1. 개요
感 應 信 號 | Traffic-actuated signal
신호등의 운영 방법 중 하나로 자동차나 보행자의 존재를 감지하여 유동적으로 신호를 부여하는 시스템을 말한다.
바닥에 흰색이나 청색으로 사각형이 그려져있고 "감응"이라고 써있는 곳, 또는 신호등 옆에 감응신호 표지판이 설치된 교차로가 바로 이 감응신호가 운영되는 곳이다. 감응신호 표지판은 원래 2020년 이전까지 청색 바탕에 좌회전 화살표를 붙이고 아래 "감응신호"라고 쓴 도안이 많이 쓰였지만, 비보호 좌회전 표지판과 유사해 녹색 직진 신호에 냅다 좌회전하는 운전자가 많았고 사고도 발생해서 이후로는 바닥표시를 본떠서 청색 바탕에 흰색 사각형을 그리고 "밟으세요", 또는 "감응신호"라고 쓴 표지판이 설치되고 있다. 감응신호의 보급이 활발해졌음에도 전국적으로 도안이 통일되어 있지 않고 지자체 설치기관마다 중구난방이었는데 2024년 6월 말 경찰청에서 도로교통법 시행규칙을 개정하면서 9월부터 전국 표준 규격이 제정되었다.
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| 표지판 | 노면표시 |
2. 도입 이유
농촌과 도시 외곽 지역의 국도나 지방도와 같은 도로에서는 통상적으로 양방향 직진 통행량이 압도적으로 많고, 부도로를 직진하거나 주도로와 부도로 사이를 좌회전[1]하는 통행량은 주도로의 직진 통행량에 비해서 매우 적다. 그런데 기존의 신호등은 대부분 주기가 고정되어 있어서 좌회전 신호가 매 주기마다 한번씩 현시된다. 그런데 매번 좌회전 신호가 현시될 때마다 항상 좌회전을 하는 차량이 있으리라는 보장이 없다. 마찬가지로 교외 지역에서는 보행자의 통행량이 매우 적으므로 무의미하게 횡단보도의 신호만 켜지고 주도로의 직진류 자동차들이 멈춰 있는 상황이 많이 나타난다.좌회전 차량이나 보행자가 없는데 신호등이 좌회전 신호나 보행신호를 표출한다면 통행량의 큰 비중을 차지하는 직진 차량이 불필요한 신호대기를 해야 하고 시간 낭비 뿐만 아니라 잦은 가감속으로 인한 연료 낭비와 후방 추돌 사고로 인한 사회적 비용이 증가하는 단점만 낳게 된다.
그러므로 좌회전 차량이나 보행자가 없는 경우에는 좌회전 신호 또는 보행자 신호를 생략하고 계속해서 주도로의 녹색 직진 신호만 보장하면 교차로 통행의 효율성과 안전성이 상승하는 효과가 있다.
좌회전이나 보행자 통행량이 아주 적을 때에는 각각 비보호 좌회전을 도입하거나 횡단보도를 무신호 횡단보도로 운영할 수도 있지만 비보호 좌회전의 경우 신호에 의한 보호를 받지못해 좌회전 방법을 모르는 경우 마주오는 차량과 충돌할 수도 있고 횡단보도의 경우에는 운전자들의 보행자보호원칙 준수율이 낮거나 횡단보도가 지나치게 넓고 자동차의 통행 속도가 높으면 자동차가 보행자를 위해 멈춰주는 상황을 기대하기가 어렵고 사고에 취약한 보행자가 위험해질 수 있으므로 비보호 좌회전이나 무신호 횡단보도로는 안전 확보를 신뢰하기 힘든 장소에서 좌회전 감응 신호기나 보행자 작동 신호기가 사용된다.
감응신호는 설치비용과 유지비용이 만만치 않기 때문에 비보호 좌회전이나 무신호 횡단보도로 운영하더라도 안전상 무리가 없는 곳에서는 굳이 돈들여 감응신호를 설치할 필요가 없다.
또 좌회전 자체를 막아 버리고 우회도로 개설이나 아니면 우회전 후 유턴할 수 있는 공간을 만들기도 한다. 새로 짓는 국도들은 아예 다이아몬드 입체교차로 형태로 입체화 되는 추세다.
3. 감응 원리
좌회전 감응 신호는 카메라를 이용한 영상 분석 기법이나 아스팔트 아래에 루프 코일 또는 무게 감지 센서를 매설하여 자동차의 유무를 파악한다. 이륜자동차와 같이 바닥 면적이 좁거나 무게가 가벼운 차량들은 기존의 장치에 의해 감지되기 힘든 경우가 생기는데 이를 대비하여 이륜차 전용 감지기를 추가로 매설하기도 한다.- 루프검지기
- 초음파검지기
- 적외선검지기
- 영상검지기
- 비콘검지기
자동차가 감응 위치에 똑바로 정지하지 못하는 경우 감응이 불가능해 신호가 바뀌지 않는다. 정지선을 벗어나서도 안되고 너무 멀리 떨어져서도 안된다. 감응 신호가 설치된 교차로에는 감응 센서의 위치를 표시하는 교통노면표시가 그려져 있다.
보행자 감응 신호는 보행자 작동 신호기라는 것이 있는데 말 그대로 보행자가 직접 스위치를 누르는 방식이다. 최근에는 카메라를 이용하여 보행자의 유무를 파악하여 자동으로 보행 신호를 제공하는 감응 신호도 도입되고 있다.
4. 오해
감응 신호는 자동차가 정차하자마자 신호를 바꿔주는 시스템이 아니다. 자동차가 없을 때 생략되던 신호를 되살리는 것뿐이다. 따라서 해당 주기가 돌아올 때까지 1분 이상 기다려야 하는 경우가 있다. 자동차가 오래 정지하고 있는 상황은 감응 센서가 고장난 것이 아니라 좌회전 신호까지 아직 시간이 남았기 때문이 그런 것이다. 같은 원리로 보행자 작동 신호 또한 보행자가 버튼을 누르자마자 신호가 바뀌는 것이 아니라 스킵된 보행자 신호가 다시 돌아올 때까지 기다려야 한다.그래서 좌회전하는 차량 입장에서는 감응신호를 도입하든 말든 좌회전 대기 시간이나 신호에 멈출 확률은 동일하다. 감응신호는 직진하는 자동차를 위한 것이기 때문이다.
만약 좌회전 감응 센서에 서자마자 신호가 바뀌거나, 보행자 버튼을 누르자마자 보행신호가 켜진 것은 그냥 우연히 스킵 직전의 신호가 스킵 되지 않고 현시된 것에 불과하다.
만약 아래 표와 같이 80초 동안 주도로 직진, 그 다음 20초 동안 주도로 좌회전, 그 다음 20초 동안 부도로 좌회전을 반복하는 삼거리 교차로가 있다고 치자.
| 시간 흐름 | 감응 전 | 감응 후 |
| 00초 ~ 80초 | 주도로 직진 | 주도로 직진 |
| 80초 ~ 100초 |
주도로 좌회전<스킵> 주도로 직진 |
주도로 좌회전 |
| 100초 ~ 120초 |
부도로 좌회전<스킵> 주도로 직진 |
부도로 좌회전 |
주도로에서 좌회전하려는 자동차가 14초 경에 도착했다면, 이 신호는 80초에 좌회전이 현시되므로 약 66초를 기다려야 한다. 만약 이 자동차가 75초 경에 도착했다면, 5초만 기다렸다가 좌회전을 할 수가 있다.
좌회전 차량이 없다면 이 신호는 좌회전 신호를 생략하고 주도로 직진 신호만 제공할 것이다.
보행자 신호 역시 마찬가지다. 100초 동안 주도로 직진, 그 다음 40초 동안 보행자 신호를 주는 단일로 횡단보도가 있다고 치자.
| 시간 흐름 | 감응 전 | 감응 후 |
| 00초 ~ 100초 | 주도로 직진 | 주도로 직진 |
| 100초 ~ 140초 |
보행자 신호<스킵> 주도로 직진 |
보행자 신호 |
보행자가 5초 경에 작동 버튼을 누르면 이 보행자는 보행자 신호가 켜질 때까지 95초를 기다려야 할 것이다. 만약 보행자가 95초 경에 작동 버튼을 누르면 이 신호는 5초만에 바로 횡단보도를 열어줄 것이고[2], 만약 보행자가 버튼을 누르지 않으면 직진 신호만 제공할 것이다.
스킵된 신호가 감응 후 복원 된 후에는 감응신호가 통과하려는 차량의 수를 세는데, 대기차량이 적으면 그 만큼 시간을 짧게 부여하고 바로 직진신호로 환원되며, 대기차량이 많으면 원래신호보다 몇초 정도 조금 더 연장해주기는 한다. 하지만 기본적인 원칙은 '좌회전신호의 생략'에 있지, 사람들이 오해하고 있는 '좌회전신호 즉시 전환'이라는 개념은 없다.
이러한 체계이다보니 실제 운전자들은 효과를 체감하지 못하는 경우가 부기지수이다. 일단 감응신호로 운영되는 곳에서 부도로의 운전자나 주도로에서 좌회전하려는 운전자는 감응신호가 운영되든 말든 지체시간이 감소된 점이 하나도 없다. 감응이 되면 그냥 생략되었던 신호가 부활하는 것 뿐이니 일반신호일 때와 다를게 전혀 없다. 실질적인 효과를 체감하는 것은 좌회전 신호를 생략해 최대한 직진을 보장받는 주도로 직진 운전자들이다. 그런데 감응표지는 다수의 주도로 직진 운전자들이 아니라 소수의 부도로 운전자나 주도로 좌회전 운전자만 보게 된다. 즉, 감응 표지를 보는 소수들은 효과를 보는 것이 전혀 없고, 정작 효과를 보는 다수 운전자들은 감응 표지를 볼 필요가 없으니, 그 교차로가 감응신호로 운영되더라도 운전자들은 감응신호의 효과에 시큰둥할 수 밖에 없다. 실제로 감응신호를 운영하게 되면 지체시간 감소, 신호대기 감소 등의 효과가 발생하는 것은 분명하지만, 운전자들에게 이를 홍보하는 것이 특성상 어렵고, 오히려 앞서 말한 감응신호의 운전자들의 오해 때문에 '감응신호가 고장났다.', '센서가 불량이다.'와 같은 불만만 나오는 것이다.
다만, 보행자 신호의 경우 드물게 특정 시간대(출퇴근 등)에만 통행량이 매우 급증하는 곳에 설치된 보행자 작동 신호기의 경우 체감 효과를 보는 경우도 있긴 하다. 작동 원리는 똑같은데, 원래 신호주기가 매우 짧은 경우. 사거리 아닌 단순 횡단보도에 20초마다 (차량 정지 & 보행자 횡단), (차량 통행 & 보행자 정지) 신호가 반복되는 주기인데, 이걸 생략해서 (간이역에 기차가 서는 시간대가 아니라던지 등의 이유로) 보행자가 없으면 연속적인 차량통행이 가능하게 한 경우. 인적이 드문, 기차가 하루에 3~5대 쯤 설까 말까 하는 시골 간이역 근처 국도에서 이런 걸 드물게 볼 수 있다. 보행자 입장에서는 물리적으로 신호대기시간이 짧아지는 건 아니나, 원래 신호주기가 워낙 짧다보니 평균 10초 정도면 신호가 나서 체감상 버튼 누르고 오래 기다리지 않는 것처럼 느껴진다. 미국이나 유럽의 대도시 등지에 있는 물건도 같은 원리로 신호생략이 되지 않는 경우 사거리가 아닌 단순 횡단보도는 통상의 신호주기가 20초, 심하면 10초 단위로 되어 있는 물건들도 있어서, "체감상" 빨리 건널 수 있는 것처럼 느껴지게 만들었다고 한다.
다만, 서양 선진국도 과거처럼 무분별한 보행자 작동 신호기 떡칠 대신에, 수요의 변화가 크지 않거나, 사거리 같은 곳은 버튼만 남긴 채 회로를 끊고, 자동신호로 대체하는 추세이긴 하다. # 뉴욕시의 어느 구(보로, Borough)는 70%가 자동신호로 대체되어 보행자 작동 신호기로써의 기능을 하지 않는 가짜 버튼이라고. 하나 철거하는 데에 각종 행정절차와 인건비로 400~500달러가 소요되는데, 이게 구역(보로) 안에만 3750여개나 깔려 있는데다, 그냥 내비둔다고 문제가 생기는 건 아니다 보니 그냥 회로만 끊어버린다고. 자동차 중심 문화의 발상지인 미국은 차량통행 우선주의를 오랜 시간 끌었던지라, 도시 내 "모든" 횡단보도를 보행자작동신호기 아니면 신호등 없는 횡단보도 둘 중 하나로 운영하는 곳이 상당히 많다.
사실 이건 도로 중앙과 각 횡단보도별로 깃발 신호를 쓰던 19세기 북미권의 경로의존성이 남은 거기도 하고. 이 때는 전자식 신호등 대신에, 길을 건너려는 사람이 있으면 횡단보도의 교통경관이 깃발 신호를 보내고, 이걸 보고서 도로 중앙의 경찰관이 수신호로 차량 통행을 제어했다고 한다. 이 시스템이 20세기 초 그대로 자동화되면서 도로 중앙의 경관이 전자식 신호등과 신호제어기가 되고, 각 횡단보도의 깃발 든 교통경찰이 보행자 작동 신호기의 작동버튼으로 치환된 것.
5. 감응시스템의 종류
5.1. 완전감응제어
모든 방향에 감지기를 설치하는 방식이다. 교통수요가 많지만 그 교통량의 패턴이 불규칙하여 예측하기 힘든 경우에 유리하다.5.2. 반감응제어
주도로와 부도로가 만나는 교차로에서 주도로의 직진 통행량이 압도적이고 부도로로 진입하거나 부도로에서 진출하는 통행량이 미미할 때 사용되는 방식이다. 검지기는 주도로의 좌회전차로와 부도로의 좌회전 차로에만 설치된다.5.3. 교통량 밀도 제어
교차로에 접근하는 속도가 빠른 도로에서 가장 이상적인 방법이다. 감응수요에 따라 최소녹색시간을 실시간으로 변동하여 적용한다. 예를 들어 이전 주기에서 계측된 차량의 수만큼 녹색시간을 줄이거나 늘여 다음 신호에 반영한다.6. 감응제어운영방법
6.1. 최소녹색시간
녹색시간의 초기 부분으로 정지 신호동안 정지선와 검지기 사이에서 대기하던 차량을 모두 통과시킬 수 있는 최소한의 시간이다.6.2. 진행연장시간
검지기에서 교차로까지 통행을 보장해주는 시간으로, 초기녹색시간 후에 차량이 감지되는 경우 녹색시간을 연장하는 것이다.6.3. 최대녹색시간
최대로 줄 수 있는 녹색시간을 말한다. 한 쪽 방향에 계속해서 녹색시간을 현시하면 다른 방향에서는 차량이 누적되어 지체시간이 늘어나므로 무한정 녹색시간을 제공할 수 없다. 최대녹색시간이 지나면 바로 다른 방향의 진행을 허가하는 신호로 전환된다.7. 참고자료
- 국도감응제어시스템 설치기준 정립, 고광용, 도로교통공단 교통과학연구원, 교통기술자료집 2015-2, 통권 제36호
8. 둘러보기
[1]
대한민국에서는
적신호시 우회전이 합법이므로 우회전 통행량은 무시한다.
[2]
99초 경에 버튼을 누른다면 1초만에 보행자 신호로 바뀔 것 같지만 녹색신호와 적색신호에는 3~5초 가량의 황색신호까지 있음을 고려할 필요가 있다.