OBJECTIVES : The objective of this study is to estimate the appropriate storage required for deicing materials in Gangwon-do for successful snow removal operations during the 2018 Pyeongchang Winter Olympic Games. The final estimates of the deicing chemicals can be used by public agencies to aid decision making. METHODS: First, the database that exists in the road snow-removal management system (RSMS) of the Ministry of Land, Infrastructure, and Transport, South Korea was used to determine historical characteristics of snow removal experiences in Gangwon-do. The database includes historical information, including regional and road weather data and number of snow-removal works. Second, both the maximum and the actual amount of storages used for deicing materials in the past three years were analyzed. Lastly, the final estimates of the deicing materials were evaluated using an additional equation. It considers frequency of salt spray application, total administrative road length estimated by road agencies, and number of days required for snow removal works in Gangwon-do. Consequently, the results show that significant differences were not observed between the final estimates and the maximum amount used during the past three years. RESULTS: The final estimates of the deicing materials are almost similar to the maximum amount used during the past three years in Gangwon-do. CONCLUSIONS: The study shows that the estimates of deicing chemicals can be useful when decision making is required for the snowremoval policy.

OBJECTIVES : This is a basic research for the domestic production of airport-airside deicers. This research selected basic materials for deicers appropriate for the pavement of domestic airports by evaluating the deicing performances of basic materials used in internationalstandard airport deicers and their impacts on pavements. METHODS: Laboratory investigation was conducted to evaluate the asphalt surface tensile strength, concrete scaling impact, ASR impact, and deicing performances of sodium formate (NaFm), potassium formate (KFm), sodium acetate (NaAc), and potassium acetate (KAc), which are the basic de-icing materials commonly used at international airports, approved by the FAA. In addition, the analyses were also performed on the airside deicer urea, which is currently used in domestic airports. RESULTS : Laboratory investigation confirmed that sodium formate, potassium formate, sodium acetate, and potassium acetate had superior surface tensile strength, concrete scaling impact, and deicing performance compared to airside urea, but they also had greater impacts on concrete ASR. Among these materials, sodium formate had the best asphalt surface tensile strength, concrete scaling impact, and deicing performance, while also having the greatest impact on ASR; hence, mitigation plans for ASR were needed, if it were to be used as airport-airside deicer. CONCLUSIONS : It is necessary to consider additional additives to prevent ASR of concrete pavements when developing airport-airside deicers using sodium formate, potassium formate, sodium acetate, and potassium acetate.

본 연구는 겨울철 제설제 (CaCl2) 농도처리에 따른 맥문동(Liriope platyphylla)과 수호초(Pachysandra terminalis)의 내염성을 평가하고자 수행하였다. 국내에서 제설제로 가장 많이 사용하는 염화칼슘을 각각 0%(Control), 0.5%, 1.0%, 3.0%, 5.0%로 처리한 실험구에 2015년 11월에 맥문동과 수호초를 정식한 후, 이듬해 이른 봄인 2016년 3월에 내염성을 평가하기 위해 초장, 엽장, 엽폭, 엽형지수, 생체중, 건물중, 엽록소함량, 광합성률, 기공전도도, 증산율 등을 측정하였다. 초장, 엽장, 엽폭, 엽형지수, 생체중, 건물중, 엽록소함량, 광합성률, 기공전도도, 증산율 등은 제설제 처리농도가 높을수 록 감소되는 것은 두 식물이 동일하였으나, 맥문동이 수호초보다 좀 더 안정된 생육 및 생리적 특징을 보였다. 무엇보다, 맥문동은 3.0% 이상에서, 수호초는 1.0% 이상의 농도처리에서 생존이 불가능해 맥문동이 수호초보다 내염성이 높은 것으로 판단되었으며, 도시 내 제설제 피해지역에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

제설용 소금에서 미세 입자가 많으면 융설의 즉효성은 있으나 눈이 압설인 경우에는 그 효과가 충분히 깊은 곳까지 미치지 못하고, 지속성이 미흡하다. 또한, 가볍기 때문에 차량 통행이나 바람에 의해서 비산 되기 쉽다. 반면에 굵은 입자가 많으면 눈을 녹이는데 필요한 시간이 많이 소요되고 입자의 일부가 노면 밖으로 튀어 재료의 손실이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 제설용 소금의 입경에 따른 융빙성능, 합성입도별 지속성과 속효성을 만족할 수 있는 융빙성능과 재료 손실을 최소화 하기 위한 살포성 시험을 실시하여 최적의 입도 기준을 제시하였다. 입경별(10, 8, 5, 2.8, 1.2, 0.6, 0.3mm) 융빙성능 결과, -5℃에서는 입경이 클수록(5mm 이상, 특히 10mm) 지속성(120분)이 있었고, 시험시간 120분 대비 90분에서의 융빙율은 입경 2.8~0.3mm에서 평균 94%, 입경 10~5mm에서 평균 78% 로 나타났다. 시험 온도 -12℃, 시험시간 120분에서 융빙량은 10mm 입경에서 8g, 0.6mm 입경에서 30g 으로서, 저온에서는 굵은 입경 소금의 융빙성능이 크게 떨어지는 것 으로 나타났다. 4가지 합성입도에 따른 살포성 시험결과, 도로 폭 0~8m 까지의 소금 누적 잔류량은 84~90% 로서 현재 국내 대부분 도로관리기관에서 채택하고 있는 습염(고체 소금+염화칼슘 용액) 살포 시에는 소금 잔류량이 95% 이상으로 향상될 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서 제시한 제설용 소금의 최적 입도는 잔 입경, 중간 입경, 굵은 입경을 적절하게 조 합하여 속효성과 지속성을 확보할 수 있고, 살포 시 소금의 손실을 최소화 시킬 수 있을 것이다.

PURPOSES: This study aims to establish the priority of introducing anti-icing spray system for regions of the National Highways in South Korea. Using this study, a logical plan for instituting such an anti-icing spray system can be established for the National Highways METHODS : The Analytical Hierarchy Process (AHP) was employed to prioritize the implementation of an anti-icing spray system on Korean highways. For this purpose, an existing scoring table developed by the Ministry of Land, Infrastructure Transport Affair was slightly modified in order to reflect recent trends in winter maintenance. A survey was conducted to gather the preferences regarding the developed hierarchy of road experts and agencies. Finally, the final score was produced by integrating the scoring results with estimated weights for each evaluation criterion. RESULTS: In general, Honam and the metropolitan areas have relatively high priority while other areas such as Chungcheong, Young Nam, and Gang Won appear to be uniform in importance in terms of establishing an anti-icing spray system. This result may indicate that historical weather data and traffic volumes are significant factors in deciding in winter maintenance polices CONCLUSIONS : In this study, useful insights are suggested regarding winter maintenance by simultaneously performing rapid snow removal and proactive treatment. Issues of resource allocation may be potential research items in the field transportation engineering.

공항 Airside 내에서는 항공기 동체의 부식 등으로 염화물 계열의 제설제 사용이 제한되기 때문에 고체 제설제로 요소(Urea) 또는 개미산(formate) 계열 재료들이 주로 사용되고 있다. 국내 공항 역시 일정기온 (-3℃ 이상)에서 가격대비 제설능력이 있으며 항공기 부식성에 안전한 요소가 주로 사용되어 왔다. 하지 만, 최근 이상기후로 겨울철 –10℃ 이하로 낮아지는 빈도가 잦아짐에 따라 상기 온도에서 요소의 제설효 과가 크게 떨어지고, 가격이 급상승하여 이를 대체할 수 있는 고체제설제 개발이 필요한 실정이다. 따라 서 본 연구에서는 요소를 대체할 수 있는 고체제설제 개발하기 위한 기초연구로 해외 고체제설제(개미산 나트륨 98%, 알갱이 형태)와 개미산 나트륨(sodium formate, 분말 형태) 및 요소(분말 형태)의 Ice Melting Capacity 평가를 통해 고체제설제 개발 가능성을 검토하였다. 이를 위해 SHRP H205.1에 따라 반경 35mm 패트리 접시에 물 25㎖을 균일한 두께로 얼린 얼음판위에 해외 고체제설제, 개미산 나트륨, 요소를 살포하여 각 온도(-10, -15, -20)에 따른 시간(10, 20, 30, 45, 60)별 얼음 융해량을 측정하였 다. 측정 결과치는 살포된 제설제의 량(g) 대비 녹은 얼음량(g)으로 나타내며 그 결과는 그림.1과 같다.

동절기 강설에 따른 적절한 제설은 안전한 공항 운영의 중요 요건 중 하나이다. 이를 위해 공항에서는 충분한 장비, 인력, 설비를 확보하여야 한다. FAA는 공항규모 및 우선제설면적(공항운영에 필요한 기초 시설물 제설 면적)에 따른 제설장비 및 설비의 규모를 규정하고 있다. 이에 본 연구에서는 이상기후 대응 및 공항 확장성을 고려하기 위한 인천국제공항 적정 제설용량 산정 연구의 일환으로, 제설장비 보유 현황 을 검토하고 그에 따른 개선사항을 제안하고자 하였다. 이를 위해 FAA AC 150/5200-20A(2014)에 따라 필요장비 수량을 산정하고 보유 장비와 비교 검토하였다. 이는 FAA 권고기준에 따른 단순 장비성능에 기 인한 것으로 실제 여건에 따라 필요한 장비수량과는 차이를 보일 수 있다. 필요수량은 검토는 규정된 온 도(4 ℃), 풍속(0 ft/h), 눈 밀도(25 lbs/ft3), 적설두께(1/12 ft) 조건에서 30분 내 인천공항의 우선제설 면적(19,218,000 ft2)을 제설하는데 필요한 제설주력 장비인 제설기(Displacement Plow)와 송풍기 (Rotary Plow)에 대해 이루어졌다. 제설기는 삽날 길이 5.5m인 장비를 기준으로 우선제설면적 전체를 대상으로 그림.1를 이용하여 산정하였고, 송풍기는 최소용량 3000t/h(ClassⅣ)을 기준으로 활주로 및 유 도로의 제설면적을 대상으로 그림.2를 이용하여 산정하였다.

PURPOSES: The purpose of this study is to analyze the service life of expressway pavement based on both traffic volumes and use of deicing chemicals. METHODS: A database was built using expressway rehabilitation history information from over the last decade. In order to estimate the service life of expressway pavement, various analysis methods were considered, and a decision was made to perform analysis using a method based on an accumulated rehabilitation ratio. The service life of expressway pavement was then analyzed by classifying the scale of traffic volume and extent of de-icing chemicals used. RESULTS: The service life of PMA and SMA ranged from 7.8 to 10.6 years and from 9.9 to 12.0 years, respectively. The service life of JCP ranged from 16.0 to 22.2 years, and the service life of CRCP was 33.5 years on average. Results of assessing service life according to traffic volumes and de-icing chemicals showed that the lower the traffic volumes were, the greater the service life of PMA and JCP, and the less that de-icing chemicals were applied, the greater the service life of JCP. CONCLUSIONS : The dependence of expressway pavement service life on traffic volumes and de-icing chemicals makes it possible to apply LCCA for regional maintenance plans and cost-effective selection of expressway pavement type.

공항 활주로 및 유도로 등 Airside내의 Deicing과 Anti-Icing은 겨울철 항공기의 안전한 운영을 위해 필수적이다. 이를 위해 물리적 제설 작업 전·후에 주로 PDPs(Airfield Pavement Deicing Products)를 사용하고 있는데, 과거 PDPs의 주성분(urea, glycols 등)은 상대적으로 높은 결빙점과 환경 유해성 때문 에 선호도가 떨어져 이를 대체하기 위해 최근 PDPs의 주성분으로 친환경성과 상대적으로 결빙점이 낮은 초산칼륨(KAc), 초산나트륨(NaAc), 개미산나트륨(NaFm), 개미산칼륨(KFm) 등이 사용되고 있다. 하지 만 이러한 PDPs를 사용하는 최근 몇 십 년 사이 공항 콘크리트 포장에 ASR이 증가하였고, 북유럽 일부 공항의 아스팔트 포장에 아스팔트 바인더 액상화 등 내구성 문제가 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 PDPs의 국내 공항 포장에 적용성을 평가하기 위해 표.1과 같이 콘크리트 포장에 대한 ASR 시험(ASTM C 1260 – Mortar-Bar Method), 아스팔트 포장에 대한 표면인장강도 시험 (LFV Method 2-98, Europe)을 실시하였다.

PURPOSES : This study demonstrates the need for the collection of road weather information in order to perform efficient snow removal works during the winter season. Snow removal operations are usually dependent upon weather information obtained from the Automatic Weather Station provided by the Korea Meteorological Administration. However, there are some difference between road weather and weather forecasts in their scope. This is because general weather forecasts are focused on macroscopic standpoints rather than microscopic perspectives. METHODS : In this study, the relationship between snow removal works and historical weather forecasts are properly analyzed to prove the importance of road weather information. We collected both weather data and snow removal works during winter season at "A" regional offices in Gangwon areas. RESULTS : Results showed that the validation of weather forecasts for snow removal works were depended on the height difference between AWS location and its neighboring roadway. CONCLUSIONS : Namely, it appears that road weather information should be collected where AWS location and its neighboring roadway have relatively big difference in their heights.

콘크리트의 박리(scaling)는 수분의 존재하에 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트의 점진적인 표면열화이다. 특히, 이것은 제설제에 염화물의 존재가 콘크리트 표면박리(스켈링)와 더불어 심한 경우, 굵은골재의 노출 및 탈리로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 스켈링에 대한 저염화물계 제설제(low chloride deicier, LCD)와 염화칼슘 및 염화나트륨 제설제의 상대적인 영향을 ASTM C672에 준하여 실시하였다. 시험 제설제의 농도는 1, 4, 10% 이고, 수돗물은 기준으로 사용하였다. 박리량은 중량으로 평가하였다. 연구결과 4% 농도를 적용하였을 때, 동결융해 56 싸이클 후 콘크리트의 박리는 수돗물에 비해 LCD 용액에서 약 9배, 염화칼슘 용액에서 약 18배, 염화나트륨 용액에서 약 33배 정도 크게 발생하였다. 용액의 농도에 따라서는 고농도인 10%에 비해 4% 농도에서 표면 박리가 가장 현저하게 발생하였는데, 이는 스켈링 발생이 염농도가 3~4%일 때 가장 현저해진다는 기존의 연구결과와 일치함을 알 수 있었다(일본콘크리트공학회, 1999). 또한 콘크리트가 경화된 후, 현장에서 염화나트륨 및 저염화물계 제설제(LCD, 염소이온 중량비 50%)가 살포되고 동결융해 싸이클에 노출된 경우, 제설제에 노출되지 않은 경우의 콘크리트 동해열화에 대해, 콘크리트의 공기량에 따른 영향을 실험적으로 연구하였다. 연구 결과 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트 시편은 제설제에 노출되지 않은 것 보다 염화물 제설제 노출에서 스켈링이 더 심한 것으로 나타났고, 염화물 제설제에 노출된 시편이 노출되지 않은 시편 보다 중량 손실이 2배나 되었다. 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 염화물 제설제에 노출되지 않은 것과 비교하여 염화물 제설제에 노출된 것에서 더 빠르게 감소하였다. 또한 염화나트륨 제설제에 노출된 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 저염화물계 제설제에 노출된 것 보다 더 빠르게 감소하였다. AE 콘크리트는 염화물과 동결융해 싸이클에 노출되었을 때, Non-AE 콘크리트 보다 성능저하가 크게 지연되었다.

최근 들어 철근 부식, 콘크리트 포장표면의 박리파손, 환경 피해 등 염화물계 제설제의 사용에 따른 각종 피해가 보고되고 있으며, 이를 위해 대체 제설제의 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 개발된 제설제의 성능평가에 대한 연구는 대부분 실내실험을 위주로 한 기초적이고 제한적인 성능평가에 의존하고 있는 선정이다. 특히 제설제의 융빙성능은 제설제가 갖추어야 할 기본적인 성능으로, 합리적이고 체계적인 평가방법을 통한 융빙성능의 평가가 필수적이다. 본 연구에서는 기존 연구를 바탕으로 보다 구체적이고 현실적인 융빙성능 평가방법을 수립하였으며 그 절차에 따라 본 연구진에 의해 개발된 저염화물계 친환경 제설제인 EFD(Eco Friendly Deicer)의 융빙성능을 평가 및 검증하였다. 실내실험 결과, EFD는 국내 고속도로에서 사용 중인 습염식 제설제와 대등한 수준의 초기 융빙성능을 나타냈으며 2회의 현장살포 실험을 통해 EFD의 융빙성능을 검토한 결과, 전체적인 융빙성능이 습염식 제설제의 융빙 성능에 비해 큰 차이가 없음을 확인하였다.

본 연구에서는 기존의 염화물계 제설제인 염화칼슘(CaCl2) 및 염화나트륨(NaCl)과 비염화물계 제설제(NS 100) 초산화합물 함유 염화물 제설제(NS 40), 그리고 이들 제설제를 중량대비 일정비율로 혼합(NaCl 70%+CaCl2 30%, NS 40 70%+CaCl2 30%, NaCl 70%+NS 40 30%, NS 40 70%+NaCl 30%)하였을 때 제설성 능과 특성, 콘크리트의 동결융해저항성 및 강재의 부식에 미치는 영향을 실내시험을 통하여 비교 검토하였다. 이상의 시험결과를 바탕으로 동절기 구조물이 동해를 받을 수 있는 지역에서 염화물계 제설제를 사용할 경우 제설성능 및 효과, 강재의 부식성 콘크리트의 동결융해저항성 및 스켈링저항성에 미치는 영향을 고려해 볼 때 하나의 제석제를 사용하기 보다는 두가지 제설제를 적정 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직한 방법임을 알 수 있었다. 혼합 사용시에는 제설성능 강재 및 콘크리트에 미치는 영향을 고려해 볼 때 NS40(70%)+염화칼슘(30%)이 가장 효과적인 것으로 나타났다.