노후 콘크리트포장 수명을 연장하기 위한 방안으로 아스팔트 덧씌우기가 일반적이나 반사균열을 억제하기 어렵다는 단점이 있다. 이러한 반사균열을 억제하기 위하여 줄눈부 보수, 응력완화층 설치가 적용되기는 하지만 반사균열의 진전 속도를 늦추는 제한적인 성공을 보여 왔다. 콘크리트포장 슬래브를 원위치에서 파쇄하여 기층재료로 활용하고 그 위에 덧씌우기 포장을 건설하는 원위치파쇄기층화 공법은 기존 덧씌우기 보강공법이 갖고 있는 반사균열 문제를 완벽하게 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 공법을 적용할 경우 파쇄된 노후 콘크리트 포장의 상부층은 40mm-70mm로 파쇄되나 하부층은 100mm 이상 되는 경우가 일반적이다. 그러나 콘크리트 두께가 30cm 이상 되는 경우에는 전체두께를 적정 Size로 파쇄골재화하는 것이 어렵다. 따라서 파쇄된 노후 콘크리트 포장층이 반사균열을 유발시키지 않고 도로기층으로서의 역할을 확보할 수 있는 적정 파쇄 깊이를 파악하기 위하여 파쇄골재깊이를 0cm, 10cm, 20cm로 변화시켜가며 simulation test를 수행한 결과, 적정 파쇄 깊이 10cm를 도출하였다(Lee, 2006). 또한 소형파쇄장비를 제작하여 실제 도로와 동일한 기준으로 시험 포장을 건설하여 파쇄헤드 형상, 파쇄에너지, 유효파쇄 면적 등을 달리하여 두꺼운 콘크리트포장형식에 적합한 파쇄방법을 개발하였으며 Prototype의 파쇄장비를 개발하여 실제 공용중인 고속도로에서 시험시공 및 모니터링을 실시하여 제안된 파쇄방법의 적정성을 검토하였다.

본 연구에서는 도로 소음 측정시 다양한 형태로 존재하는 환경소음의 영향을 최소화하고 시간과 장소의 구애 없이 공용 중인 도로 상에서도 측정 및 평가를 가능토록 하기 위해 타이어/포장 소음 측정용 Trailer 장비를 제작 개발하였다. 기존 문헌조사를 바탕으로 도로소음의 특성을 파악하고 국외의 다양한 CPX Trailer 관련 연구사례를 살펴보았으며, 장비의 설계 및 제작 원리를 정립하였다. 이를 바탕으로 HEART CPX Trailer 관련 연구사례를 살펴보았으며, 반무향실 제작에 관한 적합성, 장비의 측정 정밀도 및 현장 적용성 등의 검증을 위해 다양한 시험을 수행하였다. HEART CPX Trailer 장비의 반무향실 제작에 대한 적합성 시험에서는 각 주파수 대역별에 따른 적합성 및 신뢰도를 확인할 수 있었으며, 도로 소음특성 평가용 장비로서 적합하다고 판단된다. 반복측정 시험에서는 각 속도별 및 마이크론폰의 위치별로 우수한 측정 정밀도를 확인할 수 있었다. 공용 중인 상태에서 수행한 도로소음 측정 결과는 2003년 중앙대학교에서 교통 개방 전에 동일구간에 대해 수행하였던 CPB 측정 결과와 유사한 경향을 보였다. 이는 견인차량의 기계소음을 비롯한 공용 중인 도로 주변의 환경소음으로부터 영향을 거의 받지 않기 때문이라 판단되며, 본 장비를 활용한다면 공용 중에도 객관적인 소음 측정이 가능함을 확인할 수 있었다.

현재 도로분야에서 콘크리트 포장의 양적증가와 공용연수 증가로 콘크리트 포장의 손상에 따른 유지보수문제가 크게 부각되기 시작했다. 국내에서 적용되고 있는 콘크리트 포장 유지보수는 통상 손상된 부위의 부분보수후 아스팔트 덧씌우기 공법을 일괄적으로 적용하고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 포장의 예방적 유지관리공법인 다이아몬드 그라인딩 공법에 대한 적용기준 평탄성, 미끄럼저항성, 소음, 경제성, 포장의 수명연장등 이론적인 연구를 수행하고, 이를 바탕으로 시험시공을 실시하여 초기공용성에 대한 측정을 실시하였다. 종단평탄성측정은 ARAN의 차륜부 좌우에 별도의 평탄성 측정센서를 부착 자동측정차량을 통해 시공전 후의 평탄성을 측정하였다. 미끄럼저항성은 SN기준값으로 분류하여 다이아몬드 그라인딩 시공전 후의 차로별 미끄럼 저항값을 측정하였다. 소음측정은 시공구간과 일반구간, 차종, 속도를 변수로 선정하여 소음발생정도를 측정하였고, 시공전 후의 평균조도깊이를 측정하여 다이아몬드 그라인딩 공법의 평가를 실시하였다. 분석결과 종단평탄성은 시공후 6%~40%가 향상되었으며, 미끄럼저항성은 1차로에서 66%, 2차로에서 37%의 증진효과가 있었다. 소음은 다이아몬드 그라인딩 구간에서 평균 3.4dB의 소음감소 효과가 나타났으며, 평균조도 깊이는 79%의 깊이 항상 효과를 보였다. 그러므로, 향후 기존 콘크리트 포장의 유지보수공법으로서 다이아몬드 그라인딩 공법의 국내적용이 적정하다고 판단된다.

시험도로에서 포장구조진단기(FWD)를 사용하여 48시간 동안 연속적으로 온도구배에 따른 콘크리트 포장의 거동을 조사하였다. 포장슬래브의 중앙부에서 측정한 최대 처짐의 경향은 대기온도 및 온도구배와 유사하였으며 오전 8시에서 12시 사이에 매우 급격한 변화를 나타내었다. 동적지지력과 줄눈의 처짐은 대기온도 및 온도구배와 반대되는 경향을 나타내었으며, 동적지지력은 값이 커질수록 온도구배의 영향을 심하게 받는 것으로 판단되었다. 탄성계수의 변화양상을 AREA법과 MET을 사용하여 조사하였다. 역계산된 탄성계수는 동적지지력이 시간에 따라 나타내는 변화와 같은 경향을 나타내었다. 줄눈에서의 하중전달율은 다우웰 바의 잠김 작용으로 인하여 아침에 최대값을 나타내었으며 이와 관련하여 향후 정밀한 조사가 필요한 것으로 판단되었다.

본 연구는 다양한 표면처리 공법에 따른 소음도를 비교 분석하여 소음 감소효과에 적합한 타이닝 방법을 제안하였다. 기존 문헌조사 결과 종방향 타이닝이 소음감소 효과에 우수한 결과를 보인다는 것을 바탕으로 국내 시험도로 일부구간에 표면처리 방법을 적용하였다. 승용차의 경우 일정간격 18mm 종방향 타이닝이 다른 비교구간보다 약 2~3dB(A) 소음 감소효과가 있다. 덤프트럭으로 외부소음을 측정하여 주파수 분석한 결과 200~600Hz 사이에서 peak frequency point가 발생하는 것을 알 수 있었다 또한, 승용차의 경우 1000Hz부근에서 소음 발생이 가장 큰 것으로 나타났다 차량 내부 소음 측정결과 표면처리 방법에 따라 소음 정도가 큰 폭으로 변화하지 않았으나, 차량 외부에서는 크게 변화하였다. 따라서 표면처리 방법은 소음도에 중요한 영향을 미치는 인자로 볼 수 있다. 표면처리에 따른 미끄럼 저항값 측정결과 종방향 타이닝이 횡방향 타이닝에 비해 낮게 나타났지만 전체적으로 양호한 결과를 보였다. 본 실험 결과는 시공 초기의 값이므로 공용 이후의 지속적인 조사가 필요하다.