포장 공용성은 공용 기간과 교통량과 상관성이 높다고 알려져 있다. 그러나 주지하듯이 화물차량의 하 중은 포장 손상에 직접적으로 연관된다. 본 연구에서는 고속도로와 일반국도의 콘크리트 포장 구간에서 누적 AADT 및 누적 중차량 AADT와 포장 공용성의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 누적 AADT보다 누 적 중차량 AADT의 상관성이 더 높은 것으로 나타났으며, 이는 중차량 교통량의 변화가 포장의 공용성에 큰 영향을 미치는 것으로 해석된다. 향후 중차량 누적 AADT를 통해 포장 공용성의 변화를 예측하는 추가 연구가 필요하다.

최근 국내외적으로 국제물류의 교역은 높은 관심이 대상이 되고 있으며 국내의 경우 1970년대 이후 수 출입물동량이 급격히 증가 하였으며 수출입 의존도가 높아 국제교역화물의 99.7%가 항만을 통해 수송되 고 있으며 경제구조상 항만은 국가경제발전의 필수 기반시설이다. 국내뿐만 아니라 중국항만의 광범위한 개발계획에 따른 물동량 급증에 힘입어 지난 20세기 후반 이후 동남아시아 내의 신흥잠재시장인 인도, 말 레이시아, 베트남 등 개발도상국들의 교역규모와 물동량의 증가세가 지속되고 있다. 이에 수많은 항만이 개발되어 있고 장래의 발전에 대비하여 계속하여 새로운 항만이 개발되고 있다. 항만시설의 발전과 환경 변화에 따른 컨테이너 항만 효율성을 평가한 결과 대부분의 국내 항은 매우 낮은 효율성을 보이고 있어 추가 시설투자보다는 효율적인 운영시스템의 고도화가 요구되는 시점이다. 포장형식의 선정이 적정하지 않으면 포장에 손상이 발생하고 하역시스템의 기능저하를 가져올 뿐 아니라 고가의 유지보수비가 소요되 고 항만 시스템 운영에 큰 지장을 초래하게 된다. 국가 간 수출입의 증가에 따라 차량이나 컨테이너를 취 급하는 하중에 오랜 기간 견딜 수 있도록 효율적인 포장구조가 필요한 것이다. 현재 국내 항만포장 설계 의 경우 AASHTO 86과 Ta 설계법을 혼용하여 항만의 물동량을 설계교통량으로 환산하여 포장의 구조두 께를 취하고 있다. 항만포장은 도로포장이면서도 도로의 설계기준을 적용받지 않고 있으며, 뚜렷한 표준 시방서도 갖추어져 있지 않으며, 과 설계 되고 있는 것이 현실이다. 이는 미국과 일본의 설계기준을 그대 로 수용하여 적용하고 있는 것으로 서로 다른 개념에서 개발된 설계법을 혼용하는 과정에서 문제점이 생 길 소지가 있으며 설계단면의 편차가 크게 나타난다. 국내 항만포장 설계 시 설계에 필요한 여러 설계 변 수들이 이론적인 검토 없이 일반 도로에 적용되는 값과 동일하게 적용되고 있으므로 항만에 적합한 교통 량 패턴이나 지형적 조건을 알맞게 적용하지 않고 있는 현실이다. 예를 들어, 컨테이너를 운반할 때 동적 인 충격이 가해지며 컨테이너, 트랙터 등 하역장비에 대한 하중 산정방법이 명확하지 않다. 또한 포장구 조의 설계방법 선정은 교통특성 및 구조특성이 적절히 반영되고 있지 않으며 하역작업을 주목적으로 하는 중 차량의 저속주행에 의한 소성변형을 감안할 수 있어야 한다. 이에 최근 항만 건설 분야의 시설물 안전 및 공사시행의 적정성과 품질 확보를 위해 표준적인 시공기준인 Heavy Duty Pavement Design Guide(John Knapton, 2007)의 사용이 증가하는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 항만포장설계법과 일 반도로 포장설계법의 개념적인 차이를 규명하기 위해 Heavy Duty Pavement Design Guide를 사용한 베 트남 호치민 근교 Cai Mep International Terminal의 Main Road에 대한 설계조건을 동일하게 하여 AASHTO86 설계법에 의한 단면설계를 실시하여 비교 분석하였다. 분석 결과 표층 두께를 동일하게 고정 하였을 경우 AASHTO 86 단면설계의 전체포장구조의 감소가 이루어졌으며 기층두께는 75mm, 보조기층 두께는 45mm 감소하였다. 이는 항만포장의 표층은 마모층의 개념으로 사용되기 때문에 구조적인 기능을 수행하는 기층설계를 실시하며 AASHTO 86 단면설계는 전체 교통하중을 지지하는 포장구조 형식으로 설 계되었기 때문이다.

최근 들어 빈번히 발생하고 있는 도로함몰 사고로 국민 불안이 커지고 있으며 이에 대한 대책 마련이 필요하다. 우리나라의 도로함몰 조사는 기초적인 수준이 전부였으며 최근에 동공 파악을 위해 외산 장비 를 수입하여 현장에서 사용 중이나, 현장에서 수집한 자료는 도로함몰의 형태만 분석하는 수준으로 정밀 화․체계화된 분석이 불가능하다. 그리고 현재 우리나라는 우리나라의 토질 및 도로환경을 감안한 분석노 하우를 보유하지 못했기 때문에 제대로 된 DB 구축을 통한 한국형 도로하부 위험도 분석기술 및 프로그 램 개발 요구가 높은 실정이다. 그렇기 때문에 다양한 우리나라의 환경조건에 따른 도로함몰 구간의 조사 기법을 구축하여 도로함몰 위험도 평가 기술 개발에 기여하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구는 국내·외 도로함몰 관련 자료 및 현장 조사서 확보와 분석을 통해 기초 DB를 구축하고 추가적 인 취득 자료를 통해 도로함몰 패턴 분석 및 지속적인 DB화를 진행하여 위험도 등급 선정 기초자료로 활용 하려고 한다. 먼저 도로함몰이 빈번하게 발생하는 일본, 뉴욕 등의 국외는 GPR을 통하여 예상지역을 선정 하며, CPT를 통하여 지반의 특성을 분석하고 내시경을 통하여 추가 동공여부를 파악하는 방법을 구축하고 있다. 그러나 국내는 최근에 GPR을 사용하여 예상지역을 선정할 뿐 도로함몰이 발생한 후에는 형태만을 조 사하는 기초적인 조사방법으로 파손 구간의 넓이, 깊이, 높이를 재는 등 조사 방법이 미흡하여 도로함몰이 발생하였을 경우와 추가적인 동공유무에 대한 대책이 없는 실정이다. 이에 따라 본 연구의 조사방법으로는 도로함몰이 발생하기 전 예상되는 도로에서 예상 지역의 예측동공의 존재유무를 확인하기 위해 LFWD로 처 짐과 탄성력, 천공하여 DCPT 및 내시경을 진행하여 강도특성을 측정한다. 도로함몰이 발생한 후에는 도로 함몰이 발생한 구간에서 무너진 도로의 잔해를 제거한 후 도로 잔해를 제거한 곳에서 하부 지반의 강도특성 을 알기위해 DCPT 시험을 진행하며, 추가 동공의 존재유무를 확인하기위해 천공 및 내시경을 진행한다. 현 장의 다짐도와 지지력등 강도특성들을 파악하기 위해 함몰 내부 주위 지반의 시료를 채취 하여 현장 함수비 체크를 하고 최적 함수비와 비교한다. 도로함몰 구간의 복구 후 복구한 지역과 주변 도로의 추가 이상 사항 을 체크하기 위해 LFWD 시험을 진행한다. 본 연구는 교통물류연구사업으로 진행된 ʻ도로함몰 위험도 평가 및 분석기술개발ʻ이라는 연구과제의 일환으로 도로함몰구간 현장조사 및 위험도 기준개발부분으로써 진행되 는 것이며 추후 도로포장유지관리시스템에 도로함몰 조사기법을 추가할 때 자료로써 사용될 수 있을 것이 고, 다른 연구부분인 영향인자에 따른 도로함몰 위험도 평가하기 위한 연구부분에 기초자료로써 사용됨으로 써 우리나라의 환경조건에 따른 도로함몰 위험도 평가 기술 개발에 활용한다. 본 연구는 서울시와 지자체의 동공발생 DB구축을 역학적 평가를 수행할 수 있도록 구축하였고, 현장의 추가 동공 발생가능성을 평가하였다. 구축된 조사기법을 통하여 형태조사수준이 아닌 우리나라의 토질 및 도로환경을 감안한 지반의 특성과 강도특성을 파악하고 추가 함몰 여부 판단근거 자료와 추후 함몰 발생 가능성 평가 인자 DB 구축을 통해 다양한 우리나라의 환경조건에 따른 도로함몰 구간의 조사기법을 구축 하여 도로함몰 위험도 평가 기술을 개발할 수 있을 것으로 예측된다.

실제 주행 시 운전자가 느끼는 승차감을 평가하기 위하여 Das등(1999)은 접속부 부등침하량이나 접근 경사 대신 IRI를 평가에 사용하였다. 측정방법은 그림 1과 같이 차량으로 조사하는 방법과 도보로 측정하 는 방법이 있다. 현재 국도 및 고속도로의 경우에는 차량을 이용하여 전구간을 조사하고 있으며 차량을 이용한 조사방법은 교통차단을 하지 않고 빠른시간에 조사를 할 수 있다는 장점이 있으나 단구간 토목구 조물인 접속슬래브 구간의 경우는 국부적인 처짐이나 단차가 발생하는 곳에서는 현실을 반영하는 데는 어 려움이 따른다. 또한 포장유지관리 시스템(Pavement Management System, 이하 PMS) 상의 분석자료 는 프로그램 알고리즘 상 교량과 접속슬래브 조인트가 포함된 10m 구간의 자료는 교량으로 편입되게 되 어 있고, 단위 구간이 100m를 평균한 자료여서 실제 접속슬래브 IRI 값이라고 하기에는 한계가 따른다. 따라서 본 연구에서는 접속슬래브 부근(이하 접속부)의 국부적인 처짐이나 단차를 정밀측정 할수 있는 도 보식 측정장비인 Walking Profiler을 이용하여 접속부 평탄성을 조사하였다. 그림 2는 단구간에서 PMS 자료와 Walking Profiler의 편차를 보여주고 있다.

경기도 여주와 이천 지역에서 대량 발생되고 있는 도자기 폐기물은 별다른 활용방안 없이 매립되어지 거나 극히 소량만이 건축소재로서 타일이나 벽돌제조에 재활용되는 것으로 보고되고 있다. 폐도자기는 SiO2 성분이 다량 함유되어 있고 도자기 제조과정 중 가열에 의한 비정질 혹은 비결정 알루미나 실리게이 트 구조를 형성하고 있어 콘크리트에 활용할 경우 품질향상 및 산업폐기물의 자원재활용 측면에서 그 활 용가치가 클 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 도자기 폐기물을 미분말화하여 시멘트 대체재료로서 콘크리트 산업에 재활용하기 위한 기초적 시험과 분석에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 폐도자기는 3종류의 분쇄장비를 이용하여 미분말화 하였으며 분말도와 화학성분 분석, 고 분해능X선 회절기와 전계방사형 주사현미경에 의한 시험분석을 수행하였다. 표 1은 폐도자기 미분말의 분말도와 화학성분 분석결과를 나타낸 것이다. 분말도 시험은 KS L 5106 브레인시험법에 의해 수행하였 으며, 화학성분 분석은 KS L ISO 26845에 의해 수행하였다. 시험결과 분말도는 목표분말도 6,000brain 을 상회하는 결과를 얻을 수 있었으며, 화학성분은 SiO2 성분과 Al2O3 성분이 주요 성분으로 나타났다. 그림 1은 고분해능 X선 회절기와 전계방사형 주사현미경에 의한 분석결과를 나타낸 것이다. 고분해능X선 회절기에 의한 분석결과 실리콘옥사이드 성분의 결정구조는 Hexagonal 형태의 구조를 나타내었고 소디 움알루미늄옥사이드 성분은 Orthorhombic 형태의 결정구조를 가지고 있는 것으로 나타났다. 또한 시험 결과에서 비결정질계의 성분도 일부 포함하고 있으나 그 양은 많지 않은 것으로 판단되었으며 대부분의 성분이 결정질의 구조를 가지고 있는 것으로 판단되었다. 전계방사형 주사현미경에 의한 시험결과에서는 폐도자기 미분말이 미세한 경우 입형은 길고 각이 져 있는 것으로 나타났으며 20㎛ 사이즈의 경우 둥근 형태를 나타내는 것으로 분석되었다. 상기 시험분석 결과로 판단할 때 폐도자기 미분말은 콘크리트 혼합재로서 도로포장이나 유지보수 재료 등 시멘트 대체재료로서 관련산업에 활용할 경우 잠재적인 활용가치가 클 것으로 판단되며 추후 다양한 실내시험을 통하여 품질개선 효과 등에 대한 연구를 수행할 예정이다.

철강슬래그는 철을 생산하는 과정에서 발생되는 산업부산물로, 발생되는 공정에 따라 크게 고로슬래그 와 제강슬래그로 분류된다. 고로슬래그는 포틀랜드시멘트와 화학성분이 유사하고 잠재수경성이 있기 때 문에 시멘트원료 또는 혼화재 등으로 사용되나 제강슬래그의 경우 함유된 유리석회로 인하여 팽창성 및 환경적인 문제를 야기시킬 수 있어 대부분 성토용, 도로보조기층 및 기층용 등 비교적 저부가가치 재료로 활용되고 있다. 하지만 제강슬래그는 강한 마모저항 성능과 일반골재에 대비하여 높은 밀도를 갖고 있기 때문에 아스팔트 혼합물의 골재로서 사용이 가능하다. 또한 천연골재의 부족으로 인하여 대체골재에 대한 필요성이 높아지고 골재 소요량의 40%이상을 재활용골재로 사용하는 환경부 고시가 2016년 시행 예정이 기 때문에 제강슬래그의 활용이 증가될 것으로 판단된다. 이에 따라 본 연구는 제강슬래그를 아스팔트 혼 합물 골재로 활용하기 위한 기초물성 및 환경성 평가를 실시하여 활용성을 평가하였다. 본 연구는 포스코 광양제철소에서 생산된 3개월 이상 에이징된 제강슬래그(전로슬래그 90%, 전기로슬 래그 10%)를 사용하였으며 철강슬래그에 대한 기본적인 골재성능 특성과 아스팔트재료에 적합한 품질성 능을 평가하고자 수침팽창비, 편장석 함유량, 마모율, 골재의 파쇄면, 입도/밀도/흡수율, 안정성을 평가 하였으며 환경성 평가를 위하여 유해물질 함유량 기준(폐기물공정시험기준 2014, 토양오염공정시험기준 2013)에 따라 각각 유해성분 함량을 측정하였다. 제강슬래그의 기초물성 및 환경성 평가 실험결과 높은 밀도로 인하여 외력에 반응하는 저항성이 기존 골재보다 우수하고 침수팽창이 전혀 일어나지 않았으며 유해물질 또한 검출되지 않았다. 따라서 제강슬래 그는 아스팔트 혼합물의 골재로 사용하기 적합한 것으로 분석되었다.