PURPOSES : The evaluation of the low-temperature performance of an asphalt mixture is crucial for mitigating transverse thermal cracking and preventing traffic accidents on expressways. Engineers in pavement agencies must identify and verify the pavement sections that require urgent management. In early 2000, the research division of the Korea Expressway Corporation developed a three-dimensional (3D) pavement condition monitoring profiler vehicle (3DPM) and an advanced infographic (AIG) highway pavement management system computer program. Owing to these efforts, the management of the entire expressway network has become more precise, effective, and efficient. However, current 3DPM and AIG technologies focus only on the pavement surface and not on the entire pavement layer. Over the years, along with monitoring, further strengthening and verification of the feasibility of current 3DPM and AIG technologies by performing extensive mechanical tests and data analyses have been recommended. METHODS : First, the pavement section that required urgent care was selected using the 3DPM and AIG approaches. Second, asphalt mixture cores were acquired from the specified section, and a low-temperature fracture test, semi- circular bending (SCB) test, was performed. The mechanical parameters, energy-release rate, and fracture toughness were computed and compared. RESULTS : As expected, the asphalt mixture cores acquired from the specified pavement section ( poor condition – bad section) exhibited negative fracture performances compared to the control section (good section). CONCLUSIONS : The current 3DPM and AIG approaches in KEC can successfully evaluate and analyze selected pavement conditions. However, more extensive experimental studies and mathematical analyses are required to further strengthen and upgrade current pavement analysis approaches.

PURPOSES : This study is aimed at development of a stochastic pavement deterioration forecasting model using National Highway Pavement Condition Index (NHPCI) to support infrastructure asset management. Using this model, the deterioration process regarding life expectancy, deterioration speed change, and reliability were estimated. METHODS: Eight years of Long-Term Pavement Performance (LTPP) data fused with traffic loads (Equivalent Single Axle Loads; ESAL) and structural capacity (Structural Number of Pavement; SNP) were used for the deterioration modeling. As an ideal stochastic model for asset management, Bayesian Markov multi-state exponential hazard model was introduced. RESULTS: The interval of NHPCI was empirically distributed from 8 to 2, and the estimation functions of individual condition indices (crack, rutting, and IRI) in conjunction with the NHPCI index were suggested. The derived deterioration curve shows that life expectancies for the preventive maintenance level was 8.34 years. The general life expectancy was 12.77 years and located in the statistical interval of 11.10-15.58 years at a 95.5% reliability level. CONCLUSIONS : This study originates and contributes to suggesting a simple way to develop a pavement deterioration model using the total condition index that considers road user satisfaction. A definition for level of service system and the corresponding life expectancies are useful for building long-term maintenance plan, especially in Life Cycle Cost Analysis (LCCA) work.

PURPOSES: This study aimed to evaluate the performance of pavement management works and to develop a function for estimating the level of service (LOS) and cost of service (COS) for the systematic and quantitative management of pavement performance in the public sector. METHODS: The International Roughness Index (IRI) was used as the performance index for pavement management. Long-term pavement performance data for a period of 7 years (2007-2014) collected by the National Highway Pavement Management System and historical maintenance budget data published by the South Korean government were used to develop the LOS-COS function. Based on the function, a model for estimating the appropriate budget as well as the network conditions was suggested. RESULTS : There was high degree of correlation between pavement performance and the investment level (R = - 0.74). The developed LOS-COS function suggested that the unit cost to improve the network IRI to 1 m/km was 32.6 billion KRW. Further, the maintenance costs normalized with respect to the LOS levels were LOS-A = 88.2 billion KRW, LOS-B = 55.6 billion KRW, and LOS-C = 23.0 billion KRW. CONCLUSIONS: This study proposes a simple way of developing a LOS-COS function. It also shows how to develop a network budget demand and condition estimation model using the LOS-COS function. In addition, it is the first attempt to evaluate the road maintenance budget in South Korea. It is expected that these results will help in the negotiations between the road managers and budget makers.

도로 포장 및 교면 포장의 노후화로 인해 이에 대한 보수는 지속적으로 이루어지고 있고 매년 증가하고 있다. 도로 및 교량의 유지보수는 교통량이 많은 낮 시간보다는 교통량이 상대적으로 적은 야간에 주로 수행되고, 교통량이 다시 많아지는 시간 이전에 신속히 마무리하고 교통개방을 해야 하기 때문에 노무자 의 인력관리 및 안전관리를 체계적으로 수행하기가 쉽지 않다. 본 연구는 주로 야간에 주어진 시간 내에 신속히 작업을 수행해야하는 유지보수공정에 대하여 노무자 의 업무 및 안전을 체계적으로 관리하기 위해 실시간 위치정보 시스템을 구축하고, 현장에 시범 적용하여 그 가능성을 살펴보았다. 유지보수 현장에 총 8개의 고정식 노드를 설치하고 작업자의 안전모에 이동식 노드를 설치하여 현장에서 노무자의 작업 패턴을 충분히 확인할 수 있었다. 그리고 시스템 상에서 현장을 1m 격자로 구분하고 위험지역을 시스템 상에서 부여하여 노무자가 위험지역을 진입할 경우 이를 실시간 으로 확인하고 위험여부를 통보 가능함을 확인하였다.

도로의 포장은 공용년수가 증가하고 차량하중과 환경요인에 의하여 점진적으로 공용성능이 저하하게 되 며, 일정한 보수기준에 이르게 되면 손상형태에 따른 적정 공법을 선정하여 보수를 시행하게 된다. 현재 고 속도로는 도로연장의 지속적인 증가와 건설 후 공용기간이 상당히 경과한 노후 노선이 늘어남에 따라 유지 보수 공법의 유효성 검증, 공용성 예측모형 및 수명주기비용 분석모형의 개발 등 현재 포장설계 및 유지관 리 기술개발과 연관된 다양한 분야에서 장기 추적조사한 포장 공용성 자료의 활용은 필수적이다. 이에 2007 년부터 운용하던 장기공용성 관측구간을 2013년에 신설구간 위주의 기존 분류체계에서 유지보수구간의 공 용특성 분석을 위해 장기 공용성 관측구간 분류체계를 재확립하고 다양한 종류의 포장재료에 대한 공용특성 분석을 위해 구간을 확대하여 기존 54개소를 292개소로 확대하여 현재까지 공용성 평가를 수행하고 있다. 국내 고속도로 장기공용성 관측구간은 포장층의 구성, 환경인자, 교통하중 등과의 상관관계를 고려하여 장기공용성 관측구간을 총 292개소를 선정하였으며 운영목적에 따라 공용중인 대표적인 도로포장 및 유지 보수 형태에 대한 관측을 위한 GPS(General Pavement Studies)구간과 특정공법의 공용성 파악, 설계 입 력변수 등의 영향 파악 등에 대한 관측을 위한 SPS(Specific Pavement Studies)구간으로 분류하였다. 또 한, 매년 사전현장육안조사를 통하여 구간을 관리하고 있으며 이때 유지보수가 시행되었거나 선형개량 및 확장공사 시행 등으로 인하여 삭제되는 구간은 준공 및 유지보수실적자료와 최근 시험시공구간자료를 토 대로 각 분류체계별, 포장재료별 대상구간 후보를 선정하고 구배, 기하구조, 포장형식 등을 고려한 현장육 안조사를 통하여 최종목표구간 292개소에 대해 구간추가선정 및 구간조정을 실시하고 있다. 이렇게 선정 된 장기공용성 관측구간에 대해 매년 기본조사(자동조사장비를 이용한 파손정량화 및 현장도보조사)와 정 밀조사(구조적 상태조사, 소음 및 미끄럼저항성 조사, 코어채취를 통한 실내시험)등의 추적조사를 수행하 고 있으며 축적된 추적조사 자료를 활용하여 분류체계, 포장재료, 교통량, 제설제 사용량에 따른 공용성 분석을 수행하고 있다. 향후 지속적인 추적조사를 통하여 공용성 자료와 기후·환경정보(교통량, 제설제 사용량 등)가 축적될 경우 보다 신뢰도 높은 중장기 공용특성 분석이 가능할 것으로 사료된다.

국내에서는 도로관리를 위해 포장, 교량 등 주요 시설물에 대하여 현황관리, 시설물 조사 등을 위해 포 장관리시스템(PMS), 교량관리시스템(BMS)등의 시설물별 유지관리시스템을 운영 중이며, 조사결과를 토 대로 보수공법 및 우선순위를 선정하고 예산범위 내에 보수 ․ 보강공사를 시행하고 있다. 반면, 미국, 호 주, 뉴질랜드 등의 해외 선진국에서는 자산관리시스템을 도입하여 시설물의 조사결과를 토대로 시설물의 관리 목표, 생애주기 비용등을 종합적으로 검토하여 유지보수를 시행하여, 예산의 효율적 사용과 정량적 가치평가를 위한 근거자료로도 활용하고 있다. 이에 국내에서도 도로법 개정(14.1.14)으로 인하여 도로건 설·관리계획(5년)의 수립시 도로 자산의 활용 ․ 운용에 관한 사항을 포함토록 하고 있어“도로 자산관리체 계”에 대한 연구가 필요하게 되었다. 특히, 자산관리체계에서는 서비스수준(LOS: Level Of Service)에 따른 관리 목표의 설정을 통해, 서비 스수준과 시설물 중요도 및 위험도 등을 기준으로 최적의 투자 우선순위를 결정하게 되므로 서비스수준의 설정은 자산관리체계 도입에 있어 핵심적인 요소라 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 도로자산관리체계 도입을 위한 기초연구로 대전지방국토관리청 내의 일반국도 1호선을 대상으로 도로포장중심의 일반국도 서비스수준 산정방안을 제시하고자 한다. 대상구간은 총 134.2km의 연장으로 이 중 주기적으로 포장상태 자료 획득이 가능한 포장관리시스템의 모니터링구간을 대상으로 서비스 수준을 평가하였다. 일반적인 도로에서의 서비스 수준 선정항목은 크게 시설유지보수(Preservation), 이동성(Mobility), 안전성(Safety), 환경관리(Environmental Stewardship) 측면으로 나누어진다. 하지만 본 연구에서는 기존 유지관리 시스템과의 연계성을 고려하여 시설유지보수 의 도로포장 요소만 고려하여 서비스수준을 산정하였다. 해외 선진국들은 포장의 서비스수준을 산정하기 위한 성능지표로 크게 노면의 종단평탄성, 소성변형, 균열률, 포트홀, 마찰저항 등의 지표를 채택하고 있 음을 알 수 있었다. 이에 본 연구에서는 전문가 회의 및 자료의 취득성을 고려하여 균열률, 소성변형, 종단 평탄성(IRI) 지표를 포장의 서비스수준 평가를 위한 지표로 채택하였으며 성능평가를 위한 척도는 <표 1> 과 같이 구성하였다. 또한, 전문가를 대상으로 한 설문조사자료를 AHP 기법을 활용하여 성능지표별 가중 치의 설정을 통해 구간별 서비스수준을 산정하였다. 본 연구에서는 포장관리시스템과의 연계성을 고려하여 서비스 수준의 산정방안을 제시하였다. 향후, 구간별 혹은 지역별 서비스 수준 산정결과를 기초로 하는 경제성분석을 통해 최적의 관리전략 및 효율적 인 예산배분전략의 수립이 가능할 것으로 기대된다.

기존의 포장관리를 위한 장래교통수요의 추정에는 과거추세나 분석가의 주관적인 판단에 의해 이루어 졌다고 할 수 있으며, 새로운 도로의 신설 및 우회도로의 계획 등 대상지역의 장래 도로 및 지역개발 계획 을 전혀 고려하지 못한 교통수요의 추정이 이루어졌다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보다 객관적이며 정도 높은 국도의 유지관리를 위하여 TransCad를 활용하여 4 단계 교통수요 추정을 통해 장래의 교통수요를 예측하고 이에 기반한 장래 포장의 공용성과 예산추정 방 안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 또한 공신력 있는 수요예측을 위해 국가교통 DB의 전국 네트워크(대전청 관할지역)자료와 O/D자료를 사용하고 분석에 필요한 파라미터와 분석 방법에 대해서는 기본적으로“도로 ․ 철도 부문사업의 예비타당 성조사 표준지침 수정 ․ 보완 연구(제5판)”에 의거하여 분석을 수행한다. 기존의 수요추정 방법과 본 연구에서 제시한 장래 지역개발계획과 도로의 신설 및 확장계획 등을 고려 한 교통수요 추정방법과의 차이를 고찰하고 본 연구에서 제시한 장래교통량과 기존 교통수요적용방식과 의 비교분석을 통하여 효율적인 의사결정을 위해 정도 높은 교통수요에 대한 추정이 필요함을 확인 할 수 있었다. 향후 정도높은 교통량의 수요추정뿐만 아니라, 보다 더 현실적인 도로포장 자산관리를 위한 방안 마련이 가능 할 것이라 기대된다.

우리나라 도로는 1970년대부터 본격적으로 건설되어 관리대상 시설물이 증가하고, 노후가 심화되어 유 지관리에 소요되는 예산이 급격히 증가하고 있으나, 현재 유지관리는 구체적인 관리목표 및 적정예산에 대한 검토없이 사후대응적 유지보수와 확보된 보수예산의 효율적 집행에만 집중하고 있는 실정이다. 최근 도로관리에 충분한 재정투자가 현실적으로 어려운 상황에서 도로의 기능유지, 생애주기비용 등을 고려한 효율적인 유지관리 방안 마련 필요성이 지속적으로 제기되고 있으며, 특히, 최근 도로법 개정(14.1.14)으 로 도로건설 ․ 관리계획(5년)의 수립시 도로 자산의 관리체계구축에 관한 사항을 포함토록 하고 있다. 따라서, 자산관리체계의 구축에 앞서 현재 보유하고 있는 자산의 가치를 파악하는 것은 매우 중요하다. 국내의 경우 기획재정부에서 2011년 회계연도를 기준으로 사회기반시설을 포함한 공공용재산의 자산 가 치를 최초로 평가하였으며 일반국도의 자산가치는 총 131.6조, 그 중 1호선의 자산가치는 6.3조로 평가한 바 있다. 그러나 현 단계에서는 도로 자산관리체계를 도입할 만한 인프라자산의 가치평가방안에 대한 이론적 연 구와 실증 분석이 이루어졌다고 하기에는 무리가 있다. 따라서, 본 연구에서는 대전지방 국토관리청내의 일반국도 1호선을 대상으로 도로포장 중심의 자산가 치 평가방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 도로포장을 대상으로 한 자산가치 평가를 위해서는 우선 국가회계법상의 대상 인프라 현황과 자산가치 평가방법, 기존 자산가치 평가방법의 고찰이 우선되어야 하며 감가상각 방법, 자산가치 재평가 방법 등에 대한 해외사례 고찰과 문제점을 분석한 후 예산효율적이며 관리자와 이용자를 고려한 인프라 자산관리 구 축을 위한 평가방안 마련이 필요하다. 현재, 재평가시에는 원칙적으로 공정가액을 사용하여 자산의 가치 를 평가하지만 대체적 방법으로 다음과 같은 방법론이 많이 적용되어지고 있다. 토지 부분의 경우 도로의 면적과 토지의 공시지가 또는 해당 시군구의 동일 ․ 유사지목 개별공시지가 산술평균한 가액을 기준으로 산정이 이루어진다. 건물의 경우 일반적으로 상각후 대체원가법이 많이 적용되어지고 있다. 공작물 중 도 로포장 구간은 국토교통부에서 감가상각대체방안을 적용 중으로 이를 통해 시설의 관리·유지에 투입되 는 비용을 해당자산의 비용으로 인식하고 있는 실정이다. 대상구간은 대전지방 국토관리청 내의 일반국도 1호선으로 총 연장은 134.2km이며 교량 76개소, 터널 4개소를 포함하는 구간이지만 본 연구에서는 도로의 포장만을 고려하여 자산가치를 평가하고자 한다. 본 연구의 결과를 통해 포장의 자산가치에 따른 서비스수준의 변화 여부 등 자산관리전략 수립의 기초자료로 서 다양한 역할을 할 것으로 기대된다.

PURPOSES : This paper presents a description of the current issues facing road managers regarding the surface-type conversion of lowvolume roads for cost savings. METHODS: The paper reviews previous works conducted toward this end, acknowledges gaps in the current research, and lays out what information is needed for further studies. RESULTS : If the cost to maintain an unsurfaced road is less than the cost of maintaining a surfaced road, then there is potential for cost savings for the management agency. However, the problem is bigger than simply maintaining the roads that already exist. If unsurfaced roads prove to be more economical than surfaced roads, then the cost to convert from a surfaced to an unsurfaced roadway, and vice versa, when necessary, must also be examined. CONCLUSIONS : No other studies have addressed the un-surfacing of a road for cost savings, and it is therefore unknown whether substantial savings can be realistically obtained by converting from a surfaced to an unsurfaced road. To determine whether a conversion policy would be a viable option, additional data and research are needed.

조선시대 대동여지도와 동국여지승람을 바탕으로 우리나라 도로망이 처음 시작되어, 현재까지 꾸준히 도로가 건설되고 발전을 거듭하고 있다. 그러나 정보통신의 발전은 조선 후기 우정총국이 설립되면서 처음 시작 되었으나, 최근 들어 급속한 발전을 거듭하여 2007년 우리나라의 시초라 할 수 있는 스마트폰의 도입으로 도로 건설 및 관리 분야에도 스마트 기기를 활용한 시스템이 도입되어 국가 발전의 선구자 역할을 주도 하고 있다. 우리 생 활과 밀접한 관계가 있는 도로 포장 및 유지보수 관리에 스마트 기기를 활용함으로 효과적이고 정확한 도로 포장 유지보수 관리를 체계적으로 운영 할 수 있으므로 국민들의 편의를 제공하고 있다. 한국건설기술연구원은 도로 포장의 효율적 관리를 보다 체계적으로 수행하기 위하여, 1990년부터 도로포장관리시스템(PMS : Pavement Management System)을 지금까지 운영하고 있다. 도로 포장의 유지보수 관리를 위하여 전국 일반국도의 현황, 교통량, 구조물의 위치, 포장의 구조, 유지보수 이력, 공사현장, 포장의 상태 등을 현장과 동일하게 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 그래서 1999년부터 최첨단 포장 상태 조사 장비를 도입하여 현장 조사를 실시하고, 실내에 들어와 컴퓨터로 분석 및 관리함으로 현장에서 확인하기 어려운 상황과 자료 취합까지 다소 시간이 걸리게 된다. 과거에도 개인용 휴대단말기(PDA : Personal Digital Assistant)를 활용하여 도로 포장 자료 관리를 하려고 하였으나, 느린 통신과 무거운 단말기 등 기술적 제약으로 실무에 널리 활용되지 못하는 한계가 있었다. 그러나 최근 들어 스마트 기기의 발전으로 빠른 통신과 휴대가 가편하면서 저장 용량으로 관리 할 수 있는 방법이 개발 되었다. 한국건설기술연구원에서는 도로 포장 자료 관리의 체계적인 데이터 관리, 현장의 실시간 자료 확립 및 정확한 위치와 현황 파악을 목적으로 스마트 기기를 활용한 도로포장자료관리시스템(PDMS)를 구현하였다. 본 연구에서는 Tablet을 활용하여 상세조사구간 실사 정보를 입력 할 수 있는 프로그램을 개발하고 관련 정보를 일반국도 포장자료 데이터베이스와 연동 할 수 있는 기능을 개발하였다. 이러한 개발을 통하여 전국 일반 국도의 도로현황, 포장상태, 구조물의 정확한 위치, 교통량의 정보 등을 실시간으로 확인이 가능하며, 현장 위치를 파악할 수 있다. 그리고 현장에서 조사된 자료가 실시간 확인이 가능함으로 도로포장관리를 효과적이고 체계적인 관리가 확보되고, 포장상태 조사와 평가에 많은 신뢰성으로 예산의 효율적 배치 및 정확한 정보 서비스 할 수 있을 것으로 기대된다.

1986년에 국도에 포장관리시스템이 도입된 이래 최근 자산관리시스템(AMS; Asset Management System)에 대한 본격적인 연구가 시도되고 있다. 이는 도로유지보수 수요는 점점 증가하는 반면, 갈수록 줄어드는 사회간 접자본 관련예산, 그리고 예산지출의 투명성/객관성에 대한 공공의 요구 등에서 비롯된 자연스러운 현상이라 할 수 있다. 자산관리분야는 공학, 계획, 통계, 프로그래밍, 경제, 회계 등 다양한 학문이 복합적으로 접목하여 1)파손과정에 대한 해석, 2)생애주기비용분석에 관한 연구에 집중되어 있다. 이중에서 도로파손과정에 대한 연구는 경쟁관계에 있는 포장원료나 포장설계기법에 대한 우위를 결정하는 등 그 자체로도 존재의 의미가 충분하 지만, 생애주기비용분석에서도 도로이용자비용의 흐름을 결정하는 핵심적인 요소이기 때문에 파손과정분석결 과에 대한 신뢰성, 현실성은 무엇보다 중요하다. 이에 본 연구에서는 생애주기비용에 관한 내용은 배제하고 도로파손과정, 특히 현실적인 기대수명에 대해 심도 있는 고찰을 시도하고자 하였다. 기대수명의 추정과 관련된 선행연구들을 살펴보면, 대부분 기대수명(혹은 파손속도를)을 하나의 값으로 표현하고 있다. 이러한 접근방식은 파손과정의 평균적 특성만을 설명할 수 밖에 없기 때문에 포장파손과정에 포함된 불 확실성의 해석에 한계를 갖는다. 또한, 생애주기비용분석에서도 여러 유지보수기준에 해당하는 기대수명 중 가장 짧은 기대수명에만 영향을 받아 유지보수과정이 결정되는 문제점을 갖게 된다. 이는 다양한 유지보수공법을 다양 한 유지보수기준을 참조하여 시행하고 있는 포장관리의 현실에 비추어 볼 때 비현실적이며, 중장기 예산수요예측에도 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 1)포장의 파손과정은 파손정도에 따라 이질적인 특성을 갖고, 2) 그 포장파손과정에는 다양한 도로환경(예:포장강도, 교통하중 등)의 영향으로 인한 심각한 불확실성을 포함하고 있으며, 3)관리자가 운용하는 다양한 유지보수기준에 따라 기대수명이 달라진다는 현실을 반영하고자 하였다. 여 기에 추가적으로 4)각 유지보수기준에 해당하는 기대수명의 통계적 신뢰수준에 따라 최종 기대수명이 달라질 수 있다는 점도 추가적으로 고려하고자 하였다. 이러한 연구목적을 충족시킬 수 있는 모형은 우선 확률론적(stochastic) 모형이어야 하며, 포장파손상태에 따라 독립적으로 파손속도가 예측됨은 물론 설명변수도 고려될 수 있어야 한다. 또한, 기대수명의 분산(혹은 모형계 수의 분산)정보 또한 제공 가능한 분석구조를 가지고 있어야 할 것이다. 본 연구에서는 이 모든 조건을 충족하는 분석기법으로 베이지안 마르코프 위험률 (Bayesian Markov hazard) 모형을 활용하였다. 이 모형은 마르코프 연쇄를 기반으로 한 확률과정모형으로, 마르코프전이확률행렬을 예측하는데 다단계위험률모형을 응용하여 각각 독립인 이산적 포장상태에 대한 위험률 함수를 단위시간으로 정식화한 후, 이 위험률 함수의 예측에 설명변수를 포함시키는 구조를 갖고 있다. 또한, 모형계수의 분산파악이 가능하고 지역수렴문제나 샘플수의 부족 등의 문제들을 해결할 수 있는 베이지안 통계기법을 접목하고 있다. 사례분석에서는 한국국도에서 2007~2011년에 수집된 균열, 소성변형, 종단평탄성 자료를 활용하였으며, 최근 예산부족으로 인해 수정된 유지보수기준을 활용하여 포장상태등급을 구성하였다. 본 논문의 주요결과로 1)각 상태 지표의 등급별 위험도 함수, 2)마르코프 전이확률행렬, 3)유지보수 기준 별 기대수명의 도출, 4)확률론적 개념에서의 유지보수 기준 별 위험영역(hazard zone)과 이 들을 통합한 결합확률분포를 제시하고 있으며, 최종적으로 5) 결정론적 개념에서의 기대수명이 현실에서의 기대수명과 상이함을 증명하고 있다.