이번 겨울 블랙아이스로 인한 큰 교통사고가 연이어 발생하며 블랙아이스에 대한 경각심이 높아지고 있다. 블랙아이스는 아스팔트 위에 아주 얇게 언 얼음으로 눈에 잘 보이지 않아 대형 사고를 유발한다. 최근 이런 블랙아이스로 발생하는 사고를 예방하기 위한 기술이 속속 등장하고 있다. 블랙아이스를 막는 기술에 숨은 과학원리를 살펴보며 귀성길 차량이 많아질 설 명절을 앞두고 어린이들이 부모님께 알려드릴 만한 블랙아이스 사고 예방 운전법도 알아보자.​

블랙아이스? 빅데이터는 알고 있지!​


1월 6일 오전 경남 합천군 대양면 초계마을 인근 국도에서 블랙아이스가 원인으로 추정되는 사고가 발생해 차량 40여 대가 추돌했다. 합천소방서 제공​

도로교통공단, 경찰 등 조사관들이 블랙아이스 다중 추돌사고가 발생한 현장을 조사하고 있다. 군위=뉴시스​

겨울철 도로의 상태는 노면(길바닥) 온도에 큰 영향을 받는다. 노면이 얼 위험이 있는지 확인할 수 있다면 블랙아이스로 인한 사고도 예방할 수 있는 것. 하지만 11만㎞에 달하는 국내 도로망 전체의 노면 상태를 실시간으로 확인하는 것은 사실상 불가능한 일이다.

이 문제를 해결하기 위해 한국건설기술연구원은 최근 노면 온도의 변화 패턴을 예측하는 기술을 개발했다. 차량에 부착된 관측 장비로 차량 외부의 기온 데이터를 모으고 머신러닝(기계학습) 알고리즘(주어진 문제를 풀기 위한 절차나 방법)을 통해 분석된 노면 결빙(물이 어는 현상) 위험 정보를 운전자에게 실시간으로 제공해 주는 기술이다. 연구팀은 빅데이터(디지털 환경에서 만들어지는 대규모 데이터)를 수집, 분석해 노면 온도가 변화하는 패턴을 예측하면 도로의 노면 상태 또한 예측할 수 있다는 점에 착안해 이 같은 기술을 개발했다.

이 기술은 ‘모바일 차량 주행환경 관측장비’를 통해 실시간으로 차량 외부 기온과 위치정보를 동시에 수집한 뒤 이를 ‘도로 주행 환경 분석 플랫폼’으로 전송한다. 연구팀이 개발한 ‘노면온도변화 패턴 예측 모형’은 플랫폼으로 전송된 정보와 기상청이 제공하는 기온·습도 등의 날씨정보, 기존에 입력해 둔 위치별 도로조건 등 다양한 조건을 연결해 머신러닝으로 노면 온도 변화 패턴을 예측해 운전자에게 알린다. 도로가 얼 위험이 있는지를 실시간으로 파악해 운전자에게 정보를 제공할 수 있는 것이다. 이 기술은 시범 과정을 거쳐 기존에 사용되는 다양한 교통정보 애플리케이션 등을 통해 운전자들에게 제공될 예정이다.​


올리거나 내리거나!​


한국건설기술연구원이 개발한 노면온도변화 패턴 예측 모형을 활용한 노면온도변화 패턴 추정 과정. 한국건설기술연구원 제공​

얼음이 생기지 않도록 하는 원리는 간단하다. 얼음이 얼지 않도록 주변 온도를 높이거나 얼음이 될 가능성이 있는 액체의 어는점을 낮추면 된다.

도로에 열선을 설치하는 것은 주변 온도를 높임으로써 결빙을 방지하는 대표적인 방법이다. 노면에 설치된 센서가 온도와 습도를 감지하고 얼음이 얼 정도로 온도가 낮아지면 통제 시스템에 신호를 보내 열선을 작동시킨다. 노면의 온도를 높이는 직접적인 방식인 것. 노면의 눈과 얼음을 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있지만, 열선을 깔기 위해 도로를 해체해야 하고 설치·유지비용도 높아 모든 도로에 전면적으로 적용하기에는 무리가 있다.

가장 보편적으로 많이 사용하는 방법은 염화칼슘이나 소금물을 뿌리는 작업이다. 바닷물은 기온이 영하로 떨어져도 얼지 않는다. 순수한 물은 0도에서 얼지만, 염화칼슘을 비롯한 소금기와 불순물이 녹아 있는 용액은 어는 온도가 0도 이하로 내려가기 때문. 국토교통부는 최근 겨울철 도로교통 안전강화대책을 발표하고 도로 미끄럼 사고 예방을 위해, 자동 염수(소금물) 분사시설을 확대해 늘린다고 밝혔다. 국토교통부는 또 얼음이 쉽게 어는 구간을 새벽에도 파악할 수 있도록 발광다이오드(LED) 조명식 결빙주의 표지판을 설치하고 얼음이 될 수 있는 액체의 배수를 원활하게 하기 위해 노면 홈파기도 설치한다.

하지만 역시 최선의 사고 예방법은 안전운전을 하는 것이다. 블랙아이스는 그늘진 곳, 터널 입구 등 해가 잘 닿지 않는 곳에 자주 발생한다. 반드시 터널 입구나 출구에서 속도를 줄여야 하는 이유다. 또한 차가 미끄러지면 당황해 급제동하기 쉬운데 이는 사고 위험을 높이므로 핸들의 중심을 유지하며 브레이크를 짧게 여러 번 밟아 차의 속도를 늦춰야 한다.​

▶어린이동아 이지현 기자 easy27@donga.com

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