운영 및 유지관리 문제는 몇년전 위원회의 이름을 “도로터널 운영”으로 바꾸었을 정도로 PIARC 위원회의 중요하게 다루고 있는 사항이다.
운영 및 유지관리 활동은 다음의 3가지 주요한 활동으로 나뉘어진다.
효율적인 운영과 터널을 책임지고 비상상황을 관리하는 서로 다른 회사들 간의 협력적인 환경이 터널 내 안전과 이용객의 편리성, 평상시와 사고시의 운영에 대한 안전성을 보장한다.
유럽 기준인 Directive 2004/54/CE “유럽 내 도로터널 네트워크에 대한 최소 안전 요구조건” 에 따르면 안전은 구조나 장비의 문제로 한정되지 않는다고 명시하고 있다.
도로터널의 성공적이고 효율적인 운영 및 유지관리를 위하여 안전하고 일관된 대응(4.1절 운영 업무)을 취하기 위한 운영팀과 교통 소통을 책임지는 조직이 설립되어야 한다. 터널 이용객에게 제공되는 안전도는 터널의 특성에 따라 크게 좌우되며, 운영절차와 터널의 운영담당자에 의해서도 크게 좌우된다.
이 업무를 담당하는 사람들과 그들의 역할이 상당히 다르게 때문에 터널을 담당하는 사람들이 하나의 조직에 속해있을 필요는 없다. 예를 들면, 교통경찰은 일반적으로 교통에 대한 책임을 지지만 가끔은 도로 관리자에 의해 그 역할이 수행되기도 하고, 사설회사나 조직에 맡겨지기도 한다. 또한 다른 임무들(예를 들면 교통 관리)이 다른 많은 기구(운영관리요원, 경찰, 하도급사)에 의해 수행될 수도 있다. 터널의 운영과 협력의 수준(4.2절 터널 운영자들과 그들간의 협력)을 높이기 위해 관계자들의 반응 속도를 향상시키기 위해 연관된 역할과 책임을 명확히 규정되어야 한다.
다른 기관(조직)과의 협력을 위하여 운영 조직은 각각의 경우에 대하여 간단하고 직관적이어서 모든 조직원들이 명확히 이해하고 비상상황에서도 정확히 운영 가능하도록 명기된 절차와 규약을 가지도록 정의되어야 한다.
운영 조직은 터널마다 매우 다를 수 있으므로 일반적으로 모든 조직체계를 정의하는 것은 매우 힘들다. 그러나 각각의 터널이나 터널을 그룹화하여 평가하고 평상시와 비상시를 대비하여 조직을 구성, 운영하는 것이 편리하다. (4.3절 운영 조직)
또한 최소 운영조건과 응급 대응계획을 가진 표준 운용절차를 가지는 것이 필수적이다. 다양한 형태의 사고에 적절히 대응하기 위한 정확한 절차를 규정하는것이 발생 가능한 터널 비상상황에 대한 운영계획을 수립하는 중요한 시발점이다. (4.4절 운영 지침, 최소 운영 조건, 비상 계획)
터널 유지관리측면에서 일일운영 관리는 많은비용과 자금을 필요로 한다. 사실 터널은 도로 네트워크로 운영되는 많은 요소들 중 가장 값비싼 요소이다(필요 에너지와 인원, 모니터링 등). 터널내 각각의 비용 요소들에 대한 정의와 최적화는 PIARC 터널 위원회에 의해 비용을 줄이기 위한 제안이 이루어져왔다. 도로 네트워크의 적절한 운영이라는 관점에서 에너지의 효율적 이용과 에너지 소비량의 점진적인 축소가 고려되어야 한다. (4.5절 운영 비용)
마지막 목적은 고객들에게 적절한 수준의 서비스와 품질을 보장하는 것이다. 목적의 달성여부는 자연환경과 모든 시설물 및 장비의 성능에 전적으로 의존된다. 장비의 성능은 장비를 운용하는 터널 운영요원에 의해 좌우되기도 한다. 그래서 터널 운영조직의 핵심이라 불리는 운영관리요원은 채용시에 적절히 선택되어야 하고 실무에 투입되기전에 그들의 경력에 근거하여 잘 훈련되어야 한다. (4.6절 요원의 선발, 훈련 및 모의훈련)
터널의 교통 용량이나 안전도는 도로 네트워크의 특성이 바뀌고 교통 자체의 진화(교통량이 적은 쪽으로 찾아가려고 하는 속성)에 의해 영향을 받게 된다. 터널 운영자는 가끔 이런 변화에 상응하기 위해 시스템이나 운영기준을 변경하기도 한다. 터널 운영방법을 끊임없이 그리고 체계적으로 향상시키기 위해 다양한 정보와 피드백을 이용하여 터널내 변화와 사고를 모니터링하는 과정이 이루어져야 한다.
운영자는 개선을 위한 결정을 하기위해 운영 경험에 대한 피드백을 받아야 한다. (4.7절 운영경험과 사고로부터의 피드백)
구조적인 부분과 기술적인 장비들은 터널의 설계된 안전표준을 지키기 위해 정기적인 유지관리가 필요하며 이를 통해 공공의 주행 안정성을 확보할 수 있다.(4.8절 장비의 유지보수) 터널의 일반적인 권고사항은 특별한 기능과 설치된 장비들에 따라 달라진다.
터널의 장비가 더 이상 운영 요구조건이나 법적인 요구조건, 교통량 변화나 환경 변화에 따른 변경에 대응하지 못할 경우 터널을 업그레이드 하거나 새로이 정비하는 것이 필요하다. 기존 터널을 재정비하는 경우 도로 네트워크를 관리하기 위한 설비와 장비의 신뢰도, 내구성, 생애주기비용에 대한 정의와 판단이 권고된다. (4.9절 유지관리와 개보수 작업중의 운영)
4장은 보통이나 대규모 교통량을 가지는 중규모에서 장대터널까지를 대상으로 비상상황에 대한 즉각적인 외부개입이 가능한 위치에 있는 터널에 대한 내용을 다루고 있다. 이 터널들은 하나의 터널이나 터널들의 그룹이 하나의 도로네트워크를 구성할 때 하나의 운영조직에 의해 운영된다.
4.10절 짧은 터널/교통량이 매우 적은 터널은 길이가 짧거나 매우 적은 교통량을 가지는 터널, 인구 밀도가 작은 지역의 분포된 터널을 대상으로 한다.
본 장은 C4 위원회(2008-2011) 의 소그룹 1에 의해 쓰여졌다.
일반적으로 터널은 도로 네트워크의 일부로 간주되며, 적정하거나 그보다 높은 수준의 안전도를 제공할 수 있어야 하지만, 브레이크 파열이나 사고, 화재 등의 특정 여건에서 개방된 공간보다 더 심각한 위험을 초래할 수 있는 잠재적인 요소를 가지고 있다. 추가적으로 터널은 종종 도로 네트워크의 병목현상을 유발하거나 터널의 일방향 혹은 양방향 통제에 따른 교통 장애의 중심부가 되며, 장거리 여행객들이 다른 우회도로를 찾게 만드는 경우가 생긴다.
이런 이유로 운영자와 도로 관리청은 도로터널에 대해 끊임없고 안전한 운영을 보장해야 한다. 이를 위하여 이용객에게 법이나 규정에서 요구하는 엄격한 기준을 적용하여 터널의 서비스수준과 안전을 보장하여야 한다.
국가 규정에 의하면, 터널의 운영자와 교통 경찰관은 (터널로 통하는 경로와) 터널내의 교통을 관리하여야 한다. 특별히, 그들은 터널내의 이용객과 작업자(운영관리요원과 하도업자 등)에 대한 안전을 제공하여야 한다. 몇몇 국가에서는 교통 경찰관이 교통관리와 도로순찰을 전담하고, 운영요원은 유지관리와 터널장비의 작동, 교통감시 및 지원 등의 터널운영을 담당한다.
일반적으로 터널 운영요원의 통상적인 임무는 다음과 같다.
기술 리포트 05.13.B “도로 터널의 운영과 유지관리의 성공 사례”의 2장부터 4장까지는 이런 내용을 담고 있다.
도로 수송의 절차 관리는 매우 복잡한 업무이며, 터널 환경을 고려하면 더욱 복잡한 문제가 된다. 복잡성을 가지게 되는 이유는 터널 관리에 필요한 기술과 그 기술을 제공하는 사람들의 숙련도가 서로 다른 조직에 분산되어 속해있기 때문이다. 이런 문제점으로 인해 교통관리와 사고관리를 위하여 서로 다른 조직들의 명확한 업무분장과 효과적인 협업이 필수적이다. 협업은 지자체나 중앙정부의 지휘아래 절차의 조정과 조직내 운영협의체에 의해 승인된 최종 프로그램에 의해 이루어진다.
주관 운영사는 다음의 사항에 대해 협력이 필요하다.
기술 보고서 2007R04 “도로터널 운영요원의 조직화와 신규 채용, 교육에 대한 가이드”에서는 조직화에 대한 좀더 상세한 방법에 대해 정의하고 있다.
운영 업무(작동, 유지보수 등)는 다양한 터널에서, 심지어는 국가에 따라 매우 다른 업무를 수행하는 독립된 기관의 내부 조직에서도, 유사한 것으로 여겨지고 있으며, 다양한 임무가 운영자에 의해 수행되기도 하고 서로다른 기관(조직)에 맡겨지기도 한다. 하나의 기관에서 필요한 모든 인력을 보유하는 경우도 있고, 몇 개의 공공기관이나 사설기관에 의해 분산되어 수행되는 경우도 있다. 예를 들어 터널 소유주나 도로 관리청은 서로 다른 공공기관이나 사설기관에 터널의 건설과 운영(특정 운영관리를 포함한)에 대한 책임을 주기도 한다(유지보수 임무는 다른 계약자에게 넘어가기도 한다)
국가 규정과 각각의 터널에 대한 지역의 특별한 요구조건을 충족시키기 위해 사고관리에 대한 대응계획은 달라질 수 있다. 운영조직과 교통 경찰관은 지역 규정에 따라 달라질 수 있다.
나라에 따라서 규정이 매우 다를 수 있으나, 일반적인 운영자의 구조는 다음의 3가지 원칙으로 구성된다.
응급 구조대(드문 경우에 운영 직원의 일부가 됨)
기술 보고서 2007R04의 4장 “운영 요원: 임무와 장비”에 더 자세히 다루고 있다.
모든 터널의 운영자는 운영 지침이라고 불리는 명기된 절차를 만들고 업데이트 한다. 여기에는 서로 다른 내부 서비스 공급자들에 의해 구현되기 때문에 발생되는 터널과 도로 상황에 영향을 미칠 수 있는 모든 상황에 대한 위험과 목표가 정의되어 있다. 일반적인 사고, 심각한 사고, 응급상황 등 모든 운영조건이 이 절차서에 포함되어야 한다. 운영 지침은 연관되는 절차와 제약조건에 따른 기본적인 대응을 포함하고 있다.
운영 직원은 터널의 사고나 장비의 기술적 결함 등 모든 상황에 대해 응급 대응 계획을 가지고 있어야 한다. 이 계획은 일반적인 요구조건을 만족해야 하고, 사고나 장비 고장시 터널 운영자의 대응에 대한 최소한의 운영 절차와 지침을 포함해야 한다. 응급 대응 절차는 응급서비스나 구조서비스의 협조를 수반해야 하며, 자세한 내용은 국가규정이나 각 나라의 특별한 지침으로 정의되고, 터널의 기술적, 구조적인 형태에 맞춰져야 한다.
기술 보고서 2007R04의 4장 “운영 요원:임무와 장비”에 더 자세히 다루고 있다.
경험적으로 터널이 도로에 비해 킬로미터당 비용이 더 비싸다. 지하구조물의 경우 사건이나 사고, 화재상황에서 보호와 이용객의 탈출, 구조상황과 보통의 운영상태에서의 안전을 제공하기 위해 다양한 시스템과 장비가 설치되어있다. 이런 조치들은 상당한 투자비용의 증가뿐만 아니라 운영 및 유지보수 비용의 증가를 수반하게 된다. 운영자의 역할은 제한된 예산 범위에서 연속적이고 안전한 운영을 보장하는 것이다.
터널의 설계와 건설이 저급한 수준으로 이루어진 경우 높은 수준의 터널운영 기준의 운영비용의 최적화를 허용하지 않는다. 운영비용은 프로젝트의 다른 여러 단계와 작업의 실행에 주요한 영향을 미치므로 운영단계에서 문제가 부각되기 전에 적절한 해법을 찾아야만 한다.
운영 활동은 장비의 기대수명 저하를 초래하지 않도록 적정한 수준으로 설계되어야 한다. 일반적으로 터널 내부 장비의 수명은 부식성의 공기 환경에 의하여 다른 환경에 비해 짧아진다.
기술 보고서 05.06.B "도로 터널: 운영 비용의 절감"은 운영비용과 운영비용 절감을 위한 내용에 대해 자세히 나와있다.
운영요원에게 맡겨진 임무는 안전과 효율적 운영이라는 측면에서 매우 중요하다. 운영 시스템이 점점 더 복잡해지고, 운영상의 문제점이 기술적인 문제보다 더 중요하게 여겨지기 때문에 관련 기준들은 계속 변경되고 있다.
운영을 담당하는 요원은 다음의 요구사항을 만족하여야 한다.
채용 단계에서, 업무특성에 맞추어 요구되는 자격조건이 정의되어야 한다. 이들이 수행하는 임무가 모든 나라에서 유사하더라도, 모든 나라에서 같은 형태의 조직이 있어야 되는 것은 아니라는 것을 명심해야한다. 그럼에도 불구하고, 요구되는 기술과 태도는 유사하다.
직원의 교육과정(초기 또는 영구적인)을 설계하는 동안, 다음의 두 가지 문제가 해결되어야 한다.
교육의 내용에 대한 국가 규정이 없을 경우, 운영자는 그 터널의 구체적인 특성과 요구조건에 맞추어 교육 프로그램을 설계하여야 한다.
기술 보고서 2007R04 "도로터널 운영직원의 조직, 채용 및 교육에 대한 가이드"는 7장 “운영 직원의 채용”과 8장 “운영 직원의 교육”에서 채용과 교육에 관해 상세히 기술하고 있다.
운영자는 직원들과 그들이 설정한 절차의 효율성에 대해 정기적으로 평가할 필요가 있다. 따라서, 운영자는 직원들이 터널에 설치된 여러 장비들을 익숙하게 사용할 수 있는지, 특정 임무의 실행함에 있어서 발생 가능한 결함을 감지할 수 있는지 확인하여야 한다.
내부 연습뿐만 아니라 운영자와 비상 서비스(교통 경찰관, 운영자, 의료 서비스, 화재 및 구조 서비스 등)는 구조에 대한 합동 모의훈련을 할 필요가 있다. 모든 모의훈련의 결과는 분석되어야 한다. 만약 연습의 결과로 빈틈이 들어날 경우 계획은 수정되어야 한다
도로터널에서, 훈련은 터널 응급대응 체계의 하나로 고려되어야만 한다. 많은 국가에서 도로터널 안전 규정에 응급 대응훈련 주기를 규정하고 있고, 훈련의 내용에 대하여 규정하는 경우도 있다.
터널 운영자는 이런 훈련을 중요한 과제로 운영하고 있다.
기술보고서 2012R25EN “도로터널 응급대응 훈련의 모범 사례”에는 현재 응급대응 훈련분야의 전세계적인 경험에 대한 조사를 바탕으로 목표의 정의에서부터 준비, 실행, 훈련의 평가에 대한 가장 효율적인 방법에 대하여 단계별로 기술하고 있다. 또한 필요한 자원과 비용, 훈련시의 결과에 대한 실용적인 정보도 제공하고 있다.
사건과 사고로부터 취합된 데이터와 이 데이터의 분석은 터널의 운영기준 평가와 위험도 분석을 위해 필수적이다. 이 데이터는 터널의 계속적인 안전도 향상을 위해서 중요하며, 사건의 발생주기를 평가하는데 사용된다. 또한 사건의 결과에 대한 피드백을 제공하고, 안전조치와 장비의 효율성 및 효율적인 운영법도 제공하며, 터널 이용객의 실제적인 반응에 대한 추가적인 정보도 제공한다.
사건과 사고에 대한 데이터의 수집과 분석에는 다음의 두 가지 사항이 포함되어야 한다.
마지막으로, 계획단계에 있는 터널이나 운영중이기는 하나 아직 충분한 통계치를 가지고 있지 않은 터널의 위험도 분석에 유용한 정보(터널의 형태에 따른 국가적 통계치)를 제공한다.
특히 사건과 사고를 통해 얻어진 운영을 통한 교훈은 세심히 분석되어야만 한다. 비록 그 분석의 결과로 결함이 드러나더라도, 운영 지침이나 정책의 개선을 위한 기회를 제공한다.
기술 보고서 2009R08 3장 "도로터널 사고의 데이터 수집 및 분석"에 사건 및 사고 데이터의 분석에 대한 조건이 자세히 기술되어 있다.
터널의 생애를 통틀어, 운영자는 토목시설물 및 터널장비에 대한 유지보수를 수행해야 한다. 본 단락에서는 토목구조물의 유지보수에 대해서는 설명하지 않는다.
장비의 유지보수활동에 대해서는 두 개의 그룹으로 분류된다
안전과 관련된 필수적인 시스템이라면 가능한 예방적 유지관리를 수행하기를 권고한다. 예방적 유지관리는 터널의 교통차단에 관련된 다른 유지관리 작업과 병행하여 수행할 수 있다. 게다가 장비를 항상 좋은 조건으로 유지하는데 도움이 된다. 예방적 유지관리가 적절히 수행된다 하더라도, 장비의 교정작업은 피할 수 없다는 것을 알아두어야 한다.
통상 운영요원이 모든 유지관리 업무를 수행하지는 않는다. 운영자는 보통 계약자에게 위임하거나 다른 여러가지 이용 가능한 옵션을 적용하기도 한다.
기술보고서 05.06.B의 7장 “유지관리 비용”과, 기술보고서05.13.B의 4장 "유지보수 및 운영”, 기술보고서 2007R04의 6장 “운영 요원의 조직”은 유지관리에 대한 더 많은 정보를 볼 수 있다.
만약 연장이 몇백미터에 이르게 되면, 도로터널은 평상시나 정상 운영이 방해될 경우에 이용객의 안전을 보장하기 위한 장비들이 설치되어야 한다. 터널에 대한 전세계적인 안전수준을 확보하기 위하여 이런 장비들은 유지관리와 검사, 개보수등에 대하여 세심하게 고려되고 설계되어야 한다. 보고서에는 유지관리와 기술 점검에 대한 운영자와 운영조직을 위한 조언이 수록되어 있다.
기술보고서 2012R12EN “도로터널의 유지관리와 기술 검사 운영에 관한 제언”에는 장비에 대하여 필수적을 필요한 유지관리 운영방법에 대한 제언을 담고있다. 간단한 토목공학적인 요소들에 대한 매우 개략적인 리스트와 설명도 포함되어 있다.
기술보고서 05.06.B의 7장 "유지관리 비용"과 기술보고서 05.13.B의 4장 "유지관리 및 운영", 기술보고서 2007R04의 6장 "운영 요원의 구성"에 유지관리의 내용에 대한 더 많은 정보를 나타내고 있다.
터널의 길이가 수백미터를 넘어서게되면 일반적인 상황과 비상시에 고객의 안전을 보장하기 위한 장비를 설치하게 된다. 터널이 전체적인 안전망에 연관이 되기 때문에 안전장비의 선택과 설치에는 유지관리와 검사, 노후교체를 고려하여 세심히 고려되어야 한다. 위의 보고서는 유지관리와 기술적인 검사에 대한 운영자와 운영조직의 대한 제언을 주기위해 작성되었다.
기술보고서 2012R12EN "도로터널의 유지관리 및 기술적 검사 관리를 위한 제언들"에는 장비에 대한 유지관리업무 관리를 위한 제언들을 포함하고 있다. 가벼운 토목공학적 작업과 관련된 작업에 대해서는 간략히 나열 및 설명되어 있다.
생애주기비용(LCC)은 개별 터널의 소유주 뿐만 아니라 정부 부처에서도 매우 중요한 이슈가 되었다. 생애주기에 대한 명확한 지식은 시스템을 설계하는 초기단계에서 투자규모를 최적화하는데 도움을 주며, 기술장비의 유지관리 주기를 정하는데도 유용하다. 기술보고서 2012R14EN "도로터널 전자장비의 생애주기 특성"에는 장비의 설계와 유지관리 개념을 잡는데 LCC 특성이 어떻게 도움이 되는지 나타내고 있다. 투자에 대한 결정은 가끔 기술적인 측면에 의해 결정되고, 지난 몇년간 이러한 장비에 소요되는 비용은 급격이 증가되었음이 명백하므로, 이 보고서에는 재료의 생애주기 프로세스와 노화에 대한 이해에 도움을 준다. 보고서에는 LCC 특성에 대한 기본적인 지식을 제공하고있고, 이 지식은 향후 연구에 이용할 수 있다. 예를들면 온도와 같이 재료의 노화 프로세스에 중요한 영향을 미치는 주변의 조건들에 대해 특별히 초점이 맞추어져 있다.
이 보고서와는 반대로, 기술보고서 2016R01EN "터널 장비의 생애주기분석에 대한 주요사례"에는 어떻게 시스템적인 생애주기분석이 이루어져야 하고, 어떤 시스템 조건이 사용될 수 있으며, 서로다른 기준들이 어떻게 결합이 되고, 시스템분석을 위한 위험위주 방법이 적용될 수 있는지를 설명하고 있다. 다양한 조건들과 평가된 기준들의 조합이 합쳐져서 발생할 수 있는 문제점들에 대하여 특별한 고려가 있어야한다. 보고서에는 어떤 기준들이 종속성에 대한 체크가 되어야 하고, 어떻게 "직교성"이 이루어지는지에 대하여 명확히 설명되어 있다. "무작위 추출"방법이 검사량이 적은 항목에서는 적합하지 않다는 것도 설명하고 있다.
비슷한 장비를 가진 터널에서의 유지관리 업무는 유사하다. 그러나 높은 교통밀도와 (전용도로와 같은) 무정차 교통, 매우 긴 우회도로 등 특정 기능을 가지는 일부 터널에서 전면통제 혹은 부분통제를 하는것은 매우 힘들다. 이런 경우, 운영자는 유지보수 과정이 수행되고 있는 도중에도 일상적인 운영 수준을 유지해야 한다. 이때에는 특별한 조치를 적용하여 이용객의 안전과 유지보수 직원의 안전을 동시에 보장하여야 한다.
기술 보고서 2008R15의 2장 “도심지 근교 터널의 운영”에서 터널의 운영에 대한 조건을 정의하고 있다.
위에서 언급한 것과 같은 어려움이 쉽게 폐쇄할 수 없는 터널의 장비 개보수 시에 종종 만나게 된다. 유지관리 작업에 대해서, 이런 일들은 몇 주 또는 몇 달이 걸려야 완료된다. 결과적으로 더 정교한(가끔은 더 비싼) 처리가 계획되어야 한다.
기술 보고서 05.13.B 6장의 “터널의 혁신”에서 개보수와 관련된 양상을 논의한다.
4.1절부터 4.9절까지 언급했던 권고가 연장이 짧은 터널이나 교통량이 적은 터널, 인구 밀도가 낮은 지역에 흩어져 있는 터널에서는 적합하지 않을수 있고, 심지어는 시행하기 더 힘든 경우도 있다.
이런 특별한 터널들에 대해서, 각각의 터널(혹은 같은 도로 네트워크 상에 있는 터널 그룹)의 상세한 특징 분석은 다음과 같다.
이런 분석은 터널들의 특정 조건의 따라 가장 적당한 운영 시스템의 조직과 구현이 가능하게 한다.