폼드아스팔트를 이용한 현장 상온 재생아스팔트 혼합물에 대한 배합설계법이 아이오아 주 교통국에서 사용하기 위해 개발되었다. 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 배합설계를 위한 실내시험절차를 개선하기 위하여 배합설계에 영향을 미치는 중요한 배합설계변수들을 결정하여 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 특성을 반영할 수 있는 새로운 배합설계절차를 개발하였다. 개발된 배합설계법의 검증을 위한 한 가지 방법으로 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수를 측정하였다. 본 연구에서는 새로운 simple performance testing 장비를 이용한 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수 측정을 위한 표준시험절차를 정립하고, 7가지 재생 아스팔트 골재를 사용하여 생산된 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성 계수를 측정하여 마스터곡선을 작성하였다. 또한 재생 아스팔트 골재의 특성이 상온 재생 폼드아스팔트혼합물의 동탄성 계수에 미치는 영향을 조사하였다. 3가지 온도와 6가지의 하중주기에서 측정된 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수는 7가지 재생 아스팔트 골재에서 일관된 값을 나타내었으며, 작성된 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 마스터곡선은 가열 아스팔트 혼합물의 마스터곡선에 비해 하중주기에 대해 덜 민감한 것으로 평가되었다. 저온에서는 재생 아스팔트 골재의 잔골재 함유량이 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 고온에서는 재생 아스팔트 골재의 잔류 아스팔트 특성이 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 콘크리트의 건조수축을 저감시키며 강도와 내구성을 높임과 동시에 콘크리트의 주간 태양광에 의한 반사도를 줄인 저수축, 저반사, 고강도, 고내구성, 콘크리트 포장재료를 개발하였다. 문헌조사를 바탕으로 건조수축 저감과 장기강도 발현에 효과가 있는 플라이 애쉬와 반사도를 저감시키기 위하여 검은색 안료를 넣고 강도와 내구성을 좋게 하기 위해 최적입도를 고려하여 배합설계를 하였다. 실내실험을 통해 검은색 안료의 첨가율에 따른 명암값과 반사율은 차이가 없는 것으로 나타났으며 최적입도를 고려하면 강도와 내구성에서 좋은 것으로 평가되었다. 또한 플라이 애쉬를 사용한 배합이 건조수축 저감에 효과가 있었으며 염화이온 침투 저항성도 높은 것으로 드러났다. 플라이 애쉬(25% 치환)와 검은색 안료(3% 첨가)를 넣고 최적입도를 고려한 배합이 건조수축과 반사율 저감, 강도와 내구성 향상에 가장 적합한 배합으로 판단하였다. 경제성 분석을 통하여 일반 콘크리트 포장보다 저수축 저반사 고강도 고내구성 콘크리트 포장이 초기공사비는 많은 것으로 분석되었지만 장기적인 관점에서 유지보수비용과 사회비용 감소로 인하여 경제성으로 타당한 것으로 나타났다.
고속도로 교통정보센터에서는 일자별 지정체 길이 및 지속시간 데이터를 수집하여 기록하고 있다. 이에 본 연구에서는 고속도로 이용자에게 제공되고 있는 VMS정보기록(로그 파일)을 사장시키지 않고 유용하게 활용할 목적으로 도로의 교통혼잡상태를 파악할 수 있는 새로운 지정체도 산출방안을 개발하였다. 이를 통해 고속도로 교통소통상태가 과거로부터 현재까지 어떠한 추세로 변화되는지 파악할 수 있도록 구간, 노선 및 전체 고속도로망에 대한 혼잡상태를 시공간적으로 비교 평가할 수 있는 방법론을 개발하였다. 한편 개발된 방법론의 검증을 위해서 경부고속도로와 영동고속도로를 대상으로 TCS 자료와의 비교를 통해 그 유용성을 확인하였으며, 이의 적용가능성을 검토하였다. 본 연구결과는 도로관리자의 입장에서 볼 때, 가장 문제가 되는 구간의 선정 및 대책 수립의 기초자료로 활용하기에 용이한 장점을 지니며, 효율적 도로관리를 위한 지표로써의 기능을 효과적으로 담당할 수 있을 것으로 판단된다.
도로의 터널출구에서 인터체인지 분기점 구간은 도로이용자가 본선을 주행하다가 인근 목적지로 나가기 위하여 터널을 벗어나서 전방에 설치된 표지상의 목적지 지명을 확인하고, 차로를 변경해서 인터체인지 연결로로 들어가는 단계를 갖는다. 따라서 이 구간에서는 도로이용자의 다양한 행동이 요구되므로 도로이용자의 인간공학적 요소를 중시한 도로설계가 되어야 하는 구간이다. 본 연구는 도로이용자의 인간공학 요소를 고려하여 터널출구와 인터체인지 분기점구간의 최소이격거리를 제공하고자 하였다. 연구수행을 위해서 도로주행 시뮬레이터를 이용하여 다양한 연령층(20대~70대)이 실험에 참여하여 터널과 인터체인지 분기점 산정에 대한 통계적 검증을 수행하였다. 그 결과 터널출구에서 인터체인지 변이구간(감속차로 시점)의 시점까지는 최소 500m 이상의 거리가 확보되어야 하는 것으로 나타났다. 본 연구는 과학적인 근거를 통해서 터널과 인터체인지 분기점간의 최소이격거리 정립에 대한 기초연구 수행이 이루어졌다는 점에서 논문의 의의가 있다. 향후 이용자에게 보다 안전한 지침을 제공하여 도로주행의 안전성을 도모할 수 있는 기반을 제공할 것으로 기대할 수 있다.
요금을 지불하게 되는 유료도로에 대해서는 별도의 가중치를 산정하여 교통계획 모형 내에서 모델링 할 수 있도록 해야 하나 현존하는 유료도로의 가중치 산정방법에서 발생하는 문제점은 현실과 유사한 통행패턴을 설명하기에 부적당하다. 본 연구는 국가교통DB센터에서 이미 정산된 가중치, 차종별 시간가치를 적용한 가중치 그리고 차로수별 교통량 비율로 수정된 가중치로서 총 세 개의 대안을 선정하여 비교 분석하였다. 그 결과 국가교통DB센터에서 정산되어 차로수의 구분없이 동일한 가중치를 적용하였을 경우에는 허용오차범위 내에 포함된 샘플수가 다른 시나리오에 비해 비교적 다수 포함되었으나 현재 유료도로의 차로수별 할인율과 할증률을 반영하지 않고 정산되었다는 점에서 현실에 맞지 않는 방법론으로 분석되었다. 또한 차종별 시간가치를 이용한 가중치는 현재 적용되는 가중치 중에서 가장 이론적으로 정립되었다고 할 수 있으나 가중치의 비율이 낮게 적용됨으로서 배정교통량이 과다예측 되는 결과로 나타났다. 그러나 차종별 시간가치와 차로수별 교통량 비율을 합산하여 재 산정한 가중치를 적용한 결과는 세 개의 대안 중 가장 현실에 근접한 통행배정 결과로 분석되었다. 또한 통행배정 방법에 있어 총량OD평형배정방법이 PCU통행배정방법보다 현실에 가까운 배정결과가 나타나는 것으로 나타났다.
센싱 기술의 발달로 다양한 종류의 매체를 이용한 우수한 차량 검지장비들이 개발되고 있는 요즘, 간단한 구조의 저가형 검지장비 또한 적은 예산으로 여러 곳에 설치할 수 있다는 장점 때문에 지속적인 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 저가형 차량 검지장비로서 센서를 사선으로 설치하여 좌우 및 전후 바퀴의 통과시간 간격과 차량의 윤거값을 적용하여 차량속도를 추정하는 방법을 제안하였다. 출고된 차량의 제원조사에서 얻어진 대표 윤거값을 축거와 뒤윤거의 비율에 따라 소형과 대형 차량으로 구분하여 적용하므로 기존의 연구보다 정확한 속도추정이 가능하도록 개선하였다. 특히, 소형과 대형차량을 구분하는 파라미터를 통하여 조사지점의 차종구성 비율을 고려한 정확도 보정이 가능하다. 간단하고 저가로 개발된 본 연구의 사선형 센서를 이용한 검지장비는 적은 비용으로 교통상황을 설명하는데 효율적으로 활용될 것으로 기대된다.
교통사고의 여러 요인 중 대부분의 사고가 운전자의 특성과 운전행태가 교통사고에 가장 큰 영향을 미치고 있음을 2006년 경찰청 사고건수 자료를 통하여 파악할 수 있다. 현재 교통사고 감소 및 안전운전에 대한 사회적 요구에 부응하기 위하여 디지털 주행기록계, 차량용 블랙박스 등이 출시되고 있다. 주행기록계, 차량용 블랙박스 등은 사고 후 차량의 주행데이터를 이용하여 사고발생 원인에 대한 명확한 해석이 가능하다. 그러나 사고를 미연에 방지해 줄 수 있는 시스템은 현재 개발되지 못하고 있는 것이 사실이다. 본 연구는 실험차량을 이용하여 디지털 주행기록계, 차량용 블랙박스 등의 안전운전관리 시스템의 업그레이드가 가능할 뿐만 아니라, 운전자의 위험운전 정도를 분석할 수 있는 임계값을 개발하였다. 개발된 임계값을 이용하여 운전자의 안전운전 습성을 도모하고 안전운전 관리업무를 체계화하는데 기여할 수 있을 것이다.
실적공사비 적산방식은 품셈견적, 실측견적, 단가견적, 및 총액견적 등 매우 다양하다. 표준품셈은 공공기관 및 민간기관의 공사비 책정기준이 되는 자료이다. 본 논문에서는 도로공사에 이용되는 기존 품셈견적의 문제점을 개선하기 위해 현장조사를 실시하고 분석하였으며 그 결과로 각 공종에 대한 실측견적 방법을 통계적 방법을 통해 제시하였다. 또한, 기존 품셈과 실측품셈을 공사단위의 비교를 통해 제안된 품셈이 보다 간단한 견적 작성을 가능하게 하고 보다 현실적인 공사금액을 산출함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 보조기층의 Case-Study를 통하여 각 방식별 장단점을 가시적으로 비교해 보았다. 실측품셈으로 적용하였을 경우, 계산과정은 기존품셈의 50%로 축소되었으며 1일 1장비 사용으로 기존의 1일미만 장비 사용에 대한 편차가 보완되었다. 또한 품셈만을 이용하여 공정의 시공내용을 짐작하고 이를 바탕으로 공정계획이나 인력투입계획 등을 수립할 수 있었다.
본 연구는 아스팔트 콘크리트의 유전율과 공극률의 상관성을 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 다양한 범위 (0%~20%)의 공극률을 갖는 아스팔트 콘크리트 시편을 제작하였고, 저주파 유전율 측정법인 parallel plate법을 사용하여 아스팔트 콘크리트 시편의 유전율을 측정하였다. 아스팔트 콘크리트 시편의 경우 주파수가 증가함에 따라 유전율은 감소하는 경향을 나타내었고, 사용한 아스팔트 바인더의 종류에 따라 그 감소폭이 다르게 나타났다. 또한 공극률 0%~20% 사이에서 공극률이 증가함에 따라 유전율 값은 선형적으로 감소하는 경향을 보였다. 더불어 아스팔트 콘크리트 시편의 유전율에 대한 온도 및 함수량 영향을 보정하여 유전율에 따른 공극률의 상관식을 제시하였다. 본 연구를 통해 제시된 아스팔트 콘크리트의 유전율과 공극률의 상관식은 현재 국내외에서 사용하고 있는 유전율을 활용한 비파괴 밀도 측정장비의 보정모델로 활용 가능하며, 향후 국내에서 개발하고자 하는 아스팔트 포장 비파괴 밀도 측정장비의 기본적인 알고리즘으로 활용이 가능할 것이다.
2007년 경찰청 통계자료에 따르면 사업용 차량(시내, 시외, 기타 버스)의 교통사고 건수는 당해 교통사고 건수의 3.5%에 해당한다. 사업용 차량의 경우 운전자 외 다수 승객의 안전을 책임져야 하므로 더욱 심각한 사회적, 경제적 문제를 초래한다. 이러한 사업용 차량의 교통사고 감소 및 안전운전에 대한 사회적 요구에 부흥하기 위하여 디지털 주행기록계, 차량용 블랙박스 등 다양한 형태의 시스템이 사용되고 있으나 이러한 시스템은 사고 후 차량데이터를 기반으로 위험운전 여부를 분석하여 운전자를 관리하기 때문에 실시간으로 운전자를 관리하기에는 큰 한계가 있다. 또한 현재 운영되고 있는 주행기록계는 운전자에게 실시간으로 경고정보를 제공하지만 실제 위험운전 여부와 상관없이 차량의 속도와 RPM정보만을 이용하여 운전자에게 경고를 제공하고 있어 효율이 매우 떨어지는 실정이다. 이에 본 연구에서는 선행연구에서 개발된 위험운전 유형과 그 유형을 판단할 수 있는 프로그램이 탑재되어있는 시뮬레이터를 이용하여 우선적으로 일반운전자를 대상으로 하여 시뮬레이터 실험을 진행하였다. 본 연구에서 산정 되어지는 가중치를 이용하여 운전자에게 경고정보를 제공한다면 매우 효율적인 시스템이 될 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 본 연구는 일반운전자의 시뮬레이터 실험에 따른 가중치이므로 실제 적용하기에는 한계성이 있는 것이 사실이므로 향후 연구에서는 실제 사업용 차량 운전자의 운전행태 데이터를 기반으로 하여 연구를 보완하여야 할 것이다.
지진을 기록하기 시작한 후로 우리나라에 발생한 지진은 2000회가 넘는 것으로 집계되고 있으며 그 중 48회는 엄청난 피해를 초래한 것으로 나타난다. 지진으로 인한 생산설비나 주요 관로 등의 시설물피해는 특정 지역에 국한되는 것이 아니라 지역간의 상호 의존적 특성에 의해 경제적으로 볼 때 심각한 피해를 주변에 전달하게 된다. 또한 지진과 같이 예측하지 못하는 사건으로 인해 발생하는 경제적 피해는 단순히 시설붕괴 같은 직접적인 손실뿐만 아니라 당해 시설의 보수나 재건에 소요되는 기간을 통틀어 간접적인 손실이 발생하게 됨을 인지해야 한다. 그런데, 지진 등과 같이 예측하지 못한 사건으로 인한 손실과 피해를 입은 시설 등을 보수보강 하거나 재건하는데 필요한 정부투자나 예산지원 금액을 보다 합리적으로 산정하기 위해서는 피해를 입은 지역내부 뿐만 아니라 그 지역이 관계를 맺고 있는 주변지역과의 직 간접 경제적 손실을 제대로 산출해 낼 필요가 있다. 여기서 직접적인 경제손실이라하면 생산시설이나 공급선의 피해로 인해 발생한 수요-공급관계의 1차적 변화를 의미하며, 간접적인 경제손실은 산업구조상 관계를 맺고 있는 다른 부문에서 나타나는 간접적인 변화를 의미한다. 본 논문에서는 지진발생으로 인한 경제적 영향, 특히 우리나라 교통망이 받는 영향을 분석하고자 하였다. 이를 위해 우리나라의 고속도로, 교량 및 경제 관련 자료를 수집하여 사용하였고, 지진 등 예상하지 못한 사건의 발생으로 인한 최종수요의 손실과 부문별 생산품의 흐름을 예측하였다.
본 연구는 아스팔트 혼합물의 소성변형 특성을 비교적 잘 반영하는 변형강도치가 안정적으로 배합설계시 기준강도를 만족할 수 있는 배합강도를 통계적 분석에 의해 제시하기 위하여 이루어졌다. 따라서 실제의 도로 혼합물의 AFA시험과의 변형강도의 상관관계로부터 얻어진 혼합물의 임계치 (일반도로 3MPa, 간선도로 4MPa)와 국내 32개 조합의 아스팔트 혼합물의 변형강도 값을 통해 변동계수(Vc)를 계산하고 이를 이용하여 배합강도를 산정하였다. 공시체를 3개 사용할 경우 직경 100mm 공시체의 일반도로와 간선도로의 혼합물의 배합강도는 3.2MPa와 4.25MPa로 설정되었다. 또한, 이 값은 재하속도 30mm/min의 장비에서 얻어진 값이므로 재하속도가 50mm/min로 고정된 마샬안정도 시험기 사용시에는 더 높은 값인 3.5MPa와4.5MPa이 각각의 기준으로 설정되었다.
본 연구는 마샬 시험기를 이용하여 아스팔트 혼합물의 균열저항성을 평가할 수 있는 보다 간편하고 합리적인 측정시스템을 개발하는데 목적이 있다. 균열저항성 평가를 위한 파라메타로서 파괴에너지를 이용하였다. 마샬 시험기는 기본적으로 공시체 외부에 거치한 LVDT를 이용하여 수직변형률을 측정하는 시스템이며, 이 같은 외부 수직변형률 측정방식은 하중 스트랩 부분에서 발생하는 국부적인 변형으로 인해 측정오차를 야기할 가능성이 있다. 따라서 추가적인 계측 시스템을 설치하지 않고 기본적인 마샬 시험기를 이용하여 혼합물의 파괴에너지를 측정하기 위해서는 공시체 외부에 거치한 LVDT를 이용한 수직변형률 측정값이 파괴에너지 산정에 적용가능한지 여부를 검증하여야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 공시체 중앙부분에서의 수평변형률과 외부에 거치한 LVDT를 이용한 수직변형률을 측정하는 두 가지 방식의 간접인장강도실험을 수행하여 그 차이를 비교 분석하였다. 실험결과, 외부 수직변형률 측정의 문제점으로 지적되었던 하중 스트랩 부분에서 발생하는 국부적인 변형은 파괴시점 이전에는 극히 적은 것으로 나타나 파괴에너지 계산에 오차를 유발하지 않음을 보여주었다. 또한 외부 수직변형률 측정의 실험변동성을 확인한 결과, 변동계수가 15% 이하로 마샬시험기를 이용한 균열저항성 평가시스템에 이용 가능함을 알 수 있었다.
현행 고속도로 연결로 중 감속차로의 길이는 자유교통류 상태에서 유출차량이 본선과 유출부 사이의 속도의 차이에 적응할 수 있는 제동거리로써 결정된다. 그러나 실제 도로의 운영상태에서는 항상 자유교통류 상태를 유지할 수 없으며 때로는 유출부에서 대기행렬이 형성되게 된다. 대기행렬은 그 이후 접근하는 유출차량이 감속차로 이전에서부터 감속을 해야 하는 상황을 발생시켜 본선 교통류에 영향을 주게 될 뿐만 아니라, 일부 입체교차로에서는 감속차로의 길이보다 더 길게 대기행렬이 형성됨으로 인하여 본선 최하위 차로까지 점유하게 되어 소통 및 안전에 큰 지장을 초래하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안을 개발할 수 있는 방법론을 개발하기 위하여 충격파 이론을 적용하여 본선 및 유출부의 교통량, 설계속도 등에 따른 유출부 감속차로에서의 대기행렬 길이를 산정하여 현행 감속차로의 길이와 비교하였다. 그리고 대기행렬이 본선 교통류에 대한 영향을 최소화할 수 있도록 감속차로의 수에 따른 대기행렬길이의 변화도 분석하였다. 결과에 의하면 유출램프의 설계속도를 10km/h 상향시킴으로써 대기행렬의 길이는 10% 감소되며, 램프의 차로수를 1개에서 2개로 증가시키게 되면 50%의 대기행렬 감소를 기대할 수 있는 것으로 분석되었다.
본 연구에서는 경찰청에서 제공한 2006년 전국 37,589개의 보행자 사고 자료에서 나타난 보행자 사고 심각도를 분석했다. 이를 위해 본 연구에서는 보행자사고 심각도에 영향을 미칠 것으로 예상되는 주요 요인을 미리 선정하여, 그 영향을 순서형 로짓 모형(Ordered Logit Model)을 통해 분석했다. 이모형은 사고 심각도와 같이 종속변수가 순서형으로 표시되는 경우 매우 유용한 결과를 제시하는 것으로 알려져 있어서 본 연구에서 사용했다. 본 연구는 다음과 같은 결과를 나타냈다. 첫째, 우리나라 보행자 사고 심각도는 운전자와 보행자로 나타나는 인적요인에서 성별, 나이, 음주여부에 영향을 많이 받는다. 둘째, 기타 요인에는 차량, 도로기하구조, 날씨, 시간대가 포함된다. 셋째, 보행자 사고 심각도는 계절요인과 무관하다. 끝으로, 보행자 사고 심각도 분석을 위해 순서형 로짓 모형을 적용하면 매우 적절한 분석결과를 얻을 수 있다. 결론적으로 본 연구는 우리나라 보행자 사고 심각도는 사람들이 전통적으로 생각하는 것과 같은 방식인 것으로 확인했다. 이 결론은 본 연구에서 사용한 사고자료에 국한한 것이며, 이 결론을 일반화시키려면 추후 연구가 필요하다.
역학적 경험적 포장 설계법을 도입하려는 현재의 연구추세에 발 맞추어 정확한 응력, 변형률, 변형을 기초로 포장구조체를 해석하기 위한 역학적 접근방법이 필요한 시점이다. 기존의 실험결과에 따르면 연성포장 구조의 기층에 이용되는 자갈과 노상층에 이용되는 노상토등의 포장 하부재료는 반복하중 조건하에서 비선형 회복탄성계수의 특징을 따르는 것으로 나타났다. 이 비선형 거동은 재료의 현재 응력에 의한 회복탄성계수 모델로 나타나질 수 있으며 정확한 해를 구할 수 있는 역학적 방법중의 하나인 유한요소 해석 방법에 적용되어 질 수 있다. 이 연구에서는 비선형 해석기법과 효과적인 해 수렴기법이 구현된 재료 모델 부 프로그램을 범용 유한요소 프로그램의 하나인 아바쿠스에 적용시켰다. 이 수치해석 방법에는 더 정확한 해를 찾기 위한 체눈분할에 의해 만들어진 유한요소 모델이 이용되었다. 이런 일련의 방법들에 의한 포장구조체의 해석결과, 2차원과 3차원 비선형 유한요소 해석의 결과가 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 사용된 부 프로그램은 미연방 항공국 공항 시험포장에서 측정되어진 결과 값에 의해 비교 검증되었다.
국내 도로의 주행안전성을 확보하기 위하여 2000년에 처음으로 노면요철 포장을 도입하였다. 본 공법의 효과가 증명되면서부터 시공물량은 매년 증가하였다. 본 연구진은 기존형태를 개선하여 본선 콘크리트 포장부 시공 시 동시에 노면요철 포장을 설치하는 형식을 제안하였다 노면요철 포장 시공장비를 제작하여 평택~음성 고속국도에 시험시공을 하였으며 그 효과를 분석하였다. AASHTO에서 제안한 식을 이용하여 횡방향 정지거리를 산출한 결과, 개선된 노면요철 포장의 횡방향 여유 폭이 0.5m 더 확보되어 기존형태보다 더 안전한 것으로 나타났다. 소음도 평가결과, 노면요철 포장이 없는 구간을 주행할때보다 약 3.5~9dB(A)까지 더 크게 소음이 발생하여 졸음을 예방하거나 운전자의 환경을 개선시키는 것으로 나타났다. 진동평가에서는 주로 사람의 안구에 영향을 주는 주파수 영역대의 진동이 지배적인 것으로 나타났다. 주행 후 운전자들의 설문조사 결과에서는 개선된 형태가 기존형태보다 소음이나 진동에서 큰 차이는 없지만 주행상의 안정감이 더 큰 것으로 나타났다. 따라서 개선된 공법을 도로에 확대 적용할 경우, 기존보다 교통사고 및 사망자수를 줄일 수 있을 것으로 평가된다.
이 논문에서는 아스팔트 도로 설계에 필요한 기층골재 재료의 비선형 이방성을 고려한 연결함수를 개발하였다. 기층이 비선형 이방성 거동으로 해석되어졌을 경우, 선형 등방성 거동으로 해석되어질 때 나타나는 기층 하부내의 인장력을 감소시켜 보다 현실적인 응력분포를 보이게 된다. 그러나 현재까지 개발된 연결함수들은 대부분 기층이 선형 등방성 거동으로 해석하여 개발된 것이므로, 비선형 이방성 거동을 근간으로 하는 연결함수의 개발이 현실적인 도로 설계를 위해 필요하다. 이 논문에서 개발된 연결함수를 이용하여 도로를 설계한 결과 AASHTO의 연결함수를 이용하여 설계했을 경우보다, 기층 두께가 25mm 감소되는 결과를 보였으며, 이는 AASHTO 도로 설계가 보수적인 설계라는 것을 입증하였다.
이 논문에서는 다층탄성해석과 유한요소법을 사용하여 도로설계를 위한 도로내 주요 변형률을 계산하여 유사한 결과치를 양산하는 경우를 비교 분석하였다. 비록 유한요소법이 보다 나은 모델이라는 것이 입증되긴 했지만, 다층탄성해석 프로그램이 간편성으로 인해 여전히 도로설계를 위해 많이 사용되어 지고 있으므로 다층탄성해석 프로그램을 사용한 주요 변형률의 예측이 시급한 실정이다. 이 연구에서는 KENLAYER프로그램을 사용하여, 비선형 이방성 기층거동을 고려한 유한요소법을 사용했을 때 얻어지는 도로내 주요 변형을 예측할 수 있는 분석기법이 소개된다.
본 연구는 포스트 텐션드 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement)의 종방향 긴장 설계 방안을 구축하기 위하여 수행되었다. 우선 종방향 긴장으로 인해 PTCP 슬래브에 발생하는 응력분포를 분석하였다. 그리고 설계에 필요한 환경하중과 차륜하중이 PTCP 슬래브에 작용할 때 슬래브에 발생하는 인장응력의 분포를 분석하였다. 또한 슬래브와 하부지반 사이의 마찰저항 및 긴장으로 인해 발생하는 여러 손실원인들을 고려하여 긴장손실량을 산정하였다. 설계에 사용될 발생 인장응력은 각각의 하중에 의해 발생 가능한 최악의 조건에 의해 산정되며 여러 손실들은 현장조건을 최대한 반영하여 산정된다. 이러한 환경 및 차륜하중 등의 설계하중과 긴장 시 발생하는 각종 손실들을 감안한 유효긴장량을 산정하였으며 긴장응력 결정의 기준이 되는 콘크리트 슬래브의 허용인장응력의 영향에 대하여 분석하였다. 궁극적으로 종방향 긴장 설계방안은 설계하중에 대한 슬래브의 응력을 산출한 후 콘크리트 슬래브의 허용인장응력을 감하여 요구되는 긴장응력을 산출하고, 각종 손실이 고려된 유효긴장량과의 비교를 통해 합리적인 긴장간격 및 긴장량을 결정하는 것이다.