스마트하이웨이 종방향 연성 배리어 개발

Development of a Longitudinal Flexible Barrier for SMART Highway

잠정적으로 결정된 SMART Highway 상위등급 충돌조건(900kg의 승용차가 120km/h의 속도와 <TEX>$20^{\circ}$</TEX>의 각도로 충돌하는 조건과 14000kg의 트럭이 85km/h의 속도와 <TEX>$15^{\circ}$</TEX>의 각도로 충돌하는 조건)에 대한 종방향 연성 배리어의 개발을 위하여 예비설계, 상세설계, 그리고 실물 충돌시험이 수행되었다. 상세설계에는 소형차와 대형차 충돌조건에 대하여 효과적으로 종방향 연성 배리어를 개발하기 위해서 차량 속도-시간 이력이 이용되었다. 차량 종방향 속도-시간 이력 곡선과 횡방향 속도-시간 이력 곡선의 기울기가 충돌초기의 전반 부분에서 가능한 증가되고 THIV 발생시간 전후의 시간구간인 후반 부분에서 감소될 수 있도록 연성 배리어의 설계가 이루어 질 때 연성 배리어의 설계를 주로 좌우하는 THIV가 효과적으로 감소될 수 있었다. 이러한 이상적인 차량 속도-시간 이력을 발생시킬 가능성이 있는 다양한 예비설계가 수행되었고 LS-DYNA 프로그램을 이용한 유한요소해석을 통하여 적합한 설계가 결정되었다. 상세설계를 통하여 최종 결정된 배리어는 부분 보강된 원형지주, 3개의 보, 그리고 Slip이 발생할 수 있도록 설계된 Block-Out 등으로 구성되어 있다. 그리고 지주 간격은 2.5m 이고 모든 구성요소는 구조용 강재로 이루어져 있다. 그리고 최종설계에 대한 실물차량 충돌시험을 통하여 고규격 종방향 연성 배리어의 개발이 완료 되었다.