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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2024년도 한국도로학회 봄학술대회 발표논문 초록집 (2024년 3월) 53건
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2024.03
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인공지능(Artificial Intelligence, AI)은 1950년대 초기개념과 이론을 앨런 튜링이 튜링 테스트를 제안하여 기계가 인간과 같은 수준의 지능을 가질 수 있는지 대한 질문을 던지면서 시작되었다. 1980년대부터 특정 분야의 전문 지식을 모방하여 지원하는 AI 시스템인 전 문가 시스템이 부상하기 시작하면서 Machine Learning이 중요성을 얻기 시작하였다. 특히, Decision Tree, Clustering 그리고 Neural Network Algorithm 등이 연구되기 시작하였다. Clustering 기법은 다양한 분야에서 통계분석에 사용되는 자료를 정제하기 위한 비지도 학습 중 하나로, 군집화 알고리즘을 사용하여 자료의 값(Pointer)들을 특정 그룹으로 분류하는 방법이다. 이러한 Clustering을 활용하여 기존 데이터에서 숨겨진 데이터들의 특성을 파악할 수 있으며, 일정 패턴이나 특징을 가진 데이터들끼리의 군집화를 할 수 있게 된다. 이러한 클러스터링은 다양한 산업 분야에서 적용 및 활용하고 있다. 산업화 이후 미국, 벨기에 등 많은 나라에서 효율적인 도로 관 리를 위해 자국의 특성에 맞는 Pavement Management System (PMS)를 운영하고 있지만 현재 많은 분야에서 적용하고 있는 AI를 활용한 사례가 매우 드물다. 한국에서도 수십년 동안 국토교통부와 한국도로공사에서 PMS를 이용하여 도로를 관리해 왔으며, 최근에 는 몇 개 지자체에서 PMS를 도입하였다. 하지만 한국에서는 오랜 PMS 운영 경험에도 불구하고 AI를 활용하지 않고 전통적 방법인 회귀모형을 활용하여 개발한 공용성 예측모형을 사용하고 있기 때문에 그 성능이 떨어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 Machine Learning Clustering 기법을 PMS 자료에 적용이 가능한지 확인하였다. 공용성 예측모형의 종속변수인 Performance Factors와 독립변 수인 Influencing Factors 간의 상관성을 확인할 수 없는 경우 클러스터링을 적용하여 종속변수와 독립변수 간의 상관성을 분명히 나 타내고 회귀분석이 가능하도록 하였다. Delaunay Triangulation을 적용하여 인천광역시 기상관측소의 삼각망을 형성하였다. 삼각망의 각 꼭짓점과 도로 각 지점 간의 거리에 대하여 Inverse Distance Weighted 방법을 적용하여 도로 각 구간의 PMS 자료와 영향인자를 매칭하였다. 클러스터링 기법을 원자료에 적용한 결과 공용성인자와 영향인자 간의 상관성이 분명해졌다. 또한, 클러스터링 이전과 이 후 자료의 확률밀도함수의 분포를 비교하여 클러스터링 이후의 자료가 이전의 대해서 대표성을 갖고 있는지 확인하였다.
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2024.03
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콘크리트 포장의 조기 파손을 초래하는 콘크리트 혼합물의 품질 저하는 최근 종종 발생되고 있다. 이로 인한 유지보수 비용 또한 증 가하는 추세이다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 콘크리트 배합 시 효과적으로 유변학적 특성을 측정하여 콘크리트 품질을 예 측할 수 있는 시제품 개발을 연구 중이다. 현재 상용화되어 사용되고 있는 ICAR Plus Rheometer 장비의 이론을 변경 적용하여, 본 시제품 Twin Shaft Rheometer mixer를 개발하였다. 동시에 레오미터 장비를 활용해 유변학적 특성을 확인하고 측정하였다. 콘크리트 의 변형과 움직임을 분석하기 위해 수직, 수평 거동의 비교분석을 진행하였고, 흐름 저항성과 토크 점성을 이용하여 유변학적 특성을 기존 장비와 비교 분석하였다. 그 결과 절댓값의 차이는 존재하나 선형적 유사성을 가지는 것을 알 수 있었다. 높은 정확성을 위해 추 가연구는 진행하고 있다. 추가로 슬럼프 측정 센서 또한 개발 진행 중이며, 이 장비는 마이크로파를 통해 매질의 변화를 측정하여 슬 럼프를 유추하는 센서로 더욱 정밀한 결과값을 위해 추가연구 진행하고 있다.
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2024.03
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Evaluation of low temperature performance of asphalt mixture is significant not only for mitigating transverse thermal cracking but also for preventing potential traffic accidents. In addition, the engineers in pavement agency need to inform the proper pavement section where urgent management is needed. Since early 2000, Korea Expressway Corporation Research Division (KECRD) developed an 3D Pavement condition Monitoring profiler vehicle (3DPM) to survey expressway pavement surface condition precisely. The management of whole expressway network became more precise, effective and efficient than before due to application of 3DPM and HPMS. One thing recommended is: performing extensive mechanical test and corresponding data analysis work procedure to further strengthen the feasibility of current 3DPM approach and HPMS. In this paper two activities were considered: first, the pavement section where the urgent care is recommended is selected by means of 3DPM approach. Then asphalt mixture cores were acquired on that specified section then low temperature fracture test: Semi Circular Bending (SCB) test, was performed. The mechanical parameters, energy release rate and fracture toughness were computed then compared. It is concluded that the current 3DPM approach in KEC can successfully evaluate and analyze selected pavement condition. However, more extensive experimental works are needed to further strengthen the current pavement analyzing approaches.
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2024.03
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In South Korea, the level of Highway Pavement Management System (HPMS) was developed since early 2000. During this time numbers of professional pavement condition monitoring equipment were developed and applied in the actual field. One of the remarkable results is 3D Pavement condition Monitoring profiler vehicle (3DPM) designed and developed in Korea Expressway Corporation Research Division (KECRD). Thanks to this equipment, The surface condition of current pavement can successfully be monitored and proper following management strategy cab be established. However, the inner condition of pavement layer cannot be monitored dur to limitation of 3DPM equipment. In this paper, Bending Beam Rheometer (BBR) mixture creep test was performed to verify the effectiveness of current 3DPM equipment. It was found that the current 3DPM equipment has reasonable feasibility on surveying pavement condition.
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2024.03
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도로 노반의 동공 채움보수 및 지반 보강 방법으로 시멘트 혼합물을 사용한 그라우팅 보수공법이 널리 사용되고 있 다. 그러나 그라우팅의 재료로 사용되는 보통 포틀랜드 시멘트는 생산 과정에서 다량의 이산화탄소가 발생하여 환경오염 의 주요 원인으로 간주된다. 따라서 시멘트의 대체 재료로서 각종 산업부산물의 활용 가능성에 대한 연구가 활발하게 이 루어지고 있다. 본 연구에서는 도로 하부 동공 보수 및 보강용 그라우팅 재료로써, 제지 공정에서 발생하는 슬러지를 소 각하여 얻은 제지애쉬(Paper Ash)의 활용 가능성을 유변학적 관점에서 평가하였다. 제지애쉬는 보통 포틀랜드 시멘트와 화학적 조성이 비슷한 것으로 알려져 있다. 제지애쉬-시멘트 혼합물을 물-바인더 비율(W/B) 및 시멘트 치환율에 따라 유변학적 특성을 실험적으로 평가하였다. 실험 결과 제지애쉬의 특성상 100% 제지애쉬 혼합물은 유동성이 매우 낮은 결 과를 나타냈으며, 시멘트 치환율 20%까지 유의미한 유동 특선 개선 효과는 보이지 않았다. 그러나 시멘트 치환율이 20~30% 구간에서 유동성이 급격하게 개선되는 현상을 확인하였고, 30% 이상부터 추가적인 유동성 개선 효과는 미미하 였다. 또한 W/B가 높을수록 유동성은 개선되나 시멘트 치환율이 증가함에 따라 블리딩 발생량이 증가함을 확인할 수 있 었다.
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2024.03
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우리나라는 교통사고 사망자수 감축을 위해 다양한 교통안전 개선사업을 지속적으로 추진하고 있다. 특히, 보행자 안전 강화를 위한 보행환경개선사업은 중앙정부 및 지방정부를 중심으로 시설, 제도, 교육ž홍보 등 다양한 방법으로 수행되고 있다. 최근 횡단보도 보행자 안전 강화를 위한 시설 개선 사례로 활주로형 횡단보도가 설치ž운영되고 있다. 활주로형 횡단보도는 야간에 운전자 시인성을 증진하고 보행자의 안전성을 확보하는 시설물이다. 그러나 신규로 설치되는 활주로형 횡단보도의 정량적인 보행안전 개선 효과에 대한 연구는 부 족하다. 본 연구에서는 보행환경개선사업을 통해 읍․면지역에 신규 설치되는 활주로형 횡단보도의 효과를 시설물 접근로 진입 차량 평 균 주행 속도 조사를 통해 분석하였다. 총 8개 지점의 활주로형 횡단보도를 대상으로 접근로 진입 차량 평균 주행 속도를 조사하였으 며, 평균 속도 감소율은 15.3%이고, 속도 최대 감소율은 27.4%로 나타나는 것으로 분석되었다. 이와 같이 무단횡단이 빈번이 관측되는 읍․면지역의 경우 활주로형 횡단보도의 설치함으로써 접근하는 차량의 속도를 저감시키는 것으로 확인하였다. 향후 보행자 교통사고 저감이 필요한 읍․면지역에 설치 시 긍정적인 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다
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2024.03
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자율주행차량의 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)의 발전은 자율주행차량의 상용화를 가속화하고 있지만, 그 안전성을 입증하기 위한 충분한 테스트와 검증이 필요하다. 실제 차량을 이용한 대규모 테스트는 비용과 시간뿐만 아니라 다양한 시나리오를 구현하고 평가하 는 데 어려움이 있어, 다수의 연구자들은 시뮬레이션을 활용하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 차량 시뮬레이션 소프트웨어인 CarMaker와 교통 흐름 시뮬레이션인 VISSIM을 결합하여 공동으로 시뮬레이션을 진행한다. 또한 두 시뮬레이션의 장점 을 결합하여 자율주행차량의 데이터를 보다 포괄적으로 분석할 수 있는 프레임워크를 제안한다. 시뮬레이션 결과, 각각의 시뮬레이션 에서 얻은 Ego Vehicle의 속도 값은 미세한 차이를 보였으며, 이는 실시간 시뮬레이션의 통신 과정에서 발생하는 오류로 해석된다. 또 한, 특정 시나리오에서는 차량이 급정지 후 출발하는 형태를 보였으며, 이는 자율주행차량이 주변 차량의 주행을 인식하여 주행 패턴 에 변화를 주는 것으로 해석된다. 향후에는 도심 도로에서의 자율주행 평가를 통해 복잡한 교통 상황과 불확실한 요소들로 인해 어려 운 문제를 겪는 상황을 분석할 수 있을 것으로 기대된다.
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2024.03
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우리나라에서는 「모빌리티 혁신 및 활성화 지원에 관한 법률」을 제정하여 전국적으로 첨단모빌리티 사업을 활성화할 수 있는 틀 을 마련하였다. 그러나 모빌리티혁신법 내 첨단모빌리티 수단이 이용하는 친화적 도로설계에 대한 가이드라인이 부재한 상황이다. 본 연구에서는 모빌리티혁신법 내 제9조 ‘첨단모빌리티 친화적 도로환경 조성’의 원활한 사업 시행을 위해 디지털 인프라를 중심으로 가 이드라인을 제안한다. 친화적 도로를 이용하는 첨단모빌리티 도로 대상을 선정한 후 이를 토대로 요구되는 디지털 인프라를 고려하였 다. 디지털 인프라는 도로에 대한 정보를 디지털화 하는 것을 목적으로 설정하여 ① 디지털 도로, ②디지털 관리, ③디지털 트윈 3가 지로 구분지어 가이드라인을 제시하였다. 이는 지방자치단체에서 첨단모빌리티 사업 시행 시 필수적으로 고려해야 할 인프라를 검토 할 수 있을 것이다
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2024.03
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최근 나노 버블 수의 건설 산업에 적용한 효과에 대하여 검증하고자 나노 버블 수를 혼입한 모르타르의 물리적 특성에 관한 연구를 진행하였으며 산소 및 이산화탄소 기체를 이용하여 나노 버블 수를 사용하였다. 모르타르의 물리적 성능을 비교하기 위하여 응결 시험과 압축강도 시험을 진행하였으며 응결 시간 내 열중량 분석을 통하여 응결 시험의 원인을 분석하고자 하였다. 본 연구 결과로써 산소 나노 버블 수를 사용하였을 경우 모르타르의 미세 응결촉진을 가져왔으며 이산화탄소 나노 버블 수를 사용한 경우 응결시간의 지연이 유의미하게 나타났다. 또한 실험한 기체의 종류에 관계 없이 강도가 증가 하였으며 응결 지연 여부와 관계없이 조기강도가 증가함을 확인하였다. 추가적인 공극구조 및 수화물 구조 분석에 관한 연구가 필요하지만 나노 버블 수가 건설 산업에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다.
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2024.03
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In recent years the tunnel construction is increasing worldwide because of development of science and technology and increasing of transportation demand. Tunnels are complex structures normally rectangular cross section or semicircular and constructed to connect between different sections of roads. Because of the importance, the construction and extension of road tunnels are also continuously increasing along with the development. According to data from the Korea Expressway Corporation, the number of road tunnels, which was 1,332 in 2010, increased rapidly by about 2.1 times over 10 years to a total of 2,742 in 2020. The extension of road tunnels is also on the trend of increasing, with a total of 945 km in 2010 reaching 2,157 km in 2020. The benefits of a double-deck tunnel are emphasized, particularly in terms of construction cost and convenience. This tunnel design incorporates a central slab, dividing the tunnel into upper and lower spaces. The versatility of a double-decker tunnel is evident in its ability to accommodate various uses for both levels. For instance, the upper level can function as vehicle roads, while the lower level can be designated for train tracks. In this study, the effect of RWS and modified hydrocarbon fire curve was applied to the concrete tunnel bracket through simulation to analyze the temperature after the fire occurrence.
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2024.03
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자율주행에 관한 관심은 전 세계적으로 증가하고 있으며, 글로벌 자동차 제조사들과 기술기업들이 자율주행 분야에 대한 투자를 늘 리고 있어 향후 자동차 산업과 교통체계 전반에 큰 변화가 전망된다. 이처럼 자율주행 관련 연구와 개발은 끊임없이 진보하고 있으며, 관련 연구 수행은 계속해서 이루어질 것으로 보인다. 연구 수행에 있어 동향 파악은 필수 요소이며, 본 연구에서는 국내 자율주행 연 구 동향을 분석하고자 한다. 연구 동향을 분석한 다양한 분야의 선행연구 검토 결과, 각각 연구 목적에 맞는 다양한 데이터베이스를 이용하여 데이터를 수집하였으며 연구 주제어 혹은 초록을 분석데이터로 활용하였음을 확인하였다. 자율주행 연구 동향에 대해 분석 한 선행연구 검토 결과, 기존 연구들은 분야를 구분하지 않고 연구를 수집·분석하였음을 확인하였다. 자율주행은 도로, 교통, 자동차, 기계, 컴퓨터, 전자, 전기 등 다양한 분야를 포함하고 있기에 분야별 연구 동향 분석이 필요하다. 이에 본 연구에서는 도로·교통 분야 의 동향 분석을 위해 최근 5년간(2019년~2023년) 국내 도로·교통 분야 등재 학술지에 게재된 학술 논문을 대상으로 연구 동향을 분석 하였으며, 보다 많은 텍스트 데이터를 활용하기 위해 주제어가 아닌 초록을 활용하였다. 키워드 출현 빈도 분석을 통해 주요 키워드를 도출하였으며, 토픽 모델링을 통해 주요 연구주제를 도출하였다. 본 연구에서 수행한 자율주행 연구 동향 파악은 도로·교통 분야에서 향후 수행될 자율주행 연구 방향 수립에 시사점을 제공할 것이라 기대된다.
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2024.03
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아스팔트는 점성이 높은 도로포장 재료로서 골재와 채움재를 결합시키는 역할을 하는 중요한 재료이다. 아스팔트 콘크 리트는 생산 및 시공 과정에서 혼합물이 장비에 부착되는 현상이 발생하여 생산 효율 및 성능 저하를 유발하기도 한다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 석유류와 식물성 기름을 부착방지제(Asphalt Release Agent)로 사용하고 있다. 하지 만 석유류는 단시간에 아스팔트를 용해시켜 혼합물의 성능 저하를 유발할 수 있고, 발생하는 유증기로 인해 작업자를 위 험에 노출시킬 수 있다. 식물성 기름은 석유류에 비해 아스팔트에 대한 용해력은 다소 작지만 석유류와 동일한 문제를 야기하며 제품 단가로 인해 높은 비용을 발생시킨다. 이에 따라 아스팔트 혼합물 생산 및 시공현장에서 저독성이며 친환 경적인 부착방지제의 중요도가 상승하고 있다.
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2024.03
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본 연구의 목적은 2022년도 충청권, 대전광역시, 세종특별자치시 시·군·구 단위의 지방소멸위험지수(Local extinction risk index)를 산 출하여 시·군·구별 소멸 실태를 조사하고 시각화하여 교통, 인프라, 교육 등 지방소멸에 영향을 끼치는 소멸 위험 요인을 분석하고자 한다. 분석을 위해 2022년의 대상 지역의 시·군·구별 20～39세 여성 인구와 65세 이상 인구의 자료들을 활용하여 지방소멸위험지수를 산출하였고, 이를 토대로 Q-GIS를 활용하여 시각화하였다. 지방소멸의 소멸위험요인을 도출하기 위해 독립변수들을 교통, 인프라, 인 구, 교육 등과 관련된 변수들로 두고 상관분석, 다중회귀분석을 활용하였다. 분석 결과, 지방소멸위험지수를 산출해 보았을 때 2022년도 기준 총 36개 지역 중 충청북도 보은군, 영동군, 괴산군, 단양군, 충청남도 금산군, 부여군, 서천군, 청양군, 태안군으로 총 9개의 지역이 소멸 고위험지역에 해당하였고, 소멸위험이 매우 낮음(1.5 이상) 지역은 천안시 서북구로 1개의 지역만 존재했다. 종속변수를 지방소멸위험지수로 설정해 둔 채 독립변수들과 상관분석을 돌려본 결과 강한 상관성을 보인 독립변수는 노외주차면적비율, 노후주택, 평균연령, 독거노인가구비율, 고령자비율, 아파트비율 등이 해당하였다. 분석 결론, 충청권 지역을 대상으로 향후 소멸 고위험지역의 강한 소멸위험 요인과 소멸위험지역들을 확인할 수 있었다. 향후 이를 극 복하기 위한 지원방안 및 교통, 인프라 개선 방안을 위한 연구가 추가되어야 할 것이다.
