여름철은 타 계절에 비해 장마와 불안정한 대기 등으로 인하여 빗길 교통사고의 위험성이 크게 증대될 수 있으며, 최근 5년 (2018~2022)간 여름철 빗길 교통사고는 전체 빗길 교통사고의 39%를 차지할 정도로 높은 수준이다. 이러한 빗길 운전은 노면의 배수 불량 및 미끄럼 저항 감소 등으로 인하여 수막현상을 발생시키게 된다. 이에 본 연구에서는 우천 시 도로의 안전성 강화 및 사고 위 험을 최소화하기 위한 요소인 수막두께를 산정하기 위하여 Manning의 평균 유속식을 기반으로 콘크리트 노면의 조도계수 예측 모델을 개발하는 것을 목표로 하였다. 조도계수의 영향인자를 고려하기 위하여 실외 강우 모의 장비를 이용하여 콘크리트를 타설한 뒤 실험 인자로 포장 경사, 배수거리, 강우강도, 노면 조직 특성을 고려하였으며, 이 중 노면 조직 특성은 타이닝 처리를 하지 않은 구간만 고 려한 타 연구의 기존 예측 모델 단점을 보완하기 위하여 16, 25mm 간격의 타이닝 표면 처리한 구간을 추가로 고려하였다. 수막두께 측정은 측정 범위 0.3~5mm의 수막두께 측정 게이지를 제작하여 강우가 모사된 조건에서 배수 거리 1~5m 이내 지점의 노면 조직 상 단과 수면이 접하는 수직 높이를 총 3회 측정하여 평균값을 사용하였다. 실측된 수막두께 데이터베이스를 기반으로 Manning 공식을 이용하여 조도계수를 역산한 결과, 강우강도가 증가함에 따라 조도계수는 감소하였으며, 이는 강우의 증가로 인해 물의 흐름과 콘크리 트 노면 사이의 마찰 저항 감소에 기인한 것으로 판단되었다. 또한 포장 경사가 높고 배수 거리가 짧을수록 배수성이 증가하여 마찰 저항의 지표인 조도계수가 증가하는 것으로 확인되었다. 평균 조직 깊이에 따른 조도계수 영향의 경우, 평균 조직 깊이가 증가할수록 콘크리트 표면에 노출되는 표면적이 증가하여 수막두께가 얕게 생성되고, 얕은 수심으로 인해 물의 흐름 저항이 감소하여 조도계수는 감소하는 것으로 산정되었다. 이후 135개의 데이터를 종합하여 조도계수를 종속변수로 하고 강우강도, 포장경사, 배수거리, 평균 조직 깊이, 수막두께를 독립변수로 하는 회귀분석을 수행하여 조도계수 산정식을 개발하였다.

PURPOSES : Given that large-scale repair works of expressway bridge pavements have high maintenance cost and long traffic blocking time, the thin overlay method that maintains the existing pavement is attracting attention. In this study, because the bridge thin overlay has not been introduced in Korea yet, the basic physical properties of the epoxy thin overlay, which is mainly used for the bridge thin overlay, were investigated, and the skid resistance and bond performance were analyzed. METHODS : Basic physical property tests were performed on each of the epoxy binders, aggregates, and mixtures used in epoxy thin overlay. They were also compared and reviewed against foreign standards. The epoxy binders were tested for viscosity, gel time, and thermal compatibility. The aggregates were tested in terms of water absorption, specific gravity, and gradation. The compressive and flexural strengths of the mixtures were investigated. The epoxy thin overlay has the possibility of detachment of aggregates, so the skid resistance was tested according to the paving phase. In addition, to investigate the bond performance, which is the most important performance of the epoxy thin overlay, the bond strength test was performed by varying the moisture condition and treatment condition of the existing layer surface. RESULTS : The basic physical properties of the materials used in the epoxy thin overlays satisfied foreign standards except for the gradation of aggregates. The skid resistance did not satisfy the standard when the epoxy was exposed, whereas the skid resistance did satisfy the standard when the aggregates were exposed, even after the abrasion test. The bond strength of the epoxy thin overlay satisfied the standard in all cases. The bond strength was the highest when the relative humidity of the existing layer surface was 60%. CONCLUSIONS : The materials of epoxy thin overlay that could be obtained in Korea satisfied the basic physical property standards except for aggregate gradation. Given that the aggregate gradation could be adjusted, it can be concluded that the epoxy thin overlay could be introduced in Korea. In addition, it was confirmed that the skid resistance and bond strength of the epoxy thin overlay were high enough to be used in general road conditions. It was determined that the existing layer surface should maintain an optimal relative humidity of approximately 60% because the moisture condition affects the bond strength.