PURPOSES : The purpose of this study is to develop a solar powered block pavement system satisfying the road design criteria in Korea. The concrete block pavement system was chosen as the most suitable for development at the current level of technology. METHODS : A new solar block pavement system was conducted by seperating the solar module from the concrete block. The solar panel module is responsible for the solar powered system and the solar concrete block is responsible for the vehicle load support. Quality criteria for block pavements in Korea were collected to select the appropriate quality criteria for a solar block pavement system. The laboratory tests conducted were slip resistance test, compressive strength test and absorption rate test of the concrete blocks, flexural strength test of the acrylic protection panel, and UTM load test of the solar panel module. Solar power measurement was also conducted at the field test section for field performance evaluation. RESULTS : The acrylic protection panels were selected as 15mm thick panels with diagonal patterns of 45°, considering the power generation efficiency, appropriate thickness of the solar power modules, slip resistance and flexural strength. The results of the laboratory tests for evaluating the structural performance of concrete blocks demonstrated that the compressive strength and absorption rate were 22.7 MPa and 3.4% on average, respectively. From these results, it can be observed that the concrete blocks of the solar block pavement system satisfy the block pavement criteria in Korea. As a result of the UTM load test of the solar panel module, the maximum compressive load was found to be 26 tonf on average, and it was confirmed that damage does not occur under a passenger car load. CONCLUSIONS : A new solar block pavement system was developed by seperating the solar module and concrete block. As a results of the laboratory and field tests, both the solar module and concrete block satisfied the quality criteria for block pavement in Korea.

PURPOSES: The objective of this study is to evaluate the properties of high-performance concrete and compare them with the properties of ternary blended cement (OPC 60% : BFS 30% : FA 10%) as applied to all-in-one bridge decks. High-performance concrete modified with styrene-butadiene latex (SB latex) was evaluated for strength development and durability through its compressive strength and chloride ion diffusion coefficient. METHODS: The compressive strength test was conducted according to KS F 2405, and the average value of the three specimens was used as the result at each stage. The chloride ion diffusion test was performed at 28 days, 56 days, and 365 days according to NT BUILLD 492. The chloride ion penetration test was conducted according to ASTM C 1202. RESULTS: For the compressive strength of the high-performance concrete, the blast furnace slag 40% replacement (BFS40) mixture had the most similar results to those of the ternary blended cement. The BFS40 mixture exhibited a lower compressive strength at 3 days than the latex modified concrete (LMC) mixture used for the bridge deck pavement, whereas it exhibited a 3.7-9.8% higher compressive strength at 7 days. In addition, the BFS40 mixture had the lowest diffusion coefficient, which was 49.1~59.0% lower than that of the LMC mixture. Mixing with latex tended to decrease in charge passed compared to Plain which is only used ternary blended cement, and showed excellent watertighness (rated “very low”), which is lower than 1,000 coulombs in all mixtures with latex. CONCLUSIONS : The BFS40 mixture exhibited excellent compressive strength, chloride ion permeability resistance, and the lowest chloride ion diffusion coefficient although it included a small amount of latex, which makes it more expensive than the current LMC mixture. It is believed that it is possible to secure excellent economic efficiency and durability by using lesser latex than that in the LMC mixture and using a mixture of the blast furnace slag instead.

현재 세계의 많은 나라들은 환경문제를 해결하기 위하여 친환경적 에너지 개발에 주력하고 있다. 그 중 유 망한 대체 에너지 원으로 각광받고 있는 태양광 발전과 도로분야를 접목한 태양광 도로에 관하여 미국의 Solar Roadways에서 개발한 태양광 패널의 문제점과 이에 관한 해결방안을 제시하였다. Solar Roadways의 패널 모델 중 SR2라는 모델을 선정하여 위와같은 문제점과 해결방안을 연구하였다. SR2 태양광 패널 모델 의 문제점은 아래의 그림과 같이 6가지로 나눌 수 있다. 먼저 설치관련문제이다. Solar Roadways의 첫 번째 타입 모델은 12ft * 12ft의 정사각형 패널이였다. 하지만 이러한 크기와 모양으로는 여러종류의 도로들을 다루기 어려웠기에 약 4ft의 육각형 모형의 패널을 만들어 언덕이나 커브 등에 설치가 용이하도록 변경하였으며, 더 나아가 다양한 모양과 크기의 패널들을 개발하여 더 큰 유연성을 제공할 수 있음을 확인시켜주었다. 두 번째로 유지관리 문제이다. Solar Roadways의 조사결과 도로의 오일 등의 유출을 제외하고는 흙이나 먼지 등 대부분의 작은 입자들은 도로를 달리는 차량에 의해 날아간다는 것을 확인하였다. 방수 및 재해문제에서는 각 태양광 패널이 전기 부품을 보호하기 위하여 밀폐되어 제작되었다. 즉 패널은 물에 완전히 잠겨도 전기 부품이 보호받는다는 말이다. 또한 비가 내릴 시에 동반되는 천둥, 번개에 관하여도 패널의 겉면이 유리이기에 절연체 역할을 하여 낙뢰로부터 보호를 해주는 역할을 수행한다. 다음으로는 내구성 문제이다. 현재 미국 설계기준의 semi-trailer 하중은 약 36.3Ton이다. 하지만 이 태양광 패널의 하중테스트 무게는 약 114Ton으로 미국 설계기준의 약 3배를 웃도는 숫자임을 확인하였다. 다섯 번째의 문제점은 효율성에 관한 문제이다. 미비하지만 적게나마 자동차의 헤드라이트로도 태양광 패널이 전력을 생산한다는 것을 실험을 통하여 확인하였다고 전했다. 마지막으로 환경 문제인데 오히려 태양광 도로로 전기자동차 이용이 활성화 된다면 최대 온실가스의 약 75%를 감축할 수 있다고 한다. 태양광 도로는 교통을 분담하는 도로가 에너지를 창출하는 일도 함께 하도록 도모하는 공공재의 하이브리드 개념을 접목한 것으로 사유지가 아닌 국유지를 대상으로 하는 점에서 국가 주도의 개발사업이 가능하다는 것이 큰 장점이다. 특히, 도로의 재포장이 급증하는 최근의 국내 도로상황은 이러한 창의적 도전이 가능한 여건을 만들어 주고 있다는 점에서 시사하는 바가 크다.

무선충전 전기 자동차 기술인 올레브(OLEV)의 급전시스템은 포장에 급전케이블을 매설하여 도로 위에 서 충전이 가능하도록 하는데, 이를 위해 기층에 매설한 급전케이블 보호를 위한 콘크리트를 박스 형태로 시공하고 그 위에 아스팔트 표층을 시공한다. 이로 인해 포장의 일부분이 콘크리트 위 아스팔트 덧씌우기 형태를 띄는데, 이때 급전시스템 모서리 부분에서의 반사균열이 포장수명에 미치는 영향이 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 급전시스템 모서리 부분에서의 반사균열의 영향을 알아보기 위해 한양대학교 포장가속 시험기 (HAPT)를 이용하여 급전시스템 포장의 대안에 대한 반사균열 저항성을 비교하였다. 시험포장은 혼합물과 접착층을 달리한 4가지 대안으로 구성하였으며, 시험내용은 포장가속시험을 통한 균열저항성 평가, Pull-out Tester를 이용한 표층과 기층의 부착강도시험이다. 반사균열 저항성 비교를 위해 한양대학교 포장가속시험동에 시공한 시험포장의 콘크리트 박스(급전시스템) 모서리 부분에 반복하중을 재하하였다. 시기별로 육안관찰 및 표면사진 촬영을 통해 균열발생을 확인하였고, 포장가속시험 종료 후 부착강도시험을 통해 표층과 기층간의 부착력을 대안별로 비교하였다. 본 연구범위 내에서 급전시스템을 매설한 포장을 설치한 도로의 공용기간을 10년으로 가정하고 연간 버스 교통하중의 20%정도가 급전시스템 모서리 부분 위를 통과한다고 할 때, 공용기간 내 반사균열은 큰 문제가 없는 것으로 나타났다.

본 연구는 도심지 버스전용차로의 교차로 구간 아스팔트 포장을 프리캐스트 패널을 이용하여 강성 포장으로 교체하는 조립식 포장 시공을 수행한 후 이러한 포장의 초기 거동 및 공용성을 분석하기 위해 수행되었다. 조사 항목으로는 차량 진출입 구간에서 아스팔트 포장과 프리캐스트 패널과의 단차, 프리캐스트 패널간의 단차 및 줄눈 간격, 프리캐스트 패널의 침하, 패널 표면의 미끄럼저항 성능등을 선정하였다. 시공 후 일정시간이 지난 후에 다이아몬드 그라인딩 공법을 적용하여 이의 효과도 분석하였다. 추적조사 결과 시간이 경과함에 따라 프리캐스트 패널의 단차, 줄눈 간격, 침하, 미끄럼저항 등은 거의 변화가 없었으며, 이로 인해 프리캐스트 패널이 안정되게 하중을 지지하고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 다이아몬드 그라인딩 공법의 적용은 프리캐스트 패널의 단차 감소를 가져오는 것으로 확인되었다.

본 연구는 조립식 콘크리트 포장 공법을 이용한 급속 도로 포장 보수 방법의 적용성을 분석하기 위하여 시험시공을 수행하고, 슬래브 접합 방식의 효과를 분석하기 위해 수행되었다. 시험시공은 줄눈콘크리트포장의 4개 슬래브를 교체하는 것으로 하였다. 시험시공을 위해 프리캐스트 슬래브를 설계하고 제작한 후, 기존 슬래브를 커팅하여 제거한 후 이 곳에 제작한 슬래브를 안착시켰다. 그 후 평탄성을 조절한 후 포켓 및 홀 부분과 슬래브 하부의 공간을 그라우팅 함으로써 시공을 신속 용이하게 수행할 수 있었다. 시험 시공을 수행하며 보수용 프리캐스트 포장의 설계 및 시공과 관련된 세부 사항을 면밀히 분석하였다. 또한 슬래브 간의 연결을 위한 방식으로 포켓과 홀 접합 방식을 모두 적용해 보았으며 실험을 통해 두 접합 방식에서의 슬래브의 컬링 거동을 비교하였다. 연구 결과 두 방식 모두 적용성이 우수했으나, 홀 접합 방식이 보다 적절한 것으로 파악되었다.

방수시스템(WPS)의 성능은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계상세, 그리고 시공의 질에 따라 영향을 받고, 주로 인장접착강도(TAS)로 측정되는 교면과의 접착성에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재 8종의 WPS의 성능을 아스팔트 포장층 혼합물의 종류, 시공시 혼합물의 온도, 포장층의 두께, 반복주행시험에 따른 접착특성을 중심으로 인장접착특성을 비교하였다. 또한 TAS 시험 후 계면에서의 탈리상태를 조사하였다. WPS에 대한 TAS 시험결과 SMA 혼합물이 밀입도 혼합물 보다 TAS가 크게 나타나 아스팔트 혼합물 종류에 따라서 차이가 났다. 시트식 방수재는 아스팔트 혼합물의 종류에 상관없이 시공온도가 높은 것이 접착력이 더 크게 나타났으나 도막식에서는 방수재 계열별로 다소 차이가 있고 시트식과 같지 않은 것으로 나타났다. 포장층 두께에 따른 영향은 방수재 종류에 상관없이 대동소이한 것으로 나타났다. 반복주행시험에 따라서 시트식에서의 접착력은 하중 재하지점>하중재하 않은 곳>하중 재하지점 옆 부근의 순서로 나타났고, 도막식에서는 방수재 종류에 따라 다르게 나타났다. 또한 방수재의 종류 및 특성에 따라 방수시스템 계면에서의 탈리상태가 다르다는 것을 알 수 있었다.

방수시스템(WPS)의 성능은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계상세, 그리고 시공의 질에 따라 영향을 받고, 주로 인장접착강도(TAS)로 측정되는 교면과의 접착성에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재 8종의 WPS의 성능을 아스팔트 포장층 혼합물의 종류, 시공시 혼합물의 온도, 포장층의 두께, 반복주행시험에 따른 접착특성을 중심으로 인장접착특성을 비교하였다. 또한 TAS 시험 후 계면에서의 탈리상태를 조사하였다. WPS에 대한 TAS 시험결과 SMA 혼합물이 밀입도 혼합물 보다 TAS가 크게 나타나 아스팔트 혼합물 종류에 따라서 차이가 났다. 시트식 방수재는 아스팔트 혼합물의 종류에 상관없이 시공온도가 높은 것이 접착력이 더 크게 나타났으나 도막식에서는 방수재 계열별로 다소 차이가 있고 시트식과 같지 않은 것으로 나타났다. 포장층 두께에 따른 영향은 방수재 종류에 상관없이 대동소이한 것으로 나타났다. 반복주행시험에 따라서 시트식에서의 접착력은 하중 재하지점>하중재하 않은 곳>하중 재하지점 옆 부근의 순서로 나타났고, 도막식에서는 방수재 종류에 따라 다르게 나타났다. 또한 방수재의 종류 및 특성에 따라 방수시스템 계면에서의 탈리상태가 다르다는 것을 알 수 있었다.

방수시스템의 거동은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계 상세, 그리고 시공의 질에 따라 결정되고, 방수성은 교면과의 접착성과 방수재의 손상정도에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재의 종류별로 방수시스템의 성능을 현재 각 시공현장에서 하자의 원인으로 가장 빈번하게 발생되는 요인들을 중심으로 인장접착 특성을 비교하였다. 방수시스템에 대한 인장접착강도 시험 결과, 함수비 10% 이상에서는 무기질탄성계 도막방수재를 제외하고는 접착력이 감소하였으며, 바닥판 콘크리트 강도가 증가할수록 일반적으로 인장접착강도는 증가하였다. 또한 바닥판 콘크리트의 양생방법에 따라 내부의 공극구조 및 평탄성의 차이로 인해 수중양생한 시편이 전반적으로 접착력이 더 큰 것으로 나타났다. 아스팔트 혼합물 포설전 보다 아스팔트 혼합물 포설후 인장접착강도가 증가하는 경향을 나타냈지만 도막식의 경우, 오히려 감소하는 결과가 나타났다. 그리고 방수재 시공시 대기온도가 상승함에 따라 접착력이 저하되어 방수 시스템의 성능에 악영향을 미치는 것으로 나타났다.

방수시스템의 거동은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계 상세, 그리고 시공의 질에 따라 결정되고, 방수성은 교면과의 접착성과 방수재의 손상정도에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재의 종류별로 방수시스템의 성능을 현재 각 시공현장에서 하자의 원인으로 가장 빈번하게 발생되는 요인들을 중심으로 인장접착 특성을 비교하였다. 방수시스템에 대한 인장접착강도 시험 결과, 함수비 10% 이상에서는 무기질탄성계 도막방수재를 제외하고는 접착력이 감소하였으며, 바닥판 콘크리트 강도가 증가할수록 일반적으로 인장접착강도는 증가하였다. 또한 바닥판 콘크리트의 양생방법에 따라 내부의 공극구조 및 평탄성의 차이로 인해 수중양생한 시편이 전반적으로 접착력이 더 큰 것으로 나타났다. 아스팔트 혼합물 포설전 보다 아스팔트 혼합물 포설후 인장접착강도가 증가하는 경향을 나타냈지만 도막식의 경우, 오히려 감소하는 결과가 나타났다. 그리고 방수재 시공시 대기온도가 상승함에 따라 접착력이 저하되어 방수 시스템의 성능에 악영향을 미치는 것으로 나타났다.