PURPOSES: The new methodology is proposed for estimation of long-term performance and pavement life based on the national highway database in Daejeon area. Furthermore, this study tried to verify the applicability of performance estimation using NHPCI (National Highway Pavement Condition Index) on tendency of pavement deterioration as time goes by under Korean road environments. METHODS: Reliability theories are applied to estimate the mean life and to determine the appropriate distribution using 3 levels of traffic loads (high, medium, low) based on maintenance and rehabilitation history data for 15 years. RESULTS: As a result, Lognormal distribution is suitable for explanation of pavement lifetime in Daejeon area regardless of traffic loads. In addition, we found that the results of mean life and maintenance timing based on NHPCI for the pavement sections of 3 levels of traffic loads are available. CONCLUSIONS: Based on this study, it was found that mean life of high, medium and low levels of traffic loads are about 8.1 years, 12.2 years and 12.7 years, respectively. Higher level of traffic loads shorten the pavement mean life.

본 연구의 목적은 현재 국내에서 적용되고 있는 동결지수와 동결깊이 산정의 타당성을 검증하는 것이다. 이에 국내에서 운영되고 있는 LTPP-SPS(Long Term Pavement Performance- Specific Pavement Study)구간의 대기온도와 포장체 깊이별 온도 데이터를 이용하여 동결지수와 동결깊이를 산정하였으며, 기존 계산식을 이용하여 산출된 동결깊이와 비교 분석하였다. 또한 이 구간들의 인근 측후소 데이터를 이용하여 연도별 동결지수 추이를 분석하였다. 본 연구 결과, 지구온난화에 의해 1987년 이후에는 동결지수가 급격히 감소하였으며, 현재 도로설계 시 적용되고 있는 동결지수가 과하게 적용되고 있음을 알 수 있었다. 이에 동결지수 산정 시 현행 30년 데이터를 토대로 산정하기보다 기후가 변화된 시점부터 현재까지의 추이를 분석하는 것이 바람직 할 것으로 사료된다. 또한 LTPP-SPS 구간에서 측정된 포장체 깊이별 온도데이터를 분석한 결과, 동상방지층이 설계되어 있는 3개구간에서 대체적으로 보조기층까지만 동결이 발생하는 것으로 나타나, 동상방지층이 제 역할을 수행하지 못하는 것으로 나타났다. 실제 측정된 동결깊이와 계산식을 통해 산정된 동결깊이를 비교한 결과, 노상동결관입허용법을 이용한 설계방법이 실제 측정된 동결깊이와 가장 유사한 경향을 나타내었다.

현재 국도 PMS(Favement Management System)에서 적용하고 있는 보수공법결정체계는 소성변형과 균열의 기준치값에 대한 설정 근거가 명확하지 않다. 본 연구에서는 일반국도에서 아스팔트 콘크리트 포장의 보수 시 보수공법결정기준에 대한 근거를 제시하기 위한 것이다. 이를 위해 전국 일반국도 아스팔트 포장 구간을 대표할 수 있는 대표 구간을 선정하고, 포장전문가 패널(panel)을 선정하여 선정된 구간을 대상으로 패널이 대표구간을 평가하여 보수공법을 제안하였다. 포장전문가 패널이 대표구간을 평가한 결과를 분석하여 다음과 같이 보수공법 결정 기준의 근거를 마련하였다. 균열의 경우 절삭 덧씌우기를 요구하는 균열율은 35%, 덧씌우기 이상의 기준으로서 균열율 20%를 제안하였다. 소성변형의 경우 절삭 덧씌우기를 필요로 하는 소성변형 값은 13mm, 덧씌우기 이상을 요구하는 소성변형의 기준으로서 10mm를 사용할 것을 제안하였다.

국내 LTPP(Long Term Pavement Performance) 연구에서 섬유보강 아스팔트 포장의 성능을 평가하기 위해, 국도 1호선 구간에 일반 아스팔트 포장과 섬유보강 아스팔트 포장을 각각 시공하였으며, 각각의 단면에 포장체 구조적 거동을 측정할 수 있는 계측센서를 매설하였다. 본 연구에서는 국내 LTPP구간에서 수행된 차량재하시험과 FWD시험의 결과를 바탕으로 섬유보강 아스팔트 포장의 구조적 성능을 평가하였다. 본 연구결과, 차량재하시험에서 섬유보강재를 사용할 경우 표층하단부의 변형률이 크게 저감되는 것을 확인하였다. 또한 일반 아스팔트 포장보다 응력중립축이 상승하여 일반 아스팔트포장은 중간층 하단에서 압축변형이 발생하는 반면에, 섬유보강 아스팔트포장은 중간층 하단에서 인장변형이 발생하였다. 반면 기층 하단부에서의 인장변형률은 두 포장형식 모두 큰 차이를 나타내지 않았다. FWD 시험에서도 섬유보강재를 사용할 경우 약 24% 정도 표면 처짐 량이 저감되는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 종합하여 볼 때, 섬유보강 아스팔트 포장이 소성변형에 대한 저항성을 증진시킬 수 있다고 판단되며, 향후에 포장상태조사를 통해 장기포장공용성에 대한 연구가 수반되어야 할 것이다.