도로건설 및 포장기술이 발달함에 따라 도로의 내구성과 수명이 증가하게 되었고 도로 이용자들의 관심은 더 이상 도로의 구조성능이 아닌 기능성으로 그 주체가 변화하고 있다. 특히 도로의 기능성중 하나인 소음의 경우 도로교통소음 관련 민원처리 건수가 증가하고 있고 도로교통소음으로 인한 손해배상 책임을 인정하는 판결도 나오고 있어 도로 이용자들의 소음에 대한 관심이 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 도로교통소음을 줄이기 위한 방법은 바이패스(루프) 도로, 방음벽, 식수대 등의 시설물을 설치하여 소음의 원천으로부터 거리를 두는 방법이 있지만 용지 확보 문제와 고층에서는 그 효과가 미미하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 소음의 원천에서 소음을 저감시킬 수 있는 “저소음 포장공법”에 대한 연구가 진행되고 있다. “제강 슬래그를 활용한 박층 아스팔트 포장공법” 또한 소음을 저감시키는 효과가 있으나, 그 효과를 분석한 관련 연구 사례가 없어 본 연구에서는 13mm 밀입도 아스팔트 포장공법 대비 제강 슬래그를 활용한 박층 아스팔트 포장공법의 소음 저감량을 산출하여 제강 슬래그의 소음저감 효과와 그 원인을 분석하였다. 소음측정 방법은 SPB(Statistcal Pass-by), CPX(Close Proximity), CPB(Controlled Pass-by), CB(Tryes-Coast-by) 등 여러 가지 방법이 있지만 실제 도로변에 전달되는 소음을 측정하기 위해 Pass-by 방법을 사용하였고 시험시공 구간의 교통량이 적어 CPB 방법을 선정하여 사용하였다. 실험 결과 13mm 밀입도 아스팔트 포장공법 대비 약 7 ∼ 8%의 소음저감 효과가 발생하였다. 그 이유로는 제강 슬래그의 골재 입형, 최대골재치수, 골재 비중에 의한 것으로 판단된다. 향후 장기적인 소음저감 효과 분석을 위해 지속적인 모니터링과 추적조사가 필요하다. 또한 제강 슬래그는 고갈되는 천연골재와 부족한 1등급 골재의 대체 자원으로 활용이 가능하여 다양한 수요들이 발생 할 것으로 예상되며 관련 연구가 진행되어야 한다.

국내 고속도로 포장의 종류는 크게 콘크리트 포장과 아스팔트 포장으로 구분 할 수 있다. 현재 콘크리트 포장은 공용 중 노후화로 인해 서비스지수가 일정수준 이하로 낮아질 경우 다양한 보수공법을 적용하여 개량 및 유지보수를 시행하여 공용기간을 연장시키는 방법을 택하고 있다. 이러한 노후화된 콘크리트 포장에 대한 보수공법 중 아스팔트 덧씌우기 공법은 기존 콘크리트 포장 위에 아스팔트를 약 50∼80mm정도 덧씌우기하여 기존 콘크리트 포장체는 기층재로 표층재는 신설AP로 하는 복합단면형태이다. 이러한 복합단면은 소음저감, 평탄성확보 등의 장점과 함께 하부 콘크리트의 줄눈부 거동으로 인한 반사균열 발생이 가장 큰 단점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 복합단면포장에 있어 경계면 접합처리 방식이 반사균열 발생에 미치는 영향을 검토하고자 일반포설 구간과 택코팅 동시포설 구간에 대한 하부 콘크리트의 깊이별 온도 및 줄눈부 거동을 2016년 11월 17일부터 2017년 8월 7일까지 계측하여 분석하였으며 그 결과, 표 1과 그림 1과 같이 분석되었다.

운영중인 공항에서의 아스팔트 포장 유지보수 공사는 운항종료 후부터 익일 운항 전까지 한정된 야간시간내에 대부분 이루어진다. 그리고 포장 다짐도 측정은 시공 후 코어채취를 통한 익일 실내시험으로 확인하므로 현장에서 시공직후 다짐도 확인을 통한 품질관리는 어려운 실정이다. 아스팔트포장의 시공 다짐도 확인을 위한 밀도측정 방법은 크게 코어밀도 시험, Nuclear 시험방법, Non-nuclear 시험방법이 있으며, 아스팔트의 전기적 반응을 이용하여 임피던스 분광학(impedance spectroscopy)원리에 기반한 밀도측정 방식인 Non-nuclear 밀도측정 방식이 측정 및 보관의 편리함 뿐만 아니라 방사능 재료 관리면에 있어서 여러 장점이 있어 아스팔트 포장의 현장 밀도 측정기로 널리 연구개발 되어왔다(Stacy G Williams, 2008). 본 연구에서는 아스팔트 포장 시공 후 미국 TRANSTECH SYSTEM社의 Non-nuclear 밀도측정기(모델 : PQI 380)를 이용하여 현장밀도를 측정하고, 동일 위치에서 코어 채취를 통해 겉보기 밀도를 측정하여 두 값을 비교함으로써 Non-nuclear 밀도측정기의 시공품질관리 활용 적절성을 연구하였다. 본 연구에서는 FAA AC 150/5370-10G의 아스팔트 표층(P401) 및 아스팔트 기층(P403) 재료에 대해 총 27개의 Non-nuclear 밀도 값과 코어밀도 값을 비교하였으며, 코어는 동일위치 부근에서 3개씩 총 9곳에서 채취되었다. 코어 밀도와 Non-nuclear 밀도의 비교분석 결과 <그림1>과 같이 신뢰성 있는 상관관계(R²=0.33)는 보이지 못하였으나, <그림2>와 같이 증가, 감소의 경향은 유사하게 보이며, 동일 위치에서 시험된 3개씩의 값들의 Offset값은 비교적 유사한 것으로 분석되었다. 관련문헌 검토를 통해 Non-nuclear 밀도의 보정방법을 적용하였다. PQI 380 제작사는 5곳에서의 코어밀도와 Non-nuclear 밀도값의 Offset 평균치를 보정 후 사용을 권고하고 있으며, ASTM D 7113에서는 3∼10개의 코어 밀도값과 비교하며 각 위치별로 최소 4개의 Non-nuclear 밀도값을 측정한 후 코어밀도와 비교하기를 권고하고 있다. 또한 Slop, Offset 보정 및 Slop와 Offset 혼합 방법도 권고되고 있다(Troxler, 2000). 위 방법을 각각 적용하여 보정하였으나, 27개 시료 전체에 대한 코어밀도 값과의 상관관계는 여전히 부족한(R²=0.26∼0.33) 것으로 나타났다. 결론적으로 Non-nuclear 밀도측정 방식은 온도, 습도에 민감하여(Sebasta et al, 2003; Kvasnak et al, 2007) QA/QC 사용으로는 적절하지 못한 것으로 제시된 선행연구(Stacy G. Williams, 2008)와 동일하다고 판단되나, 동일지역에서의 Offset 값은 유사 크기를 보이므로, 기온 및 시험 위치 등 변화시마다 Offset 보정을 통한 시공품질관리 보조 수단으로의 활용은 충분할 것으로 판단되므로 지속적인 Non-nuclear 밀도값의 보정 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

최근 여름철 집중호우 및 폭염지속, 겨울철 폭설 등 이상기후 와 2000년대 들어 버스전용차선이 본격적으로 시행되고 차량하중의 중량화로 인한 직․간접적인 요인으로 인하여 도로파손이 가속화 되고 있다. 서울특별시의 포트홀(Pothole) 발생 현황을 살펴보면 2006년도에는 3만 8천 건에서 2010년도에는 7만 7천 건으로 두 배 이상 급증하였다(서울연구원 2012). 수분손상(Moisture Damage)및 박리(Stripping)현상은 강수에 의한 수분의 침투로 아스팔트 피막과 골재사이의 접착력을 약화시키고 이는 도로의 강성과 내구성의 손실로 도로파손이 빈번히 발생하게 되며 도로자체의 구조적 문제적인 문제까지 야기시키게 된다. 제안된 문제들의 해결을 위한 첫 걸음으로 아스팔트 혼합물의 수분에 대한 저항성을 객관적으로 보다 손쉽게 평가할 수 있는 실험법이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 AASHTO TP – 91에 규정되어 있는 ABS(Asphalt Bond Strength) Test를 이용하여 수분 손상에 따른 골재와 아스팔트 바인더와의 접착 특성을 평가하고 이를 AASHTO T 283에서 제시하고 있는 아스팔트 혼합물의 수분민감도 평가 방법인 인장강도 비(Tensile Strength Ratio, TSR) 시험 방법과 비교 평가하여 수분 손상에 따른 골재와 아스팔트 바인더와의 접착 특성이 아스팔트 혼합물의 강도 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 상기 그림에서와 같이 아스팔트 점착 강도 시험은 간단한 시험시편 제작과 시험조건으로 손쉽게 수분 손상을 평가할 수 있으며, 분석방법 역시 골재와 아스팔트 바인더 사이에서의 강도 변화를 직접적으로 측정할 수 있어 실험 결과에 대한 신뢰성이 높은 장점을 가진다. 수분 손상에 따른 골재와 아스팔트 바인더의 점착력 변화와 아스팔트 혼합물의 강도 변화를 비교 평가한 결과, 두 평가방법이 상호간의 상당히 높은 상관관계를 나타내었으며, 골재와 아스팔트 바인더와의 점착력을 이용하여 아스팔트 혼합물의 수분 손상 대한 평가 기준 제시(품질기준)가 가능할 것으로 판단된다. 다만, 본 연구에서는 재료의 품질 특성 평가만을 수행하였기 때문에 수분 손상에 대한 아스팔트 혼합물의 구조적 특성 등을 평가하여 실제 포장의 공용수명에 미치는 영향 등에 대하여 추가적인 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

서울과 같은 도심지의 열악한 도로조건과 더불어 계속되는 유지보수용 절삭 덧씌우기로 인하여 일반 포장공법은 물론 기존에 공용성이 우수하다고 알려진 상용 개질 아스팔트 포장공법 또한 계획된 수명을 다하지 못하고 쉽게 파손되는 경향을 보이고 있으며, 도로의 통행안전에 위협을 가하는 요소로 작용하고 있다. 기존의 일반 및 개질 아스팔트 도로포장의 한계인 조기파손(골재탈리, 포트홀, 균열 등)과 기후변화로 인해 지속되는 고온현상에 의한 소성변형 등의 한계를 보이고 있다. 따라서, 본 연구에서는 국내 대표 개질 아스팔트 포장공법을 선정하였으며, 공법 간 물성비교 평가를 위해 배합설계를 실시한 후 재료 품질시험을 위한 아스팔트 혼합물을 제작하였다. 각 포장공법 별로 제작된 혼합물에 대한 공용성 평가를 위해 기본적인 물성 시험을 비롯하여 아스팔트 포장설계 시 재료의 물성을 평가하는 기준으로 적용되는 동탄성계수 측정과 더불어 내균열성 평가를 위한 SCB(Semi Circular Bending), 간접인장시험 등을 실시하였다. 시험에 사용된 혼합물은 일반적인 HMA와 소성변형 및 균열에 우수한 특성을 가지는 SMA를 대상으로 실시하였으며, 개질 아스팔트의 경우 PG 76-22의 아스팔트 바인더를 사용하여 각 포장공법의 공용성을 비교 평가하였다.

최근 건설재료의 자가치유 기술에 대한 많은 관심을 보이고 있으며, 유럽의 배수성 포장에 자가치유 아스팔트 포장 기술과 배수시설에 박테리아를 이용한 자가치유 콘크리트를 개발하고 있다. 본 연구에서는 유도가열 장치를 이용한 자가치유 아스팔트 포장의 자가치유 성능을 평가하고자 하였다. 스틸섬유를 아스팔트 포장에 혼입하여 아스팔트 포장을 만든 후 3점 피로균열 시험으로 균열을 유도하였다. 유도가열 장치를 이용하여 가열한 후 2-3시간의 휴지기간을 두어 3점 피로균열 시험을 다시 수행하여 자가치유 가능성을 평가하였다. 일반 골재뿐만 아니라 스틸글래그로 아스팔트 혼합물의 가열성능과 자가치유 성능도 평가하였다. 스필섬유의 분포상태를 분석하기 위하여 마이크로 CT-Scan장비를 이용하여 촬영하였다. 시험결과 스틸섬유를 이용하여 제작한 아스팔트 혼합물의 자가치유 가능성이 있었으며, 자가치유 성능정도를 분석하여 최적의 스틸섬유함량을 결정하였다. 다양한 조건에서 자가치유 성능을 평가하였으며, 매우 효과적인 것으로 나타났다

PURPOSES:This study aimed to analyze the experimental and numerical behavior of warm mix asphalt pavement prepared using steel slag and RAP and to conduct economic analysis of pavement construction.METHODS :For developing high performance asphalt pavement, we performed three evaluations: fundamental analysis, experimental testing, and 3D finite element analysis. In particular, 3D finite element analysis was conducted on several pavement structures by adopting the results of experimental tests.RESULTS :Through the various evaluations, it was established that steel slag was effective for use as asphalt mixture aggregate. Moreover, asphalt mixture constituting steel slag and RAP demonstrated higher performance behavior compared with conventionally used asphalt mixture. Furthermore, based on the 3D FE modeling, we established that the developed asphalt pavement constituting steel slag and RAP can be utilized for thin layer pavement with comparable performance behavior.CONCLUSIONS:Warm mix asphalt pavement prepared using steel slag and RAP is more competitive and economic compared to hot-mix asphalt pavement. Moreover, it can be applied for preparing thin layer asphalt pavements with reasonable performance. The developed warm mix asphalt pavement prepared using steel slag and RAP can be an alternative pavement type with competitive performance based on the reasonable economic benefit it provides.

PURPOSES:The purpose of this paper is to evaluate interface performance while using various tack coat materials for asphalt overlay.METHODS:The evaluation was conducted with tracking test, permeability, and interface bond strength. Tracking test was conducted using an image processing technique, to investigate the susceptibility of the tack coat materials. BBS and pull-off test were conducted to evaluate bond strength. The permeability test was conducted to evaluate the effect of tack coat materials.RESULTS :Results reveal that the trackless tack coat material demonstrates less tracking compared to other materials. Moreover, both BBS and pull-off tests can effectively evaluate the bond strength at the interface. RSC-4 was measured less bond strength. Moreover, tack coat prevents water penetration through the surface and aids the extension of the surface life of asphalt pavement.CONCLUSIONS :Trackless tack coat demonstrated a high and consistent bond strength performance. The tack coat types demonstrate marginally different performance as function of curing times. Field applicability was tested based on visual observation. Therefore, these should be considered when trackless tack coat is slightly enhanced the pavement performance based on limited this study results. Finally, it is necessary to allow reasonable time for the tack coat to completely cure.

PURPOSES:Pavement textures can be categorized into four according to wavelength: microtexture, macrotexture, megatexture (roads), and roughness. Pavement surface texture influences a number of aspects of tire-pavement interaction such as wet-weather friction, tire-pavement noise, splash, spray, tire-wear, and rolling resistance. In particular, macrotexture is the pavement surface characteristic that considerably impacts tire-pavement noise. In general, it can be demonstrated that tire-pavement noise increases with the increase of texture depth and wavelength. Recently, mean profile depth (MPD) and wavelength have been used to evaluate tire-pavement noise. This study aimed to identify the relationship between mean profile depth and average wavelength for asphalt pavement based on the information obtained on a number of asphalt pavement sections.METHODS :Profile data were collected from a number of expressway sections in Korea. In addition, mean profile depth and average wavelength were calculated by using this profile data. Statistical analysis was performed to determine the correlationship between mean profile depth and average wavelength.RESULTS:This study demonstrates a linear relationship between mean profile depth and average wavelength for asphalt concrete pavement.CONCLUSIONS:The strong relationship between mean profile depth and average wavelength of asphalt pavement was determined in this study.

PURPOSES : This research was a fundamental study on the application of an integral TiO2 solution to asphalt concrete pavement. The integral TiO2 solution was produced in pilot production equipment; application of the integral TiO2 solution to asphalt pavement was conducted to examine the pollution-reducing capability of photocatalytic compounds such as TiO2. The photocatalytic TiO2 reacted with air pollutants, converting them into small amounts of relatively benign molecules. METHODS : In this study, laboratory experiments were conducted using five various testing methods. Tensile strength ratio (TSR) and British pendulum test (BPT) were conducted in order to evaluate the properties of asphalt pavement subsequent to the integral TiO2 solution coating. In addition, methylene blue testing, a measurement of nitrate on the coated pavement, and nitrogen oxide (NOx) reduction testing were conducted in order to evaluate photocatalytic reaction. Lastly, a UV-A lamp was used as a light source for photocatalytic reactions. RESULTS : Test results indicated no change in the properties of asphalt pavement following the integral TiO2 solution coating. In order to evaluate the performance of asphalt pavement as a function of TiO2, the moisture susceptibility and skid resistance were investigated. The moisture susceptibility and skid resistance satisfied there quirements related to pavement quality and safety specification. Furthermore, the effects of reduction of air pollution were significantly improved as determined via the methylene blue test and NOx reduction test. The TiO2-paved asphalt specimen exhibited approximately 43% reduction of NOx. CONCLUSIONS : This study has suggested that applying TiO2 rarely impacts asphalt pavement performance measures such as moisture susceptibility and skid resistance, and that its application may be a better means of reducing air pollution. Further studies, such as proper TiO2 dosage rates and compatibility with various pavement types, are required to broaden and generalize its application.

OBJECTIVES: Bituminous materials, such as tack coat, are utilized between pavement layers for improving the bond strength in pavement construction sites. The standards regarding the application of bituminous material are not clearly presented in the Korean construction guideline without RS(C)-4. Hence, the objective of this study is to determine the optimum content of bituminous materials by analyzing interlayer shear strength (ISS) from the direct shear tester, which was developed in this research. The shear strength of tack coat was defined with the sort of bituminous materials. METHODS : The mixtures for the shear test were made using marshall mix design. The specimens were vertically and horizontally separated for the direct shear test. The separated specimens were bonded using bituminous material. The objectives of the experiment are to determine the performance of bond and shear properties resulting from slippage, rutting, shovel, and corrugation of asphalt pavements. A machine based on the Louisiana interlayer shear strength tester (LISST) of NCHRP Report-712 was developed to determine the ISS. The applied types of tack coat were RS(C)-4, AP-3, QRS-4, and BD-coat with contents of 0.3ℓ/m2, 0.45ℓ/m2, 0.6ℓ/m2, and 0.8ℓ/m2, respectively. RESULTS: Table 2 gives the results of the direct shear test using the developed shear machine. The BD-coat type indicated the highest average ISS value compared to the others. Between the surface and binder course, optimum tack coat application rates for AP-3, RS(C)-4, QRS-4, and BD-Coat were 0.6ℓ/m2, 0.3ℓ/m2, 0.6ℓ/m2, and 0.45ℓ/m2, respectively. These optimum contents were determined using the ISS value. CONCLUSIONS: The ISS values of AP-3, RS(C)-4, and QRS-4 showed similar tendencies when ISS increased in the range 0.3~0.6ℓ/m2, while ISS decreased when the applied rate exceeded 0.6ℓ/m2. Similarly, the highest ISS value of the BD-coat was observed when the applied rate was 0.45 ℓ/m2. However, shear strength was similar to the maximum value of ISS when the tack-coat application rate of BD-Coat exceeded 0.45ℓ/m2.

PURPOSES : Long-life asphalt pavements are used widely in developed countries. In order to be able to devise an effective maintenance strategy for such pavements, in this study, we evaluated the performance of the long-life asphalt pavements constructed along the national highways in South Korea. Further, an economic evaluation of the long-life asphalt pavements was performed based on a life-cycle cost analysis. We aimed to devise a model for evaluating the performance of long-life asphalt pavements using the national highway pavement management system (PMS) database as well as for analyzing the economic feasibility of such pavements, in order to promote their use in South Korea. METHODS : The maintenance history and pavement performance data were obtained from the national highway PMS database. The pavement performances for a total of 292 sections of 10 lanes (5 northbound lanes and 5 eastbound lanes) of national highways were used in this study. Models to predict the performances of hot mix asphalt (HMA) and long-life asphalt pavements under two distinct traffic conditions were developed using a simple regression method. Further, the economic feasibility of long-life asphalt pavements was evaluated using the Korea Pavement Management System (KoPMS). RESULTS : We developed service-life prediction models based on the traffic volume and the equivalent of single-axle load and found that long-life asphalt pavements have service lives 50% longer than those of HMA pavements. Further, the results of the economic analysis showed that long-life asphalt pavements are superior in terms of various economic indexes, including user cost, delay cost, total cost, and user benefits, even though their maintenance cost is higher than that of HMA pavements. A comparison of the economic feasibilities of the various groups showed that group A is superior to HMA pavements in all aspects except in terms of the maintenance criterion (crack 20% or higher) as per the NPV index. However, the long-life asphalt pavements in group B were superior in terms of the maintenance criterion (crack 25% or higher) regardless of the economic feasibility. CONCLUSIONS: The service life of long-life asphalt pavements was found to be approximately 50% longer than that of HMA pavements, regardless of the traffic volume characteristics. The economic feasibility of long-life asphalt pavements was evaluated based on the KoPMS. The results of the economic analysis were the following: long-life asphalt pavements are exceptional in terms of almost all factors, such as user cost, delay cost, total cost, and user benefit; however, the exception is the maintenance cost. Further, the economic feasibility of the long-life asphalt pavements in group B was found to be better than that of the HMA pavements (crack 25% or higher).

박층 아스팔트 포장공법 적용을 위해 10 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도 기준을 제시하고자 하 였다. 골재 입도는 강성, 안정도, 내구성 등 물성뿐 아니라 피로, 마찰, 수분 저항성 등을 포함한 아스팔 트 혼합물의 거의 모든 특성에 영향을 미친다. 기존에 사용하는 밀입도 아스팔트 혼합물 골재 입도의 경 우 Fuller와 Thompson이 제안한 퓰러 모델(Fullerʼs Model)에 기반을 두고 있다. 본 연구에서 적용코자 하는 박층 밀입도 아스팔트 포장의 경우 포장두께가 얇아짐에 따라 균열에 취약해질 수 있으므로 아스팔 트 혼합물 품질에 각별한 주의가 필요하다. 국내 아스팔트 혼합물은 가열 아스팔트 혼합물 기준(SPS-KAI0002-F2349)을 적용하며 13 ㎜와 20 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물에 대한 기준은 있으나 박층 포장용 10 ㎜ 밀입도 기준은 포함되어 있지 않다. 퓰 러 모델을 이용하여 10 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도 산정시 최대밀도선과 근접한 입도곡선을 보였다. 최대밀도선과 근접한 밀입도 아스팔트 혼합물의 경우 골재 최대크기가 작고 좁은 구간에 분포되 어 연약한 혼합물이 되는 경향을 나타내었다. 본 연구에서는 골재 다짐시험을 통ㅎ나 골재 입형 및 입도 특성에 기반한 10 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물 합성입도를 제시하였다. 제시입도와 최대밀도선 입도에 의 해 제작된 혼합물 비교결과 제시 입도로 제작한 혼합물이 최대밀도선 입도 혼합물 대비 간접인장강도는 약 11%, 터프니스는 약 15% 향상되어 혼합물 안정성 확보에도 효과적임을 확인할 수 있었다.

국내 대기오염물질 중 도로공간에서 발생하는 오염원은 약 34.4%로 다소 많은 비중을 차지하고 있다. 이러한 대기오염을 정화하는 방법의 한 예로는 TiO2의 광촉매 작용을 이용하여 도로공간에서 발생하는 오염물질 제거방법이 있다. 현재 국내･외의 다양한 분야에서 광촉매를 활용한 연구가 활발히 진행 중이 며, 그 중 토목분야에서는 배기가스에 인한 도로 오염물질 배출을 저감하기 위한 연구가 진행되고 있다. TiO2는 빛을 이용하여 광화학 반응을 촉진시키는 물질로서 활성도가 높고 화학적으로 안정적이며, 인체 에 무해하여 대기정화, 수질정화, 셀프클리닝(self-cleaning), 초 친수성 제품 등 다양한 활용분야에 사 용되고 있다. 하지만 TiO2는 백색 분말로 이루어진 특성이 있어, 바람에 흩어지거나 물에 혼합되면 회수 가 어렵고 손실의 우려가 크다. 이에 대해 광촉매 분말의 고정화가 필요한 동시에 활성에 영향을 주는 비 표면적 확보와 바인더의 내구성 및 무해성이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 1액형 광촉매를 도포한 아 스팔트 포장체의 광활성 거동을 파악하기 위한 기초연구를 수행하였으며, 광촉매 시료는 국내 B사의 광 촉매 물질을 수용액 중에서 마이셀화 시키는 음전하성 계면활성제와 무기질 바인더가 혼합된 1액형 TiO2 혼합물을 사용하였다. 본 실험에서는 수용성 미디움에서 표면의 광촉매 활성 시험 – 메틸렌 블루 분해법(KS L ISO 10678)과 노면의 미끄럼저항성 시험방법(KS F 2375)를 진행하였다. 메틸렌 블루 분해법을 통해 아스팔트 시편에 도포된 TiO2의 용량에 따른 광분해율의 변화를 파악 할 수 있었으며, 약 400g/m2 의 적정 도포량을 도출 하였다. 또한 광촉매 수용액이 도포된 아스팔트 표층의 미끄럼 저항성 측정 결과, 광촉매가 도포되지 않 은 시편과 비교하여 미끄럼 저항성이 1~2% 감소하는 것으로 나타났다. 이는 광촉매가 아스팔트 포장체의 미끄럼 저항성에 미치는 영향이 미비하다는 것을 의미한다.

항공기의 안전한 운영을 위해 공항운영자는 활주로 표면 마찰력을 일정 수준이상으로 유지하기 위해 항 공기 착륙횟수에 따라 고무 퇴적물의 주기적인 제거를 실시하고 있다. 이때의 마찰력 수준은 측정장비 및 속도별로 그 값이 달라지는데, 국내 공항의 경우 주로 ASF(Airport Surface Friction) Tester를 이용하고 있다. 최소마찰 수준은 측정 속도에 따라 0.50(65km/h), 0.34(95km/h)로 규정하고 있다. 따라서 이 기준 을 만족하지 못하는 경우에도 고무제거를 실시하게 된다. 하지만 이러한 고무제거는 항공기 착륙횟수와 주 기적인 마찰측정결과에 따라 작업이 이루어지고 있어 활주로 표면 texture 상태를 전반적으로 반영하지 못하며, 고무제거 후 고무 제거 정도를 육안으로만 확인하고 있어 제거에 따른 마찰력 변화를 정략적으로 확인하기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일반적으로 포장 표면 texture의 특성지표인 MTD(Mean Texture Depth)와 ASF와의 상관관계를 분석하여 표면 texture 관리수준을 제시하고자 한다. 이를 위해 신설 밀입도 아스팔트 포장에 대해 65km/h의 속도로 ASF를 측정하였고, 동일 구간에 MTD 를 측정하였다. 측정결과 ASF는 0.5~0.85 범위로 모두 최소마찰 수준을 만족하였고, MTD와 상당히 유 사한 패턴을 보였다. 정량적인 상관관계분석을 위해 상관계수 및 회귀분석을 진행하였다. 그 결과 표.1과 같이 0.9 이상의 상관성을 보였으며, 그림.1과 같이 선형 회귀분석 결과를 도출할 수 있었다. 이때 결정계 수(R2)는 0.8866으로 상당히 높은 상관성을 보여주고 있다. 본 연구 내에서 진행한 ASF 및 MTD의 상관 성에 근거하여 ASF의 최소마찰 수준인 0.5 이상을 확보하기 위해서는 포장 표면의 MTD를 0.3mm 이상 을 관리되어야 할 것으로 판단된다.

아스팔트 포장의 유지보수는 근본적 유지보수와 예방적 유지보수로 구분되며, 일반적인 유지보수 방법 은 아스팔트 덧씌우기 공법이다. 아스팔트 덧씌우기는 기존 표층을 약 5cm 절삭 후 재포장하는 방법을 사용하고 있으며, 구조적인 검토 없이 쉽게 사용할 수 있는 장점을 가지고 있는 반면에 반복적인 덧씌우 기 시공으로 주변 구조물과의 단차를 발생시키는 단점을 내포한다. 한편, 예방적 유지보수는 구조적 성능 을 유지하고 있는 도로를 대상으로 파손의 가속화를 방지하고 도로 본연의 기능과 서비스 수준을 향상시 키는 경제적인 유지보수 처리 공법이다. 예방적 유지보수 차원에서 초박층 포장에 대한 연구가 많이 진행 되고 있으며, 특히 초박층 포장공법은 기존 노후 도로의 절삭 없이 시공할 수 있는 장점을 가지며, 공용수 명의 연장에 효과적인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 반사균열 제어용 특수 섬유를 포함하는 개질재의 개발 및 이를 적용한 아스팔트 혼합물(리 커버 아스팔트)에 대한 역학적 특성을 구명하였으며, 리커버 아스팔트를 적용하여 반사균열을 가지는 노후 아스팔트 포장층에 기존 노후 도로의 절삭 없이 2cm의 포장두께로 포장하는 초박층 포장 공법을 개발하였 다. 본 연구에서 리커버 아스팔트는 PG 76-22의 아스팔트 바인더, 5mm 이하 골재, 석분 및 채움재에 반사 균열 제어를 위한 특수 섬유가 포함된 개질재를 첨가하여 제조되며, 리커버 아스팔트의 역학적 특성을 구명 하기 위하여 마샬 안정도, 공극율, 플로우 및 동적안정도 시험 등이 수행되어졌다. 또한 리커버 아스팔트를 활용한 초박층 공법의 현장 적용성을 평가하기 위하여 아스팔트 플랜트에서 혼합물을 생산하여 현장에 적용 하였으며, 시공성 및 소음저감 효과를 비교 분석하였다. 리커버 아스팔트의 플랜트에서 생산 시 핫빈에서 5mm 이하 골재만이 사용될 수 있도록 골재를 관리하였으며, 실내배합을 기본으로 하여 현장입도를 조정하 였다. 리커버 아스팔트 혼합물의 생산 온도는 170±5℃ 였으며, PG 등급 76—22의 아스팔트에 특수 섬유 보강된 개질재를 투입하여 혼합물을 생산하였다. 리커버 아스팔트의 포설 온도는 160±5℃이며, 페이버를 이용하여 2cm 포장 두께를 확보할 수 있도록 포설하였으며, 포설 후 2cm 이내의 초박층 포장에 의해 다짐 온도가 크게 저하 될 수 있기 때문에 타이어 롤러 및 탠덤 롤러에 의해 즉시 다짐을 실시하였다. 타이어 롤 러 및 탠덤 롤러에 의한 다짐은 각각 130℃~150℃ 및 110~130℃의 범위에서 실시하였다.