간행물
한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집
- 발행기관 한국도로학회
- 자료유형 학술대회
- 간기 반년간
- 수록기간 1999 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 534DDC 625
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2015년도 봄학술대회 논문초록집 (2015년 3월) 49건
21.
2015.03
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교통사고는 최근 사회적으로 대두되는 큰 문제거리 중의 하나이다. 국토교통부는 2017년까지 교통사고 사망 자의 30%의 감소 추진을 목표로, 교통이용자 행태개선, 안전한 교통인프라 구축, 스마트 교통수단 운행, 안전 관리시스템 강화, 비상대응체계 고도화 등 5개 분야에서 목표와 세부 전략을 수립하였으며, 선진국을 중심으로 교통사고 사망자를 줄이기 위한 대안 중 하나로 eCall시스템의 구축을 도입하거나 도입을 검토하고 있다. eCall(Emergency Call)이란 차량에 장착된 eCall 장치에서 자동으로 사고 직후 위치정보, 사고시간 및 장소, 방향등의 정보를 응급센터에 전송되고, 또한 음성통화로도 사고정보를 제공할 수 있는 시스템으로써, 의료진 파견 등 신속한 사후대응을 통해 사망자 및 중상피해를 줄이고자 하는 시스템이다. 따라서, 교통사고의 사고 대 처 미흡으로 인한 인명피해 또는 2차 피해로부터 긍정적인 효과를 얻을 수 있다. 유럽에서는 2015년부터 신차 를 구입하면 의무적으로 장착이 되어 있도록 법으로 의무화를 하였다. 지불의사액(Willingness to Pay: WTP)을 추정하기 위한 방안인 조건부 가치 측정법(Contingent Valuation Method: CVM)의 유형 중에서 양분선택형(dichotomous choice method) 기법이 가장 많이 이 용되고 있으며, 이 방법은 응답자에게 미리 설정된 금액 중 무작위로 제시된 어떠한 금액에 대해 ʻ예ʼ라고 대 답한 응답자에 대해서 처음 금액의 2배를 제시하여 이에 대한 ʻ예ʼ `또는 ʻ아니오ʼ를 대답하게 하고 반대로 최 초에 제시된 금액에 대해 ʻ아니오ʼ라고 대답한 응답자에게는 처음 금액의 1/2배를 제시하여 이에 대해 ʻ예ʼ` 또는 ʻ아니오ʼ를 대답하게 한다. 본 연구에서는 첫 번째 제시금액을 정하기 위해서 예비조사를 실시하였으 며, Alberini(1995)의 분위수 설계방식에 따라 누적확률이 20%, 40%, 60%, 80%에 해당하는 4가지의 금액 을 최초 제시금액으로 선정하여 무작위로 응답자에게 제시하였다. 두 번째 제시금액은 최초 제시금액에 대 한 지불의사를 기준으로 Yes 혹은 No에 따라 2배 혹은 1/2배를 제시하였다.
22.
2015.03
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현재 각 시·도 지차체의 국도 70%이상이 불투수성 면적이며, 불투수성 면적의 증가는 우천 시 수막현 상으로 인한 교통사고, 도시형 우심 피해 증가, 하천수의 감소, 지하수의 고갈 등의 물 순환 문제와 열섬 현상을 발생시키는 주요 원인으로 지목받고 있다. 이러한 시점에서 투수성 포장은 도로 및 보도에 사용이 많이 이루어 졌으나 기존의 밀입도 포장에 비해 인위적으로 형성시킨 공극으로 인하여 강우 및 강설 등에 의한 수분이 투수성 포장을 자유롭게 이동할 수 있어 수분손상에 의한 포장체의 변형 및 처짐으로 골재의 박리·박락 현상과 균열 및 포트홀 등으로 포장이 파손되는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 한편, 실온에 서 사용이 가능한 메틸메타아크릴수지(MMA: Methyl Methacrylate Reactive Resin)는 낮은 온도(영하 30℃)에서도 작업이 가능하며 염화칼슘 등의 유입에도 손상 없이 견디는 내화학성 및 내염성을 가지고 뛰 어난 접착성을 가지고 있다. MMA 수지의 경우 에폭시 수지 및 우레탄 수지와 같은 액체기와 액체 경화제 로 구성되어 있는 여타 반응성 수지와 달리 상온에서 사용가능한 결합재에 적용할 경우 MMA 수지와 분 말경화제의 배합 및 사용량에 대한 특성을 명확히 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 폐아스콘 순환골재를 전량 활용한 투수성 재생아스팔트 제조를 위한 MMA 수지 상온 재 생아스팔트용 결합재 개발에 앞서 MMA 수지 및 경화제의 종류에 따른 배합의 중합열과 경화속도를 분석 하여 기초자료로 활용하고자 한다. 실험 결과, 단일형 MMA 수지의 경우 경화제의 B.P.O 농도가 높고, 첨가량이 증가할수록 중합열은 증가 하였으며, 경화시간은 단축되는 경향을 보였다. B.P.O 농도 50%의 경우 2%~4%첨가량의 경화시간은 26~40분, 중합열은 82.4℃~94.6℃로 안정적인 중합 반응을 보였으며 5%의 시편에서는 100.4℃의 높은 중 합열이 발생하여 이에 따른 자동가속화반응으로 인한 점도 증가로 기포가 발생하여 공극이 생기는 현상이 발견되었다. B.P.O 농도 40%의 경우 2%~5%첨가량의 경화시간은 23~52분, 중합열은 77.6℃~98.5℃ 안 정적인 중합 반응을 보였다. 하지만 B.P.O 농도 50% 및 40% 모두 첨가량 1%이하에서는 반감기가 길어짐에 따라 단위 시간당 생성되는 자유라디칼의 수가 작아지면서 입자 핵생성 기간이 길어져 반응 초기에 생성된 입자 핵들이 화합하여 성장할 확률과 중합속도 또한 낮아지게 되어 경화시간이 60분 이상 증가하였으며 중 합열 또한 61.5~65.3℃로 낮게 나타났다. 상도형 MMA 수지의 경우 경화시간은 22~30분, 중합열은 59. 1℃~64.2℃로 농도와 첨가량에 의한 차이는 크지 않았으며, 단일형 MMA 수지에 비해 빠른 경화시간과 낮 은 중합열로 안정적인 중합반응을 보였다. 하지만 경화제 4%이상 첨가할 경우에는 농도에 관계없이 중합열 이 감소하여 10℃이상의 차이를 보였으며, 이는 경화제의 첨가량이 증가하면서 분자간의 응집력으로 인하여 균일한 분산이 이루어지지 않아 MMA 수지와 중합반응이 제대로 이루어지지 않은 것으로 판단된다.
23.
2015.03
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공용 중인 포장파손의 진행은 도로포장 표면이 작은 조각으로 탈리되는 스폴링 파손으로 시작하여 반복적 인 교통하중 및 환경하중 하에서 점진적인 파손부 확대로 이어지며 파손부 보수는 일정크기 이상 또는 손상 율에 도달한 상태에서 보수하고 있다. 이로 인해 유지보수 물량의 증대, 교통차단 시간 증대 및 유지보수 비 용 증대로 이어지고 있음. 따라서 본 연구에서는 포장 파손 초기 형태인 스폴링 발생 지점에 대한 즉각적인 유지보수를 통해 파손부 확대에 따른 유지보수 비용을 절감하고자 한다. 현재의 기술은 초기 파손부에 대한 유지보수 시 투입장비 및 인력의 과다와 적은 물량으로 인해 경제성이 약화되어 이용자 안전에 큰 영향을 주 지 않는 범위 내에서는 경미한 파손부를 보수하지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 현재의 기술적 현실적 문제점을 극복하고자 투입장비 및 인력을 최소화할 수 있는 형태인 유지보수재를 개발함과 동시에 기 존 기술 대비 강도발현 시간을 절반으로 줄인 초기강도 발현 재료를 개발하고자 하였다. 즉, 공장에서 정량 생산되는 팩 형태의 유지보수재를 개발하고 이를 현장에서 개봉과 동시에 적용할 수 있는 긴급보수재를 개발 하였다. 기존 보수재방법은 소규모 소파보수임에도 불구하고 현장에서 모르타르나 콘크리트계 재료를 사용 하여 팻칭보수할 경우 저울, 혼합기, 발전기 등 많은 장비와 인원이 필요한 실정이나 본 개발 기술은 별도의 혼합장비를 사용하지 않고 현장에서 Pack을 흔들어 혼합하기 때문에 다른 부대장비가 필요하지 않고 1인으 로 혼합 타설이 가능한 시스템을 구축, 인력 및 장비 효율에서 월등한 특징을 지니고 있다.
24.
2015.03
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현장가열재생공법은 이미 미국과 캐나다와 같은 선진국에서 아스팔트도로의 친환경 유지보수공법으로 서 적용되고 있는 공법이다. 이 공법은 아스팔트를 현장에서 100% 재활용함으로써 하나의 공정으로 작업 이 완료되어 경제적으로나 친환경적으로 큰 관심을 받는 공법이다. 하지만 국내에서는 장비의 큰 규모와 아스팔트 표면의 가열로 인한 다량의 유증기 발생 및 가열장비의 온도 불 균일로 인한 도로포장의 품질저 하 문제와 장비의 노후화로 사용성이 떨어지고 있다. 본 연구에서는 현장가열중온재생공법 장비개발에 필 요한 히팅 시스템을 개발하기 위해 다양한 가열 방식을 변수로 하여 아스팔트 시편의 외부 및 내부온도 스펙트럼을 측정하여 분석해 보고자 한다.
25.
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국내에서는 19990년대 초반 혼잡, 비혼잡 등 으로 표현 가능한 접근로별 교통조건에 따라 신호현시를 동적으로 조정 가능한 실시간신호제어시스템을 개발하였다. 실시간신호제어시스템 내에서 주기결정 및 신호현시 배분을 위한 핵심 분석지표로 사용되고 있는 변수가 포화도(DS, Degree of Saturation)이다. 포화도는 전체 녹색시간 중 차량 통행에 사용된 시간의 비율을 의미한다. 포화도에 대해 일반적으로 교통 조건이 혼잡해 짐에 따라 포화도도 비례하여 증가할 것이라는 개념을 가지고 있으나 현장자료를 바탕으로 한 정량적인 분석은 현재까지 이루어진 바가 없다. 본 연구에서는 교통조건에 따른 포화도 변화에 대한 정량적 분석을 수행하였다. 포화차두시간의 변동성을 확인하기 위하여 본 연구에서는 실시간 신호제어시스템 COSMOS(Cycle, Offset, Split Model of Seoul)의 운영결과자료를 활용하였다. COSMOS가 운영되었던 포스코사거리의 2 개월에 걸친 운영 결과자료를 사용하였으며(2006.9~2006.10) 해당 자료는 신호주기별/접근로별 자료로 구분되어 있다. 수집자료에 포함된 지표들 중 포화차두시간의 변동성을 판단하기 위하여 V/g(교통량/녹 색시간)과 DS(Degree of Saturation)의 관계를 분석 하였다. V/g(교통량/녹색시간)은 주어진 신호조건 과 교통조건을 반영한 지표이며, DS는 COSMOS 내부에서 포화교통류율을 도출하기 위하여 사용되는 지 표로서 유효녹색시간당 손실시간을 제외한 실점유시간의 합으로 설명할 수 있다. V/g-DS 관계를 회귀분 석 의하여 선형, 2차, 파워, 대수 형태로 분석한 결과는 다음과 같다.
26.
2015.03
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우리나라는 근래에 들어 도시화가 급격하게 진행되고 도시 인구 밀집현상으로 인해 빗물이 땅속으로 스며들 지 못하는 불투수면이 확대되고 하전부지 및 산림습지의 감소가 급속히 진행되고 있다. 그로 인하여 저류 및 침 투수가 감소하게 되고 기후변화로 인한 기온 상승으로 물 순환의 균형이 파괴되어 도시지역의 열섬화 및 지하 수 고갈에 따른 하천의 건천화에 따른 문제점을 해결하기 위해 새로운 빗물관리가 필요하게 되었다. 따라서 본 연구는 빗물관리 방식의 사회적 환경 변환에 적합한 저류 기능과 투수기능, 지반침하에 따른 블록의 내구성 및 안전성 문제를 해결하기 위한 목적적으로 블록의 디자인 시 강도를 저해하지 않으면서 블록의 자중을 감소시키고, 저류 공간을 불록부피의 20%정도까지 빗물 저류 할 수 있고, 투수성이(투수 계수 ≥3㎜/sec) 향상된 블록을 설계하여 상부에서 침투된 빗물이 쉽게 하부로 전달될 수 있도록 하부기 층의 입도(open grade) 및 기층의 깊이를 달리하여 지역의 상황에 적합하도록 시험하였으며 또한 현장의 시공성 향상을 위해 매트 개념을 도입하여 현장 적용성 평가를 수행하였다.
27.
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28.
2015.03
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최근 10년간(2004~2013) 이륜차 교통사고 현황을 분석한 결과 승용차의 교통사고 비율은 연평균 0.1% 의 증가한 반면 자전거와 이륜차 교통사고는 5.7%에 해당하는 증가율을 보이고 있다. 이러한 자전거 및 이륜차 교통사고의 경우 승용차에 비해 치사율이 2.7배 높은 것으로 분석되어 사고감소를 위한 대책이 필 요하다. 본 연구에서는 자전거 및 이륜차 교통사고 중 사망사고 이력자료를 바탕으로 사고 발생 원인과 사고특성을 분석한다. 분석에는 도로교통공단에서 제공하는 교통사고 통계자료(교통사고분석시스템(TASS))를 이용하였다. 단순 통계분석이 아닌 교통사고GIS 자료를 이용하여 개별 사고에 대한 특성을 파악하여 사고의 원인을 분석하였다. 자전거 및 이륜차 사고 특성 분석결과 교차로와 단일로 모두 차량과의 측면 직각 충돌에 의한 사고가 많이 발생하는 것으로 분석되었다. 이러한 측면 충돌에 대한 사고 원인을 분석한 결과 교차로와 단일로 모두 전방주시 태만, 핸들 과대조작과 같은 안전운전 불이행으로 인한 측면 충돌에 의한 사망사고가 가장 높은 것으로 분석되었다. 이어서 신호위반, 과속 등과 같은 원인이 높게 분석되었다. 연령별로는 65세 이 상의 노인 운전자의 교통사고가 다른 연령층에 비해 높게 나타났다. 2013년도 기준 65세 이상의 노인 사 망자수는 전체 사망자수 중 43.2%로 분석되었고 중상자 및 경상자수 또한 전체의 22%에 해당하는 결과 를 보여 다른 연령대에 비해 사고심각도 또한 높게 분석되었다. 사고 유형별로는 도로이탈, 공작물 충돌 과 같은 사고의 치사율이 높게 분석되었으며 이는 조금만 속도가 높아도 도로를 이탈하거나 공작물 충돌 사고를 야기할 수 밖에 없는 자전거와 이륜차의 구조적 특성에 의한 원인으로 분석된다. 본 연구에서는 자전거 및 이륜차 교통사고 발생원인 및 특성분석 연구를 수행하였다. 향후연구로 자전 거 및 이륜차의 교통사고를 예방하기 위한 ʻ자전거 대 차ʼ, ʻ차 대 자전거ʼ의 사고를 미연에 경고할 수 있는 ʻB2Xʼ 서비스 개발을 제안한다.
29.
2015.03
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최근 에너지 생산에 대한 환경적인 문제가 중요한 해결 과제로 대두 되면서, 친환경적인 에너지 생산의 중요성이 강조되고 있다. 그 중 에너지원으로 이용이 가능한 풍력, 태양열, 조력 등은 일상생활에서 쉽게 발견 할 수 있는 에너지원의 대표적인 예 이다. 특히 온도차를 전기에너지로 변환 시키는 열전효과를 이 용한 에너지 하베스팅의 경우 향후 발전 가능성이 매우 높아 자동차, 의료기기, 무선 네트워크 등 첨단산 업 분야에서 관심도가 높아지고 있지만 토목·건축 분야에 있어서는 낮은 변환효율 때문에 관심도가 높지 않은 상황이다. 그러나 토목분야에서 적용시킬 수 있는 태양열을 이용한 에너지 하베스팅은 반 영구적 이 라는 특성이 있기 때문에, 발전효율을 증가시킨다면, 경제적인 측면에서 매우 효율적일 것이다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 구조물의 적용되는 열전모듈의 온·냉열부 온도차를 증가시키는 방법으로, 동일조 건 하에서 열전도율이 높은 알루미늄 재질의 판을 두께에 따라 열전모듈의 온·냉열부에 압착시키는 방법 과 서로 다른 재질을 이용한 케이싱을 설치하여 발전효율을 비교 하는 방향으로 연구를 진행·분석하였다.
30.
2015.03
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최근 세계 각지에서 이상기후 또는 기상이변으로 인하여 기록적인 재해가 발생하고 있다. 지구온난화 와 기온 상승에 따라 열대야의 증가와 같은 고온 현상이 증가하고, 우리나라 또한 이러한 변화와 다양한 환경적인 요인들로 인하여 포장면의 강우 및 온도 등의 변화가 전국적으로 감지되고 있다. 또한 기후는 아열대성 기후로 변화 될 가능성이 제기되고 있다. 점점 높아지는 기후와 교통량증가로 도로는 많은 피로 균열과 영구 변형이 발생하고 있다. 그러므로 도로파손이 발생한 초기에 도로를 보수하는 예방적 유지보 수공법의 필요성이 점점 더 중요시되고 있다. 이에 국내에서 사용되고 있는 예방적 유지보수 공법인 마이 크로서페이싱 공법에, 인도네시아 Buton 섬의 아스팔트를 생산하고 남은 부톤아스팔트의 골재를 적용하 는 연구를 수행하였다. 본 연구는 부톤 아스팔트 골재에 남아 있는 미소량의 아스팔트 성분이 마이크로서 페이싱 공법 적용 시에 성능 개선과, 골재로서 재활용의 가능성 여부를 판단하기 위해 수행하였다. 이에 부톤아스팔트 골재의 재활용과 마이크로서페이싱 공법의 성능을 개선시킨다면 경제적인 효과가 클 것으 로 판단된다. 이러한 연구 목적으로 본 연구에서는 마이크로서페이싱에 사용되는 천연골재 절감 및 골재 재활용을 통한 경제성 확보와 CO 배출량 감소를 통한 친환경적이며 내구성을 갖는 상온배합용 혼합물인 마이크로서페이싱 공법의 적용을 통한 공용성을 분석 하였다.
31.
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최근, 우리나라는 겨울철 콘크리트 포장에 제설을 목적으로 한 제설제의 사용량이 점차적으로 증가하 고 있는 추세이다. 예를 들어 서울시의 경우, 현재 연간 약 4만톤 이상의 제설제가 도로포장에 살포되고 있으며, 이는 5년 전과 비교하여 약 2.5배 이상 제설제의 사용량이 증가한 것으로 보고되고 있다. 뿐만 아니라, 제설제 살포에 따른 콘크리트 포장의 표면박리(scaling) 등과 같은 내구성 저하 현상이 빈번하게 발생함에 따라 콘크리트 포장의 성능에 대한 제설제 종류 및 농도의 영향에 대한 관심도 점차 증가되고 있는 실정이다. 특히, 우리나라는 도로포장의 제설을 위하여 염화칼슘수용액 및 고체 염화나트륨을 이용 한 습염살포방식이 널리 사용되고 있다. 주지하다시피, 염화물계 제설제의 사용은 철근부식에 의한 콘크 리트의 손상을 초래할 수 있으며, 겨울철 동결융해 반복작용에 의한 콘크리트의 표면박리작용의 주요 원 인이 된다. 본 연구에서는 강도가 상이한 콘크리트(24 및 35 MPa)를 제조하여 ASTM C 672에 준하여 스케일링 실험을 실시하였으며, 동결융해 작용 50싸이클 후 콘크리트의 열화원인을 분석하기 위한 SEM 및 EDS 분석을 실시하였다. 실험결과에 의하면, 콘크리트의 스케일링 저항성은 강도등급에 따라 상이하였으며, 동결융해 반복작용에 따른 thaumasite의 생성이 스케일링의 주요 원인 중 하나라고 판단된다.
32.
2015.03
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린콘크리트 부착기층을 사용한 연속철근 콘크리트 포장(이하 L-CRCP)은 두께 28, 폭 8.2, 연장 500로 2012년 9월에 건설되었다. 종방향 철근비는 0.68%이며, 슬래브의 중간 깊이에 철근을 설치하였다. 또한 L-CRCP의 시점과 종점에는 앵커러그를 생략하고 팽창줄눈을 설치하였다. L-CRCP의 횡방향 균열 발 생 과정을 콘크리트 타설 직후부터 약 27개월 동안 조사하였다. 시간 경과에 따른 L-CRCP의 종방향 구간별 평균 균열간격 변화를 그림 1과 표 1에 나타내었다. 그림에서 가로축은 종방향 구간을 의미하며, 세로축은 종 방향 구간별 평균 균열간격을 나타낸다. L-CRCP는 콘크리트 타설 직후 약 1년 동안 균열간격이 급격히 좁 아지는 것을 알 수 있다. 현재 L-CRCP 구간의 평균 균열간격은 약 1.678이다. 그러나 구간별 평균 균열 간격은 시점과 종점부로부터 약 100 구간이 약 2.411이며, 이를 제외한 중앙부 구간은 약 1.393로 시·종점부의 평균 균열간격이 중앙부 구간 보다 다소 넓게 발생하였다. 이와 같은 결과는 L-CRCP의 양측 단부가 자유단부로 구성되어 CRCP 슬래브의 종방향 거동을 허용하기 때문으로 판단된다. 따라서 린콘크리 트 부착기층을 사용하면 횡방향 균열 간격은 급격히 좁아진다. 또한 팽창줄눈을 설치하여 단부의 종방향 거 동을 허용함으로써 단부 부근에서는 중앙부 구간보다 평균 균열간격이 넓은 것을 알 수 있었다.
33.
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현재 수도권과 대도시에서는 교통 집중으로 인한 잦은 정체현상으로 경제적 손실이 발생하고 있다. 하 지만 수도권의 경우 더 이상 도로 확장과 신설이 어려워 지하를 이용한 도로망 구축이 대두되고 있다. 특 히 복층터널은 병렬터널과 비교하여 공사비를 절감할 수 있는 장점이 있다. 하지만 국내에서는 복층터널 의 시공사례가 전무하며, 이에 대한 연구조차 부족한 실정이다. 따라서 복층터널의 설계 및 시공기술의 확보가 시급하다. 복층터널의 가장 큰 특징은 일반터널과 달리 터널 내부에 상부와 하부를 분리하는 중간 슬래브가 존재한다는 것이다. 중간슬래브는 하부지지층이 있는 도로포장과 달리 교량의 형태로 터널 라이 닝에 브라켓을 설치하여 그 위에 중간슬래브가 연결된다. 중간슬래브는 터널 내경에 따라 횡방향 폭이 결 정되며 차량하중 등을 고려하여 슬래브 설계가 이루어진다. 본 연구에서는 이와 같은 중간슬래브 설계를 위한 기초연구로써 그림 1과 표 1과 같이 복층터널이 시공 되고 운영되고 있는 사례 조사 및 분석을 통하여 향후 연구를 위한 기반을 마련하고자 한다.
34.
2015.03
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국내의 회전교차로는 2010년 도입되어 교통지체, 교통사고가 많은 교차로에 설치되어 현재 전국 지방 지역 364개소에 설치·운영 중에 있다. 회전교차로는 차량이 진행함에 따라 원심력이 발생하게 되어 외측 차륜에 과도한 윤하중이 실리게 된다. 이는 아스팔트 포장의 응력 증가를 의미하며 궁극적으로 소성변형 (Rutting), 밀림(Shoving), 라벨링(Raveling) 그리고 지지력 부족으로 인한 균열을 초래하게 된다. 따라 서 유럽의 많은 국가들은 회전교차로의 포장을 JCP, CRCP와 같은 콘크리트를 사용한 포장을 권장하고 있다. 국내의 경우 2015년부터 회전교차로를 일반국도에서 확대 설치를 계획하고 있지만 콘크리트 회전 교차로는 설계 및 거동에 대한 이해가 부족하여 바로 적용하기에는 어려운 실정이다. 본 연구에서는 CRCP의 형태를 갖는 연속철근 콘크리트 회전교차로 포장(CRCR: Continuously Reinforced Concrete Roundabout)의 설계법 개발을 위한 기초 연구를 수행하였다. 우선 그림 1과 같이 내경의 크기에 따른 원형구조물에 대한 분석을 수행하여 CRCR의 거동 특성을 분석하였으며, 이를 토대 로 그림 2와 같은 CRCR 해석 모델을 개발하였다. 개발된 해석 모델을 이용하여 CRCR의 균열 진전, 응력 의 분포 등을 분석하였다.
35.
2015.03
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현재 국내에서는 천연골재 수급의 어려움과 건설폐기물 재사용의 일환으로 기존의 천연골재를 순환골 재로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며 국가적 차원으로도 순환골재의 사용을 의무화 하였다. 향후 순환골재의 사용량이 늘어날 것으로 예상됨에 따라 순환골재에 대한 전반적인 기초연구가 필요한 실 정이다. 순환골재는 천연골재에 비해 낮은 비중, 높은 흡수율, 각종 이물질 함유 등의 특징을 가지며, 이러한 순환골재를 사용하여 만든 콘크리트는 압축강도와 탄성계수 등의 물성에 있어서 낮은 경향을 나타낼 뿐만 아니라, 커다란 품질편차를 보인다. 따라서 배합 설계시 이론값을 통한 현장강도 계산을 적절히 적용할 수 없을 뿐만 아니라 실내시험과 현장시험간의 결과치가 유사하지 않은 경향을 보일 수 있다. 따라서 순 환골재의 적절한 사용을 위해서는 지속적인 연구를 통한 데이터의 축적이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 천연골재 3종, 순환골재 4종을 대상으로 골재 기초 물성 분석 및 XRF 분석을 하 였으며, 또한 보통 포틀랜드 시멘트 외에 고로 슬래그 미분말, 저알칼리 시멘트를 사용하여 알칼리 실리 카 반응성을 촉진 모르타르 봉 시험법(ASTM C-1260)으로 평가 하였다.
36.
2015.03
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동절기 강설에 따른 적절한 제설은 안전한 공항 운영의 중요 요건 중 하나이다. 이를 위해 공항에서는 충분한 장비, 인력, 설비를 확보하여야 한다. FAA는 공항규모 및 우선제설면적(공항운영에 필요한 기초 시설물 제설 면적)에 따른 제설장비 및 설비의 규모를 규정하고 있다. 이에 본 연구에서는 이상기후 대응 및 공항 확장성을 고려하기 위한 인천국제공항 적정 제설용량 산정 연구의 일환으로, 제설장비 보유 현황 을 검토하고 그에 따른 개선사항을 제안하고자 하였다. 이를 위해 FAA AC 150/5200-20A(2014)에 따라 필요장비 수량을 산정하고 보유 장비와 비교 검토하였다. 이는 FAA 권고기준에 따른 단순 장비성능에 기 인한 것으로 실제 여건에 따라 필요한 장비수량과는 차이를 보일 수 있다. 필요수량은 검토는 규정된 온 도(4 ℃), 풍속(0 ft/h), 눈 밀도(25 lbs/ft3), 적설두께(1/12 ft) 조건에서 30분 내 인천공항의 우선제설 면적(19,218,000 ft2)을 제설하는데 필요한 제설주력 장비인 제설기(Displacement Plow)와 송풍기 (Rotary Plow)에 대해 이루어졌다. 제설기는 삽날 길이 5.5m인 장비를 기준으로 우선제설면적 전체를 대상으로 그림.1를 이용하여 산정하였고, 송풍기는 최소용량 3000t/h(ClassⅣ)을 기준으로 활주로 및 유 도로의 제설면적을 대상으로 그림.2를 이용하여 산정하였다.
37.
2015.03
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공항 Airside 내에서는 항공기 동체의 부식 등으로 염화물 계열의 제설제 사용이 제한되기 때문에 고체 제설제로 요소(Urea) 또는 개미산(formate) 계열 재료들이 주로 사용되고 있다. 국내 공항 역시 일정기온 (-3℃ 이상)에서 가격대비 제설능력이 있으며 항공기 부식성에 안전한 요소가 주로 사용되어 왔다. 하지 만, 최근 이상기후로 겨울철 –10℃ 이하로 낮아지는 빈도가 잦아짐에 따라 상기 온도에서 요소의 제설효 과가 크게 떨어지고, 가격이 급상승하여 이를 대체할 수 있는 고체제설제 개발이 필요한 실정이다. 따라 서 본 연구에서는 요소를 대체할 수 있는 고체제설제 개발하기 위한 기초연구로 해외 고체제설제(개미산 나트륨 98%, 알갱이 형태)와 개미산 나트륨(sodium formate, 분말 형태) 및 요소(분말 형태)의 Ice Melting Capacity 평가를 통해 고체제설제 개발 가능성을 검토하였다. 이를 위해 SHRP H205.1에 따라 반경 35mm 패트리 접시에 물 25㎖을 균일한 두께로 얼린 얼음판위에 해외 고체제설제, 개미산 나트륨, 요소를 살포하여 각 온도(-10, -15, -20)에 따른 시간(10, 20, 30, 45, 60)별 얼음 융해량을 측정하였 다. 측정 결과치는 살포된 제설제의 량(g) 대비 녹은 얼음량(g)으로 나타내며 그 결과는 그림.1과 같다.
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2015.03
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아스팔트 포장체내의 아스팔트 노화 (Aging)는 제조 및 운반 중 단기간에 일어나는 단기노화 (Short-term aging: STA)와 장기간에 걸쳐 공용중 일어나는 장기노화로 구분된다. 그 중에서도 단기노화 는 짧은 시간에 노화가 이루어지며, 포설 후 일어나는 장기노화 보다 매우 빠르게 진행 된다. 따라서 단기 노화 기간에 노화가 적게 발생되도록 조치를 취하는 것은 아스팔트 포장의 장기 공용성 확보에 중요하다. 단기노화 과정은 고온의 골재와 바인더의 접촉 시부터 시작되며 트럭에 적재되어 포설 전까지 고온상 태로 유지되는 동안에 진행된다. 일반 아스팔트 혼합물에서 중량으로 바인더는 5% 전후이므로 혼합물의 온도는 전체의 95% 가량을 차지하는 골재온도에 좌우된다. 그러므로 골재온도는 혼합물 온도를 좌우하므 로 과다 단기노화의 주원인이라 할 수 있다. 하지만 이러한 단기노화 온도의 중요성에 대한 심도 있는 연 구는 드문 실정이다. 가열아스팔트 (Hot-mix asphalt: HMA) 혼합물은 작업성 확보를 위해 계절에 따라 생산온도에 차이가 나는데 이는 단기노화에 영향을 미칠 것이다. 아스팔트 혼합물은 포설 전 어떤 수준이든 노화 되며 공용 시작과 함께 그 노화수준으로부터 장기노화가 시작된다. 포설 전 아스팔트가 많이 노화되면 그 포장은 높 은 초기 노화수준으로 인해 빨리 기(성)능이 취약해지므로 기대수명이 짧아질 것이다. 이에 대비해 현장 에서 노화 수준을 낮추는 조치를 얻기 위하여 실험실 혼합물의 인공노화를 통해 노화차이를 구명할 필요 가 있다. 단기노화는 포장공정에서 피할 수 없는 한 과정이므로 실험실 혼합물에 대한 단기노화는 현장혼합물이 포설되기 전 노화과정을 모사하여 공시체 다짐 전에 일시적으로 처리하는 공정이다. 국내의 가열아스팔트 (Hot-mix asphalt: HMA) 혼합물의 단기노화 방법은 일반혼합물의 경우 160℃ 1 시간으로 규정되어 있 다. 하지만 이는 표준 방법이고 이와 다른 온도에서의 단기노화가 어떤 차이를 가져오는지를 본 연구에서 조사하고자 하였다. 따라서 본 연구의 목적은 다양한 온도에서 단기노화 HMA 혼합물의 노화 상태를 평가하여 온도에 따른 노화도 차이의 심각성을 평가하는 것이다. 본 연구를 통해 온도에 다른 HMA 혼합물의 노화차이가 확인 된다면 이를 근거로 현장 혼합물 골재온도의 적정수준을 제시하는 기초를 마련할 수 있을 것이다. 혼합물 내 바인더의 노화 상태를 직접 분석하기 위하여 Gel-permeation chromatography (GPC) 기법 을 이용하였다. GPC에서 얻어진 대형분자 (large molecular size: LMS) 비율(%)은 절대점도 (Absolute viscosity: AVS)와 매우 높은 상관관계 (R2 > 0.9)를 보인다. 그리고 절대점도는 아스팔트의 노화기준으로 가장 널리 적용되므로 본 연구에서도 LMS로부터 AVS를 추정하여 노화도 분석에 사용하였다.
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2015.03
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지구 온난화로 인한 이상기후로 발생하는 경제손실과 화석연료 중심의 에너지 소비구조로 인한 자원고 갈의 가속화로 오늘날 선진국을 중심으로 온실가스 감축, 에너지 자립도를 높이기 위한 녹색성장이 주목 받고 있으며, 한국 정부도 국제 변화에 부응하고자 저탄소 녹색성장을 추진하고 있다. 그 일환 중 저탄소 친환경 도시의 교통대안으로 자전거 이용이 주목 받고 있으며, ʻ10대 자전거 거점 도시ʼ 조성, 국가 자전거 도로 구축 사업 등이 장려되어 향후 자전거도로의 연장은 더욱 증가할 전망이다. 그러나 자전거 이용 활성화 노력의 비해 국내의 자전거도로 포장은 라벨링, 종·횡방향 균열, 단차, Blow up 등의 파손으로 상태가 불량하며 부적절한 유지관리로 이용자의 만족도를 충족시키지 못하고 있다. 이에 중앙대학교에서는 자전거도로 포장의 주요 파손발생율을 저감시키고자 배합설계, 다짐 방법의 개선, 적절한 줄눈 간격의 설정 등에 관한 연구를 진행하고 있으며, 본 연구에서는 과다한 줄눈 간격으로 인한 횡방향 균 열 발생율 저감에 초점을 맞추었다. 현재 자전거도로의 줄눈 간격은 일반 도로와 같이 6.0m를 적용하고 있 다. 자전거도로는 환경하중만을 고려하고 포장 두께는 10~15cm로, 차량하중이 재하되고 포장 두께가 20~30cm인 일반도로의 줄눈 간격을 적용하는 것은 부적절하다고 판단된다. 이에 본 연구에서는 포러스 콘 크리트 포장을 적용한 자전거도로 포장의 줄눈 간격에 따른 거동 변화를 분석하여 적정 줄눈 간격을 제시하 고자 하였다. 연구 수행을 위해 <그림 1>과 같이 폭 1.5m, 줄눈 간격을 각각 1.5m, 3.0m, 6.0m를 적용한 테스트베드를 마련하였고, 슬래브의 Center, Edge, End, Corner에 변형률계를 설치하여 슬래브에서 발생 하는 거동을 분석하고자 하였다. 또한 포장 깊이에 따라 써머커플을 매설하여 포장 내부의 온도변화를 측정 하고자 하였다. 테스트베드는 2014년 7월에 시공되었으며, 2015년 1월까지 거동 측정을 실시하였다.
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2015.03
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국내 투수 콘크리트 포장을 시공할 시 발생하는 주요 문제점으로는 포장의 다짐도 만족과 다짐형식 및 방법에 의해 표면 공극 막힘 현상이 발생하는 현상을 꼽을 수 있다. 본 연구는 이에 투수성 콘크리트 포장 을 다짐할 시 다짐 에너지의 영향과 다짐 롤러 타입이 공극막힘에 미치는 영향을 실험적으로 규명하고 그 에 따른 개선책을 제시하는 것에 목적을 두었다. 본 연구를 수행하기 위해 두 가지 실험을 진행하였다. 첫 번째, 하중 유도 진동 실험을 실시하여 동일한 크기의 하중을 재하하는 조건 하에 서로 다른 진동시간을 설정하여 다짐 에너지의 영향을 확인하였다. 두 번째, 실제 포장 슬래브를 모사하여 형식이 다른 다짐롤 러를 적용하여 표면 공극 막힘이나 압축강도, 마모저항성 그리고 투수계수를 측정하여 다짐에 의한 성능 변화를 비교하였다. 실험 결과는 다음과 같다. 다짐 에너지가 증가할수록, 단위중량과 압축강도는 증가하나, 공극률과 투수 계수는 감소하는 경향이 나타났다. 물 분사를 실시하면서 철제 표면을 가진 다짐롤러로 다짐을 진행하였 을 시에는 물/시멘트 비의 변화로 인하여 시멘트 페이스트가 발생하여 표면 공극 막힘 현상이 발생하였 다. 그러나 반면 롤러 표면을 오일로 코팅하였거나 고무 롤러를 적용하여 다짐을 실시한 경우, 슬래브 표 면 공극 막힘률이 기존 방법을 사용하였을 시보다 상당히 개선되었으며 시편의 압축강도와 마모저항성 및 투수 성능에 있어서도 더욱 높은 결과치를 나타내었다.
