상층노반의 하중을 다시 분포시켜 노상에 전달하고, 노반의 파괴를 방지하는 것이다.
 상층노반공(上層路盤工)과 하층노반공을 합해서 보통 노반공이라 한다. 또한 노상은 노반 밑에 있는 현지의 흙, 바탕을 말한다.

  포장에는 가요성 포장(可撓性裝)과 강성 포장(剛性裝)의 2가지가 있다.

가요성 포장은 보통 역청계 포장이며, 포장판은 교통에 의한 마모와 방수의 역할을 한다. 경제적이고 또한 수명을 길게 하기 위하여, 포장판을 표층과 기층(基層) 또는 표층과 중간층 및 기층으로 나누어서 시공하는 경우가 많다. 콘크리트 포장은 강성 포장이며, 포장판은 표층의 역할을 하고 있다. 경우에 따라서는 콘크리트에 역청표층을 피복하는 수도 있다. 이때에는 콘크리트판은 하중의 분포만을 전담하는 상층노반이라고 생각하고, 이를 화이트베이스라고 부른다. 이에 대하여 아스팔트 매캐덤, 아스팔트 콘크리트 등으로 만들 때에는 같은 목적이지만, 블랙베이스라고 한다. 하중의 대부분은 노면 구조물에서 분포되나, 결국 노상이 전하중(차량하중과 포장하중)을 지지하여야 하므로, 노상토의 상부는 안전처리 등으로 강화할 필요가 있다.

   특히 도로를 신설할 때는 포장을 하기 전에 노상(路床)의 결함을 잘 파악해서 알맞은 공법을 택하도록 하는 것이 바람직하다.                   

   즉 결론적으로 아스콘 포장이란 아스팔트 혼합물로 표면을 덮은 도로포장을 말하며, 본 도로의 교통량 ·교통하중 ·노반지지력 등에 따라 자갈길에 역청재(瀝靑材)를 소량 사용한 간단한 것으로부터 고급포장에 이르기까지 목적에 맞게 자유로이 포장할 수 있는 것이 큰 특징이다.

  일반적인 구조는 아스팔트 표층과 기층(基層), 그 밑에 있는 상층노반 및 하층노반으로 이루어져 있고, 표층과 기층은 쇄석 ·모래 ·석분(石粉)과 아스팔트를 가열 ·혼합하여 이것을 고르게 갈아 롤러로 단단히 다진 것이다. 대체로 표층은 조성배합(組成配合)을 치밀하게 하고 기층은 어느 정도 성기게 한다. 외관이 곱고 티끌이나 먼지가 나지 않으며, 교층에 의한 소음이 적고, 노면이 평활하여 저항이 작다. 또 방수성이 크고 청소가 쉽고 무거운 차량에도 견딜 수 있는 장점이 있다

A. 보조기층공

가. 보조기층재료
  ① 보조기층의 시공에 앞서 노상표면은 먼지, 진흙, 뜬돌, 기타의 잡물을
   제거하여 청소하며 필요에 따라 다짐도, 마무리, 표면의 평탄성등을
   확인하여야 한다.
  ② 보조기층 재료는 견고하며, 내구적인 부순돌, 부순자갈, 자갈, 모래,
   기타의 승인을 받은 재료 또는 이들의 혼합물로서 점토덩어리, 유기물,
   먼지, 기타의 유해물을 함유해서는 안된다.
 
나. 시공
  ① 보조기층은 완성된 노상면 위에 포설하여야 한다. 노상면이 연약하거나 동결상태에 있을 때에는
   포설하여서는 안된다.
  ② 노상의 허용지지력 이하로 하중을 저감 분포하기에 충분한 강도와 두께를 가지며, 내구성이 풍부한
   것이어야 한다.
  ③ 골재포설시 재료를 분리시키지 않아야 하며, 보조기층 재료의 1층 두께가 20cm를 넘지 않도록 재료를
   균일하게 포설한다.
  ④ 보조기층은 각층마다 진동로울러 10톤, 타이어로울러 8~15톤으로 다져야 한다.
  ⑤ 보조기층의 마무리면은 20m이내의 임의의 두점에서 계획고보다 1.5cm이상 되어서는 않된다.
  ⑥ 다짐 건조밀도가 95% 이상의 밀도가 되도록 다짐한다.

B. 기층공

가. 기층재료
  ① 기층재료는 내구적인 부순돌, 부순자갈 등을 모래 혹은
   기타 적당한 재료와 혼합한 것으로 점토, 유기부순물,
   먼지 등 유해물을 함유해서는 안된다.
  ② 기층재료는 견고하고 내구적인 부순돌, 부순자갈 등을
   모래 혹은 석분을 혼합한 것으로 사용해야 한다. 
나. 시공
  ① 균일한 입도 및 적합한 함수비가 얻어지도록 혼합포설해야 하고 재료분리를 일으키지 않도록 하며, 1층의
   두께가 20cm를 넘지 않도록 균일하게 포설한다.
  ② 1차포설 다짐 후 15톤 타이어 로울러로 적어도 3회 이상 프로푸롤링을 실시하여야 하며, 기층 불량 부분이
   발견될 시에는 재시공하여 충분한 다짐을 하고, KS F 2312방법에 의한 건조밀도가 95% 이상이 되도록
   균일하게 다짐한다.
  ③ 기층의 마무리면은 20m이내의 임의의 두점에서 계획고보다 1.5cm이상 되어서는 않된다.   

C. 프라임코트 및 댁코트

가. 재료
  ① 프라임코트에 사용되는 역청재료는 MC 0, MC-1, MC-2,
   RSC-3이며 각각 아래의 기준에 합격한 것을 사용한다.
- MC-0, MC-1, MC-2 : KS M 2202 컷트백 아스팔트
- RSC-3 : KS M 2203 유화아스팔트
  ② 택코트에 사용되는 역청재료는 각각 아래의 기준에 합격한 것을
   사용한다.
- RC-0, RC-1 : KS M 2202 컷트백 아스팔트
- RSC-4 : KS M 2203 유화아스팔트
 
나. 시공
  ① 시공전 기층면과 중층면에 울퉁불퉁한 곳을 정리하고, 뜬돌, 먼지, 기타의 이물질들을 완전 제거하여야
   한다.
  ② 프라임코트 시공시 기층면이 약간의 습윤상태에서 살포하고 역청재가 충분한 피막을 형성하여야 하며,
   기층속에 잘 침투하는 것이어야 한다.
  ③ 택코트 시공시 역청재 살포는 시방서에 의하여 살포한다. 살포량이 과다할 경우 여름철에는 유동을
   일으키는 원인이 되므로 주의하여야 한다.

D. 아스콘 중간층 및 표층

가. 재료
  ① #467 · #78 등 시방서에 의한 규격품.
  ② 아스콘은 KS제품을 사용한다.
  ③ 반입된 재료는 현장 살포시 적정온도가 120℃ 이상을
   유지해야 한다. 
나. 시공
  ① 포설
  - 기계작업시 휘니셔를 사용하고 포설공을 고정 배치하여 마무리가 불완전한 곳을 수정해 나가면서 작업한다.
  - 기계작업이 불가능시에는 인력으로 포설한다.
  ② 다짐
  - 1차전압, 2차전압, 마무리작업으로 나누어 작업한다.
  - 1차전압은 8톤이상의 마카담로울러를 사용하여 전압하고, 1차전압의 적정온도는 10℃    140℃ 상태에서       작업하는 것이 최적이며, 마카담로울러 사용이 불가능할시에는 수동탬퍼로 다지며 다짐밀도가 나오도록       연속작업한다.
  - 2차전압은 8~15톤 타이어로울러를 사용하여 전압하고, 적정온도는 70℃~90℃ 상태에서 작업하는 것이    최적이며 충분한 다짐밀도가 나오도록 연속 작업한다.
  - 3차전압은 5~8톤 이상의 탄댐로울러를 사용하여 전압하고 적정온도는 60℃에서 작업하는 것이 최적이며,    1·2차 작업시 발생한 바퀴자국 등을 없애준다.
  ③ 이음부분
  - 이음부분은 충분히 다져서 밀착시켜 평탄하게 마무리해야 한다.
  ④ 마무리
  - 표층의 완성면은 3m 직선자로 도로중심선에서 직각 또는 평행으로 측정하였을때 최요부가 3mm이상   이어서는 않된다. 
 
    이상과 같이 정의 되어지기도 한다.

5.말미

  우리는 간략한 도로의 역사와 구조를 들여다 보았는데,콘크리트 도로와 아스콘 도로,일반 토사 도로등이 다 장단점을 가지고 있다는걸 알아야한다.그리고 연결 부재인 교량과 가설물등에 대해서도 인지하여 생활 접근성과 상업성의 두마리 토끼를 잡는데 경주하는것이 기술자된 도리인것 같다. 점진적으로 국토 면적의 점유율이 높아지고있는 추세이다 보니 앞으론 교차도로나 이중 삼중의 획기적인 도로 기법의 연구도 필요하리라 본다.

  도로의 범주에 지하도나 철길,항로등도 포함하여 성과물을 내봄도 바람직할것으로 보인다.