2004년05월23일 56번

[교통시설]
설계속도가 90㎞/hr 인 도로의 곡선부에서 운전자가 핸들(Handle)의 조작에 곤란을 느끼지 않고 주행할 수 있는 최소 평면곡선의 길이는?

① 100m
② 130m
③ 140m
④ 170m

(정답률: 알수없음)

문제 해설

운전자가 핸들의 조작에 곤란을 느끼지 않으려면, 도로의 곡선부에서 발생하는 중심가속도가 운전자가 견딜 수 있는 한계값인 0.5g (4.9m/s^2) 이하여야 합니다. 이 때, 중심각이 θ인 호의 길이 L은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

L = (V^2) / (127R)

여기서 V는 설계속도, R은 평면곡선의 반지름입니다. 따라서, 운전자가 핸들의 조작에 곤란을 느끼지 않으려면 다음과 같은 식이 성립해야 합니다.

L ≤ Rtanθ ≤ (4.9m/s^2) / (9.81m/s^2) = 0.5m

여기서 tanθ는 곡선부의 경사각입니다. 따라서, R = L / tanθ 이므로,

L ≤ 0.5m tanθ

L^2 ≤ 0.25m^2 tan^2θ

V^2 / (127L) ≤ 0.25m^2 tan^2θ

L ≥ V^2 / (127 x 0.25m^2 tan^2θ)

여기서 V = 90km/hr = 25m/s, θ = 10도 (경사각), tanθ = 0.1763 이므로,

L ≥ (25m/s)^2 / (127 x 0.25m^2 x 0.1763^2) ≈ 100m

따라서, 운전자가 핸들의 조작에 곤란을 느끼지 않고 주행할 수 있는 최소 평면곡선의 길이는 100m입니다.

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