본 연구는 아스팔트 포장 파손을 복구하는 보수재료에 대한 연구이다. 현재 국내에서 사용되고 있는 네가지 종류 재료들에 대하여 실내 및 현장시험을 실시하였다. 실내 시험으로 마샬안정도시험, 간접인장시험, 수침잔류 안정도시험, 휠트랙킹 시험을 실시하였다. 또한 성능시험으로는 기존 아스팔트 콘크리트 혼합물과의 수평전단강도시험을 실시하였다. 현장시험은 아스팔트 포장 도로상에서 차량바퀴가 통과하는 지점에 패칭 슬래브를 제작하여 차량 통과에 따른 공용 결과를 관찰하였다. 실내시험 결과는 현재 적용되고 있는 설계 재료들의 기준은 수침잔류 안정도를 제외하고 만족하였다. Type C가 가장 높은 수평전단강도를 나타냈다. 그러나 시공후 10일 이후부터 소성변형과 탈리와 같은 파손이 발생하였다. 따라서 현재 사용되고 있는 상온보수 재료들을 현장에 적용할 경우에 우수한 성능을 기대할 수 없어서 조기파손을 방지할 수 있는 새로운 시험방법의 개발과 적용이 필요하다.

배수성 포장에 있어 기능적 평가인 투수성 실험과 더불어 소음저감 측정을 서울시에서 시공한 구간에서 실시하였다. 소음측정은 두 가지 방법을 이용하였는데 그 방법은 Pass-by 방법과 NCPX(Novel Close Proximity) 방법을 이용하였다. Passby 방법은 교통량에 따른 소음원이 전달되는 것을 측정하는 방법이고, NCPX는 타어어와 포장 표면간의 마찰음을 측정하는 방법이다. 현장투수시험을 위해서는 총 5개의 구간에서 실시하였으며 각 구간마다 주행부와 비주행부로 나뉘어 측정하였다. 3개 구간의 Pass-by 측정을 위해서는 교통소음원 발생점으로부터 인접한 곳에서 측정을 실시하였고 또한 공원내부 혹은 단지 내부에서도 소음을 측정하였다. 마지막으로 NCPX 측정은 4군데서 실시하였다. 결과적으로 배수성 포장의 기능인 투수성과 소음저감이 2, 3년 사이에서는 그 기능을 잘 유지함을 알 수 있었다.

본 연구는 칼라아스팔트 포장의 표면 색채를 보수하기 위하여 사용되는 칼라코팅 공법에 대한 평가를 버스전용 차선에서 실시한 실내외 시험에 관한 연구이다. 교통과 시간의 경과에 따라 칼라아스팔트 표면은 탈변색, 마모가 발생하여 표면 색상에 손상이 발생하게 된다. 총 9개 공법에 대하여 평가를 실시하였다. 실내시험 항목으로 UV시험, 부착성능 및 타버시험장치를 사용하여 내마모시험을 실시하고 현장시험으로는 BPT를 이용한 미끄럼저항시험과 현장 육안조사를 실시하였다. 실험 결과 각 공법들은 서로 다른 공학적 특징을 보였는데 이러한 결과는 각 공법에 사용한 주재료와 관련이 있는 것으로 판단하였다. 고무에폭시를 주재료로 사용한 공법이 평가된 공법 중에서 만족할만한 결과를 보였으나 100일 후 현장 추적조사 결과 모든 공법이 탈변색, 마모, 벗겨짐 현상이 심하게 발생하여 코팅공법으로 적합하지 않으며 추후 적용하기 위해서는 연구가 필요한 것으로 나타났다.

본 연구에서는 도심지 열섬현상을 완화 시킬 수 있는 아크릴 수지와 차열안료를 혼합한 차열성 포장을 개발하였다. 태양 복사열에 의한 포장체의 온도상승을 모사한 실내 시험으로부터 60℃의 포장 온도에서 차열성 포장이 12℃ 이상의 온도 저감 효과를 나타냈다. 이러한 온도 감소 효과는 차열안료의 배합비가 증가함에 따라 증가하였고, 반면에 점도의 증가로 인하여 작업성은 떨어졌다. 이러한 결과로부터 아크릴 수지 대비 차열안료의 최적혼합비율을 15%로 결정하였다. 차열성 포장의 칸타브로 손실률은 일반 배수성 포장의 손실률 1/4 수준으로 골재 비산 저항성이 우수하게 나타났다. 휠트랙킹 시험결과 차열성 포장의 동적안정도가 일반 배수성 포장에 비해 두 배 증가하였다. 차열성 포장재의 높은 부착력으로 인하여 탈리에 의한 손상 가능성은 낮은 것으로 나타났다. 시험 시공 구간에서의 소음도 측정 시험 결과 일반 배수성 포장에 비하여 평균 3.7dB의 소음저감 효과가 있었고, 미끄럼 저항치는 일반 배수성 포장에 비해서 평균 30% 정도 높아 우수한 미끄럼 저항성을 가지는 것으로 판단된다. 투수 시험 결과 차열성 포장의 투수성은 일반 배수성 포장보다 다소 작았으나 국내 배수성 포장 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 비점오염저감장치를 이용하여 밭 시험포장에서의 저감효과를 평가하기 위하여, 경남 사 천시 용현면에 시험포장을 설치하고 포장실험을 수행하였다. 시험포장은 6개의 시험구와 3개의 침사구로 구성되어 있으며, 각 시험구의 크기는 가로 5 m, 세로 22 m의 크기로 각 시험구의 말단에는 유출량을 측정하기 위한 수위계를 설치하였고, 포장에서의 강우량을 측정하기 위해 강우계를 설치하였다. 인공 강우 실험을 통해 유출수의 시간변화에 따른 수질을 측정한 결과 초기 유출시 SS, TOC, T-N, T-P, COD, NTU의 농도는 각각 15.00, 1.54, 5.27, 0.07, 4.72, 0.45 mg/L로 나타났으며, 4시간 후의 농도는 각각 1.00, 0.94, 4.06, 0.01, 0.60, 0.33 mg/L로 측정되었다. 대부분의 수질측정값이 초기 유출 시 높고 시간이 흐름에 따라 감소하는 경향을 보였다. 인공강우에 의한 유출실험 결과, 침사구에서의 부유물질은 시간이 흐름에 따라 눈으로 식별 가능할 정도로 줄었으나 각 수질측정값은 불규칙한 경향을 보였으며, 이는 샘플링 시료에 포함되는 부유물질의 양이 일정하지 않았기 때문으로 풀이된다. 향후 추가적인 연구를 통해 밭비점오염원 저감효과를 평가하고 제어대책을 개발하게 되면 밭에서의 비점오염 배출을 최소화시켜 수질개선에 기여할 것으로 사료된다.

주된 도시들의 불투수성 포장화에 따른 현상으로 토양의 사막화를 일으키고 있으며, 나아가, 도시 온난화 현상을 발생시켜 도시지역의 평균 온도를 올리는 원인이 되고 있다. 이로 인해 우수가 투수성 토양에 흡수되거나 잔류되어야 하는 양이 줄어듦에 따라 자주 도심지내에서 범람이 되는 현상을 보여주고 있다. 결국은 우수시스템이 제대로 작동하지 않고 침식이 발생하고 있다. 투수성 포장시스템과 관련해서는 블록 포장이 여러 군데서 수년 동안 사용되어 왔다. 또한 투수성 블록 포장은 전통적으로 사용된 아스팔트 포장 및 콘크리트 포장에 비해 다양한 형태로 사용될 수 있는 장점과 더불어 타 포장보다 미적으로 낳은 면을 보여 주고 있다. 따라서 도로의 현장 조건을 모사하기 위해 본 연구에서는 실험용 슬러지 및 휠 트래킹 장비를 이용한 블록 포장의 기능적인 투수성 평가를 실시하였다.

본 논문은 에폭시 계열의 폴리머 콘크리트 교면포장 공법의 국내 적용 가능성을 검토하기 위하여 교면포장용 폴리설파이드 에폭시 재료에 대한 물리 역학적 특성을 평가하기 위하여 수행하였다. 강도특성을 평가하기 위하여 압축강도, 휨강도, 접착강도 시험을 수행하였으며 내구특성 평가를 위하여 염소이온침투시험, 동결융해저항성시험, 자외선영향 평가를 실시하였다. 시험결과 압축강도, 휨강도, 접착강도 등은 미국콘크리트협회에서 제시하는 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 그러나 다양한 시험온도에서의 강도 시험결과에서 에폭시 재료가 온도 의존성이 큰 것으로 나타나 향후 국내 적용시 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다. 휨강도 시험을 통한 처짐에 대한 추종성은 기존 아스팔트 교면포장에 비해 우수한 것으로 평가되었다. 또한 염소이온침투 저항성, 동결융해 저항성 등에 대해서도 우수한 성질을 가진 것으로 평가되었다. 에폭시 슬러리 혼합물에 대한 자외선 영향 평가에서는 강도 증가와 파괴시 변형률 감소가 나타났으나 자외선 노출 후에도 기존 아크릴계 폴리머 콘크리트보다 처짐에 대한 추종성이 양호한 것으로 평가되었다. 따라서 폴리설파이드 에폭시 재료가 교면포장 공법으로 사용하기에 적절한 물리적 특성을 가지고 있다고 판단된다.

본 연구에서는 고로슬래그 미분말 및 플라이애시와 같은 광물질 혼화재를 사용한 친환경 고성능 3성분계 시멘트 콘크리트 교면 포장의 성능을 평가하기 위하여 실험을 하였다. 광물질 혼화재의 혼입률 변화에 따른 3성분계 시멘트 콘크리트의 최적배합을 찾기 위하여 압축강도 및 휨강도 시험을 하였으며 최적배합을 사용하여 내구성 시험인 염소이온 침투저항성, 동결융해, 박리 저항성, 균열 저항성 및 알칼리골재반응 시험으로 친환경 고성능 3성분계 시멘트 콘크리트 교면 표장의 내구성 평가 및 신 구 콘크리트의 부착력을 평가하기 위하여 부착강도 시험을 하였다. 시험결과, 시멘트 70%, 고로슬래그 미분말15% 및 플라이애시 15%의 배합 바인더에서 압축강도 및 휨강도가 우수하게 나타났으며 이를 최적배합으로 도출하였다. 실내 및 시험시공에서 최적 배합을 사용한 실험결과는 염소이온 침투 저항성, 동결융해 저항성, 표면박리 저항성, 알칼리골재 반응 억제 및 내마모성이 우수하게 나타났다. 또한, 특수 제작된 Polymer Cement Mortar(Brooming)를 사용한 신 구 콘크리트의 부착력에서도 우수한 성능을 나타냈다.

아스팔트 혼합물을 중온에서 생산하여 다짐할 수 있는 중온 아스팔트 기술이 개발되었다. 중온 아스팔트 기술은 유해가스를 줄일 수 있어 친환경적 아스팔트 포장 기술로 인정받고 있으며 전 세계적으로 그 사용량이 점점 증가하고 있다. 최근, 국내에서도 순수 국산화 기술로 중온 아스팔트 혼합물용 첨가제를 개발하여 이에 대한 품질평가와 중온 아스팔트 혼합물에 대한 성능평가를 수행하고 있다. 2008년도부터 다수의 신설 국도 구간에 자체 개발한 중온 아스팔트 첨가제를 사용하여 생산한 중온 아스팔트 혼합물을 이용하여 시험포장을 성공적으로 완료하였다. 2010년 대전지방국도관리청 산하 신설 국도포장의 중간층에 두 종류에 중온화 첨가제(일반 중온화 첨가제(WMA), 폴리머 개질 중온화 첨가제(WMA-P))를 사용한 두 종류에 중온 아스팔트 혼합물과 한 종류에 가열 아스팔트 혼합물을 각각 생산하여 시험포장을 완료하였으며 시함포장에 사용한 혼합물을 사용하여 본 연구를 수행하였다. 현장 아스팔트 플랜트에서 생산된 두 종류의 중온 아스팔트 혼합물(WMA, WMA-P)과 일반 가열 아스팔트 혼합물(HMA)을 각각 채취하였으며 실내에서 실제 도로에서 발생하는 차량하중과 환경을 모사할 수 있는 소형 포장 가속시험기(MMLS3)를 사용하여 아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성과 수분민감도를 비교 평가하였다. 소형 포장 가속 시험결과 현장 아스팔트 플랜트에서 생산한 중온 아스팔트 혼합물은 가열 아스팔트 혼합물보다 우수한 소성변형저항성과 수분민감도를 보여 주었다. 순수 국산화 기술로 중온 아스팔트 혼합물용 첨가제는 가열 아스팔트 혼합물 보다 낮은 온도에서 중온 아스팔트 혼합물을 생산하고 다짐하는데 효과적인 것으로 평가되었다.

항공기 관련 사고는 많은 인명피해 및 물질적 손해가 크게 발생한다. 현재 국내 항공기 활주로 관련 사고는 전체 사고의 28%를 차지하고 있으며, 국제적으로 33%의 항공기 활주로 사고가 발생하였다. 이러한 사고를 예방하기 위하여 FAA에서는 규정에 미치지 못하는 활주로 종단안전구역에 과주방지 포장시스템의 설치를 의무화하고 있으며, 안전성 확보를 위하여 활주로 종단안전구역이 규정에 만족하더라도 과주방지 포장시스템의 설치를 권고하고 있다. 이러한 국제적 정세에 맞추어 국내에서도 과주방지 포장시스템에 대한 연구가 진행되고 있으며 과주방지 포장시스템의 국내 도입에 대한 절차도 이루어지고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 과주방지 포장시스템에 대한 합리적인 성능평가를 하기위하여 FAA에서 사용하고 있는 ARRESTOR 프로그램과 3차원 비선형 동적해석이 가능한 LSDYNA를 이용하여 항공기의 활주로 과주에 따른 제동거리, 견인력, 수직력 및 관입량을 비교하였다. 해석 결과 제동거리는 비슷하게 해석되었고, 견인력 및 수직력은 다소 차이가 발생하였으나 경향은 비슷하게 도출되었다. 추후 다양한 항공기 조건 및 포장재료의 특징을 고려한 3차원 시뮬레이션 해석이 필요하며, 지속적인 시뮬레이션 해석 기법을 개발하여 보다 정확한 해석방법을 개발할 필요가 있다.

최근 화석자원의 고갈과 대기오염의 피해를 저감하기 위해 자전거의 이용을 적극적으로 장려하고 있으며 이를 위해 자전거도로 건설이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 현재 사용 중인 자전거도로 포장은 이용 하중에 비해 높은 성능과 시공비용을 지니고 있어 효율적인 건설을 위해 경제적인 도로포장형식이 필요하다. 롤러 전압 콘크리트 포장은 시멘트 경화 반응과 다짐으로 인한 골재 맞물림에 따른 높은 구조적 성능을 확보할 수 있다. 또한 시공이 간단하고 건설비가 적어서 자전거도로에 적용하기 위한 우수한 조건을 갖추고 있다. 그러나 롤러 전압 콘크리트 포장의 불량한 표면 미관과 제설제 피해에 대한 취약성은 자전거도로 건설에서 문제로 작용하고 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위해 표면 미관의 개선과 환경하중에 대한 피해를 저감 할 수 있을 것으로 예상되는 코팅공법을 이용하였으며 이에 대한 효과를 검증하기 위해 롤러 전압 콘크리트 포장의 코팅에 따른 성능을 검토하였다.

환경보호에 부응하고 고에너지효율성을 갖춘 중온아스팔트혼합물이 가열아스팔트혼합물의 대안으로 부각되고 있다. 본 연구의 목적은 아스파민을 혼합하여 제조한 중온아스팔트혼합물을 실험적으로 평가하고, 역학적-경험적 포장설계법인 MEPDG를 이용하여 설계한 결과를 일반아스팔트혼합물 설계와 비교하는 것이다. 실험재료는 최대공칭치수 12.5mm인 골재와 PG64-28바인더가 사용되었으며, 기존 혼합물, 0.3%와 0.5%의 아스파민을 혼합한 중온아스팔트혼합물에 대한 회복탄성계수실험이 실시되었다. 실험결과를 MEPDG 설계의 입력변수로 하여 분석한 결과, 아스파민을 사용한 중온아스팔트혼합물의 소성변형량이 일반혼합물에 비해 훨씬 적어 소성변형에 대한 저항성이 향상됨을 알 수 있었다.