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
권호리스트/논문검색
제12권 제2호 (2010년 6월) 17건
1.
2010.06
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본 연구는 도시교통수요예측에 있어 비신호교차로 지체를 다루고 있다. 본 연구의 목적은 비신호교차로 지체식을 개발하고, 이 지체식의 적용결과를 비교분석하는데 있다. 이를 위해 이 연구에서는 한국도로용량편람(KHCS)에 의한 시뮬레이션과 EMME/2를 이용한 청주시 사례연구에 중점을 두고 있다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 총 480회의 시뮬레이션을 통해 통계적으로 유의한 8개의 지체식이 개발되었다. 둘째, 비신호교차로의 지체식을 적용한 추정치가 관측 교통량 자료에 가장 적합한 것으로 분석되었다.
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2.
2010.06
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평탄성은 도로 공용성을 확보하기 위한 중요한 인자이며, 줄눈콘크리트 포장에서 수명에 큰 영향을 미친다. 포장의 공용성을 평가하는 요소로는 크게 기능성 평가, 안정성 평가 및 구조적 성능 평가가 있다. 기능성 평가 가운데 가장 대표적인 평탄성은 유지보수를 위한 중요한 기준으로 이용되고 있으나 체계적인 연구를 통해 포장 설계시에 적용하기 위한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 신뢰성 있는 평탄성 모델의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 국내 콘크리트포장의 노선별 총 연장 280.93km를 일정기준으로 나누어 238개의 섹션으로 선별하였다. 또한, 현재 국내 평탄성 모델에서 고려하고 있는 영향인자인 스폴링, 균열, 재령뿐만 아니라 동결지수, 연평균강수량, 기층조건, 교통량 등에 대한 검토가 이루어졌으며, 재령의 다양화를 위하여 추가적인 노선을 선별하여 평탄성에 영향을 미치는 인자들에 대한 분석이 이루어졌다. 분석결과는 스폴링(%), 균열(%), 재령(년), 기층이 평탄성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이를 통해 평탄성과의 상관관계를 분석한 결과 신뢰성 있는 평탄성 모델이 도출되었으며, 평탄성를 설명할 수 있는 비율은 68.8%로 나타나 통계적으로 유의한 것으로 판단된다. 본 연구에서는 소입경 골재노출콘크리트포장의 시험시공을 실시하여 초기 공용성을 평가하였으며, 이를 통하여 적정 강도, 저소음 및 적정 미끄럼저항을 확보함을 확인하였다.
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3.
2010.06
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상대적으로 강성이 큰 바인더가 높은 소성변형 저항력과 인장강도를 보이므로 바인더 강성이 아스팔트 혼합물의 러팅과 인장강도에 대해 중요한 인자라 할 수 있다. 혼합물의 인장 특성은 25℃에서 간접인장강도(ITS) 시험으로, 그리고 소성변형 저항성은 가장 보편적으로 60℃에서 반복주행(WT) 시험에 의해 측정된다. 변형강도(SD)는 60℃에서 아스팔트 콘크리트의 소성변형 저항성 추정을 위해 새롭게 개발된 특성이다. ITS와 SD는 정적재하 시험에 의해 측정되어 매우 간단하지만, WT는 상대적으로 긴 시간과 노력을 필요로 하는 반복 하중에 의해 얻어진다. 이 3가지 특성은 모두 바인더 강성에 의존하기 때문에, 한가지로부터 다른 하나의 특성을 추정하는 것이 가능할 것이다. 본 연구는 ITS 또는 SD시험에 의한 WT 소성변형 특성, 그리고 SD에 의한 ITS 추정의 가능성을 조사하였다. ITS에 의한 WT 추정결과 R2≒0.6으로 ITS가 높으면 WT 침하깊이가 낮은 경향을 보이는 것으로 관찰됐다. SD에 의한 ITS 추정은 R2≒0.64를, SD에 의한 WT 추정은 R2≒0.84를 보여 3가지 중에서 가장 높은 상관관계를 나타내었다. 결론적으로 SD에 의한 소성변형 저항성 추정 가능성이 상대적으로 높으며, 비록 R2이 다소 낮기는 하지만 WT와 ITS 결과 간에도 어느 정도의 상관성이 있다.
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4.
2010.06
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현 도로설계기준은 설계속도에 기반하여 선형설계에 관한 지침을 제시하고 있으며, 이는 설계속도가 도로 공용 후에 운전자의 주행 속도와 거의 동일할 것임을 전제하고 있다. 도로 평면 곡선부의 설계도 주어진 설계속도에 따라 운전자가 쾌적성을 유지한 채 통과할 수 있는 최소곡선반경을 기준으로 제시하고 있다. 그러나 쾌적성에 기초한 횡방향 미끄럼마찰계수는 실제 습윤노면에서 관측되는 물리적인 횡방향 미끄럼마찰계수보다 낮기 때문에 기준에 제시된 곡선반경은 최소의 의미보다는 권장 값으로 보는 것이 합리적이다. 아울러, 최소곡선반경보다 여유로운 설계 값을 선호하는 실무관행으로 도로 공용 후 운전자의 주행속도는 설계속도를 상회하여 설계속도가 주행속도를 대표하지 못하는 결과를 초래하고, 결과적으로 현 설계기준의 주요전제를 위반하게 될 것으로 본다. 이러한 연구 가정을 검토하기 위해 지방부 도로에서 노면 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 조사하였다. 연구결과로, 쾌적성에 기반한 미끄럼 마찰계수와 물리적인 미끄럼마찰계수와의 차이에 따른 안전여유를 정량적으로 제시했고, 안전여유 및 설계관행에 따른 여유로운 설계로 인해 설계속도와 주행속도 간에 괴리가 발생함을 제시했다. 이를 토대로, 현 설계속도 기반의 선형설계는 최소기준과 더불어 설계속도와 주행속도 사이의 괴리를 최소화할 수 있는 선형 설계 관리 방안이 마련될 필요가 있다.
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5.
2010.06
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현재 실무에서 입체교차로 유형을 결정하기 위해서는 해당 도로의 계획 교통량, 지형, 공사비, 주변 입체교차로와의 간격 등을 근거로 해서 결정하고 있지만, 문제는 같은 입력조건을 갖고도 설계자의 주관적 판단이나 발주부서의 요구 사항 등에 따라 서로 다른 유형을 결정할 수 있다는 점이다. 본 연구에서는 도로 입체교차로 유형을 객관적으로 결정하여 입력조건이 같다면 항상 일정한 유형을 찾아내는 유형 선정 알고리즘을 개발했다. 이 과정에서 기존 국내에 존재하는 입체교차로의 형식을 조사했고, 그 결과, 정형화된 기본형식 10개를 선정했다. 그 후 각 형식을 연결로의 형태를 고려하여 표시할 수 있는 방안을 제시했다. 또한 각 입체교차로별로 도로 사용자 비용과 입체교차로 공사비를 고려하여 편익과 비용을 구체화하는 방안을 제시했다. 본 연구에서 제시한 입체교차로 유형 선정 방법론은 일관성 있게 입체교차로 형식을 결정해 주는 것으로 분석되었고, 이 결과는 향후 도로 설계 실무자들이 입체교차로 형식을 선정하는 과정에 큰 도움이 될 것이다.
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6.
2010.06
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본 연구는 청주시의 가로구간 교통사고를 다루고 있다. 연구의 목적은 가로구간의 사고모형을 개발하는 데 있다. 이를 위해서 이 연구에서는 전체 322개 세부구간으로 분리된 간선도로의 사고 자료를 이용하여 ZAM 모형을 개발하는데 중점을 두고 있다. ZAM 모형의 일종인 ZIP(zero inflated Poisson model)과 ZINB(zero inflated negative binomial model)를 중심으로 분석한 연구의 주요결과는 다음과 같다. 첫째, 모형의 적합성을 결정하는 Vuong 통계 값과 과분산계수 α의 t 통계 값을 바탕으로 개발된 다양한 모형을 평가한 결과, 포아송, 음이항, ZIP 및 ZINB 회귀모형 중 ZINB 모형이 최적인 것으로 나타난다. 둘째, ZINB 모형은 t, σ 및 σ2값 (0.63)의 관점에서 보면, 다른 모형에 비해서 통계적으로 매우 의미 있는 모형으로 평가된다. 마지막으로, 개발된 ZINB 모형의 사고 요인은 교통량, 진출입구 수 그리고 중앙분리대 길이로 분석된다. 교통량과 진출입구 수는 사고발생에 '+'요인, 그리고 중앙분리대 길이는 '-'요인으로 평가된다.
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7.
2010.06
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경제성장과 함께 삶의 질이 향상됨에 따라 도로 계획 및 설계분야에서도 기능 중심의 설계에서 이용자들의 시각 및 심리적 특성인 감성을 고려한 경관 중심의 설계로 변화하고 있다. 이에 본 연구에서는 다양하게 조사된 감성형용사들을 개인의 감성인지 특성 차이를 최소화 하면서 객관적이고 합리적인 추출 방법을 제안하고자 한다. 먼저 어의구별법(Semantic Differential)의 5점 척도에 의해 조사된 감성형용사를 바탕으로 기존 연구에서 사용한 요인분석과 본 연구에서 제안하는 판별분석을 통해 감성형용사를 추출하고 상관 분석을 통해 대표적인 감성형용사를 추출한 후 수량화 I 모형을 구축하였다. 그리고 구축된 수량화 모형을 이용하여 만족도를 예측한 후 실제 관측 만족도와의 쌍체비교 검증을 통하여 판별 및 상관분석에 의한 방법이 실제 관측 만족도와 가장 유사한 것으로 분석되어 연속적인 도로경관 설계시 판별 상관분석에 의해 적용가능한 감성요인을 파악하는 것이 적합한 방법임을 확인할 수 있었다.
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8.
2010.06
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어린이 교통사고 중 사망 및 중상사고와 같은 대형 사고를 줄이기 위해서는 차량이 어린이 보호구역을 일정속도 이하로 주행하도록 제한하는 것이 가장 중요하며, 그 때문에 어린이 보호구역 내에서의 제한속도는 현재 30km/h로 규정되어 있다. 하지만 어린이 보호 구역을 통과하는 차량들의 주행특성을 살펴보면 대부분의 차량들이 제한속도 이상의 속력으로 주행하고 있는 것으로 나타났다. 이는 어린이 보호구역 설치 및 운영의 근본 취지에 반하는 것으로 어린이 보호구역이 근본 목적을 달성하지 못하고 있는 것으로 평가할 수 있다. 본 연구에서는 서울시의 8개 초등학교를 대상으로 어린이 보호구역 내 시설물 조사와 속도조사를 통해 어린이 보호구역을 통과하는 차량들의 제한속도 준수여부를 파악하여 제한속도 위반에 영향을 미치는 요인을 규명하였다. 분석결과 조사시간, 차로수, 보도폭, 도로의 유색포장 상태가 유의수준인 95% 수준에서 속도위반에 영향을 미치는 유의한 변수로 나타났다. 본 연구를 통하여 향후 어린이 보호구역 내에서의 어린이 안전성을 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
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9.
2010.06
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겨울에는 시베리아기단의 영향으로 한랭 건조한 대륙성 고기압의 영향을 받아 춥고 건조하여 1월 평균기온이 -6~-7℃의 영하의 온도로 낮아져 지반동결시 수분이동으로 동상현상이 발생하여 도로의 불균형 동결팽창을 초래하며, 결국 포장체를 파손시킨다. 동상발생시 토립자는 모관력에 의해 지하수를 흡수하여 아이스렌즈를 형성하며, 이 모관 흡수력은 토립자의 크기에 영향을 받는다. 도로는 다양한 재료와 단면으로 구성된 구조물이기 때문에 환경성과 재료 물성뿐만 아니라 포장체 각 층의 구조적 적정성 또는 지지력을 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 현재 기존 동상방지층 설계법에 따르면, 동상방지층은 포장체의 구조적 적정성과는 무관하게 온도 조건에 따른 동결깊이에 따라 일률적으로 결정되고 있다. 이러한 동결깊이를 포장구조설계에 적용함으로써 포장의 과다설계 우려가 있다. 따라서 본 논문에서는 도로 동상방지층의 효용성 검증 및 설치기준 확립을 위해 실내동결시스템을 활용하여 도로 노상토의 동상 특성에 대한 민감성을 판별, 도로건설 현장 노상토에 대한 역학적 특성과 실내 동결 시험을 수행하였으며, 외부 동결온도의 지속 조건에 대한 시료의 온도변화, 동상팽창압, 동상팽창량, 부동수분 등의 결과값을 통하여 동결 과정에 따른 지반공학적 특성을 평가하였다.
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10.
2010.06
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본 연구는 배수성 아스팔트 포장에 사용하기 위하여 국내에서 개발한 개질 아스팔트 바인더 및 혼합물의 실내 및 현장 공용성을 평가한 연구이다. 국내에서 개발된 개질 아스팔트 2종에 대한 DSR, BBR 및 다양한 바인더 시험을 실시하여 공용성능이 상대적으로 우수한 1종의 개질 아스팔트를 선정하였다. 선정된 개질 아스팔트와 기존에 일본에서 사용되는 개질 아스팔트를 사용하여 각각에 대하여 배합설계를 실시하고, 배수성 아스팔트 혼합물을 생산하여 실내 공용성을 비교하기 위해 휠트래킹 시험, 수분손상 시험, 피로시험 등을 수행하였다. 그 결과, 공용특성 측면에서 국산의 개질 아스팔트가 일본 개질 아스팔트와 비슷하거나 경우에 따라서는 우수함을 확인하였다. 실내시험결과를 바탕으로 현장 시험시공을 실시하였고, 추적조사를 통하여 시간에 따른 공극률과 소음특성의 변화를 측정하였다. 그 결과 시공 초기에는 배수 및 소음 저감 능력이 우수하였으나 2년이 경과한 후 소음 저감 능력이 감소하여 SMA 포장과 비슷한 수준의 소음저감효과를 나타내었다.
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11.
2010.06
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본 연구는 현재 우리나라 도로에 설치되어 있는 오르막차로의 문제점에 대한 인지에서부터 시작되었다. 현재 적용하고 있는 오르막차로 설치기준은 운전자의 통행패턴이 고려되지 않아 이용률이 저조하고 합류부에 교통사고 발생 가능성이 있다. 따라서 오르막 구간의 차선설치 기준, 테이퍼 길이, 표지판 설치기준 등에 대한 연구를 수행하여 개선방안을 도출하였으며 효과검증을 위하여 고속도로에 시험적용을 하여 효과분석을 실시하였다. 그 결과 오르막차로 이용률 및 평균 통행속도가 향상되는 것으로 분석되었으며 경제성분석 결과 저투자 사업으로서 타당성이 매우 높은 것으로 분석되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 고속도로 전구간 뿐만이 아니라 국도, 지방도에도 확대 적용할 경우 교통흐름 개선에 크게 기여할 것으로 판단된다.
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12.
2010.06
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도로는 다양한 재료와 단면으로 구성된 구조물이기 때문에 계절적 및 재료 물성특성 뿐만 아니라 포장체 각 층의 구조적 적정성 또는 지지력 정도를 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 현재, 기존 동상방지층 설계법에 따르면, 동상방지층은 포장체의 구조적 적정성과는 무관하게 온도조건에 따른 동결깊이에 따라 일률적으로 결정되고 있다. 이러한 동결깊이를 포장구조설계에 적용하다 보니 포장 설계의 부실 내지는 과다설계의 우려가 있다. 이에 본 논문은 2m 이하 저성토부, 절토부 및 절성경계부 등을 구분하여 포장 하부층에서 동상방지층의 구조적 역할을 규명하기 위하여 Falling Weight Deflectormeter(FWD) 시험을 수행하였다. 전국 10개 현장에 대하여 보조기층면에서 FWD 시험을 수행하였다. 각각의 단면은 동방방지층이 있는 구간과 없는 구간으로 구분하여 실험을 수행하였다. 이번 현장 실험을 통하여 동상방지층이 있는 경우가 없는 경우에 비해 처짐량이 작게 측정되어 동상방지층이 포장체에서 구조적 역할을 담당하는 것을 확인 할 수 있었다. 특히 절토부에서 동상방지층이 있는 경우에 처짐량 값이 약 15~55% 정도 감소하며, 절성경계부에서 동상방지층이 있는 경우에 처짐량 값이 약 11~64%, 저성토부의 경우 약 2~38%정도 감소하는 것으로 나타났다. SCI를 이용하여 분석한 결과, 동상방지층의 두께가 전체 포장체의 구조적인 능력에 약 24% 차지하는 것으로 나타났다. 피로수명은 동상방지층이 있는 구간이 없는 구간에 비해 약 2배 높은 결과를 보여 피로균열 저항성을 증진시키는 것으로 나타났다. 이것은 동상방지층이 포장체에서 구조적인 역할을 한다는 의미이다.
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13.
2010.06
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콘크리트의 박리(scaling)는 수분의 존재하에 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트의 점진적인 표면열화이다. 특히, 이것은 제설제에 염화물의 존재가 콘크리트 표면박리(스켈링)와 더불어 심한 경우, 굵은골재의 노출 및 탈리로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 스켈링에 대한 저염화물계 제설제(low chloride deicier, LCD)와 염화칼슘 및 염화나트륨 제설제의 상대적인 영향을 ASTM C672에 준하여 실시하였다. 시험 제설제의 농도는 1, 4, 10% 이고, 수돗물은 기준으로 사용하였다. 박리량은 중량으로 평가하였다. 연구결과 4% 농도를 적용하였을 때, 동결융해 56 싸이클 후 콘크리트의 박리는 수돗물에 비해 LCD 용액에서 약 9배, 염화칼슘 용액에서 약 18배, 염화나트륨 용액에서 약 33배 정도 크게 발생하였다. 용액의 농도에 따라서는 고농도인 10%에 비해 4% 농도에서 표면 박리가 가장 현저하게 발생하였는데, 이는 스켈링 발생이 염농도가 3~4%일 때 가장 현저해진다는 기존의 연구결과와 일치함을 알 수 있었다(일본콘크리트공학회, 1999). 또한 콘크리트가 경화된 후, 현장에서 염화나트륨 및 저염화물계 제설제(LCD, 염소이온 중량비 50%)가 살포되고 동결융해 싸이클에 노출된 경우, 제설제에 노출되지 않은 경우의 콘크리트 동해열화에 대해, 콘크리트의 공기량에 따른 영향을 실험적으로 연구하였다. 연구 결과 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트 시편은 제설제에 노출되지 않은 것 보다 염화물 제설제 노출에서 스켈링이 더 심한 것으로 나타났고, 염화물 제설제에 노출된 시편이 노출되지 않은 시편 보다 중량 손실이 2배나 되었다. 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 염화물 제설제에 노출되지 않은 것과 비교하여 염화물 제설제에 노출된 것에서 더 빠르게 감소하였다. 또한 염화나트륨 제설제에 노출된 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 저염화물계 제설제에 노출된 것 보다 더 빠르게 감소하였다. AE 콘크리트는 염화물과 동결융해 싸이클에 노출되었을 때, Non-AE 콘크리트 보다 성능저하가 크게 지연되었다.
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14.
2010.06
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입도조정기층 재료의 역학적 특성평가를 위하여 15개 시료에 대해 반복재하 삼축압축시험, CBR 시험, 투수계수시험을 수행하였다. 입도조정기층 재료의 CBR 값은 32~110 범위(평균 81)에서 매우 폭넓게 결정되었으며, 수침조건에서 팽창량은 0.04mm 이하로 나타났다. 입도조정기층 재료의 탄성계수는 체적응력의 영향을 매우 크게 받았으며 선형체적응력모델의 적용성이 가장 뛰어남을 확인하였다. 입도조정기층 재료의 탄성계수는 100MPa~600MPa, 모델계수 k1은 80~270, 모델계수 k2는 0.1~0.6 사이에서 결정 되었다. 체가름시험과 다짐시험에서 결정된 지수물성치로부터 입도조정기층 재료의 탄성계수를 결정하는 경험모형을 제안하였다. 제안된 경험모형의 결정계수는 모델계수 k1 결정에 있어서는 0.423, 모델계수 k2 결정에 있어서는 0.920, 응력단계별 탄성계수 결정에 있어서는 0.872로 평가되었다.
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15.
2010.06
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본 논문에서는 최소단면 보수가 완료된 아스팔트 콘크리트 포장의 평탄성 평가를 위하여 경량 프로파일러를 이용하여 측정하였으며 평탄성 분석을 실시하였다. 측정 프로파일러의 정확도를 검토하기 위하여 2회 측정한 프로파일을 이용하여 반복성(repeatability) 검증을 수행하였다. Cross-Corelation 함수를 이용하여 측정치간의 일치를 검증하였다. 최소단면 보수가 이루어진 아스팔트 콘크리트 포장 부분과 기존 포장의 평탄성을 국제평탄성지수와 PrI 지수를 비교 분석하였으며, 최소단면 보수가 이루어진 차선의 평탄성이 대체적으로 좋지 않았다. 향후 최소단면 보수 지역의 평탄성 평가에 대한 기초자료로 사용할 수 있다고 판단된다.
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16.
2010.06
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현행 주차장법상의 부설주차장 설치기준은 위락시설, 문화 및 집회시설, 단독주택, 공장 등 설치 대상 시설물을 9개 그룹으로 분류하고, 그룹 내 시설물에 대해서는 동일한 설치기준이 제시되어 있다. 지자체는 필요에 따라서 지자체 조례로 시설물의 종류를 세분하거나 설치기준의 2분의 1의 범위(±50%) 안에서 이를 강화 또는 완화할 수 있도록 되어 있다. 최근 건축물의 종류가 다양해지고 기능이 혼재되어 같은 그룹에 속하더라도 시설물에 따라 주차장설치기준을 세분화할 필요가 있으나, 대부분 지자체의 경우 체계적이고 일관된 기준 없이 주차장법에서 제시된 시설분류기준에 강화된 획일적인 설치기준을 조례에 적용하고 있다. 특히, 산업단지 내 위치한 대규모 첨단제조시설의 경우 공정이 자동화되어 건물규모대비 근무인력이 소수임에도 불구하고 이에 대한 별도의 세부적인 구분없이 기타시설 또는 공장시설로 분류되어 일반 제조공장과 동일한 일괄적 기준을 적용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 현장조사를 통해 산업단지 내 공장시설에 대한 기존 주차원단위 산정에 대한 문제점을 분석하고, 이를 해결하기 위해 방안으로 용도 및 규모특성을 고려한 부설주차장 설치기준 개선방안을 제시하였다.
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17.
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본 연구는 포스트텐션 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement) 공법의 Gap Slab 설계 방안을 구축하기 위하여 수행되었다. Gap Slab은 특징에 따라 Unbonded, Half Bonded, Bonded 방식으로 구분하여 고려하였다. 먼저 각 Gap Slab 방식에 따라 환경하중이 작용할 때 슬래브의 컬링에 의해 발생하는 인장응력을 산정하였으며, 차륜하중에 의한 응력은 단축과 복축 하중을 모두 고려하여 산정하였다. 환경 및 차륜하중에 의해 발생하는 혼합 최대 인장응력을 구하여 허용인장응력과의 비교를 통하여 Gap Slab에 도입하는 긴장량을 산정하는 방법을 제시하였다. Unbonded 방식은 Gap Slab 만을 고려하여 응력 분포를 분석함으로써 긴장량을 설계할 수 있으나, Half Bonded 및 Bonded 방식은 PTCP의 전체 슬래브의 거동을 분석함으로써 적절한 설계가 가능하며 이에 대한 방법론을 제시하였다.
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