본 연구에서는 콘크리트 포장에서 발생하는 소음을 저감시키기 위한 최적의 임의간격 횡방향 타이닝 설계 간격을 제안하였다. 기존 문헌조사를 바탕으로 소음 발생에 대한 원인을 규명하였고, LCG(linear congruential generators) 알고리즘 이론을 이용하여 특정 주파수에 집중되는 에너지를 효과적으로 분산시킬 수 있는 타이닝의 간격을 설계하였다. 실내 시뮬레이션 결과를 대구-포항 고속국도 현장에 적용하였고 기존 국내외에 적용된 임의간격 횡방향 타이닝 시공도 병행하여 실내 외 소음 및 교통소음을 비교하였다. 실내 외 소음 측정 결과, 피치 소음으로 인한 소음을 감소시킴으로써 임의간격 횡방향 타이닝 구간이 일반구간 보다 낮은 소음도를 보였으나, 그 효과가 크지 않았다. 교통 소음 측정에서도 전체적으로 일반 타이닝 구간에 비해 임의 간격 횡방향 타이닝 구간에서 더 큰 소음저감 효과를 확인할 수 있었으나, pass-by 소음 측정과는 다소 차이를 보였다.

줄눈 콘크리트포장에서 적정한 줄눈간격은 슬래브의 거동에 의해 발생하는 인장응력 줄눈채움재의 파손과 다웰바의 하중전달율(LTE)의 저하를 방지하여 도로포장의 장기 공용성 증가에 큰 영향을 미친다. 하지만 국내 줄눈간격은 경험적이고 획일적으로 이루어진다. 그러므로 본 연구는 국내 권역별 기후조건을 토대로 합리적인 줄눈간격 산정에 대한 방안을 제시하였다. 합리적인 줄눈간격은 초기거동에서 환경하중의 영향에 따른 건조수축과 수화열에 의해 무작위 균열 발생하지 않도록 산정하였다. 그리고 장기거동에서 줄눈폭의 과도한 움직임에 따른 LTE 저하로 인해 포장파손이 발생하지 않도록 줄눈간격을 산정하였다. 본 연구에서 산정된 줄눈간격 잠정안은 6~8m이며, 포장파손 예측 모델을 통해 줄눈간격을 8m로 증가시켜도 포장 공용성엔 큰 차이가 없었다.

본 연구는 도로용 포장재로서 포러스콘크리트의 실질적인 현장적용을 위한 자료제시와 성능향상 방안을 도출하기 위하여 실리카퓸과 강섬유 혼입률에 따른 포장용 포러스콘크리트의 물리 역학적 특성, 내구성 및 흡음특성을 평가하였다. 시험결과, 모든 시험조건에서 포장용 포러스콘크리트의 공극률과 투수계수는 국내외 기준치 및 제안값을 만족시키는 것으로 나타났고, 강도특성의 경우 압축강도는 대한주택공사 도로기준의 기준치를 모든 배합요인에서 만족시키는 것으로 나타났으나 휨강도의 경우에는 강섬유 혼입률 0.6vol% 이상에서 일본콘크리트공학협회 제안값을 만족시키는 것으로 나타났으며, 실리카퓸과 강섬유를 동시에 혼입한 경우가 우수한 강도특성을 나타냈다. 또한 내구성은 역학적 특성과 유사한 경향성을 나타내 실리카퓸과 강섬유를 동시에 사용한 경우가 가장 우수한 내구성능을 나타냈으며, 실리카퓸 10wt.%와 각섬유 0.6vol.%를 함께 사용한 경우 Plain의 경우에 비해 골재비산저항성은 27%정도, 동결응해저항성은 약 60%정도 개선되는 것으로 나타났다. 또한 포장용 포러스콘크리트의 흡음특성은 소음저감계수가 0.48로 나타나 50%에 가까운 흡음성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.

국내 고속도로 장기공용성 조사구간의 파손자료와 기후자료 및 포장물성 자료를 이용하여 줄눈 콘크리트 포장의 스폴링 모형이 개발되었다. 줄눈 콘크리트 포장 장기공용성 조사구간 22개소의 스폴링 파손 상태가 1999년과 2004년에 각각 조사되어 총44개의 스폴링 파손 자료가 수집되었으며 각 위치에서의 기후자료 및 포장의 형태 및 물성 자료 또한 수집되었다. 수집된 자료들의 민감도 분석을 통하여 스폴링 발생에 영향이 큰 인자들을 찾아내었으며, 그 인자들을 다중 회귀분석하여 스폴링 파손 모형이 개발되었다. 개발된 스폴링 모형은 외국의 모형과 비교할 때 합리적인 스폴링 발생 추이를 보였다.

시멘트 콘크리트 포장은 시공초기의 품질관리가 포장의 장기공용성에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서 시공초기에 발생되는 문제점을 최소화하기 위한 다양한 연구가 국내외에서 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 시멘트 콘크리트의 품질관리에서 양생은 중요한 사항이며, 포장용 시멘트 콘크리트에서도 양생시에 양생제를 사용하여 슬래브 표면에 불투수 막을 형성하여 수분증발을 방지하는 피막양생 (membrane curing)을 많이 사용하고 있다. 양생제의 역할은 콘크리트 표면의 수분증발억제에 있다. 국내에서 사용되고 있는 양생제는 시공품질관리 측면에서 살포량이 적정한지에 대한의문이 계속 제기되어 왔다. 본 연구에서는 시멘트 콘크리트 포장 시공시 살포되는 양생제의 양을 조정하여 다양한 살포량에 따른 증발량 관측을 통해 양생제 살포량과 수분증발량 변화와의 상관관계를 제시하였다. 이를 위해 2002년과 2003년 여름철에 고속도로 시공현장에서 4회에 걸쳐 다양한 양생제 살포량(0에 따른 증발량 콘크리트 포장의 온도변화, 콘크리트 표면의 강도발현속도(초음파 전달속도) 등을 측정하였다. 본 연구에서 얻은 결론은 현재 국내 시공현장에서의 양생제 살포량은 약 160ml/m2으로 나타났고, 수분증발은 억제하고 적정한 보습효과를 얻기 위한 최적 양생제 살포량은 약 400ml/m2인 것으로 분석되었다. 강도발현속도 시험결과 양생제의 살포량의 변화가 장기강도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다.

본 연구는 다양한 표면처리 공법에 따른 소음도를 비교 분석하여 소음 감소효과에 적합한 타이닝 방법을 제안하였다. 기존 문헌조사 결과 종방향 타이닝이 소음감소 효과에 우수한 결과를 보인다는 것을 바탕으로 국내 시험도로 일부구간에 표면처리 방법을 적용하였다. 승용차의 경우 일정간격 18mm 종방향 타이닝이 다른 비교구간보다 약 2~3dB(A) 소음 감소효과가 있다. 덤프트럭으로 외부소음을 측정하여 주파수 분석한 결과 200~600Hz 사이에서 peak frequency point가 발생하는 것을 알 수 있었다 또한, 승용차의 경우 1000Hz부근에서 소음 발생이 가장 큰 것으로 나타났다 차량 내부 소음 측정결과 표면처리 방법에 따라 소음 정도가 큰 폭으로 변화하지 않았으나, 차량 외부에서는 크게 변화하였다. 따라서 표면처리 방법은 소음도에 중요한 영향을 미치는 인자로 볼 수 있다. 표면처리에 따른 미끄럼 저항값 측정결과 종방향 타이닝이 횡방향 타이닝에 비해 낮게 나타났지만 전체적으로 양호한 결과를 보였다. 본 실험 결과는 시공 초기의 값이므로 공용 이후의 지속적인 조사가 필요하다.

콘크리트 포장의 장기 공용성은 시공조건과 환경조건에 크게 좌우된다. 즉 초기에 무작위 균열이나 균열틈이 많이 벌어진 경우 포장수명을 저감시키는 원인이 된다. 시공당시의 온도와 습도, 시멘트와 골재의 종류, 양생조건들은 콘크리트포장의 품질에 영향을 미치는 중요한 요소이다. 그 중에서도 대기온도와 수화열의 증가에 의한 높은 온도차이는 심각한 초기균열을 발생시키는 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 차광막을 사용하여 콘크리트 슬래브의 온도를 제어하여 초기균열이 발생할 가능성을 낯추고 슬래브질이의 온도차이에 의해 발생되는 curling stress를 줄일 수 있었고, 강도에 있어서는 차광막 설치 구간이 일반시공구간보다 장기강도를 크게 할 수 있음을 확인하였다. 또한 콘크리트포장의 포설 후 72시간의 강도 및 응력을 예측하는 프로그램인 HIPERPAV를 사용하여 초기에 균열이 발생할 가능성을 비교해본 결과 차광막을 설치한 구간이 본 시험시공의 예에서 균열이 발생하지 않을 가능성(reliability)이 차광막을 설치하지 않은 구간(일반시공구간) 72.5%. 차광막설치 구간 95%로 나타나 차광막설치 구간이 차광막을 설치하지 않은 구간보다 균열이 발생하지 않을 가능성을 크게 증가시킬 수 있을 것으로 분석되었다.

미끄럼저항은 자동차의 타이 어 와 포장노면 사이에서 발생하는 미끄러짐을 방지하여 제동거리를 제어하고 주행 안전성을 확보하는데 중요한 역할을 한다. 우천시의 미끄럼저항 감소는 치명적인 교통사고를 유발할 수 있다. 노면위에 남은 토사 및 겨울철 제설재는 미끄럼저항을 감소시킬 수 있는 요소가 될 수 있다. 본 연구에서는 노면상의 잔류하는 이물질이 타이어와 포장노면사이에서 발생하는 미끄럼저항에 미치는 영향을 다양한 콘크리트 노면조직 형태 (횡방향타이닝, 종방향타이닝, 골재노출) 및 노면조직의 마모조건(신설노면, 마모된 노면)에 대하여 검토하였다. 노면상의 이물질로는 모래, 염화칼슘과 자동차에서 발생하는 폐 오일을 사용하였으며 각 경우별로 이물질의 양을 달리하여, 모래의 경우는 입도 및 양을 달리해가며 미끄럼저항에 미치는 영향을 검토하였다.