아스팔트 혼합물은 덤프트럭으로 운반․대기 중 단기노화(short-term aging: STA) 되므로 모든 현장혼합물은 STA후 포설된다. 따라서 실험실에서 현장에 포장된 아스팔트 혼합물의 각종 특성을 추정하려면 같은 재료로 반드시 STA 처리 후 공시체를 제조해야한다. 이것이 실험실 혼합물을 STA 처리하는 근본적인 이유이며, 실험실 STA 방법은 현장상태를 최대한 근사하게 모사(simulation) 토록 규정되어져야 한다. 그러나 국내는 물론 외국 기준도 이러한 근본적인 원리를 제대로 준수 하지 못하고 있어 기준에 제시된 대로 STA를 수행해서는 현장에 포장된 아스팔트 혼합물의 특성을 추정할 수 없다. 이를 해결하기 위한 한 가지 방법의 한 방법은 노화량(aging quantity: AQ) 모델링을 통하여 혼합물의 노화도를 추정하는 것이다. 밀입도 혼합물의 AQ 모델은 기존의 연구에 의하여 지수함수 식으로    와 같이 제시되었다. 하지만 SMA 혼합물은 바인더 함량이 높고 섬유제 등이 사용되어 밀입도와 다르므로 본 연구에서는 SMA에 대한 AQ 모델식을 개발하고 이로부터 단기노화 온도와 시간에 따른 노화도를 추정하는 연구를 수행하였다. 그러므로 본 연구의 목적은 SMA 혼합물의 단기노화도를 추정하기 위하여 기 개발된 AQ 모델을 SMA 혼합물에 적용하여 필요한 보정을 통해 SMA 혼합물의 AQ 모델로 노화도를 추정하는 방안을 제시하는 것이다. 노화도는 아스팔트 노화의 척도로는 가장 많이 쓰이는 절대점도(absolute viscosity: AV)를 이용하였으며 SMA 혼합물을 대상으로 하여 SMA 노화도 정립에 필요한 기초자료를 제시코자 한다.

국내 고속도로 가속차로에서는 차량이 충분한 가속 후 본선에 합류할 수 있도록 시선유도봉 등의 시설 물을 활용하여 진입차량의 합류를 물리적으로 제한하고 있다. 충분한 가속 후 본선에 진입할 경우 속도 차에 의한 충격파 발생도 억제할 수 있으며 합류구간이 짧은 만큼 상충이 발생하는 구간이 짧아지기 때문 에 가속, 합류구간의 설정은 연결로 운영에 있어 매우 효과적인 운영방안이라고 할 수 있겠다. 그러나 현 재 적정 합류, 가속구간 길이에 대한 연구는 미흡한 실정이며 시선유도봉 설치 시 규정에 의한 설치가 이 루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 미시적 시뮬레이션(VISSIM)을 활용하여 가속차로를 가속구간 과 합류구간으로 분리하는 운영방안을 제시하였으며, 각각의 길이에 따라 연결로 접속부의 소통상태 최적 점을 도출하고자 하였고, 시선유도봉 설치 시 본선과 연결로의 교통수준에 따른 교통특성 변화를 파악하 여 효율적인 고속도로 연결로 운영방안을 제시하고자 하였다. 분석대상구간인 매송IC~안IC 구간은 총 17.5km로 매송IC~비봉IC 구간은 4차로 비봉IC~발안IC 구간 은 3차로로 운영 중이다. 비봉IC 목포방향 연결로 접속부는 본선 3개 차로와 가속차로 1개 차로로 구성되 어 있다. 가속길이가 증가하고 합류길이가 감소함에 따라 본선의 평균통행속도는 지속적인 증가 추세를 나타냈 다. 그러나, 연결로의 경우 합류길이가 감소할 때 150m까지는 통행속도가 증가하였으나, 합류길이가 50m일 때에는 연결로의 통행속도가 46.4km/h까지 급격히 감소하였다. 분석된 시뮬레이션 시공도를 토 대로 각 시나리오별 시간대별 정체길이를 분석한 결과, 정체 시간은 시나리오 3∼5까지 본선이 1시간으로 감소하였으며 시나리오 6에서는 본선의 정체는 해소되나 연결로의 정체시간이 2시간으로 증가하였다. 즉, 본선과 연결로의 소통상태를 고려할 경우, 적정한 가속구간과 합류구간을 구분하는 것이 적절한 것으 로 나타났다.

도로포장의 조기파손에 의한 폐아스팔트 콘크리트(=RAP(Reclaimed Asphalt Pavement), 이하 ʻ폐아 스콘ʼ)의 증가와 노후 아스콘 포장의 유지보수 시 노면의 절삭으로 매년 상당한 양의 폐아스콘이 발생되고 있으며, 발생량에 따른 도로의 보수비 역시 매년 증가하는 양상을 보여 폐아스콘의 적극적인 사용이 필요 한 상황이다. 기존 도로의 유지보수 비용이 이전보다 매우 큰 비중을 차지하고 있으며 유지보수 기술이 발달함에 따라 폐아스콘을 재활용하는 기술의 요구 및 실용화 연구가 크게 진행되었다. 폐아스콘을 재활 용하기 위해 사용되는 재생 첨가제에 경우는 해외 및 국내에서 활발하게 연구가 되고 있고 이를 현장에 적극적으로 적용을 하고 있다. 하지만 다양한 재생 첨가제의 종류에 비해 정확하게 검증이 되지 않는 실 정이다. 폐아스콘을 재활용하기 위한 배합설계에서 가장 중요한 요소는 재생 아스팔트의 물성, 골재입도, 아스팔트 함량 등이 고려되며 이 중에서 아스팔트의 물성을 요구되는 품질로 맞추는 과정은 주의가 요구 되며 재생 아스팔트에 재생 첨가제를 혼합한 바인더의 특성 분석을 통하여 원하는 등급의 아스팔트로 재 생시키고자 한다. 도로에 시공된 아스팔트 콘크리트 혼합물(이하 ʻ아스콘ʼ)의 경우는 시공 완료 후에 노화 가 진행된다. 주어진 환경 및 여건에 따라 노화의 정도가 달라질 수 있으므로 시험을 통하여 노화된 아스 콘의 변화 상태를 화학적으로 확인하고 이를 가지고 적절한 재생 첨가제 및 신재 아스팔트의 등급 등을 선정할 수 있다면 폐아스콘의 사용의 확대와 올바른 적용 범위를 선정하는데 효율적일 것이다. 재생 첨가 제는 재생 아스팔트의 물성을 향상시키기 위하여 혼합물에 첨가하는 것으로써, 첨가량은 폐아스콘에서 회 수된 아스팔트의 물성(침입도, 절대 점도 등)에 따라 첨가제의 사용 여부 및 사용 비율이 결정된다. 본 연 구에서는 RA 1 등급과 RA 5 등급의 두 가지 재생 첨가제를 사용하여 바인더의 특성을 분석하였다. 적용된 시험은 연화점 시험, 침입도 시험, 회전 점도계를 이용한 점도 시험, 절대점도 시험, DSR (Dynamic Shear Rheometer : 동적전단유동기) 시험, BBR(Bending Beam Rheometer : 처짐보유동기) 시험을 진행하 였다.

노후 콘크리트의 보수 방법에는 교량상판의 덧씌우기나 노후된 도로의 보수처럼 바닥판 또는 기존 콘 크리트를 보호함과 동시에 공용기간 중 콘크리트의 내구성 증진을 위하여 복합 구조체로 형성된 접착식 콘크리트 덧씌우기 포장이 일반적으로 사용되고 있으며, 이와 같은 복합 구조체는 신･구 콘크리트 간 부 착력에 따라 공용 중 차량하중, 환경하중 하에서 일체화된 역학적 거동과 장기공용성 확보에 커다란 영향 을 받게 된다. 이처럼 공용성 확보를 위한 중요인자인 부착강도를 평가하는 대표적 시험방법으로는 쪼갬 인장시험, 경사전단시험, Pull-out시험 및 니플 파이프 직접인장시험 등 다양한 시험법으로 사용되고 있 으나, 실내시험에 국한된다는 한계성을 지니고 있어 실내 및 현장평가에 동시 적용이 가능한 직접인발 시 험법이 가장 널리 사용되고 있다. 직접인발 시험법에 있어 실내 부착강도 평가의 경우 KS F 2762 「콘크 리트 보수보호재의 접착 강도 시험방법」을 준용하고 있으나, 현장 부착강도 평가의 경우는 유일하게 한국 도로공사에서 시행하고 있는 품질성능평가(QPI)에 의거하여 시행되고 있다. 실내 부착강도 시험에서는 규정된 밑판과 시험체를 사용할 경우 세장비(포설두께/코어직경)를 일정하게 유지하여 정량적 평가를 할 수 있으나, 구조물에 대한 유지보수공사 시 열화정도 및 구조물 특성 상 포설두께를 전 구간에 걸쳐 일정 하게 유지할 수 없어 현장 부착강도 평가 시 실내와 달리 세장비를 일정하게 유지하는 것이 어려운 실정 이다. 압축강도 및 인장강도의 경우 많은 연구를 통하여 시편의 세장비에 따른 강도변화와 이를 보정하기 위한 보정계수가 제안되어 사용되고 있으나 현장 부착강도의 경우 세장비의 편차가 압축강도 및 인장강도 시편보다 매우 큼에도 불구하고 현장 부착강도 시편의 세장비 차이에 따른 영향을 고려하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 압축강도 및 인장강도에서와 같이 시편의 세장비가 부착강도에 미치는 영향을 분석하고자 실내 및 현장 부착강도를 다양한 조건하에 실시하였으며 이를 통해 부착강도 평가 시 세장비에 따른 보정계수를 도출하고자 하였다. 세장비 효과 및 보정계수를 산출하기 위하여, 실내 부착강도 시험법의 포설두께 및 코어직경을 표준비 율(1.0)로 선정하여 세장비 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 등 총 4가지 변수에 대한 시험을 진행하였다.

The effect of hydrated lime (HL) as an antioxidant (AO) for retarding aging of asphalt mixture using the large molecular size (LMS) of gel-permeation chromatogram (GPC) technique. A HL were used for preparing dense-graded asphalt (DGA) mixes to examine the effect of the HL on age retardation. The asphalt mixtures prepared with and without HL were aged artificially in two stages; the short-term aging (SA) for 1, 2, 4 hour at 160℃ and 180℃ on the loose mixes, and the long-term aging (LA) for 68 hours at 110℃ on the specimen. The specimen ( =100mm) of SA-treated mix was compacted to the air void of 7% using a gyratory compactor. The LMS values were used for estimating absolute viscosity (AV) for evaluating aging level and age- retardation effect in terms of viscosity. It was observed that the asphalt mixes which were short-term aged at 180℃ for over 2 hours were significantly aged, compared with the mix which was short-term aged for 1 hour at 160℃. It was also found that the use of 1.5% HL by wt. of mix resulted in a significant reduction of binder aging of SA and LA treated mixes. It was concluded that the HL did apparently have an effect of reducing aging of asphalt in the mixes after SA and LA. This result will be an applicable information for retarding aging of the field HMA mixture which is carried in the dump truck at hot temperature for 2-4 hours.

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.

도로의 포장은 공용년수가 증가하고 차량하중과 환경요인에 의하여 점진적으로 공용성능이 저하하게 되 며, 일정한 보수기준에 이르게 되면 손상형태에 따른 적정 공법을 선정하여 보수를 시행하게 된다. 현재 고 속도로는 도로연장의 지속적인 증가와 건설 후 공용기간이 상당히 경과한 노후 노선이 늘어남에 따라 유지 보수 공법의 유효성 검증, 공용성 예측모형 및 수명주기비용 분석모형의 개발 등 현재 포장설계 및 유지관 리 기술개발과 연관된 다양한 분야에서 장기 추적조사한 포장 공용성 자료의 활용은 필수적이다. 이에 2007 년부터 운용하던 장기공용성 관측구간을 2013년에 신설구간 위주의 기존 분류체계에서 유지보수구간의 공 용특성 분석을 위해 장기 공용성 관측구간 분류체계를 재확립하고 다양한 종류의 포장재료에 대한 공용특성 분석을 위해 구간을 확대하여 기존 54개소를 292개소로 확대하여 현재까지 공용성 평가를 수행하고 있다. 국내 고속도로 장기공용성 관측구간은 포장층의 구성, 환경인자, 교통하중 등과의 상관관계를 고려하여 장기공용성 관측구간을 총 292개소를 선정하였으며 운영목적에 따라 공용중인 대표적인 도로포장 및 유지 보수 형태에 대한 관측을 위한 GPS(General Pavement Studies)구간과 특정공법의 공용성 파악, 설계 입 력변수 등의 영향 파악 등에 대한 관측을 위한 SPS(Specific Pavement Studies)구간으로 분류하였다. 또 한, 매년 사전현장육안조사를 통하여 구간을 관리하고 있으며 이때 유지보수가 시행되었거나 선형개량 및 확장공사 시행 등으로 인하여 삭제되는 구간은 준공 및 유지보수실적자료와 최근 시험시공구간자료를 토 대로 각 분류체계별, 포장재료별 대상구간 후보를 선정하고 구배, 기하구조, 포장형식 등을 고려한 현장육 안조사를 통하여 최종목표구간 292개소에 대해 구간추가선정 및 구간조정을 실시하고 있다. 이렇게 선정 된 장기공용성 관측구간에 대해 매년 기본조사(자동조사장비를 이용한 파손정량화 및 현장도보조사)와 정 밀조사(구조적 상태조사, 소음 및 미끄럼저항성 조사, 코어채취를 통한 실내시험)등의 추적조사를 수행하 고 있으며 축적된 추적조사 자료를 활용하여 분류체계, 포장재료, 교통량, 제설제 사용량에 따른 공용성 분석을 수행하고 있다. 향후 지속적인 추적조사를 통하여 공용성 자료와 기후·환경정보(교통량, 제설제 사용량 등)가 축적될 경우 보다 신뢰도 높은 중장기 공용특성 분석이 가능할 것으로 사료된다.

아스팔트포장 공학원론(1999)에 의하면“아스팔트 혼합물은 제조와 운반 도중 단기노화(Short-Term Aging: STA)와 시공 후 공용 중에 장기적으로 노화(Long-Term Aging: LTA)가 진행된다. 아스팔트는 혼합물의 제조와 운반 시 아스팔트 바인더가 고온의 골재와 혼합, 운반되는 짧은 시간 동안 얇은 박막 (Thin Film)의 형태로 공기 중에 노출되고 산화와 휘발작용으로 단기간에 급격한 노화가 발생한다. 아스 팔트의 노화로 인한 경화는 교통 개방 후에도 지속적으로 발생하며, 교통 하중에 의한 다짐으로 한계 밀 도에 다다르는 동안 계속해서 진행된다.”고 하였으며 Kim et al(1995, 2009)에 의하면“아스팔트 포장 체 혼합물의 노화 정도는 바인더의 점도 및 혼합물 취성의 증가 정도를 측정하여 노화 전 상태의 혼합물 과 비교함으로써 평가할 수 있다. 즉, 바인더의 침입도(Penetration), 점도(Viscosity), HP-GPC (High performance Gel-Permeation Chromatography) 시험의 대형분자량(Large Molecular Size: LMS)의 비율, DSR(Dynamic Shear Rheometer) 시험의 G*(복합전단계수) 및 sinδ(위상각)를 측정하여 노화 정 도를 추정할 수 있다.”고 하였다. 따라서 본 연구에서는 기 수행된 연구결과“아스팔트 노화지연 방안을 통한 포장 공용성 개선 방안 연구”에 대한 자료의 축적 및 검증을 위하여 공용연수가 다른 아스팔트 포장 에서 혼합물을 채취하여 시험을 실시하였다. 시험결과 그림 4와 같이 기 수행한 결과와 유사한 형태로 공 용연수가 증가함에 따라 대형분자 비율이 증가하는 것으로 분석되었다. 대형분자의 비율이 높아지는 것은 아스팔트 바인더 주요 성분 중 아스팔틴(Asphaltenes) 함량의 급격한 증가를 나타내는 것이며, 아스팔틴 함량의 증가율은 아스팔트가 노화와 밀접한 관련이 있다. 아스팔틴 함량이 증가하면 아스팔트의 안정성이 나빠지고, 이에 따라 점도 증가 및 부착성을 나타내는 신도(ductility)의 감소현상이 나타난다.

공용 중인 콘크리트포장에 대한 유지보수방법은 표면처리, 소파보수, 부분단면보수 및 전면보수 등 다 양한 방법에 의해 시행되고 있다. 특히 부분단면 및 전면보수의 경우 기존 콘크리트포장체에 대한 절삭 유무에 따라 접착식덧씌우기공법과 비접착식덧씌우기공법으로 구분되나 공용 중인 콘크리트포장에 대해 서는 경제성, 시공성, 교통차단 및 이용자 불편의 최소화 등으로 인해 접착식덧씌우기공법이 대표적인 유 지보수공법으로 활용되고 있다. 이러한 콘크리트포장의 접착식덧씌우기보수공법에 대한 품질평가는 기존 포장체와 보수재간의 부착력 평가가 대표적이며 한국도로공사에서는 콘크리트계 교면포장에서는 1.4MPa 이상을, 콘크리트포장 단면보수에서는 1.0MPa을 확보하도록 규정하고 있다. 신 ․ 구 포장체에 대한 부착 강도 시험은 현장평가를 기준으로 하고 있으며 그 시험방법은 KS F 2762 「콘크리트 보수보호재의 접착 강도 시험방법」을 준용하고 있다. 그러나 본 방법에서 규정하고 있는 신구 콘크리트 간 접착강도 평가를 위한 천공깊이(d)는 보수재 두께+(15±5)mm로 실내에서 규정된 밑판과 시험체를 사용할 경우 천공깊이 (d)를 유지할 수 있으나 현장에서는 특성 상 포설두께를 전 구간에 걸쳐 일정하게 보수하는 것이 곤란하 여 코어 천공깊이를 정확히 유지하는 것이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 신구 부착강도 평가에 있어 포 설 두께에 따른 부착강도 변화를 평가하고자 슬래브를 제작하였으며 제작된 슬래브 위에 숏블라스팅에 의 한 면처리 후 단면에 변화를 준 접착식덧씌우기공법을 적용하여 부착강도를 측정하였다. 기존 포장체와 보수재 간의 강도차이에서 오는 영향을 최소화하기 위하여 동일한 강도로 배합, 포설하 였으며 포설두께는 3cm, 6cm, 9cm를 변수로 설정하여 시행하였다. 부착강도 평가 시점은 보수재의 압축 강도가 기존 포장체의 강도와 동일한 강도에 도달하는 시점에서 시행하였으며 부착강도 평가방법은 한국 도로공사 자체 품질관리 규정에 의거하여 평가하였다.

아스팔트는 잘 알려진 대로 골재와 혼합되고 아스팔트 포장으로 포설되어 공용되면서 2단계의 노화 (aging) 과정을 거친다. 첫째는 혼합물의 제조와 운반 및 포설 전까지 급속도로 일어나는 단기노화 (short-term aging) 과정이고 둘째는 이어지는 공용과정에서 시간이 지남에 따라 서서히 발생하는 장기 노화(long-term aging)과정이다. 이 두 과정은 연결되어 있으나 그 진행속도가 다르다. 국내의 경우 신 규바인더의 절대점도(absolute viscosity)가 약 1,800~2,000 poise인 60-80 아스팔트를 사용할 경우 단 기노화과정이 끝나면 약 5,000±1,000poise 정도로 높아진다. 그리고 이 혼합물의 포설되어 5~6년 정도 가 지나면 약 10,000±2,000poise 정도로 높아진다. 대게 이 정도의 노화가 바인더를 RTFO→PAV 처리 하여 얻어지는 점도이다. 이 상태에서 다시 5~6년이 지나면 아스팔트의 점도는 약 100,000poise 전후로 급속히 높아진다. 따라서 혼합물이 비벼지면서부터 단기노화를 거쳐 5∼6년 까지를 아스팔트 장기노화의 1단계, 그 이후를 2단계로 구분할 수 있다. 즉, 장기노화 1단계 까지는 점도 상 신규바인더의 약 5배, 그 리고 2단계는 신규바인더의 50배(1단계의 약 10배)의 노화가 진행 된다. 따라서 이의 예측 모델을 추정하 는 것은 쉬운 일이 아니다. 따라서 본 연구의 목적은 아스팔트 노화를 이와 같이 두 단계로 구분하여 각각 의 추정 가능 모델을 연구하는 것이다. 이를 위해서 아스팔트의 각종 특성인 stiffness (G*/sin δ), DSR pass/fail 온도, 침입도 등을 구하고 이들의 상관관계를 구하며, 노화아스팔트의 노화시간과의 상관관계 를 구하여 그 변화 양상을 보여준다. 그리고 노화 특성 지수로 가장 널리 사용되는 절대점도를 이용하여 2 단계별로 노화예측모델을 연구하고, 이 두 모델을 합성 도식화하여 제시함으로써 아스팔트의 노화에 따 른 점도 변화를 개념적으로 이해할 수 있도록 할 것이다.

아스팔트 포장체내의 아스팔트 노화 (Aging)는 제조 및 운반 중 단기간에 일어나는 단기노화 (Short-term aging: STA)와 장기간에 걸쳐 공용중 일어나는 장기노화로 구분된다. 그 중에서도 단기노화 는 짧은 시간에 노화가 이루어지며, 포설 후 일어나는 장기노화 보다 매우 빠르게 진행 된다. 따라서 단기 노화 기간에 노화가 적게 발생되도록 조치를 취하는 것은 아스팔트 포장의 장기 공용성 확보에 중요하다. 단기노화 과정은 고온의 골재와 바인더의 접촉 시부터 시작되며 트럭에 적재되어 포설 전까지 고온상 태로 유지되는 동안에 진행된다. 일반 아스팔트 혼합물에서 중량으로 바인더는 5% 전후이므로 혼합물의 온도는 전체의 95% 가량을 차지하는 골재온도에 좌우된다. 그러므로 골재온도는 혼합물 온도를 좌우하므 로 과다 단기노화의 주원인이라 할 수 있다. 하지만 이러한 단기노화 온도의 중요성에 대한 심도 있는 연 구는 드문 실정이다. 가열아스팔트 (Hot-mix asphalt: HMA) 혼합물은 작업성 확보를 위해 계절에 따라 생산온도에 차이가 나는데 이는 단기노화에 영향을 미칠 것이다. 아스팔트 혼합물은 포설 전 어떤 수준이든 노화 되며 공용 시작과 함께 그 노화수준으로부터 장기노화가 시작된다. 포설 전 아스팔트가 많이 노화되면 그 포장은 높 은 초기 노화수준으로 인해 빨리 기(성)능이 취약해지므로 기대수명이 짧아질 것이다. 이에 대비해 현장 에서 노화 수준을 낮추는 조치를 얻기 위하여 실험실 혼합물의 인공노화를 통해 노화차이를 구명할 필요 가 있다. 단기노화는 포장공정에서 피할 수 없는 한 과정이므로 실험실 혼합물에 대한 단기노화는 현장혼합물이 포설되기 전 노화과정을 모사하여 공시체 다짐 전에 일시적으로 처리하는 공정이다. 국내의 가열아스팔트 (Hot-mix asphalt: HMA) 혼합물의 단기노화 방법은 일반혼합물의 경우 160℃ 1 시간으로 규정되어 있 다. 하지만 이는 표준 방법이고 이와 다른 온도에서의 단기노화가 어떤 차이를 가져오는지를 본 연구에서 조사하고자 하였다. 따라서 본 연구의 목적은 다양한 온도에서 단기노화 HMA 혼합물의 노화 상태를 평가하여 온도에 따른 노화도 차이의 심각성을 평가하는 것이다. 본 연구를 통해 온도에 다른 HMA 혼합물의 노화차이가 확인 된다면 이를 근거로 현장 혼합물 골재온도의 적정수준을 제시하는 기초를 마련할 수 있을 것이다. 혼합물 내 바인더의 노화 상태를 직접 분석하기 위하여 Gel-permeation chromatography (GPC) 기법 을 이용하였다. GPC에서 얻어진 대형분자 (large molecular size: LMS) 비율(%)은 절대점도 (Absolute viscosity: AVS)와 매우 높은 상관관계 (R2 > 0.9)를 보인다. 그리고 절대점도는 아스팔트의 노화기준으로 가장 널리 적용되므로 본 연구에서도 LMS로부터 AVS를 추정하여 노화도 분석에 사용하였다.

국내 도로의 포장은 공용년수가 증가하고 차량하중과 환경요인에 의하여 점진적으로 공용성능이 저하하 게 되며, 일정한 보수기준에 이르게 되면 손상형태에 따른 적정 공법을 선정하여 보수를 시행하게 된다. 현 재 고속도로는 도로연장의 지속적인 증가와 건설 후 공용기간이 상당히 경과한 노후 노선이 늘어남에 따라 유지보수 공법의 유효성 검증, 공용성 예측모형 및 수명주기비용 분석모형의 개발 등 현재 포장설계 및 유 지관리 기술개발과 연관된 다양한 분야에서 장기 추적조사한 포장 공용성 자료의 활용은 필수적이다. 미국 의 경우 이러한 포장의 장기공용성 관측구간의 중요성을 인지하고 1980년대 후반부터 약 2,500개소의 LTPP(Long Term Pavement Performance) 구간을 선정하여 장기 포장 공용성 조사 프로그램을 운영하고 있으며 2002 Pavement Design Guide의 개발과 검증 등 다양한 방면으로 활용하고 있다. 본 연구에서는 국내 고속도로 포장에 대한 장기적인 공용성을 관측하기 위하여 포장층의 구성, 환경인자, 교통하중 등과의 상관관계를 고려하여 장기공용성 관측구간을 그림 1과 같이 총 292개소를 선정하였으며 운영목적에 따라 GPS(General Pavement Studies)구간과 SPS(Specific Pavement Studies)구간으로 분류 하였다. 장기 공용특성 분석을 위하여 기본조사(자동조사장비를 이용한 파손정량화 및 현장도보조사)와 정 밀조사(구조적 상태조사, 미끄럼저항성 조사, 코어채취를 통한 실내시험)등의 추적조사를 수행하였다.

현재 고속도로 포장의 공용년수가 증가함에 따라 유지보수가 늘어나고 이에 따라 다양한 보수재료 및 공법에 대하여 시험시공을 실시하고 있으며 이들 구간에 대한 현장적용성 평가를 위해 추적조사를 통한 공용성능평가를 실시하고 이를 통해 최적의 보수공법 및 주기를 도출하고자 한다. 한국도로공사에서는 포 장 연구 목적으로 이 중 일부 구간에 대해 포장 장기공용성(Long-Term Pavement Performance) 관측 구간으로 선정하여 지속적인 추적조사를 통하여 중장기적으로 공법별 장․단점 분석 및 최적 방안도출이 가능하도록 하고자 한다. 신공법 ․ 신재료를 현장에 도입하기 위해서는 이러한 다양한 시험시공들을 통해 현장적합성을 판단하고 자 하나 장기공용성 관측구간을 제외한 일반적인 시험시공구간에서는 적합성 평가를 위해 대부분 1년간 의 상용화기간을 갖고 있다. 그러나 이러한 경우 다양한 교통 및 환경조건을 반영하지 못하고 단기간의 분석결과만으로 적용 유무를 결정하고 있어 공용성 평가에 대한 신뢰도가 떨어지는 상황이다. 이에 본 연구에서는 장기공용성 관측구간 중 시험시공구간에 대한 추적조사결과에 대해 살펴보고자 한 다. 장기공용성 관측구간에서 추적조사 중인 시험시공구간은 크게 저소음포장공법구간과 다양한 보수재 료 및 공법을 적용한 시험시공구간이 콘크리트포장 위 콘크리트 덧씌우기 구간, 콘크리트 포장 위 아스팔 트 절삭 덧씌우기 구간, 아스팔트 교면포장의 재료별 공용성능 분석 구간 등이 선정되어 있다. 저소음포 장공법구간은 다이아몬드 그라인딩 공법구간과 저소음아스팔트포장구간에 대해 공용성 변화추이를 살펴 보았으며 추적조사결과 시공 후 상당기간이 지났음에도 불구하고 현재까지 양호한 상태를 유지하고 있는 것으로 나타났다. 또한 콘크리트포장 위 콘크리트 덧씌우기 구간에서는 현재 국내에 적용사례가 많지 않 아 향후 지속적인 추적조사가 필요할 것으로 사료된다. 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 경우 공용년수가 8년이 지났음에도 불구하고 현재까지 양호한 상태를 유지하고 있는 것으로 나타났다. 아스팔 트 교면포장의 경우 그림 1 및 표 1에서 보는 바와 같이 개질 SMA구간은 현재까지 양호한 상태를 유지하 고 있으나, 에폭시 아스팔트 구간의 경우 2007년 시공이후 2011년까지는 양호한 상태를 유지하다 공용년 수 5년이 지나면서 파손이 급진전한 것으로 나타났다.

아스팔트 포장의 경우 노화 (aging)로 인한 경화 (hardening) 및 취성 (brittleness) 증가로 인한 내구 성 약화는 균열 (cracking) 발생의 원인이 되고 수분침투에 의한 박리 (stripping)와 반복 윤하중은 포트 홀 (pothole) 등을 유발하게 된다. 이러한 손상은 최근의 이상 기온, 집중 호우 및 기록적 강설로 인해 가 속화되면서 유지보수에 소모되는 비용이 급격히 증가되고 있다. 아스팔트 혼합물은 제조와 운반 도중 단기노화 (short-term aging: STA)와, 시공 후 공용 중에 장기 적으로 노화(long-term aging: LTA)가 진행된다. 아스팔트의 노화는 혼합물의 제조와 운반 시 아스팔트 바인더가 고온의 골재와 혼합, 운반되는 짧은 시간 동안 얇은 박막 (thin film)의 형태로 공기 중에 노출 되고 산화와 휘발작용으로 단기간에 급격한 노화가 발생한다. 아스팔트의 노화로 인한 경화는 교통 개방 후에도 지속적으로 발생하며, 교통 하중에 의한 다짐으로 한계 밀도에 다다르는 동안 계속해서 진행된다 (아스팔트포장공학원론, 1999). 일반적으로 아스팔트 바인더의 상태는 노화 전 (original), 아스팔트 혼합물 제조 시 발생하는 단기노화 (주로 rolling thin film oven: RTFO으로 모사), 포설 후 공용 기간 중에 발생하는 장기노화 (주로 pressure aging vessel: PAV로 모사)로 구분할 수 있다. 아스팔트 혼합물의 노화는 노화 전 (no aging: NA), 아스팔트 혼합물의 제조 후 운반 과정에서 발생하는 단기노화 (STA), 공용 기간 중에 발생하는 장 기노화 (LTA)로 구분하여 고려한다. 본 연구에서는 노화 정도와 바인더 특성과의 상관성을 연구한 선행 연구 (kim et al. 1995, 2009)를 기초 로 하여 아스팔트 포장도로에서 공용기간에 따른 노화정도를 회수 바인더 특성과 상관성을 분석하여 평가하 였다. 노화 정도를 평가하기 위해서 현재 현장에 공용중인 도로에서 코어를 채취하여 분석하였다. 현장 코 어를 추출하여 바인더를 회수하고, 회수한 바인더를 침입도 (penetration), 점도 (viscosity), HP-GPC (High performance gel-permeation chromatography) 시험 결과 대형분자량 (large molecular size: LMS)의 비율, DSR (dynamic shear rheometer) 시험 결과 G* (복합전단계수) 및 sin δ(위상각)를 측정하 여 공용 기간에 따른 노화 정도를 평가하였다. 또한 다양한 조건에서 바인더 특성을 나타내는 특성치들과 공용기간에 따른 노화 수준을 가장 개관적으로 나타내는 특성치를 평가하였다.

PURPOSES: This study is to suggest tunnel length to spray curing compound, based on the field tests. METHODS : At first field test, length from the entrance of tunnel to wet wall was checked by visual survey. The second and third test, various sensors were installed in concrete or in tunnel, such as RH sensor, temperature sensor, portable weather station and etc.. And also, test for bleeding and retaining water of concrete were conducted to evaluate environmental effect on concrete pavement. RESULTS: The result of the field experiment for tunnel length to spray curing compound indicates that length changes depending on tunnel length, season, and location. Environmental condition of a short tunnel was not much different between location near entrance and at center of tunnel. However, in case of a medium and long tunnel, effect of outside environmental condition decreased, when location moved into tunnel center of it. CONCLUSIONS: From the testing results, it can be proposed that optimum tunnel length to spray curing compound is 60m for a medium and long tunnel, and whole length for a short tunnel.

PURPOSES: There is a need to develop a method to incorporate tire-pavement noise in the pavement management system. Tire-pavement noise highly depends on the characteristics of pavement texture. Therefore, estimation of texture characteristics may give useful information to predict tire-pavement noise. This study aimed to find the relationship between tire-pavement noise and MPD(Mean Profile Depth) for concrete pavement. METHODS: MPD and tire-pavement noise were collected on the number of expressway sections including Central Inland Test Road in Korea. Statistical analysis was performed to find the correlationship between MPD and tire-pavement noise. In addition, multiple regression analysis to find the tire-pavement noise based on MPD and type of concrete pavement texture. RESULTS: Linear relationship between MPD and tire-pavement noise is observed for concrete pavement. Furthermore, a forensic equation to estimate tire-pavement noise based on MPD and texture types of concrete pavement is suggested. CONCLUSIONS: Tire-pavement noise on concrete pavement can be predicted based on the consideration of texture type and MPD estimation.

PURPOSES : Skid resistance and noise of roads highly depend on the characteristics of pavement texture. Therefore, estimation of texture characteristics may give useful information for the skid resistance and noise of road. Generally, Sand Patch Test is performed in order to estimate MTD(Mean Texture Depth). However, it is time-consuming and needs traffic control. This study aimed to investigate the effectiveness of measurement texture depth using the Portable Laser Profiler that give the MPD(Mean Profile Depth). METHODS : MTD and MPD were collected on the number of expressway sections including Central Inland Test Road sections in Korea. Statistical analysis are performed to establish the relationship between MTD data based on Sand Patch Test and MPD data obtained by the Portable Laser Profiler. RESULTS : Linear relationship MPD and MTD is observed for both of asphalt pavement and concrete pavement such as R-square of 0.51 to 0.58. CONCLUSIONS : Even though, the test method and definition of MPD and MTD are different. EMTD(Estimated Mean Texture Depth) can be obtained by using the correlationship between MPD with MTD.