PURPOSES: The objective of this paper is to select the confidential intervals by utilizing the second moment reliability index(Hasofer and Lind; 1974) related to the number of load applications to failure which explains the fatigue failure and rut depth that it indicates the permanent deformation. By using Finite Element Method (FEM) Program, we can easily confirm the rut depth and number of load repetitions without Pavement Design Procedures for generally designing pavement depths. METHODS : In this study, the predictive models for the rut depth and the number of load repetitions to fatigue failure were used for determining the second moment reliability index ( ). From the case study results using KICTPAVE, the results of the rut depth and the number of load repetitions to fatigue failure were deducted by calculating the empirical predictive equations. Also, the confidential intervals for rut depth and number of load repetitions were selected from the results of the predictive models. To determine the second moment reliability index, the spreadsheet method using Excel’s Solver was used. RESULTS : From the case studies about pavement conditions, the results of stress, displacement and strain were different with depth conditions of layers and layer properties. In the clay soil conditions, the values of strain and stresses in the directly loaded sections are relatively greater than other conditions. It indicates that the second moment reliability index is small and confidential intervals for rut depth and the number of load applications are narrow when we apply the clay soil conditions comparing to the applications of other soil conditions. CONCLUSIONS : According to the results of the second moment reliability index and the confidential intervals, the minimum and maximum values of reliability index indicate approximately 1.79 at Case 9 and 2.19 at Case 22. The broadest widths of confidential intervals for rut depth and the number of load repetitions are respectively occurred in Case 9 and Case 7.

PURPOSES: This study is to predict the Sound Pressure Level(SPL) obtained from the Noble Close ProXimity(NCPX) method by using the Extended Kalman Filter Algorithm employing the taylor series and Linear Regression Analysis based on the least square method. The objective of utilizing EKF Algorithm is to consider stochastically the effect of error because the Regression analysis is not the method for the statical approach. METHODS: For measuring the friction noise between the surface and vehicle’s tire, NCPX method was used. With NCPX method, SPL can be obtained using the frequency analysis such as Discrete Fourier Transform(DFT), Fast Fourier Transform(FFT) and Constant Percentage Bandwidth(CPB) Analysis. In this research, CPB analysis was only conducted for deriving A-weighted SPL from the sound power level in terms of frequencies. EKF Algorithm and Regression analysis were performed for estimating the SPL regarding the vehicle velocities. RESULTS : The study has shown that the results related to the coefficient of determination and RMSE from EKF Algorithm have been improved by comparing to Regression analysis. CONCLUSIONS : The more the vehicle is fast, the more the SPL must be high. But in the results of EKF Algorithm, SPLs are irregular. The reason of that is the EKF algorithm can be reflected by the error covariance from the measurements.

최근 세계적으로 도심지에서 발생하는 소음 관련 민원 문제가 증가하고 있다. 도심지 인구 집중화 현상 으로 인해 차량이 증가하는 현상이 나타나고 있다. 이로 인해 2006년에 비해 2010년에 도로교통 소음 관 련 민원 접수가 약 2배 정도 증가하였다. 이러한 소음 문제는 사람들에게 생리적인 문제 뿐만 아니라 작 업의 집중도에도 영향을 미친다. 생리적인 문제로는 맥박과 혈압이 증가하고 말초혈관수축이 일어나는 등 자율신경계에서 변화가 일어난다. 또한 작업의 집중도에 있어서도 작업의 총 작업량을 감소시키기 보다는 집중도에 있어서 저하시킨다. 이러한 도로교통 소음 문제를 감소시키기 위해서 다양한 대책을 마련하고 있다. 교통과 표면에서 발생하는 마찰음을 감소시키기 위해서 저소음 포장으로 만드는 방법, 주파수 별 음향의 파워레벨에 일치하도록 중첩 이론을 적용시키는 ANC 방법, 음향을 굴절, 회절, 반사 또는 흡음을 발생시키는 이론을 반영한 방음터널과 방음벽을 만드는 방법, 제한속도를 규제하는 방법 등이 있다. 본 연구에서는 ANC 방법과 방음터널과 방음벽을 만드는데 사용되는 주파수 별 음향 파워의 예측모델을 만 들고자 한다. 이때 DSLM은 주파수 별 음향특성을 알아내는데 매우 기본적인 방법이라서 어려움이 있다. 따라서 기본 실험법으로 NCPX계측 방법과 Pass-by계측 방법을 선택하였다. NCPX계측 방법은 노면과 타이어의 마찰로 인해서 나타나는 음을 정확히 가까운 위치에서 측정 가능한 반면, Pass-by계측 방법은 도로와 교통에서 생기는 음향의 진행에 따른 상쇄효과를 고려한 실제 수음자의 수반 음향을 측정 가능하 다. 이로써 본 연구에서는 NCPX계측 방법을 사용해서 예상되는 도로교통소음을 사용해 수음점에 근접한 음향을 예상하는 모델을 만들고자 한다. 예상하는 과정에서 확장형 칼만필터 알고리즘을 사용해 도로마찰 음향을 예상하고 다시 조화검색 알고리즘으로 수음점에 근접한 음향을 예측하였다.

최근 급격히 변하는 기후 및 다양한 영향으로 인한 도로의 파손이 증가하는 추세를 보이고 있다. 그 중 포장의 성분 에 따른 강도의 문제로 파손이 발생되기도 하는데, 강도를 측정하는데 있어 아스팔트 혼합물은 탄성과 점성의 성질을 동시에 나타내기 때문에 온도 및 하중재하속도, 간격을 매우 중요한 인자로 고려한다. 이러한 인자들을 만족시키기 위 하여 국내에서는 고가의 장비에 의존하고 있는 실정이다. 이러한 점에 대해 본 연구에서는 상대적으로 저렴한 동시에 빠르게 동탄성계수를 도출해 내기 위해서 IRT시험을 도입하였다. 또한 IRT 시험법 평가를 위하여 공신력을 가지고 있 는 MTS 장비의 결과와 비교하고자 한다. MTS 810시스템을 사용하여 동탄성계수를 측정하는데 있어 실험조건으로 하중주기 주파수는 0.0001, 0.0005, 0.001, 0.005, 0.01, 0.02KHz로 설정하였으며, 실험온도는 5, 20, 40, 54℃로 설정하여 수행하였다. 일축압축/인장시험 수행에 서는 공시체에 120°간격으로 85mm 변형측정자기센서(Linear Variable Differential Transformer, LVDT) 4기를 설치 하여 수직변형을 측정하는 방식으로 수행되었다. IRT 시험에서는 아래 Figure 2와 같이 공시체를 고정시킨 후 한쪽 면을 쇠구슬로 충격을 가한다. 이때 공시체 양 측면에 가속도계를 설치하여, 쇠구슬로 인해 발생하는 외력에 대한 신호를 계측 한다. 이 아날로그 신호는 펄스장비를 통하여 디지털 신호화 되어지며, 이때 신호의 전파속도가 상당히 빠르기 때문에 신 호처리와 공진주파수를 찾기 위하여 시간에 대한 디지털신호를 주파수에 대한 Frequency Function으로 변환하는 과정을 수행한다.

PURPOSES: The dynamic modulus can be determined by applying the various theories from the Impact Resonance Testing(IRT) Method. The objective of this paper is to determine the best theory to produce the dynamic modulus that has the lowest error as the dynamic modulus data obtained from these theories(Complex Wave equation Resonance Method related to either the transmissibility loss or not, Dynamic Stiffness Resonance Method) compared to the results for dynamic modulus determined by using the Universal Testing Machine. The ultimate object is to develop the predictive model for the dynamic modulus of a Linear Visco-Elastic specimen by using the Complex Wave equation Resonance Method(CWRM) came up for an existing study(S. O. Oyadiji; 1985) and the Optimization. METHODS: At the destructive test which uses the Universal Testing Machine, the dynamic modulus results along with the frequency can be used for determining the sigmoidal master curve function related to the reduced frequency by applying Time-Temperature Superposition Principle. RESULTS: The constant to be solved from Eq. (11) is a value of 14.13. The reduced dynamic modulus obtained from the IRT considering the loss factor related to the impact transmissibility has RMSE of 367.7MPa, MPE of 3.7%. When the predictive dynamic modulus model was applied to determine the master curve, the predictive model has RMSE of 583.5MPa, MPE of 3.5% compared to the destructive test results for the dynamic modulus. CONCLUSIONS: Because we considered that the results obtained from the destructive test had the most highest source credibility in this study, the dynamic modulus data obtained respectively from DSRM, CWRM were compared to the results obtained from the destructive test by using th IRT. At the result, the reduced dynamic modulus derived from DSRM has the most lowest error.

PURPOSES: The dynamic modulus for a specimen can be determined by using either the non-destructed or destructed testing method. The Impact Resonance Testing (IRT) is the one of the non-destructed testing methods. The MTS has proved the source credibility and has the disadvantages which indicate the expensive equipment to operate and need a lot of manpower to manufacture the specimens because of the low repeatability with an experiment. To overcome these shortcomings from MTS, the objective of this paper is to compare the dynamic modulus obtained from IRT with MTS result and prove the source credibility. METHODS: The dynamic modulus obtained from IRT could be determined by using the Resonance Frequency (RF) from the Frequency Response Function (FRF) that derived from the Fourier Transform based on the Frequency Analysis of the Digital Signal Processing (DSP)(S. O. Oyadigi; 1985). The RF values are verified from the Coherence Function (CF). To estimate the error, the Root Mean Squared Error (RMSE) method could be used. RESULTS : The dynamic modulus data obtained from IRT have the maximum error of 8%, and RMSE of 2,000MPa compared to the dynamic modulus measured by the Dynamic Modulus Testing (DMT) of MTS testing machine.. CONCLUSIONS: The IRT testing method needs the prediction model of the dynamic modulus for a Linear Visco-Elastic (LVE) specimen to improve the suitability.

PURPOSES: The rumble strip installed at the highway near the tollgate has the purpose to reduce the vehicle velocity or prevent sleepiness by awakening people to the danger. These rumble strip has different vibration decibel from the rumble strip shapes, resulting in some fatigue damage to human because a driver suffers from a lot of stress and displeasure. In this connection, the objective of this paper is to analyze the vibration decibel perceived by a driver in the vehicle under some conditions. METHODS: The vibration decibel conveyed from the tire can be analyzed. The frequency analysis methods were used according to DFT (Discrete Fourier Transform) analysis, FFT (Fast Fourier Transform) analysis, CPB (Constant Percentage Bandwidth) analysis. But the frequency analysis method in this paper is the 1/24 OCT(Octave) band analysis because of the convenience of the analysis and the overall vibration amplitude along the frequency. RESULTS : By using the results of the vibration decibel after analyzing the 1/24 OCT band analysis, these results can be compared from some conditions (e.g., rumble strip shape, uniform velocity of a vehicle, road condition, mass of a vehicle). As a result, the numerical values of decibel are not directly proportional to the vehicle velocity. CONCLUSIONS : At the condition that a vehicle is passing by the rumble strip, the value of a vibration decibel at the rumble strip of the cylinder shape is smaller than the rumble strip of rectangular shape regardless of the rumble strip depth and width. At the mass condition, the more a vehicle is massive, the more the vibration decibel increases. At the road condition, the vibration decibel at the wet road is smaller than the value at dry road condition.

PURPOSES: The methods of measuring the sound from the noise source are Pass-by method and NCPX (Noble Close Proximity) method. These measuring methods were used to determine the linkage of TAPL (Total Acoustic Pressure Level) and SPL (Sound Pressure Level) in terms of frequencies. METHODS : The frequency analysis methods are DFT (Discrete Fourier Transform) and FFT (Fast Fourier Transform), CPB (Constant Percentage Bandwidth). The CPB analysis was used in this study, based on the 1/3 octave band option configured for the frequency analysis. Furthermore, the regression analysis was used at the condition related to the sound attenuation effect. The MPE (Mean Percentage Error) and RMSE (Root Mean Squared Error) were utilized for calculating the error. RESULTS: From the results of the CPB frequency analysis, the predicted SPL along the frequency has 99.1% maximum precision with the measured SPL, resulting in roughly 1 dB(A) error. The TAPL results have precision by 99.37% with the measured TAPL. The predicted TAPL results at this study by using the SPL prediction model along the frequency have the maximum precision of 98.37% with the vehicle velocity. CONCLUSIONS: The Predicted SPL model along the frequency and the TAPL result by using the predicted SPL model have a high level of accuracy through this study. But the vehicle velocity-TAPL prediction model from the previous study by using the log regression analysis cannot be consistent with the TAPL result by using the predicted SPL model.

럼블스트립에 의해 발생하는 진동의 크기는 럼블의 형태에 따라 변화하게 되는데, 럼블스트립의 깊이나 폭의 설계가 적절하지 못할 경우 차량의 타이어에 마모를 일으킬 뿐만 아니라 운전자에 과도한 진동이 전해져 불필요한 긴장감을 주어 사고로 이어질 가능성이 있다. 또한 실제 럼블스트립에 관련된 주변 주거지역과 운전자의 소음 및 진동에 관한 민원이 접수되고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 고속도로 톨게이트 진입로에 설치되어져 있는 럼블스트립의 형태 및 설계재원이 변화하는 경우에 따라 차량 내부의 운전자가 핸들을 통해 감지할 수 있는 진동 데시벨의 크기를 측정하고 진동데시벨-럼블 형태의 관계를 찾고자 한다. 럼블스트립의 형태에 따라 운전자가 감지할 수 있는 진동 데시벨을 측정하기 위하여 다음 그림. 1~4와 같은 4가지 럼블을 측정대상으로 선택하였다. 진동을 측정하기 위한 차종은 기아 자동차의 K-5, 현대 자동차의 Starex로 선택하 였다. 또한 도로노면상태는 젖은 상태의 노면과 마른 상태의 노면 두 가지 상황으로 분류하였다. 서로 다른 럼블스트 립은 3.4m의 일정한 간격을 유지하며 분리되어 있다. 차량의 진동 측정 주행속도는 40km/hr, 60km/hr, 80km/hr, 100km/hr의 4가지 속도로 분류하였으며, 제동거리의 문제 때문에 100km/hr를 측정하지 못한 경우도 존재한다. 한 럼블당 측정횟수는 측정의 정확성을 위하여 3~4회 실시하였다. 위와 같은 조건하에 측정되어진 진동은 펄스장비에 의해 디지털 신호화되며, 최종적으로 주파수분석을 통해 주파수 별 진동의 크기를 구할 수 있다. 주파수 분석에는 주파수 별 진동 크기를 이산적으로 도출 가능한 DFT(Discrete Fourier Transform) Analysis와 DFT분석의 주파수 별 반복되는 계산과정을 개선하고 주파수 별 진동 크기를 연속적으로 도출 가능한 FFT(Fast Fourier Transform) Analysis, 이러한 FFT분석 과정 중 일정한 밴드폭에 가중치를 부과하여 옥타브 중심 주파수에 대해 이산적으로 진동의 크기를 도출할 수 있는 CPB(Constant Percentage Bandwidth) Analysis 등의 여러 방법이 존재한다. 하지만 본 연구에서 최종적으로 도출하고자 하는 것은 주파수 별 진동의 크기가 아닌 운전자가 직감 가능한 진동 데시벨을 구하고자 하는 것이기 때문에 주파수 분석 중 1/24 OCT Band Analysis를 사용하고자 한다. 진동 데시벨은 다음 표 1과 같이 ANSI(American National Standards Institute) S1.8-1989에 의해 도출되어진다.

PURPOSES : The purpose of this study is to eliminate the noise of the vehicle after measuring the friction noise obtained from the NCPX (Noble Close ProXimity) method. The pure friction noise between the tire and road pavement could be determined from filtering the compositeness of sound and the influence of the vehicle noise. METHODS: The noise magnitude could be determined by analyzing the sound pressure level (SPL) and sound power level (PWL) along with the noise frequency of a FFT (Fast Fourier Transform) analysis as well as CPB (Constant Percentage Bandwidth) analysis. RESULTS: When the test for measuring the friction noise originated somewhere between tire and road pavement is performed with NCPX method, it must be fulfilled by attaching the surface microphone near the tire. In this condition, the surface microphone can measure the friction noise occurred at between tire and pavement, the chassis noise from the engine and power transfer units, the fluctuating aerodynamic noise, and the turbulence noise directly affected to the surface microphone. By using the NCPX method, the noise occurred at the vehicle must be eliminated for measuring the friction noise between tire and pavement from the traffic noise. CONCLUSIONS: The vehicle's testing engine noise depends on the vehicle and road types. The effect of vehicle's engine noise is less than the friction noise occurred at between tire and pavement at less than 1% effect.

PURPOSES : The objective of this study is to provide for the overall SPL (Sound Pressure Level) prediction model by using the NCPX (Noble Close Proximity) measurement method in terms of regression equations. METHODS: Many methods can be used to measure the traffic noise. However, NCPX measurement can powerfully measure the friction noise originated somewhere between tire and pavement by attaching the microphone at the proximity location of tire. The overall SPL(Sound Pressure Level) calculated by NCPX method depends on the vehicle speed, and the basic equation form of the prediction model for overall SPL was used, according to the previous studies (Bloemhof, 1986; Cho and Mun, 2008a; Cho and Mun, 2008b; Cho and Mun, 2008c). RESULTS : After developing the prediction model, the prediction model was verified by the correlation analysis and RMSE (Root Mean Squared Error). Furthermore, the correlation was resulted in good agreement. CONCLUSIONS: If the polynomial overall SPL prediction model can be used, the special cautions are required in terms of considering the interpolation points between vehicle speeds as well as overall SPLs.

PURPOSES : This study is to evaluate moisture susceptibility of asphalt mixtures by using non-destructive impact wave and to determine durability so as to decrease the gap between before and after freezing in the future. METHODS : Using non-destructive impact wave, this study is to determine the dynamic modulus of asphalt specimen. Furthermore, the results obtained from two experiment accelerometers are used for the dynamic modulus determination. The dynamic moduli of specimens are compared with those of the freezing-thawing specimens. RESULTS : Test results showed that the dynamic modulus before freezing and thawing environment loads at each temperature dropped about 3.7% after the environmental loads. Furthermore, correlation analysis indicates that transition of dynamic modulus at each point is about 89.59%. CONCLUSIONS: Evaluation of asphalt mixtures using non-destructive impact wave has excellent repeatability and simple equipment for the test. Consequently, the method in the study will be useful for evaluating the characteristics of a various asphalt mixtures.

PURPOSES : This study is to construct the regression models of drainage asphalt concrete specimens and to provide the appropriate coefficients of hydraulic conductivity prediction models. METHODS: In terms of easy calculation of the hydraulic conductivity from porosity of asphalt concrete pavement, the estimation model of hydraulic conductivity was proposed using regression analysis. 10 specimens of drainage asphalt concrete pavement were made for measurement of the hydraulic conductivity. Hydraulic conductivity model proposed in this study was calculated by empirical model based on porosity and the grain size. In this study, it shows the compared results from permeability measured test and empirical equation, and the suitability of proposed model, using regression analysis. RESULTS: As the result of the regression analysis, the hydraulic conductivity calculated from the proposal model was similar to that resulted from permeability measured test. Also result of RMSE (Root Mean Square Error) analysis, a proposed regression model is resulted in more accurate model. CONCLUSIONS: The proposed model can be used in case of estimating the hydraulic conductivity at drainage asphalt concrete pavements in fields.

여름철 고온기 온실 내 효율적 증발냉방을 위하여 다량 포그 분무가 가능하고 설치비용이 저렴하도록 한 터보팬 2류체 노즐로 포그 분무장치를 구성하고 소형 유리온실에 2.2 m 높이로 설치하여 냉방시험을 실시하였다. 이 장치의 분무시험 결과 평균분무입경이 29 ㎛이고 1대당 포그 분무량은 160 ㎖/min로 비산반경 2 m이내에서 입자들이 모두 증발하는 것으로 나타났다. 이 장치를 평면적 228 ㎡인 단동 유리온실에 2대를 설치하여 냉방실험한 결과, 외기의 온도 30.2℃, 상대습도 81.2%인 때 온실 내 공기의 온도 28.8℃, 상대습도 87.5%의 낮은 냉각효과를 나타내었다. 문헌 조사와 냉방실험 결과로부터 여름철 우리나라 남부지역의 외기온 35℃를 기준으로 단동온실은 50% 차광에서 증발냉각에 의해 온실 내 공기온도를 외기온보다 2∼3℃ 낮추려면 환기회수 1회/분, 물분무량은 10 ㎖/min/㎡인 것으로 추정되었다.

본 연구는 실험계획법(예: 반응표면계획법) 및 하모니 검색 알고리즘을 통하여 다양한 아스팔트 콘크리트 포장 구조체에 있어 피로균열의 공용성 인자인 인장변형률을 예측하는 모델을 개발하는 방법에 대한 연구이다. 인장변형률을 산정하기 위하여 한국건설기술연구소에서 개발한 유한요소 축대칭해석 프로그램인 KICTPAVE를 이용하여 아스팔트 층과 린콘크리트 층의 접속면에서 발생되는 변형률을 구하여 데이터베이스(D/B)화 하였다. 아스팔트 포장에서 입력변수인 층별 탄성계수 및 두께를 다양한 조건에서 KICTPAVE 프로그램을 수행하여 훈련용 D/B(Training Set)인 변형률의 값들을 구축한 후 반응표면계획법에 근거하여 회귀방정식을 정의하였으며 방정식에 필요한 계수값을 결정하기 위하여 하모니 검색 알고리즘을 이용하였다. 최종적으로 결정된 회귀방정식의 계수값들의 정확성을 검증하기 위해서 훈련용 D/B가 아닌 다른 조건의 입력변수를 이용하여 검증용 D/B(Testing Set)를 구축하고 이를 이용하여 개발된 모델을 검증하였다.

본 연구는 계면경계에서 특이성을 갖는 이종재료 열전달문제를 효율적으로 해석할 수 있는 이동최소제곱 유한차분법을 제시한다 이동최소제곱 유한차분법은 격자망(grid)없이 절점만으로 이동최소제곱법을 이용하여 Taylor 다항식을 구성하고 차분식을 만들어 미분방정식을 직접 푼다. 초평면함수 개념에 근거한 쐐기함수를 이동최소제곱 센스(sense)로 근사식에 매입하여 쐐기거동과 미분 점프에 따른 계면경계 특성을 효과적으로 묘사하고 고속으로 미분을 근사하는 이동최소제곱 유한차분법의 강점을 발휘하도록 했다. 서로 다른 열전달계수를 갖는 이종재료 열전도문제 해석을 통해 이동최소제곱 유한차분법이 계면경계문제에서도 뛰어난 계산효율성과 해의 정확성을 확보할 수 있음을 보였다.