공주시간과 공주거리

주행 중 운전자가 전방의 위험한 상황을 발견하고 브레이크를 조작하여 실제 제동이 걸려 자동차가 멈추기 시작할 때까지는 어는 정도의 시간이 걸린다. 이것은 인간의 인지반응특성과 관련이 있다. 인간이 특별한 사상이나 위험을 시각적으로 인식하고, 그 사상이나 위험을 식별하고 이해하는 데에는 일정한 시간지연이 발생한다. 이것을 지각지연시간이라고 한다. 또한 식별 또는 이해한 상황에 대하여 어떻게 대처할 것인가에 대한 의사결정을 하고, 실제 근육을 움직여 동작을 수행하는 데에도 일정한 시간지연이 발생한다. 이것을 반응지연시간이고 한다. 이와 같은 인간의 인지반응과정을 4단계로 구분하여 PIEV과정이라고도 한다.

Perception : 지각, 상황 또는 위험을 인식하는 것.

Identification : 확인, 상황 또는 위험을 식별 · 이해하는 것.

Emotion : 의사결정, 어떻게 반응할 것인지에 대하여 결정하는 것.

Volition : 반응(reaction), 의사결정에 대한 동작의 수행

이와 같이 인간이 어떤 사상에 대하여 인지하고 반응하는데에는 일정한 시간이 소요된다. 따라서 운전자가 위험을 느끼고 브레이크를 조작했다 하더라도 실제 제동효과가 나타나 감속이 이루어지기까지는 필연적으로 제동지연이 나타날 수 밖에 없다. 이 제동지연시간을 자동차공학 또는 교통사고공학에서는 공주시간이라는 개념으로 표현하며 공주시간동안 진행한 거리를 공주거리라고 한다. 공주시간은 인간 고유의 인지반응특성과 브레이크장치의 조작특성을 조합한 지연시간으로 통상 위험을 인지하고 오른발이 가속페달에서 떨어질때까지의 시간(t1)과 오른발이 가속페달에서 떨어져 브레이크페달로 옮겨지는 시간(t2), 그리고 제동페달을 밟기 시작해 실제 제동력이 발휘되기까지의 시간(t3)으로 구성되어 있다. 다양한 조사에 의한 평균치는 대략적으로  t1은 약 0.4~0.5초, t2는 약 0.2~0.3초, t3은 약 0.1~0.2초 정도 이므로 전체 공주시간은 약 0.7~1.0초 이다. 물론 이 공주시간은 개개인의 인지반응특성이나 피로도, 신체적, 정신적 상황에 따라 개인차가 있을 수 있고, 브레이크장치의 구조 및 작동특성 등에 의해서도 달라질 수 있는 성질의 것이나 실제 교통사고공학 분야에서도 안전을 고려한 실무적인 평균치로서 약 0.7~1.0초로 보는 경향이 크다. 

공주시간(t)의 구성 = t1 + t2 + t3

t1 : 위험을 인지하고 오른발이 가속페달에서 떨어질때 까지의 시간

t2 : 오른발이 가속페달에서 떨어져 브레이크페달로 옮겨지는 시간

t3 : 제동페달을 밟기 시작해 실제 제동력이 발휘되기까지의 시간

그러므로 공주시간을 약 1.0초로 가정할 때 주행속도에 대한 공주거리는 10km/h >2.8m, 20km/h>5.6m, 30km/h>8.3m, 40km/h>11.1m, 50km/h>13.9m, 60km/h>16.7m, 70km/h>19.4m, 80km/h>22.2m, 90km/h>25m, 27.8m, 110km/h>30.5m, 120km/h>33.3m, 130km/h>36.1m, 140km/h>38.9m, 150km/h>41.6m 가 된다. 즉, 속도가 빠를수록 제동지연거리인 공주거리는 점점 길어진다는 것을 알 수 있다. 그리고 공주거리가 길어지면 위험에 대처하여 안전하게 정지할 수 있는 안전정지거리(safety stopping distance;공주거리+제동거리)도 비례하여 증가되므로  고속주행상태에서는 그 만큼 위험에 대한 회피/방어능력이 떨어지며, 충분한 안전거리를 확보해야만 하는 것이다.

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