아스팔트 콘크리트 포장의 주요 파손 형태는 균열과 변형으로 나타나며, 균열은 다시 피로균열, 저온균열, 종방향 균열 및 시공이음부 균열로 구분할 수 있다. 이러한 균열을 통해 포장층으로 수분 유입이 가능하며, 포트홀과 같은 추가적인 포장 파손을 발생시키거나 균열의 진행 속도를 가속화 시킬 수 있다. 따라서 도로 포장의 유지관리 측면에서 적절한 시점에 균열의 유지보수를 수행한다면, 전단면 보수를 수행하지 않고도 포장의 수명을 연장 시킬 수 있다. 균열 보수 방법으로 아스팔트 바인더 또는 고무 계열의 재료를 사용하여 보수를 수행하지만 이러한 보수 재료들은 가열을 통한 작업 속도 및 소규모 균열에 대한 경제성이 낮다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리머 개질 아스팔트 계열인 우레탄 개질 아스팔트 바인더를 통해 균열 보수를 상온에서 수행할 수 있는 재료를 개발하고자 도로 현장의 균열 파손부에 균열 보수 시험 시공을 수행하였다. 균열 보수는 서울과 경기도 수원 지역에 각 1개소씩 2개소에 대하여 2013년 4월에 시공하였으며, 7개월 공용 후 현장 점검 결과 일부 균열 실링 보수 부위에서 균열이 발생한 것을 확인 할 수 있었다. 현장에서 관찰된 실링 보수 재료의 균열은 우레탄 개질 아스팔트 바인더의 건조 수축보다 동절기 아스팔트 콘크리트 포장 표층의 수축에 의한 것으로 사료되며, 향후 온도 변화에 따른 수축 팽창에 관련된 성능 개선 및 현장 시공을 통해 추적조사를 수행 할 계획이다.

고도의 산업화 및 도시화로 인해 도시는 조밀해지고 인구는 밀집되는 현상을 보이고 있다. 인류 역사상 2007년도 이후 세계 인구 절반이상이 도시지역에 거주하고 있으며, 향후 2025년도에는 도시지역 거주인구 비율이 전체 인구의 약 60%에 육박할 것으로 추정되고 있다. 도시화 및 생활수준의 향상으로 인해 생활용수 및 공업용수 필요량이 급격히 늘어나고 있으며 기후변화로 인해 점차 발생 빈도가 잦아지는 극한가뭄 및 극한강우는 수자원의 변동성을 증가시켜 충분한 수자원 확보에 어려움을 주고 있으며 이는 급수난이 발생할 수 있는 확률을 더욱 높이고 있다. 우리나라의 년 강우량은 세계 평균 이상이나 국토면적이 좁고 인구밀도가 높아 UN에서는 물 부족 국가로 지정된 바 있다. 부족한 수자원확보 및 관리를 위한 해결방법을 찾지 않는다면 급수난은 예상된 재해이다.“자유재”에서 “경제재”로 그 개념이 바뀌고 있는 수자원은 안정적인 물 공급을 위해 효율적인 물관리 운영 시스템이 요구되고 있다. 이러한 요구에 따라 수자원관리 시스템에 ICT(Information & Communication Technology)기술을 융합하여 적시적소에 원하는 수량 및 수질의 목적용수를 공급함으로써 효율적인 수자원관리 및 에너지사용 저감 효과를 갖는 스마트워터그리드(SWG, Smart Water Grid) 시스템 기술이 개발 중에 있다. 지역별 수자원 확보 및 관리를 위한 스마트워터그리드 시스템 도입 시 대상지역의 수자원 특성 및 사용량의 특성을 고려하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 인천광역시를 대상으로 각 지역구별 상수도 사용량을 중심으로 용도별 사용량의 통계적 분석을 통해 목적용수공급을 위한 지역구별 특성을 알아보기 위한 연구를 수행 하였다.각 지역구별로 인구 변화가 상수도 사용량 변화에 어느 정도 영향을 주며 지역별 목적용수공급을 위한 용도별 사용량의 지역적 특성을 알아보기 위해 연혁적 분석방법이 아닌 과거 급수인구, 상수도사용량, 공업용수사용량 및 가정용수사용량의 기초자료를 활용하여 비교법적 분석을 통해 변수들 사이의 통계적 의존성을 분석하였다. 다항식(polnaminal function)을 활용한 회귀식을 통해 추세선을 도출하여 인천광역시 지역구별 특성을 분석하였다. 분석 결과 인구변화에 따른 상수도 사용량의 변화 추세와 목적용수 공급이 용이한 지역구를 파악 할 수 있었으며 차후 지역구의 년도별 목적용수 사용량 변화추세를 파악하여 SWG 시스템 적용의 기초자료로 활용할 수 있는 것으로 사료된다.

아스팔트 콘크리트 포장 파손 중 40cm-50cm 지름과 5cm-10cm 깊이를 갖는 움푹 파이는 형태의 포장 파손을 포트홀(pothole)이라고 한다. 포트홀 파손 발생 메커니즘은 아스팔트 혼합물에 수분이 침투하고, 아스팔트 바인더와 골재의 점착력이 침투한 수분에 의하여 약화되어 발생한다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장의 포트홀은 주로 장마 기간에 많이 발생하지만 최근 들어 지구 온난화의 영향으로 겨울철 강우 또는 강설의 증가와 제설제의 영향으로 겨울과 봄에도 많이 발생하고 있다. 본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 포장에 발생한 포트홀 파손을 효율적으로 상온에서 보수할 수 있는 보수 재료에 대하여 25℃에서 간접인장강도시험을 수행하고, 5회 동결융해 반복 후 간접인장강도시험을 수행하여 인장강도비(TSR, Tensile Strength Ratio)를 산정하였다. 이때 사용된 우레탄 개질 아스팔트 포트홀 보수재는 목표 공극률 4%대의 혼합물을 사용하였으며, 비교대상 상온 보수재는 사전 혼합된 형태로 사용되고 있는 기성 제품 2종류를 선정하였다. 각각의 포트홀 보수재는 양면 50회 다짐을 수행하여 공시체를 제작하였다. 동결융해 조건은 KS F 2398에 따라서 영하 18℃에서 16시간 방치한 후 60℃ 항온수조에서 24시간 담그는 것을 동결융해 1회로 보고 5회 반복한 후 간접인장강도시험을 수행하였다. 5회 동결융해 반복시험 후 인장강도비가 우레탄 개질 아스팔트 포트홀 보수재의 경우 35%이며, 비교 대상 상온 포트홀 보수재는 각각 67%와 66%로 나타났다. 우레탄 개질 아스팔트 보수재의 인장강도비가 다른 두 혼합물보다 50%정도 인장강도비가 작은 것으로 나타났지만 5회 동결융해 반복 시험 후 25℃의 인장강도값의 경우 비교 대상인 상온포트홀 보수재가 개발중인 상온 포트홀 보수재보다 각각 36%와 12%로 매우 작은 것으로 나타났다.

아스팔트 콘크리트 포장 도로의 온도 분포 특성과 경계 조건을 분석하기 위하여 경상도 지역에 구축된 현장계측시스템으로부터 계측된 현장 온도를 활용하여 대기의 기상조건 및 온도가 포장체 내부의 온도 분포에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 아스팔트 콘크리트 포장의 깊이별 온도 분포를 분석한 결과 깊이별 온도가 동일한 시점인 교차시간은 여름보다 겨울이 상대적으로 늦게 나타나는 것을 확인하였다. 아스팔트 콘크리트 포장체의 온도 분포는 구름양과 강우의 영향을 모두 받으며, 동일 구름양량의 경우 강우량의 크기에 따라 포장체의 온도 분포가 달라지는 것을 확인하였다. 강설 및 포장면 적설의 영향으로 아스팔트 콘크리트 층의 온도 변동폭이 감소하며, 차량 운행에 의해 쌓인 눈이 녹는 구간은 적설량에 따른 영향이 적은 것으로 나타났다.