노면표시는 도로 이용자에게 안내 및 규제 정보를 제공하는 핵심적인 교통안전 시설이다. 그러나 기존의 표면 도포형 노 면표시는 차량 타이어와의 직접 접촉 및 반복 하중, 환경적 노출로 인해 마모와 박리, 시인성 저하가 비교적 빠르게 발생하 는 한계를 가진다. 이러한 문제는 유지관리 주기를 단축시키고 생애주기 비용 증가로 이어질 수 있다. 본 연구는 이러한 한 계를 개선하기 위하여 제어된 가열 시공 공정을 결합한 열가소성 인레이 방식의 노면표시 시공 시스템을 개발하고 그 적용 가능성을 평가하는 것을 목적으로 한다. 제안된 시스템은 아스팔트 포장 표면 가열, 인레이 홈 형성, 사전 제작된 열가소성 시트의 삽입, 그리고 포장과의 일체화를 위한 2차 가열 공정을 포함한다. 성능 평가는 재료 특성 분석에 국한하지 않고, 시 공성, 교통 하중 하 내구성 및 유지관리 효율성을 중심으로 수행하였다. 실험 결과, 개발된 인레이 시스템은 기존 오버레이 형 노면표시에 비해 접착 안정성이 향상되었으며, 타이어와의 직접 접촉 감소를 통해 표면 열화 저항성이 개선되는 경향을 보였다. 또한 가열 보조 인레이 구조는 시공 일관성과 작업 안전성 측면에서도 긍정적인 효과를 나타냈다. 이러한 결과는 제안된 열가소성 인레이 노면표시 공법이 장수명과 높은 내구성이 요구되는 고부하 도로 환경에서 적용 가능성이 있음을 나 타낸다.

노후화된 사회 기반 시설물 증가에 따라 정기적인 구조물 손상 점검의 중요성이 확대되고 있다. 그러나 기존 점검 방식은 고가의 장비와 다수의 인력을 요구하며, 차선 폐쇄를 필수적으로 수반한다. 특히 차선 폐쇄는 교통 체증을 유발해 차량의 반복적인 가속과 감속, 공회전을 증가시키고 결과적으로 연료 소비와 온실가스 배출량을 증가시켜 사회적 비용을 초래한다. 이에 AI 기술을 활용해 차선 폐쇄 없이 손상을 탐지하는 연구가 진행되고 있으나 대부분 도로포장 탐지에 한정되어 있어 교량 기둥이나 방호 울타리 등 입체 구조물에 대한 탐지 기술과 차선 폐쇄에 따른 운영 효율성 및 에너지와 배출량 변화에 대한 정량적 분석은 부족한 실정이다. 본 연구는 차선 폐쇄 없이 사회 기반 시설물의 손상을 탐지할 수 있는 AI 기반 손상 시스템을 구축하고 차선 폐쇄로 인한 변화를 정량적으로 분석한다. 이를 위하여 360° 카메라, 차량 전방 카메라, 라인 스캔 카메라를 통하여 도로 영상을 수집하고, Mask R-CNN과 RF DETR+SAM 알고리즘을 활용하여 도로포장과 입체 구조물의 손상을 탐지하였다. 또한, 교통 시뮬레이션 프로그램 SUMO를 통해 국내 도로 구간을 재현하고 차량 에너지 분석 모듈 FASTSim을 연계하여 차선 폐쇄에 따른 교통 및 에너지 효율 변화를 비교하였다. AI 탐지 결과 RF DETR+SAM 시스템은 정확도 81%, 정밀도 87%, 재현율 61%, F1-score 0.72를 달성해 Mask R-CNN 대비 우수한 성능을 기록했으며, 도로포장뿐만 아니라 입체 구조물에 대한 안정적 탐지 가능성을 확인하였다. 시뮬레이션 결과 차선 폐쇄는 주행 속도 약 25% 감소, 연료 소모 약 18% 증가, CO2 배출량이 약 22% 증가한 것으로 나타났다. 본 연구는 AI 기반의 손상 탐지가 차량흐름을 유지하며 수행될 수 있음을 실증하고, 유지관리 시 교통, 에너지, 환경 영향을 통합적으로 고려할 수 있는 정량적 근거를 제시한다.

투수성 아스팔트 포장은 우수한 배수 성능과 소음 저감 효과로 인해 점차 확대 적용되고 있다. 그러나 개립도 아스팔트 구조 특성상 골재 이탈(ravelling), 공극 저하(clogging), 표면 열화 등에 취약하며, 교통 하중 및 환경적 노출에 의해 성능 저 하가 발생한다. 아스팔트 포장의 구조적 건전성을 회복하면서도 배수 기능을 유지하는 효과적인 유지보수 방법이 필요하나, 기존의 밀입도 보수 재료는 공극을 채워 투수성을 저하시킬 가능성이 존재한다. 이에 본 연구는 투수성 아스팔트 포장면의 보수를 위한 폴리머 수지 모르타르를 제안한다. 에폭시, 우레탄, MMA 수지 모르타르를 입도 조정된 규사와 혼합하여 양생 특성, 기계적 강도, 부착 성능, 공극 보존성, 현장 투수성 등을 실험실 및 현장 지표를 통해 분석하였다. MMA는 골재 혼합 물 내에서의 불충분한 양생 특성으로 인해 제외되었으며, 에폭시 모르타르는 우수한 기계적 안정성과 현장 유지보수에 적합 한 빠른 양생 특성을 보였다. 보수 구간은 기능적 허용 범위 내 공극률을 유지하였고, 무처리 구간 대비 투수성 감소가 미 미한 것으로 나타났다. 연구 결과, 에폭시 기반 폴리머 모르타르는 아스팔트 포장 도로의 투수성과 구조적 성능을 동시에 확보할 수 있는 효과적인 투수성 아스팔트 보수 재료임을 확인하였다.

도로 관리는 교통 시스템과 국가 경제에 중대한 영향을 미치며, 이에 따라 도로 유지관리는 시민들의 삶의 질을 향상시 키는 데 중요한 역할을 한다. 따라서 체계적인 유지관리는 도로 안전성과 경제적 효율성을 높이는 데 필수적이다. 기존 의 도로 관리 방식은 대부분 반응적이며, 종이 문서를 기반으로 이루어져 정보 손실, 데이터 손상, 검색의 어려움 등의 여러 제한점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 3D 모델과 관련 데이터를 일대일 매핑하여 자 동으로 입력할 수 있도록 하는 BIM (Building Information Model)을 활용한 접근 방식을 제안한다. 본 연구는 주로 BIM 생성을 위해 널리 사용되는 Autodesk Revit을 활용하여 3D 도로 모델을 생성하고, 도로의 손상 정보 (길이, 폭, 보수 면 적, 보수 부피, 유지보수 이력 등)를 통합 관리하는 방법을 연구한다. 하지만 Revit은 디지털 정보를 3D 모델에 자동으로 가져오는 기능이 없기 때문에, Visual Programming 도구를 이용하여 유지관리 기록 정보를 BIM으로 자동 입력하는 방 법을 개발하였다. 이를 통해, 사용자가 특정 도로 손상 모델을 선택하면 해당 손상의 통합 이력을 표시할 수 있는 새로 운 통합 이력 관리 시스템을 구축하였다. 이러한 접근 방식은 종이 문서 기반의 기록 방식에서 발생하는 데이터 손상, 기록량 증가, 특정 데이터 검색의 어려움 등의 문제를 해결할 수 있으며, 신속하고 정확한 의사 결정을 지원한다. 본 연 구는 BIM을 활용한 도로의 통합 이력 관리 시스템 구축을 통해 새로운 방향성을 제시한다.