간행물
한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집
- 발행기관 한국도로학회
- 자료유형 학술대회
- 간기 반년간
- 수록기간 1999 ~ 2025
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 534DDC 625
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2017년도 제19회 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 (2017년 10월) 126건
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2017.10
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도로건설 및 포장기술이 발달함에 따라 도로의 내구성과 수명이 증가하게 되었고 도로 이용자들의 관심은 더 이상 도로의 구조성능이 아닌 기능성으로 그 주체가 변화하고 있다. 특히 도로의 기능성중 하나인 소음의 경우 도로교통소음 관련 민원처리 건수가 증가하고 있고 도로교통소음으로 인한 손해배상 책임을 인정하는 판결도 나오고 있어 도로 이용자들의 소음에 대한 관심이 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 도로교통소음을 줄이기 위한 방법은 바이패스(루프) 도로, 방음벽, 식수대 등의 시설물을 설치하여 소음의 원천으로부터 거리를 두는 방법이 있지만 용지 확보 문제와 고층에서는 그 효과가 미미하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 소음의 원천에서 소음을 저감시킬 수 있는 “저소음 포장공법”에 대한 연구가 진행되고 있다. “제강 슬래그를 활용한 박층 아스팔트 포장공법” 또한 소음을 저감시키는 효과가 있으나, 그 효과를 분석한 관련 연구 사례가 없어 본 연구에서는 13mm 밀입도 아스팔트 포장공법 대비 제강 슬래그를 활용한 박층 아스팔트 포장공법의 소음 저감량을 산출하여 제강 슬래그의 소음저감 효과와 그 원인을 분석하였다. 소음측정 방법은 SPB(Statistcal Pass-by), CPX(Close Proximity), CPB(Controlled Pass-by), CB(Tryes-Coast-by) 등 여러 가지 방법이 있지만 실제 도로변에 전달되는 소음을 측정하기 위해 Pass-by 방법을 사용하였고 시험시공 구간의 교통량이 적어 CPB 방법을 선정하여 사용하였다. 실험 결과 13mm 밀입도 아스팔트 포장공법 대비 약 7 ∼ 8%의 소음저감 효과가 발생하였다. 그 이유로는 제강 슬래그의 골재 입형, 최대골재치수, 골재 비중에 의한 것으로 판단된다. 향후 장기적인 소음저감 효과 분석을 위해 지속적인 모니터링과 추적조사가 필요하다. 또한 제강 슬래그는 고갈되는 천연골재와 부족한 1등급 골재의 대체 자원으로 활용이 가능하여 다양한 수요들이 발생 할 것으로 예상되며 관련 연구가 진행되어야 한다.
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2017.10
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지구온난화가 가중되고 도시가 고도화되면서 우리나라 대도시는 여름철 도시열섬이 빈번히 발생하고 있다. 특히 도심부 도로포장의 대부분을 차지하는 아스팔트 포장은 태양광을 흡수하여 노면온도를 상승시키고 야간에 복사열을 배출함으로써 열대야(최저기온이 25℃ 이상 지속)를 발생시키는 주요 원인이 된다. 이러한 도시 열환경 특성은 노약자 건강을 저해하고 시민의 생활불편을 야기하기 때문에 적극적인 개선방안이 필요하다. 이에 일본에서는 2003년부터 ‘환경포장 동경 프로젝트’ 일환으로 차열성 포장이 대안으로 검토되었다. 유럽의 경우 알베도(Albedo)가 높은 골재를 섞은 포장 재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 국내에서도 2005년 정부 연구과제로 반사형 도료를 이용한 열섬저감 포장공법이 진행되었으며, 서울시에서는 2009∼2010년 아크릴계 반사형 도료를 이용한 차열성 포장을 개발하여 시험시공을 실시하였다. 일본과 국내에서 차도에 주로 사용하는 MMA(Methyl Methacrylate)계 반사형 도료는 독특한 냄새 때문에 도심 도로에서 넓은 공간 시공 시 주변 도로 이용자에게 불쾌감을 야기한다. 따라서 현장 적용 시 민원발생 우려가 많으므로 MMA와 같은 반사형 도료의 냄새를 저감하고, 이를 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 기존 MMA를 저취형으로 개량하기 위하여 벌크형 중합반응이 아닌 에멀전 중합반응(또는 수용성)으로 MMA를 형성하였다. 이로 인하여 기존 MMA에 비해 내구성과 내마모성이 낮아진 것을 보완하기 위하여 외부 환경에 따라 쉽게 구조가 파괴되는 단량체(Monomer)의 일부를 폴리머(Polymer)로 대체하였다. 다양한 구성비에 대하여 시험한 결과 단량체와 폴리머의 비율이 1 : 3인 경우 최적인 것으로 나타났다. 또한 환경부 악취물질 관련기준과 평가방안(공기희석 관능시험법, KS Q ISO 5496)을 반사형 도료에 대한 정량적 냄새평가 방안으로 제안하였다. 제안된 평가 방안으로 개발된 반사형 도료와 기존 미끄럼방지 포장용 도료를 비교평가 한 결과, 기존 미끄럼방지 포장용 도료의 경우 희석배수가 약 1,442인 반면 개발된 도료의 경우 희석배수가 10 이하로 무취에 가까운 저취형으로 확인되었다. 이를 토대로 향후 반사형 도료에 대한 냄새평가 및 현장적용 가능 여부 판단에 대한 기초자료로 활용될 것을 기대한다.
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2017.10
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도시 열환경 개선을 위해 국내외 도로포장 분야에서 다양한 연구가 진행 중에 있으며, 태양의 근적외선 반사를 통해 노면의 온도를 저감하는 반사형 차열성 포장 공법도 그 일환으로 연구와 실용화가 진행되어 왔다. 특히 일본의 도쿄도에서는 2002년 9월에 ‘살수를 필요로 하지 않는 포장노면의 온도상승을 억제하는 신기술’을 주제로 공모를 실시하여, 국토교통성 관동지방정비국 내에 ‘환경포장 동경 프로젝트’ 일환으로 차열성 포장과 보수성 포장에 대한 소규모 공개 시험시공을 추진하였다. 국내에서는 2005년 12월부터 수행된 ‘장수명 친환경 도로포장 재료 및 설계시공 기술개발’의 세부 연구과제로 ‘도심지 열섬완화를 위한 포장시스템개발’에서 주차장 부지를 배수성 포장으로 개량한 후 차열성과 투수성 포장에 대한 시험시공 및 추적조사를 실시하였다. 이러한 연구를 토대로 서울시에서는 2009년, 2010년 공용 중인 도로에 차열성 포장 시험시공을 실시하였으나 내구성이 미흡하여 6개월만에 조기파손이 발생하였다. 본 연구는 반사형 도료를 이용한 차열성 포장의 현장공용성 향상을 위해 개선된 차열성 도료를 개발하였다. 이에 대하여 내마모성 실내시험, 포장가속시험을 통한 공용성 평가시험, 주차장 진입구간 시험시공을 통한 내마모성 및 노면온도 저감 효과를 분석하였다. 차열성 포장의 현장공용성 및 노면온도 저감 효과를 평가하기 위해 기존 아스팔트 포장(장기공용으로 골재노출), 국외 우수 반사도료 개량형(A), 미끄럼방지 도료 개량형(B)을 대상으로 시험을 실시하였다. 시험 결과 도료 A, B 모두 내마모 시험(SPS-KTS 1102-1890:2005)에 따른 품질기준(50만회, 1%이하)을 충족하였다. 포장가속시험의 경우 그림 1]의 (b)에서와 같이 시공한지 15일밖에 되지 않는 아스팔트 포장에 도포한 결과 유분이 도료를 용해시켜 충분히 경화되지 않고 분리현상이 발생하였다. 반면 장기 공용한 아스팔트 포장의 경우 약 1년간 추적 조사한 결과 도료의 부착상태가 양호하였다. 따라서 차열성 포장은 신설보다는 유분이 어느 정도 없어진 3∼6개월 후에 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 온도저감 효과는 기존 아스팔트 포장과 비교하여 약 2.5∼3.5℃로 다소 적게 나타났는데, 이는 장기간 공용으로 아스팔트 바인더가 떨어져나가 표면색이 회색에 가까웠기 때문으로 판단되었다. 따라서 차열성 포장은 아스팔트 바인더가 안정적으로 유지되고 있는 신설포장일수록 상대적으로 온도저감 효과가 크게 나타나며, 노면온도를 상승시키는 근적외선을 반사함에 따라 낮 시간 포장체의 복사열 축적이 저감되어 일몰 후 도심 열섬현상을 완화하는 효과도 기대할 수 있다.
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2017.10
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매립회는 석탄을 이용한 화력발전의 부산물로 플라이애시와 바텀애시 등이 회처리장에 별도의 구분 없이 매립되어 공학적 성질이 일정치 않은 재료를 말한다. 이러한 매립회는 한정된 회처리장의 규모와 매립량의 한계에 의해 대량으로 활용될 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 경량기포공법을 이용한 되메움재에 매립회의 적용 가능성에 대해 조사하고자 하였다. 매립회의 모래 대체 비율과 시멘트 함량 및 기포제 함량에 차이를 두어 배합된 공시체를 사용하여 역학적 성능 평가를 위해 유동성 시험, 관입 저항시험, 일축압축강도 시험, 동결융해 저항성 시험을 실시하였고, 기능적 성능 평가를 위해 열전도율 측정 시험을 실시하였다. 이러한 실내 시험 결과를 토대로 구간의 현장시험시공을 실시하여 소형충격재하시험 및 재굴착 시험을 실시하여 매립회를 이용한 되메움재의 현장 적용 가능성을 평가하였다. 유동성 시험, 관입 저항시험, 일축압축강도 시험을 통해 적절한 배합설계를 결정할 수 있었고, 이에 따라 동결융해 저항성 및 열전도율 측정 시험을 통해 재료의 역학적, 기능정 성능을 평가할 수 있었다. 매립회의 비율이 높을수록 동결융해에 대한 저항성이 큰 것으로 확인되었고, 열전도율에 가능 큰 영향을 미치는 요인이 기포제 함량인 것을 확인할 수 있었다. 또, 현장시험시공을 통해 본 재료가 되메움재로서 적절한 탄성계수를 나타내는 것으로 보였고, 굴삭기는 물론 인력으로도 충분히 재굴착이 가능한 것으로 확인되었다.
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2017.10
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현재 우리나라 지방자치단체에서 보도의 포장상태를 정량화 할 수 있는 기준이 마련되어있지 않은 것이 현실이며 보도의 포장상태를 조사할 수 있는 방법과 보수기준 수립 역시 부재한 실정이다. 공항, 고속도로, 일반국도, 시도에서 적용되고 있는 포장상태지수는 비교적 다양하게 제시되어 사용되고 있지만, 조사항목과 평가방법이 매우 상이하여 보도 포장에 직접 적용하기에는 무리가 있는 것이 사실이다. 또한, 해외사례의 경우도 대부분 특정결함에 대한 보수기준은 수립되어 있으나, 파손유형을 복합적으로 반영한 평가지수에 대한 사례는 찾아보기 어려웠다. 따라서, 보도포장 유지보수의 근거마련을 위한 종합평가지수의 개발의 필요성이 대두되었고, 본 연구에서는 보도 포장상태를 평가하기 위해 우선적으로 보도의 포장상태를 정량화할 수 있도록 파손분류, 조사방법에 대한 기본방향을 수립하였다. 보도포장에는 포장재료(벽돌, 콘크리트, 화강석 등), 블록형식(I형, O형 등) 등에 따라 다양한 종류의 결함이 확인되고 있으나 결함량에 대한 조사방법은 별도로 수립되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 서울시의 보도에 대한 현장조사를 통해 결함의 형태를 분석하여 표 1.과 같이 네 가지 형태의 파손종류를 정의하였다. 블록 깨짐 및 빠짐, 모서리 깨짐, 평탄성 불량, 표면마모 및 박리로 분류할 수 있었으며 기타 특이한 파손은 제외하였다. 보도 포장의 파손면적 측정은 실제 파손구간의 면적을 측정하는 방법이 가장 타당하다고 할 수 있지만, 본 연구에서는 인력조사라는 것과 파손면적 산정의 단순화를 위해 유사한 파손유형을 구룹화하여 직사각형 형태로 파손면적을 측정하는 방법을 적용하였으며, 최소 파손면적은 보수면적 등을 고려하여 1㎡로 설정하였다. 또한 평탄성은 워킹프로파일로미터를 이용하였다. 보도의 포장상태를 정량화 할 수 있는 방법을 제시함으로써 보도의 상태를 나타내는 평가지수를 개발할 수 있는 기반을 마련하였으며 관련전문가의 의견을 청취하여 보도평가지수 개발이 가능할 것으로 판단된다.
126.
2017.10
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최근, 근거리 무선통신(DSRC), GPS 등 위치기반 및 전송기술에 힘입어 하이패스, 교통카드, 차량 내비게이션 등 다양한 데이터의 확보가 가능한 환경이 되었다. 이로 인하여 통행자의 이동과정과 교통운영 과정에서 다양한 데이터가 끊임없이 생성되고 축적되고 있으며, 향후 자율주행차량의 등장으로 그 양은 폭발적으로 증가될 것으로 판단된다. 고속도로의 경우 본선에 설치되어 있는 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 시스템을 통하여 도로변 기지국(RSE)과 주행 차량 내 OBU와 무선통신으로 교통정보를 수집하고 있다. DSRC 시스템에서는 개별차량의 통행 궤적, 링크 통행속도 등이 수집되며, 고속도로에 설치된 총 978개소의 도로변 기지국(RSE)에서 전체 고속도로 이용차량의 약 30% 차량에 대해서 정보를 수집하고 있다 본 연구에서는 고속도로에서 수집되는 개별차량의 경로정보를 수집 및 가공하여 분석을 수행하였다. 분석의 시간적 범위는 대표 평일과 명절을 대상으로 하였으며, 세부적인 분석항목은 차종별, 시간대별로 선택하는 통행경로 및 국도우회 행태, 특정도로 구간을 통과하는 차량의 기종점, 통행거리 및 통행발생 특성 등이다.분석을 통해 고속도로 이용차량의 교통상황에 따른 통행경로 및 통행거리, 통행시간에 대한 특성이 평일과 명절에 어떻게 달라지는지, 경로별 통행시간에 따른 통행경로 이용률의 변화 등을 파악할 수 있었다. 또한 이러한 분석을 통해 산출된 결과를 고속도로 교통관리 정책에 활용할 수 있는 세부 방안을 도출하였다.
