도로 경사각 측정, 부암동 경사각, 경사도

도로의 경사각를 측정하기 위해서 디지털 방식인 스마트폰과  아나로그 방식인 각도기를 이용하는 두가지 방법으로 측정하여 오차를 최대한 줄이면서 비교해봤습니다.

경사도를 자전거에서 바로 측정하기 위해서 자전거 리어케리어 좌측에 문방구에서 판매하는 일반적인 각도기를 임시로 달았습니다.

각도기의 중심부분에 실을 달고 추로 적당히 집게를 매달았습니다.

자연스럽게 중력에 의해서 각도기의 90도에 해당 하는 부분에 실이 지나도록 잘 고정합니다.
이로서 무식하지만 간단하고 고장이 없는 확실한 아나로그 측정기구가 완성 되었습니다.

디지털 측정에 사용할 스마트폰은 갤럭시S로 OS에서 센서 자체를 캘리브레이션 할 수 있는 기특한 기능이 있습니다.
캘리브레이션이 필요한지 확인해보기 위해서 아이패드와 비교해봅니다.
아이패드도 뒷면이 둥글고 갤럭시S도 뒷면 밑부분이 약간 튀어 나와 있지만 그걸 감안해서 최대한 수평인 곳에서 측정하는 것이고 정밀한 측정을 하는게 아니라서 무시해도 좋을 정도의 약간의 오차는 있습니다.

측정시 도로의 작은 홈이나 요철로 인한 오차를 줄이기 위해 스마트폰을 30cm 정도의 판위에 올려놓고 측정했습니다.

갤럭시S와 아이폰3GS 와도 비교를 해봅니다.
역시 큰 오차는 안나지만 ± 1도 정도의 오차는 발생할 수 있을것 같습니다.

이제 본격적으로 도로 경사도를 측정하기 위해서 부암동으로 가보기로 합니다.
자하문터널 북쪽의 하림각(AW컨벤션센터) 건너편에서 부터 지도상의 동그란 지점 각도를 측정해봅니다.

부암동을 오르기 전 업힐 시작 위치를 알수 있게 골목 앞에서 바라본 모습으로 정확히 AW컨벤션센터(하림각)  건너편입니다.

하림각에서 건너편을 바라본 모습니다.
신도수퍼마켓과 현대자동차 사이의 골목길로  첫번째로 측점할 A지점이 보입니다.

A지점으로 갤럭시S로 16.5도 정도가 나옵니다.
출발부터 조금 각도가 있지만 거리가 짧습니다.

B지점으로  갤럭시S 10.9도 / 각도기 13도 정도 나옵니다.
이부분은 스마트폰을 잘못 놓았거나..
아니면 스마트폰의 각도는 판자 길이 만큼의 평균 각도이고
각도기는 자전거 앞바퀴와 뒷바퀴가 놓인 위치에 따를 평균각도 이기 때문에 다른곳보다 많은 오차가 발생한것 같습니다.

언덕이다 보니 자전거를 세워두면 미끄러져서 출발전에 급히 수동 브레이크 잠금장치를 채택했습니다. 아주 잘 동작합니다.
뭐 별건 아니고요.  양쪽 브레이크 레버를 신발끈으로 감아서 브레이크가 작동하게 한거죠.

C지점입니다.
왼쪽으로 약간 휘는 도로인데 경사도는 측정한 곳보다 약간 윗쪽이 높고 차도 쪽이 낮습니다.
그래서 평균치 정도의 위치에서 측정했습니다.
갤럭시S 18.1도 / 각도기 18도 정도로 거의 오차가 없습니다.

D지점입니다.
이곳은 바로 밑이 건물 입구라 비교적 편탄하다가 다시 경사가 시작되는 지점이라
우측 도로중앙 보다는 경사각이 더 나오는 곳입니다.

부암동 코스 중에서 짧은 거리에서 최대 경사각이 나오는 지점이 아닐까 합니다만
그래도 도로 중앙쪽은 이곳보다 각도가 낮으니 그냥 순간 최고 각도로 참고로만 보기 바랍니다..
갤럭시S 22.1도 / 각도기 22도 정도로 거의 오차가 없습니다.

E지점입니다.
이곳이 차로 오를때 적용되는 평균 각도 정도일듯 합니다.
갤럭시S 16.6도 입니다.

F지점 입니다.
도로 중앙으로 다닐 때 최고 값 정도 될듯 합니다.
갤럭시S 19도 입니다.

전체적으로 도로의 중앙으로만 주행했을때 순간 최고 19도 정도가 최고 각도일것 같고
코너일때 안쪽 계단(인도?) 최고 각도는 22도 정도로 보면 되겠지만, 이건 어디까지 순간 최고치이니 무시하고,

도로 중앙기준으로 급경사 부분만 평균을 내보면 16도 정도로 생각하면 될것같습니다.

이후는 도로는 거의 10도 정도 밖에 안되어 측정에서 제외 했습니다.

F지점에서 밑을 내려 봤습니다.
경사각 평균 16도 이하 인데 언덕 위에서 내려다 보니 밑에서 올려볼 때 보다 상당히 경사가 심해 보이기는 합니다.

D지점으로 내려오니 비가 내리기 시작해서 가방에 레인커버 씌우고 하산을 준비하고 있는데 피자 배달용 50cc 스쿠터가 저 밑에서부터 올라오기에 관심있게 지켜봅니다.
제가 서있는 D지점 바로 밑에서 멈추기에 뒷집에 배달 가나 했더니 여기가 아니였던지 다시 출발하려 합니다.
밑에서 부터 탄력을 받아서 올라왔으면 그나마 쉽게 올라갔을텐데…쯧쯧..

대림 메이져 계열의 A-four 50cc 스쿠터 같던데, 그나마 2스트로크 엔진라고 해도 언덕에서 멈췄다 출발하는 것이니 풀스로틀로 RPM을 충분히 올리고 출발해야 원심력에 의해 무브볼이 동작해서 벨트 걸리고 후륜에 동력이 충분이 걸릴텐데

이분은 제가 서 있던 D지점의 약간의 평지를 이용해서  그냥 출발합니다.
역시 바로 출력 떨어지고 거의 걸어가는것보다 느리게 한참을 저렇게 빌빌거리며 지그재그로 간신히 올라가는 모습을 보니 뒤로 넘어질가봐 어찌나 불안하던지 막 뛰어 가서 뒤에서 밀어 주고 싶더군요

승용차나 메뉴얼 바이크는 상관없지만 50cc 스쿠터류는 중간에 멈추지 말고 한번에 오르고
무거운 짐을 싣은 화물차는 이 코스 보다는 좀 돌더라도 자하문터널 위의 창의문쪽으로 오르는게 좋을것 같습니다.

이상으로 도로의 경사각를 측정해 봤는데 이면도로의 짧은 구간이라도 20도가 넘는 도로는 거의 없다고 봐야 될것 같고 일반 큰 도로는 보통 10도 전후의 경사가 일반적인 것 같습니다.

그리고 도로표지판은 경사각(각도)으로 표기하는게 아니고 경사도(경사율 %)로 표기(수직 높이 / 수평 길이 * 100) 된다는걸 주의 하기 바랍니다.  즉, 경사도(경사율) 100%는 경사각 45도 입니다.

경사도 30% 는  수평거리로 100m를 갈 때 수직(높이) 거리를 30m 가는 직각삼각형으로 이해 하면 됩니다

이를 각도로 변환하면 경사도 30% =  tan^(-1)(30/100) = 경사각 16.699도 입니다.

평균값이니까 급경사후 완만한 경사가 나오는 도로일경우 수평거리를 얼마로 잡느냐에 따라서 실제 급경사 각도보다 더 적게 보일수도 있습니다.

실제로 이 부암동 코스도 초반 몇미터는 급경사 이후 완면하다가 다시 급경사, 그리고 마지막은 완만한 경사이기 때문에  하림각 부분부터  정상인 백사실 계곡 입구까지 약 380m를 기준으로 잡은 경사도는 얼마 안되는 결과가 나옵니다.

경사도와 경사각 비교

100% = 45도 / 40% = 21.8도 / 35% = 19.3도 / 30% = 16.7도 / 25% = 14도 / 20% = 11.3도 / 15% = 8.5도 / 10% = 5.7도 / 5% = 2.9도