간행물
한국도로학회논문집 KCI 등재 International journal of highway engineering
- 발행기관 한국도로학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 1738-7159 (Print)2287-3678 (Online)
- 수록기간 1999 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 534DDC 625
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제8권 제3호 (2006년 9월) 14건
1.
2006.09
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본 연구는 지형공간정보체계 기반에서 리스크 요인의 변동을 고려한 의사결정을 적용하여 정량적 평가를 수행할 수 있는 기법을 연구한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 리스크 요인의 변동을 고려한 의사결정을 통하여, 기존의 노선에 대한 평가를 정량적인 값으로 산출 할 수 있었으며, 이를 신설될 노선에 대하여 적용하면 도로 계획 및 기본 설계시에 객관적이고 신뢰성 있는 설계를 할 수 있을 것으로 판단된다. 둘째, 리스크 요인의 변동을 고려한 평면선형과 종단선형을 지형공간정보체계 기반에서 쉽게 추출할 수 있었으며, 도로의 계획에서 의사결정에 의한 신속한 3차원 선형 계획 및 분석이 가능하다. 셋째, 본 연구에서 구축된 정량적 평가 시스템을 이용하면 노선선정이 자동화됨으로서, 비교적 많은 비교안을 짧은 시간 내에 리스크 분석을 할 수 있으므로, 도로설계기술발전에 기여 할 수 있다고 판단된다.
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2.
2006.09
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Field or laboratory wheel tracking tests have been employed for the evaluation of the rutting potential of asphalt paving mixtures. Compared to field tests, laboratory wheel tracking tests are much less expensive and more manageable for most road projects. However, most test laboratories are not equipped to perform such tests because there does not exist any standard test procedure, and the required equipment is rather expensive. Futhermore, the size of test specimens and the relatively large quantity of test mixture required present difficulties for laboratory specimen mixing and compaction. This paper describes a project conducted to study the feasibility of replacing wheel tracking testsby a repeated-load creep test for rutting potential evaluation. Comparisons were made between the results of the two tests for different test temperatures, loading speeds and applied pressures. Three types of asphalt mixtures were studied in the test program. Favorable conclusions concerning the use of the repeated-load test for rutting potential evaluation were drawn based on the findings of the experimental test results. The correlation between the two types of tests was found to be good for all threeasphalt mixtures. Adopting the repeated-load creep test would lead to cost savings since it employs standard test equipment already available in most laboratories. It would also result in substantial time savings due to the much smaller quantity of mix needed, and the ease in specimen preparation.
4,000원
3.
2006.09
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본 연구는 현재 수행중인 "한국형 포장 설계법 개발과 포장성능 개선방안 연구"의 일환으로 역학-경험적 포장 설계법에 사용될 교통하중 입력변수를 정량화하기 위해서 실시하였다. 교통하중 정량화를 위하여 기존의 ESAL 개념이 아닌 축하중 스펙트럼을 이용하였다. 이를 위하여 교통량 통계 연보내 교통량 자료를 가지고 일반 국도에 대한 대표 축하중 조사지점을 차로별, 지역특성별 구분에 따라 33개 지점을 통계적 방법을 이용하여 선정하였다. 그리고 선정된 대표 지점을 대상으로 축하중 계측기를 이용하여 각 차종에 대한 축하중을 조사하였다. 측정된 축하중 자료는 각각 분류된 조건에 따라서 축하중 스펙트럼으로 표준화하였으며, 그 방법으로 누적밀도함수인 S-커브 곡선을 이용하여 각 조건별 계수를 제시하였다.
4,000원
4.
2006.09
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세립의 포리에틸렌, 카펫부산물, 시멘트와 라텍스로 코팅된 매끄럽고 둥근 규사질의 강자갈을 가지고 실험적인 조사가 이루어졌으며 아스팔트 혼합물 공시체를 만들었다. No. 4번체 이상에 남아 있는 골재만 코팅을 하였다. 개념은 매끄럽고 둥근 강자갈을 코팅함으로서 표면 거칠기를 증가시켜 공학적 특성이 우수한 혼합물을 만들어 내는 것이다. 표준 테스트와 비표준 테스트를 이용하여 아스팔트 혼합물 공시체를 평가하였다. 코팅과정과 제한된 혼합물 공시체 테스트 결과에 근거하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 세 가지 종류로 코팅된 골재를 사용한 혼합물들은 Hveem과 Marshall 안정도, 인장강도와 회복탄성계수가 증가되었으며 이는 코팅되지 않은 골재로 만든 혼합물과 비교하여 소성변형과 균열저항성이 향상된 것으로 판단할 수 있다.
4,000원
5.
2006.09
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본 연구에서는 포장의 설계수명과 공용년수를 증대시켜 아스팔트 포장의 유지보수비용을 감소시킬 수 있는 장수명 아스팔트 포장 공법을 제안하였다. 이를 위한 고강성 바인더를 개발하여 다양한 실내 물성시험을 수행하였으며 고강성 기층재의 평가를 위해 실내 공용성시험 및 포장가속시험을 실시하여 기존의 일반아스팔트 혼합물과 비교 평가하였다. 그 결과 고강성 기층재는 일반 아스팔트 혼합물에 비해 강성이 증가하였고 수분손상 피로균열 및 소성변형 저항성 등에서 우수한 것으로 평가되었다. 또한, 장수명 아스팔트 포장의 설계를 위해 구조해석을 실시하여 DB를 구축하였으며 이 자료를 이용해 다중회귀분석 프로그램인 SPSS로 포장체 거동모형을 개발하였다. 여기서 개발된 포장체 거동모형과 실내 외 시험결과를 기초로 장수명 아스팔트 포장 설계를 위한 소프트웨어를 개발하였으며 포장의 최적단면 및 구성을 설정하였다. 이렇게 설정된 장수명 포장의 아스팔트 층 단면 두께는 29cm로 이 단면의 경제성을 확인하기 위하여 생애주기 비용분석을 실시하였다. 그 결과 장수명포장이 기존 고속도로(경부)와 초기시공비용이 동일하면서 생애주기 비용측면에서 유리한 것으로 확인되었다.
4,500원
6.
2006.09
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유료도로 건설계획시 적정 통행료의 산정은 사업의 경제성 분석에 매우 중요한 요소가 되며, 또한 어려운 일이다. 본 연구에서는 경남의 거제도와 부산의 가덕도를 연결하는 유료 거가대교를 대상으로 하여 SP(Stated Preference)자료를 이용하여 적정요금을 산정하고자 하였다. 이를 위해 거가대교의 잠재이용자인 국도 14호선을 이용하는 승용차 운전자들에 대해 거가대교가 개통된다는 가정하에서 다양한 절약시간 및 요금체계에 대해 설문조사를 하여 SP자료를 수집하였다. 이 SP자료를 이용하여 인간이 개략적인 추론을 통하여 결론에 도달하는 과정을 퍼지이론을 이용하여 모형화한 퍼지근사추론모형을 구축하였으며 이 모형을 이용하여 적정요금을 산정하고 조사대상 승용차 이용자들의 시간가치에 의해 검정하였다. 퍼지추론 모형 구축을 위해서는 통행절약시간과 요금이 입력변수로 선정되었으며 이용률이 출력변수로 선정되었다. 절약시간은 3개의 퍼지집합으로, 요금과 이용률은 각각 5개의 퍼지집합으로 구분되었다. 각 퍼지집합들은 triangular 형태와 trapezoidal 행태의 멤버쉽함수를 사용하였으며 총 12개의 퍼지규칙이 정립되었다. 구축된 퍼지근사추론 모형을 이용하여 각 요금수준에서의 이용률을 추정하고 수입을 최대로 하는 요금수준을 적정요금으로 산정하였다. 순위프로빗 모형에 의한 결과치와의 평균에 의해 추정된 절약 통행시간별 적정요금은 1시간30분 절약시는 요금수준 8,350원, 1시간 절약시는 6,250원, 30분절약시는 3,900원으로 산정되었다. 절약 통행시간 1시간에서의 적정요금 6.250은 승용차 운전자들의 시간가치의 50% 수준으로 과도한 요금은 아니므로 본 연구에서 적용한 기법이 타당성이 결여되지 않는 것으로 판단된다.
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7.
2006.09
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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.
4,300원
8.
2006.09
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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.
4,800원
9.
2006.09
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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.
4,000원
10.
2006.09
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현재 중부내륙 고속도로 시험도로(test road)에는 환경하중에 대한 도로 포장체의 환경적인 거동 특성을 파악하기 위하여 다져진 노상토에 WCR형태의 함수량계로 측정되는 체적 함수량이 현장 밀도의 영향등으로 부정확하게 예측되는 경향을 나타내고 있다. 따라서 본 연구에서는 흙의 특성과 현장 밀도를 고려하여 현장에 적합한 함수량 보정을 실내 및 현장시험을 각각 실시하고 이를 토대로 보정방정식을 제안하였다. 연구 결과 보정된 함수량은 현장의 측정치에 근접하게 판명되었다. 따라서 WCR을 활용하여 다짐된 노상토 지반의 체적 함수량을 측정시 사용된 흙의 종류 및 다짐조건 등이 고려되어야 한다.
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11.
2006.09
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아스팔트 포장은 점탄성재료로서 포장체에 발생되는 토압은 차량하중의 크기와 재하속도, 아스팔트 포장층의 온도와 하부층의 재료구성에 따라 크기와 분포 양상이 다르게 발생된다. 본 연구는 이러한 다양한 조건에 따른 포장체 하부의 토압분포를 분석하고, 기층과 보조기층의 지지력을 평가하는 평판재하시험 기준과 실제 계측된 토압과의 비교를 통해 현재 적용되고 있는 지지력기준에 대한 타당성을 검토하고자 한다. 또한 실제 포장단면을 모사한 유한요소해석을 통해 포장체 하부에 발생되는 토압을 예측하고 계측결과와 비교함으로서 포장체의 거동을 예측할 수 있는 모델을 제안 하고자 한다. 이를 위해서 시험도로의 2004년 8, 9, 11월과 2005년 8월에 계측이 수행된 아스팔트 포장 동적재하시험 결과 중 계측기 상태가 양호한 A5, A7, A14, A15 단면에 대해 계측결과의 분석을 수행하였다. 토압계의 분석은 차량하중의 크기와 속도. 아스팔트 포장의 온도, 포장하부의 재료구성에 따른 토압의 크기 변화와 차량하중으로 인한 포장체 내부의 횡방향과 깊이방향 하중의 영향 범위를 분석하였다. 포장체의 유한요소해석은 ABAQUS 프로그램을 활용하였으며, 실제 포장체의 거동을 모사하기 위해 시험도로 포장단면을 그대로 반영하고 계측이 이루어진 당시의 온도계측 자료를 활용해 아스팔트 포장의 물성을 적용하였다. 토압계의 분석결과 차량의 하중이 크고 저속으로 주행 할 때 토압의 크기는 증가하고 아스팔트층의 온도가 높을수록 하중의 영향반경이 작아지고 최대 토압크기는 증가하였다. 또한 실제 포장단면과 물성을 적용한 해석결과 계측결과와 매우 유사한 형태의 토압분포와 크기를 보였다. 그리고 기존 보조기층 및 동상방지층의 다짐관리 기준은 실측된 토압과 비교해 볼때 상당히 높은 수준으로 나타났다.
4,500원
12.
2006.09
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본 연구는 콘크리트 도로 포장에 복륜 단축, 복륜 복축, 복륜 삼축 등 복륜 다축 하중이 포장의 중앙부와 모서리부에 작용할 때 포장의 응력 분포 및 최대 응력의 차이를 분석하고 이러한 응력의 차이가 콘크리트 탄성계수, 슬래브 두께, 그리고 지반 탄성계수에 따라 어떠한 특성을 갖는지를 분석하기 위하여 수행되었다. 변환영역에서의 해석법을 이용하여 중앙부 하중에 의한 응력을 구하였으며 유한요소법을 이용하여 모서리부 하중에 의한 응력을 구하였다. 여러 가지 변수에 대하여 중앙부 하중에 의한 최대 응력과 모서리부 하중에 의한 최대 응력을 비교하였으며 이러한 최대 응력 비율을 예측할 수 있는 공식을 개발하였다. 이러한 공식을 이용하여 중앙부 하중에 의한 최대 응력에서 모서리부 하중에 의한 최대 응력을 예측하여 최대 응력 비율 예측 공식의 정확성을 검증하였다. 연구결과 중앙부와 모서리부 하중에 의한 콘크리트 포장의 최대 응력 변화 경향은 매우 비슷하였으며 종방향 상의 최대 응력 발생 위치는 일치하였다. 모서리부 하중에 의한 최대 응력을 중앙부 하중에 의한 최대 응력으로 나눈 최대 응력 비율은 하중 축 수가 많아질수록 감소하며, 콘크리트 탄성계수가 증가, 슬래브 두께가 증가, 지반 탄성 계수가 감소, 그리고 하중 접지압이 증가할수록 커지게 된다.
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13.
2006.09
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시험도로 줄눈 콘크리트포장에 대하여 48시간 동안 시간에 따른 처짐의 변화를 측정하였고 이를 이용하여 컬링거동의 보정방안을 도출하였다. 임의 시간 슬래브의 중앙 처짐/줄눈 처짐이 임의 시간 중앙 처짐/기준 시간 중앙 처짐 사이의 관계를 회귀분석을 통해서 얻어내었다. 임의시간에 측정된 처짐으로부터 하루 가운데 최소 처짐이 나타나는 기준시간 처짐으로의 변환은 회귀곡선을 통해 추정 하였고 데이터 축적을 통해 컬링거동 보정 방안의 하나로 제시 할 수 있을 것으로 판단되었다.
4,000원
14.
2006.09
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본 연구에서는 원유 정제과정에서 발생되는 산업부산물인 황을 주성분으로 폴리머 성분의 첨가제를 혼합하여 개발된 개질 첨가제인 SPC(Sulfur Polymer Cement;가칭)를 비율별 (0%, 10%, 30%, 50%)로 첨가하여 개질 아스팔트 바인더 및 혼합물의 실내 물성 평가를 수행하였다. 개질 아스팔트 바인더의 특성을 평가하기 위해 수퍼페이브 바인더 시험법을 이용하여 아스팔트 바인더의 PG(Performance Grade) 등급을 분류하고 온도에 따른 특성을 파악하였다. 또한 개질 아스팔트 혼합물의 피로균열 및 저온균열 특성을 평가하기 위해 10℃ 및 -10℃에서 간접인장실험(Indirect Tensile Test)을 수행하였으며, 소성변형에 대한 저항성을 평가하기 위해 휠트랙킹 실험을 수행하였다. 실험 결과, 개질 첨가제인 SPC의 첨가 비율이 증가할수록 소성 변형에 대한 저항성이 증가하는 것으로 나타났으며, 저온 균열 저항성을 증가시킬 수 있는 잠재성을 보여주었다. 그러나 피로균열 SPC는 피로균열 저항성 향상에는 큰 효과가 없는 것으로 나타났다.
4,000원
