PURPOSES: The objective of this study is to compare the densities of asphalt pavements measured both in the field and in the laboratory, and also to evaluate the applicability of field density measuring equipment, such as the pavement quality indicator (PQI), by using statistical analysis. METHODS: For the statistical analysis of the density measured from asphalt pavement, student t-tests and a coefficient of correlation are investigated. In order to compare the measured densities, two test sections are prepared, with a base layer and an intermediate layer constructed. Each test section consists of 9 smaller sections. During construction, the field densities are measured for both layers (base and intermediate) in each section. Core samples are extracted from similar regions in each section, and moved to the laboratory for density measurements. All the measured densities from both the field and laboratory observations are analyzed using the selected statistical analysis methods. RESULTS AND CONCLUSION : Based on an analysis of measured densities, analysis using a correlation coefficient is found to be more accurate than analysis using a student t-test. The correlation coefficient (R) between the field density and the core density is found to be very low with a confidence interval less than 0.5. This may be the result of inappropriate calibration of the measuring equipment. Additionally, the correlation coefficient for the base layer is higher than for the intermediate layer. Finally, we observe that prior to using the density measuring equipment in the field, a calibration process should be performed to ensure the reliability of measured field densities..

PURPOSES : The objective of this study is to develop new pothole repair materials using polyurethane-modified asphalt binder, and to evaluate them relative to current pothole repair materials in order to improve the performance of repaired asphalt pavement. METHODS : In the laboratory, polyurethane-modified asphalt binder is developed, and then asphalt binder is added to produce pothole repair materials. In order to evaluate the properties of this new pothole repair material, both an indirect tension strength test and a direct tension strength test are performed to measure the material strength and bond strength, respectively. Additionally, the basic material properties are evaluated using the asphalt cold mix manual. The strength characteristics based on curing times are evaluated using a total of 7 types of materials (3 types of current materials, 2 types of new materials, and 2 types of moisture conditioned new materials). The indirect tension strength tests are conducted at 1, 2, 4, 8, 16, and 32 days of curing time. The bond strength between current HMA(Hot Mix Asphalt) and the new materials is evaluated by the direct tension strength test. RESULTS AND CONCLUSIONS : Overall, the new materials show better properties than current materials. Based on the test results, the new materials demonstrate less susceptibility to moisture, faster curing times, and an improved bond strength between HMA and the new materials. Therefore, the use of the new materials reported in this study may lead to enhanced performance of repairs made to asphalt pavement potholes.

PURPOSES : The purpose of this study is to determine the optimum addition rate of SBR latex through the evaluation of durability and strength of SBR latex applied soil pavement. Formerly used materials such as fly ash and cement in soil pavement had resulted in decreased durability due to micro crack by heat of hydration and shrinkage crack in winter. However, that agglutinated polymers help adhesion to aggregate increased comes up with preventing the crack opening when the number of capillary tubes of SBR latex get decreased in the hydration process of cement. Therefore, in this study, it is suggested that the evaluation of the field applicability of soil pavement be conducted through the performance lab test in terms of strength increment, adhesion improvement, and crack resistance based on SBR latex addition rate. METHODS: In order to evaluate the field applicability of soil pavement, SBR latex was added 0 to 3% by 1% increment, with fixed cement contents of 3% and 5%. The resistance of shear failure and crack of soil pavement were evaluated by performing the uniaxial compressive strength test and indirect tensile strength test at -20 and 20℃, respectively. RESULTSCONCLUSIONS: It was found out that from both tests, resistance of shear failure and crack were improved with increment of curing time, and especially more than 2% of SBR latex addition rate and 5% cement content gave better results.

최근 교통량의 증가와 중차량 하중의 증가로 인한 아스팔트 콘크리트 포장의 파손이 증가하고 있고, 동 시에 포장의 파괴속도 또한 빨라지고 있다. 아스팔트 콘크리트 포장의 균열은 소성변형과 함께 포장의 주 요 파손형태 중 하나이다. 발생된 균열 내부로 물과 같은 수분의 침투가 있을 경우 포장에 치명적인 손상 을 입히게 된다(Yetkin Yildirim, P.E. 외 2명, 2006). 이러한 균열을 초기에 신속히 유지·보수하지 않으 면 포장의 파괴속도가 빨라지고 공용수명 또한 줄어들어 보수비용의 증가로 이어지게 된다. 따라서 초기에 균열을 제어하여 비용 및 시간을 절약하고 포장의 공용수명을 증가시키기 위한 예방적 유지·보수공법 중 하나가 균열보수제의 사용이다. 균열보수제는 균열 사이에 발생한 틈에 고성능 개질 아스팔트 바인더 또는 고성능 개질 유화아스팔트를 이용하여 채워줌으로써 균열이 더 이상 진전되지 않고, 포장의 공용수명을 연 장해 주는 기능을 한다. 또한 타 보수방법에 비하여 경제적이며, 기층 지지력이 양호하고 비교적 포장상태 가 양호한 경우 보수 방법으로 많이 사용한다(Yetkin Yildirim, P.E. 외 2명, 2006). 균열보수제의 종류로 는 가열식과 상온식으로 나뉘는데 현재 가열식 균열보수제만이 국내에서 상용화 되어 있으나, ASTM D6690을 참고하여 도로공사 시방으로 사용할 뿐 국내 규정은 없는 실정이다. 본 연구에서는 현재 국내 상용화 되고 있는 가열식 균열보수제 3종(A,B,C)과 현재 연구중인 2종(D,E)에 대하여 가열식 균열보수제 성능 평가의 중요한 요소인 콘 침입도 및 탄성회복률의 물성을 비교해 보았다.

아스팔트 콘크리트 포장은 공용 수명에 따라 영구변형이나 균열과 같은 포장 파손이 발생난다. 이에 도로 포장 유지 보수 방법인 균열 보수법은 도로의 노후화를 저감시키는 유지 보수 공법으로 이용되고 있다. 도로 포장 유지 보수에서 균열 발생시 간단한 균열 실링과 패칭을 통해 포장면의 침하를 지연 시킬 수 있 다는 연구 결과가 있다. 이는 균열부의 산화를 지연시킴과 동시에 수분 침투로부터 표층과 중층간, 중층과 기층간의 안정된 층을 형성하는 것이다(강인원, 2012). 도로교통 제 129호에 다르면 미국에서 균열 발생이 10~20%인 경우 균열 실링이 효과적이라고 보고되고 있다. 국내 균열 보수의 경우 대부분 가열식 보수법이 적용되고 있다. 가열식 균열 보수법은 특수 장비와 시공 기술자가 필요하다. 이는 시공시 시간 및 비용을 초래한다. 또한 높은 온도에서 시공하기 때문에 공해물질 발생하여 인체나 환경에 피해를 줄 수 있다. 이에 상온식 균열 보수제를 개발하여 시공성, 비용 및 환경적 이익을 얻고자 한다. 하지만 상온식 균열 보수제는 가열식 균열 보수제에 비해 내구성, 접착성, 양생 시간 등 이 취약한 것은 사실이다. 이에 경화속도가 빠른 고내구성 상온식 균열 보수제를 개발하여 적용하고자 한다.

국내에서는 에너지 저소비형 생활 패턴 구축, 이산화탄소의 배출 규제로 인한 저탄소 친환경 도시의 교통 대안으로 자전거를 이용한 교통수단 분담률 향상과 레저용 이용자의 편의성 확보에 대한 필요성이 커지고 있다. 이에 따라 최근에 4대강, 아라뱃길 등의 하천제방을 중심으로 자전거도로가 건설되고 있으나 시공 후 초기에 표면박리나 균열 등의 파손이 급증하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 자전거도로 포장의 문제점을 분석하고, LH에서 시공하는 동탄신도시의 자전 거도로에 시험시공을 하여 자전거도로 시공시의 문제점 및 개선방안을 살펴보았다. 표 1은 기존 자전거도로용 아스팔트 포장의 문제점을 분석하고 이에 따른 개선 연구 방향을 도출한 것으 로 이에 따라 시험포장 구간의 재료와 포장 단면 등을 결정하였다.

현재까지 일반적으로 사용되고 있는 석유제품은 경질원유에 의해 제조되고 있으나, 이러한 원유 매장 량은 1조 배럴 정도로서 2010년 근방에서 원유 생산 정점에 도달한 후에 점차적으로 생산량이 감소할 것 으로 예측되고 있다. 이러한 상황으로 인해 지속가능하고 효율적인 석유대체 에너지의 개발과 이용에 관 한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 아울러 절대적인 수요가 증가하는 원유를 지속적으로 공급받기 위 한 일환으로 심해, 심부, 극지 등이나 오일샌드, 오일셰일 등과 같은 비재래 화석에너지 개발에 관한 관심 이 증가되고 있다. 새로운 중질유분에 대한 경질화 공정이 고도화될수록 정제공정에서 배출되는 경질화 부산물인 아스팔트(Bitumen), 아스팔텐(Asphaltene), 피치(Pitch)는 국내 95%를 차지하고 있는 아스팔 트 포장의 원료로서 활용하는데는 한계가 있다. 즉, 경질화 공정이 고도화됨으로서 고부가 가치의 DAO(DeAsphaltene Oil)의 추출은 증가되고 유분기가 전혀 없는 아스팔트가 생산되기 때문에 현재 사용 되고 있는 아스팔트와는 전혀 다른 아스팔트가 생산되어 포장 재료로서 활용하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 고도 경질화 공정(Solvent DeAsphalting Process, SDA)을 통해 생산된 Pitch 아스팔트를 활용하여 기본 물성 시험을 통한 도로 포장재료로서의 활용 가능성과 함께 다양한 가소제를 통한 개질 효 과 및 기존 아스팔트 포장 재료 대체 효과를 평가하고자 한다.

현재 8천만 배럴/일 수준인 전세계의 원유 소비량은 2015년까지 매년 평균 1.7 % 정도의 증가율을 보이 면서 2020년경에는 1억 배럴/일에 도달할 것으로 예상되며, 지역별로 구분하면 아시와 지역의 소비 증가율 이 다른 지역을 크게 앞지르면서 2015년 쯤에는 전세계 원유 소비량의 30 % 정도를 아시아 지역에서 소비 할 것으로 전망되고 있다. 전세계적인 원유의 중질화 추세에 대비하여 선진국에서는 저가 중질유분을 저비 용/고효율의 환경친화적인 방식으로 경질화하여 다양한 용도로 효과적으로 활용하기 위한 새로운 경질화 기술을 활발히 개발중있으며, 국내에서도 정부의 적극적인 에너지 다변화 및 해외자원 확보 노력에 부응하 는 방안으로 일반 원유에 비하여 매장량이 훨씬 풍부한 초중질유 광구를 확보하고 이로부터 양질의 합성원 유와 고부가의 화학원료/재료를 생산하기 위한 새로운 개념의 차세대 경질화 공정에 대한 국내기술의 개발 을 진행하고 있다. 이와 같이 저가 중질유분의 고도 정제 과정에서 발생하는 이러한 경질화 부산물은 기존 의 역청 재료와 다른 화학적 성분과 함께 고점도의 물리적 특성 등으로 인해 작업성 및 시공성이 제한적이 라 건설재료로 활용하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 이런한 부산물을 건설재료로 활용하기 위한 연구 를 수행하였으며, 부산물의 기본적인 물리적 특성을 분석하였다

항공기 착륙으로 인해 발생하는 공항 활주로 고무 퇴적물을 제거를 위해 일반적으로 사용되는 고압살수의 방법은 콘크리트 포장의 그루빙 손상 및 아스팔트 포장 표면의 박리, 탈리 등의 파손을 야기하고 있다. 따라서 본 연구에서는 고무 퇴적물의 효율적 제거와 포장 표면 파손 저감을 위해 상대적 저수압의 살수로 고무 퇴적 물을 제거할 수 있도록 친환경 고무 제거제 개발을 위한 포장에 대한 영향성 평가를 진행하였다. 고무 분해 효 율의 증가, 거품 발생의 최소화, Water Jet 장비와의 조합 시 내구성 영향 최소화를 위해 기존 연구에서 표 1과 같이 배합비율을 선정하였다. 포장 영향성 평가를 위해 배합비율에 따른 콘크리트 포장의 ASR 시험 (ASTM C 1260 – Mortar-Bar Method), Scaling 시험(SIS SS 317244)과 아스팔트 포장에 대한 표면인장강 도 시험(LFV Method 2-98, Europe)을 실시하였다. 이 때 각 배합은 물과 1:50으로 희석하여 사용하였다.

PURPOSES : The objective of this study is to analyze the performance of anti-stripping agent depending on its type and content to reduce pothole, an increasing pavement distress due to abnormal climate intensity. METHODS : In the past years, U.S and many countries in Europe use hydrated lime and liquid anti-stripping agent in asphalt mixtures. Hydrated lime or liquid anti-stripping agent is substituted for filler and binder, respectively, to improve the anti-stripping property of asphalt mixtures. To investigate this, indirect tensile strength test was performed and TSR values were compared for different content of hydrated lime and types of liquid anti-stripping agent in asphalt mixture. RESULTS : Test results indicate that hydrated lime remarkably increased the asphalt mixture performance on anti-stripping denoted by the increased in TSR values from 55% to 100%. Liquid anti-stripping agent also increased the value of TSR but not significant. In addition, depending on the types of aggregate, TSR values and effect of liquid anti-stripping were different. CONCLUSIONS : Using anti-stripping agents improve the anti-stripping property of asphalt mixture especially hydrated lime; however, more experiments should be conducted to improve the reliability about the effect of liquid anti-stripping agent.

PURPOSES: The objective of this study is to investigate the effect of asphalt and geotextile interlayer on the fracture behavior of unbonded concrete overlay through a laboratory composite beam test. METHODS: In order to evaluate the effect of interlayer materials on the fracture behavior of unbonded concrete overlay, a laboratory test of composite beam was conducted with different types of interlayer. The test results of the composite beam using two types of geotextile interlayer with different thicknesses were compared to the test results of the composite beam using the tradition type of asphalt interlayer. The unbonded concrete overlay on the existing concrete pavement without interlayer was set for the control condition. RESULTS AND CONCLUSION : Overall, the laboratory composite beam test results did show the effect of asphalt and geotextile interlayer on the fracture behavior of composite concrete beams. The three-layer geotextile interlayer and HMA layer both increase the peak load when the first macrocrack occurs in the top concrete beam, while the HMA interlayer causes the smallest load drop percentage after the first macrocrack. The three-layer geotextile did show better performance than the single-layer geotextile through the greater peak load and smaller load drop percentage. It indicates that the thickness of geotextile interlayer will affect the fracture behavior of unbonded concrete overlay and the thicker geotextile interlayer is recommended.

PURPOSES: The objective of this study is to investigate the current state of the practice, examining the steps in the process recommended by various agencies and the Asphalt Recycling and Reclaiming Association (ARRA)-namely mix design, structural design, structural capacity evaluation, and material characterization-in order to better understand the implications of hot in-place recycling (HIR). METHODS: In addition, the current practice of state departments of transportation (DOTs) is here reviewed with the purpose of learning from successful past experiences so as to forestall any difficulties that may emerge under similar circumstances. Also, HIR benefits, including reduced costs, improved construction processes, and environmental friendliness are presented, as well as advantages and disadvantages of HIR application. RESULTS: Most of the United States highway system is now deteriorating so that rehabilitation or reconstruction techniques are required for the most distressed roads, taking into account ways to increase the effectiveness of existing budgets. Several options are available in rehabilitating distressed roads, and the choice among these depends on many factors, including pavement distress condition, funding, and design life. Among these techniques, Hot In-Place Recycling (HIR) has emerged as a cost-effective treatment for deteriorated pavements, and has been proven an effective long-term strategy for pavement rehabilitation.

PURPOSES : This study is to develop a method to evaluate lubrication of asphalt binder using WMA additives and compare their lubrication effects on two types of WMA additives and three types of asphalt film thicknesses. METHODS : This study is based on laboratory experiments and rheological analysis of the experimental results. Testing materials are aggregate diskes, asphalt, and WMA additives. The main testing method is stress sweep test by using dynamic shear rheometer (DSR). RESULTS : Sasobit gives more lubrication effects on film thicknesses 0.2mm and under but LEADCAP does on film thicknesses over 0.3mm. CONCLUSIONS : LVE-Limit is a better parameter to discern the lubrication effects on the thin film asphalt thickness. Both Sasobit and LEADCAP WMA additives provide effective lubrication at the compaction temperature.

포트홀(Pot-Hole)은 아스팔트 포장의 노면이 국부적으로 움푹 떨어져 나가 패어지는 항아리 모양의 노면 파손 형태이다. 여름 집중호우와 겨울철 폭설시 집중적으로 발생하며, 교통안전과 도로 손상에 주요한 영향을 미치고 있다. 한국도로공사에서 1998년~2009년 조사한 바에 따르면 고속국도의 도로 파손에서 포트홀이 66%를 차지하며, 균열이 24%, 소성변형이 10% 이었다. 일반국도는 표 1과 같이 포트홀이 2009년도 25,231건에서 2012년 38,382건으로 1.5배 이상 증가하였고, 관련 소송도 지속적으로 증가 추세이다. 또한, 서울시는 2009년 약 30,000건에서 2010년 약 78,000건으로 1년 만에 2.6배 증가하였다. 포트홀의 발생 메커니즘은 포장체 내부로 우수가 침투하여 아스팔트 혼합물의 결합력이 약해지고, 차량 하중에 의해 발생한 내부 간극수압으로 취약한 부분의 골재가 탈리되는 과정으로 이루어진다, 계절별로 살펴보면 여름에는 집중호우 및 장기적인 강우로 인해 포장 내부가 빗물로 포화된 시간이 증가되어 차량통행시 지속적인 높은 간극수압 및 박리현상으로 발생되며, 겨울에는 제설제로 인해 녹은 물이 포장에 침투하여 여름과 같은 현상으로 포트홀이 발생하고. 특히 낮은 온도로 인해 아스팔트의 취성이 증가하여 더욱 심각한 파손 발생된다. 봄철에는 포장 내부에 침투한 수분에 노상 등이 겨울철 동결하며 포장체가 융기되고, 봄철 융해로 인해 공동현상 후 포장 침하 및 포트홀 발생한다. 따라서, 포트홀 발생 주요 요인을 수분침투와 박리현상으로 구분할 수 있으며, 이와 같은 요인을 저감할 경우 포트홀의 발생을 저감할 수 있다. 박리현상을 줄이기 위한 대책으로는 사용 재료의 수분에 대한 저항성을 높이는 것이다. 골재를 지붕시설에 의무적으로 저장하여 함수비를 줄이고, 골재의 기준에 피막 후 박리특성을 적합하게 평가하는 기준이 필요하며, 아스팔트 혼합물의 수분저항성을 평가하기 위한 인장강도비의 평가가 적합하게 이루어져야 한다. 특히, 소석회를 골재 중량대비 약 2% 사용하거나 액상박리방지제를 아스팔트에 혼합하여 사용하도록 하는 것이 중요 대책으로 사용될 수 있다. 수분침투를 감소하기 위해서는 아스팔트 혼합물의 골재입도, 온도 등의 품질변동을 최소화하는 것이 중요하다. 이를 위해 단립도 골재사용, 운반시 적재함 전면을 덮을 수 있는 덮개 사용, 포설 전 아스팔트 혼합물 온도 확인 및 낮은 온도의 아스팔트 혼합물 폐기, 다짐 중 온도 저감 최소화 등의 관리가 체계적으로 이루어져야 한다. 특 히, 배합설계시 표층용은 공극율 4±0.3% 인지 확인하여야 하며, 시공 후 현장 코어의 밀도를 이용한 다짐도 96% 이상 여부 확인 이외에 공극율이 표층은 8% 이하인지 확인하여야 한다. 또한, 도로포장 실무자의 도로포장 전문 기술력 확보와 최신 기술 습득을 위해 국토교통부의 방침에 따른 아스팔트 혼합물 재료, 배합설계, 시공, 품질관리 등을 포함하는 2주 교육과정인 포장시공(감리)전문화과정 교육 수료 의무화 등이 필요하다.

최근 국내외 아스팔트 포장산업에서의 중요한 이슈 중 하나로서 노후된 아스팔트 포장의 재활용 기술 과 중온 아스팔트 기술의 결합이라고 할 수 있다. 지금까지는 재활용 아스팔트의 사용비율이 일반적으로 전체 혼합물의 10~25% 정도로서 특별한 첨가제나 기술없이 사용되어 왔으나, 최근에는 재활용 아스팔트 사용비율을 50% 이상 증가시킴과 동시에 중온 아스팔트 기술을 적용하는 추세이다. 하지만, 재활용 아스팔트 기술과 중온 아스팔트 기술은 생산시 추구하는 온도범위가 서로 상이하므로 이에 따른 성능의 저하가 우려되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 50% 이상의 고비율 재활용 아스팔트를 포함한 아스팔트 혼합물에 적용이 가능한 중온 아스팔트 기술을 개발하였다. 고비율 재활용 중온화 첨가제는 노화 아스팔트 성분 보완 물질, 중온화 물질, 그리고 순환 골재가 포함된 아스콘이 신 골재와 섞였을 때 골재간의 이질성을 극복하여 강한 결합을 유지하도록 도와주는 결합 보강제 등으로 구성되어 있다. 또한 수분에 대한 저항성을 향상시키기 위한 물질도 포함하고 있다. 본 연구에서는 이러한 고비율 재활용 중온화 첨가제를 50%의 재생골재를 사용한 혼합물에 적용하여 실 내실험을 수행하였다. 사용한 혼합물은 19mm 표층용 밀입도 골재구조에 AP5를 신규 아스팔트로 적용하였다. 또한 전체 혼합물의 50%를 최대입경 13mm의 순환골재로 사용하였다. 혼합물의 생산 및 다짐온도 는 가열 아스팔트 혼합물에 비해 30℃ 낮은 온도를 적용하였으며, 시편 제작시 골재 코팅과 다짐에 아무 런 문제가 발생하지 않았다. 실내실험으로 다양한 온도와 하중빈도에서의 동탄성계수를 측정하였으며, 시 간-온도 중첩이론을 이용하여 그림 1에서와 같은 동탄성계수 마스터곡선을 작성하였다. 비교군으로는 재생골재를 전혀 사용하지 않은 동일한 입도와 아스팔트 함량으로 제작된 가열 아스팔트 혼합물을 사용하였다. 실험결과, 고비율 재생 중온 아스팔트 혼합물의 시간-온도에 따른 점탄성 특성은 전범위에서 가열 아스팔트 혼합물과 거의 유사한 것으로 평가되었다. 이상과 같은 실험결과로부터, 본 연구에서 개발한 첨가 제를 50%의 순환골재를 사용한 중온 아스팔트 혼합물에 적용시 공용성능이 일반 가열 아스팔트와 유사할 것으로 예상할 수 있으며, 향후 추가적인 실내실험과 현장적용을 통해 성능을 검증하기 위한 연구를 지속적으로 수행할 예정이다.

최근 급격하게 상승하기 시작한 원유 가격으로 원유가 점점 중질화함에 따라 고도 정제 기술이 전세계 적으로 활발히 개발되고 있다. 도로 포장 재료로서 가장 많이 사용되는 아스팔트는 기존 경질유를 정제하고 남은 부산물로서 지금까지는 특별한 처리공정 없이 사용이 가능하였다. 하지만, 저가 중질유분의 고도 정제 과정(Solvent Deasphalting Process, SDA 공정)에서 발생하는 부산물(Pitch)은 기존의 아스팔트와 매우 다른 화학적 성분과 함께 고점도의 물리적 특성 등으로 인해 작업성 및 시공성이 제한적이므로 건설 재료로 활용하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 저가 중질유분의 고도 정제 과정의 부산물을 건설재료로서 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에 사용된 Pitch는 국내 정유회사에서 SDA 공정을 거쳐 발생한 경질화 부산물로서 일반 아스팔 트의 품질기준으로 규정된 기본물성과 더불어 유변학적 특성을 분석하였다. Pitch의 기본물성 실험결과, 모든 기본 시험에서 일반 아스팔트에 비해 유연성이 현저히 감소되고 매우 단단한 재료인 것으로 평가되 었다. Pitch의 유변학적 특성 평가를 위해 DSR 레오미터를 이용한 온도와 하중빈도에 따른 동전단계수를 평가하였으며, Time-Temperature Superposition 기법을 이용하여 동전단계수 마스터곡선을 결정하였다. 그림 1에서 보이듯이, Pitch의 동전단계수는 전범위에 걸쳐 AP5 아스팔트에 비해 매우 큰 것을 알 수 있다. 이러한 Pitch의 특성을 개선하기 위해 오일계열의 첨가제를 첨가한 후 동전단계수 평가를 수행하였으며, 그림에서 나타나듯이 개선된 Pitch의 유변학적 특성이 AP5와 거의 유사한 것으로 평가되었다. 이상과 같은 실험결과를 바탕으로, 중질유분의 고도정제 과정에서 발생하는 부산물에 적절한 첨가제를 사용하다면 기존 아스팔트와 유사한 특성을 가지는 좋은 대체재료가 될 것으로 판단된다. 향후 개선된 Pitch를 아스팔트 혼합물에 적용하여 다양한 공용성 평가 및 실제 현장적용을 통해 기존 아스팔트 대체재료로서의 활용가능성에 대한 지속적인 연구를 수행할 계획이다.

국토해양부의 ‘저탄소 중온 아스팔트 포장 생산 및 시공 잠정지침’(국토해양부, 2010)을 지침으로 확정 하는 기준에서 중온화 첨가제의 사용기준이 중량을 계량할 수 있는 자동식 투입장비를 사용하도록 제정되고 있다. 현재의 비닐백을 사용한 인력투입 방식은 중온화 첨가제의 계량, 투입에 과다 인력이 소요되고, 투입 중의 잘못으로 생산이 불균일하게 될 수 있다. 따라서, 가열 아스팔트 포장의 대체를 위해서 중온화 첨가제의 자동화 투입이 필수적이다. 이에 따라 중온화 첨가제 투입중량의 자동기록이 가능한 자동 투입장비를 제작하여 현장 적용하였다. 투입장비는 그림 1과 같이 모듈 1과 모듈 2로 나뉘어지며, 1차저장소, 슈트, 운송장치, 사이클론, 2차저장조, 계량조 등으로 이루어진다. 모듈 1은 1차 저장소, 슈트, Blower, 유출구, 연결호스, 컨트롤 패널을 한 개의 모듈로 묶어 이동 및 설 치가 용이 하도록 하였으며, 1차 저장소의 중온화 첨가제가 슈트를 통해 블로워의 바람으로 플랜트로 압 송되도록 되어 있다. 모듈 2는 사이클론, 2차 저장조, 계량조 순서로 일체화된 박스로 제작되었으며, 플 랜트의 믹서 윗 층에 위치한다. 1차 저장소에서 압송된 중온화 첨가제가 사이클론 방식으로 2차 저장소에 모아지며, 이동식 컨트롤 패널 또는 플랜트 오퍼레이팅실에서 입력한 중량으로 계량된다. 계량은 로드셀을 이용하여 계량조 하단부의 믹서로 연결되는 부분에 자동 개폐 밸브 설치하였다. 2차 저장조에 중온화 첨가제의 양이 30% 이하면 자동으로 Roots Blower 를 가동하여 90% 까지 중온화 첨가제를 채운다. 부산시 아스팔트 플랜트에 적용한 결과 계량이 원활하게 이루어졌으나 1차 저장소 하단 부분에서 중온 화 첨가제의 뭉치는 현상이 발생하여 중온화 첨가제의 형상을 변경하였으며, 유출구의 크기를 크게 증가 시켰다. 또한, 중온화 첨가제가 500kg 이상이 저장될 경우 여름철에 막히는 현상이 일시적으로 발생하는 경우가 있어 1차 저장소에 부분적인 압밀을 방지하기 위한 설비를 보완하고 있다. 중온화 첨가제는 아스팔트 함량의 1.5%가 사용되므로 계량의 정밀도가 중요하며, 현재의 시스템은 목 표하는 정밀도을 유지할 수 있는 적합한 방식인 것을 확인하였으며, 중온화 첨가제가 지속적인 열과 압력에 노출되어 뭉치는 원인을 현장 적용을 통해 해결하고 있으며, 이에 따라 건식 첨가제의 투입을 위한 표준 방식으로 제공할 수 있을 것으로 판단한다.

최근 인도네시아는 해외건설시장에서 가장 급성장하고 있는 나라로서 우리나라 기업들이 큰 관심을 가 지고 개발을 추진하고 있다. 특히 2011년부터 시작된 경제개발계획에 의해 인도네시아 정부는 자체 투자 및 외자유치등을 통해 도로, 공항, 항만 등 국가 인프라 경쟁력 향상을 꾀하고 있다. 또한 인도네시아는 도로망 확충을 위한 노력을 하면서 에너지 절약 및 환경부하를 줄이는 새로운 도로포장기술인 중온 아스팔트 같은 새로운 기술의 도입에도 적극적인 모습을 보이고 있다. 이와 관련해서 2011년 한국건설기술연구원과 인도네시아 도로연구소(IRE)는 기술협력을 위한 양해각서를 체결했고, 2012년에 인도네시아 중교 통용 맞춤형 개질 중온 아스팔트 포장 기술개발을 위한 협의 및 workshop을 가졌다. 그리고 2013년 현재 금호석유화학과 협력하여 한국건설기술연구원은 인도네시아의 중교통용 맞춤형 개질 중온 아스팔트 첨가제 개발을 추진하고 있는 중이다. 본 논문은 맞춤형 개질 중온 아스팔트 첨가제를 개발하는 과정에서 가장 힘들었던 인도네시아 시방기준인 Elastic Recovery에 대한 소개와 함께 이 기준을 만족하는 과정을 다루고 있다. Elastic Recovery는 미국에서 개발한 AASHTO M320 수퍼페이브 아스팔트 기준이 고분자 개질 아스팔트의 특성을 반영하지 않는 단점을 보완하기 위해 만든 경험적 시험법 중의 하나이다. Elastic Recovery는 신도측정하는 방법과 거의 유사하게 시료 준비를 하고 상온(25℃)에서 20cm까지 시료를 잡아 늘인 후 늘어난 시료 중간을 잘라 시료가 다시 탄성 회복되는 정도를 %로 확인하는 시험법이다. 인도네시아는 Elastic Recovery가 60% 이상이 되어야 개질 아스팔트 물성 기준을 만족하게 되어 있다. 본래 이 기준은 단기노화(RTFO 시험)된 개질 아스팔트를 시험하게 되어 있으나 시험한 결과에서 인도네시아의 개질 아스팔트가 60% 기준에 미치지 않아 RTFO 전과 후를 다 비교하는 시험을 수행했다. Elastic Recovery 기준을 만족하는 결과를 얻기 위해서는 SBS 함량을 높이면 되지만 본 개질 첨가제는 30℃ 낮은 온도에서 다짐이 가능한 중온 아스팔트 기능을 요하기 때문에 중온화 기능을 가지는 재료와 Elastic Recovery를 만족하는 SBS 재료사이의 최적 비율을 찾는 것이 핵심이다. 다양한 시험과 시도 끝에 Elastic Recovery를 만족하는 첨가제를 개발했고, 실재 혼합물의 다짐도 분석을 통해 낮은 온도에서 다짐이 되는 것을 확인할 예정이다

공항 활주로는 항공기가 이륙할 때 부양하는데 필요한 양력을 얻거나 착륙시 감속하여 정지하기 위해 활주하는 포장면을 말한다. 여기서 활주(skid)라는 말은 항공기 제동 시 제동력이 항공기의 점착력보다 클 때 발생하는 항공기 바퀴와 접지면, 즉 포장면과의 사이의 미끄럼을 나타낸다. 일반적으로 항공기가 착륙할 때 항공기 타이어와 포장면 사이에 마찰열이 발생되면서 활주로 표면에 항공기 타이어 자국이 생기게 된다. 이러한 항공기 타이어 자국이 퇴적된 형태를 Rubber Deposit(고무 퇴적물)이라 말한다. 발생 된 고무 퇴적물은 항공기의 착륙 시 미끄럼 저항을 떨어뜨릴 수 있는 요인이 되므로 FAA(Federal Aviation Administration)에서는 일일 항공기 착륙횟수에 따라 고무퇴적물 제거 주기를 규정하고 있다. 따라서 활주로의 미끄럼 저항에 영향을 미치는 고무퇴적물은 주기적인 제거가 필수적이다. 이러한 고무퇴적물을 제거하기위해서 전 세계의 주요 공항에서는 일반적으로 고무퇴적물 제거 방안으로써 Water jet과 같은 물리적 제거법을 사용하고 있다. 그러나, Water jet 사용 시 고압살수로 인해 아스팔트 포장 표면부에 많은 파손 (박리 및 탈리 등)이 발생되어 활주로의 내구성 저하 문제로 대두되고 있는 실정이다. 따라서, 본연구에서는 고압의 Water jet 사용 시 저항 가능한 내구성 및 고점도 아스팔트 포장을 위해 활주로용으로 적합한 내수성 아스팔트 바인더를 개발하는 기초 연구를 수행하였다. 기본 물성 시험 결과, 본 연구에서 개발된 개질 아스팔트 바인더는 고점도 특성을 가지면서도 낮은 온 도에서 혼합 및 다짐이 가능한 것으로 나타났으며, 공용성 등급 결과 기존 배수성 아스팔트 바인더와 유사하거나 한 등급 높게 나타나 고온에서의 저항성이 높은 것으로 나타났다. 즉, 본 연구에서 개발된 개질 아스팔트 바인더는 고온에서의 소성변형 저항성은 기존 아스팔트에 비해 우수한 성능을 나타내는 것으로 알 수 있었다. 수분에 대한 저항성 시험은 개발된 개질 아스팔트 바인더가 기존 배수성 아스팔트 바인더와 유사하거나 더 높은 수분 저항성을 나타내었다. 따라서, 본 연구에서 개발된 개질 아스팔트 바인더는 고점도 특성을 가지면서 고온에서의 소성변형 저항성은 우수할 뿐만 아니라, 수분 저항성도 우수한 재료 인 것으로 판단되었다.