PURPOSES : In this study, a numerical clogging model that can be used to realistically visualize the movement of particles in cylindrical permeability test equipment was proposed based on the system coupling of computational fluid dynamics with the discrete element method and experimental permeability test results. This model can also be used to simulate the interaction of dust particles with bedding particles. METHODS: A 4-way system coupling method with multiphase volumes of the fluid model and porous media model was proposed. The proposed model needs to consider the influence of flow on the dust particles, interaction between the dust particles, and interaction between the dust particles and bedding layer particles. The permeability coefficient of the bedding layer in cylindrical permeability test equipment was not calculated by using the permeability test result, but was estimated by using the particle packing model and Ergun model. RESULTS : The numerical simulation demonstrated a good agreement with the experimental test results in terms of permeability and drain time. Additionally, the initial movement of particles due to the sudden drain hole opening was successfully captured by the numerical model. CONCLUSIONS : A 4-way coupling model was sufficient to simulate the water flow and particle movement in cylindrical permeability test equipment. However, additional tests and simulation are required to utilize the model for more realistic block pavement systems.

PURPOSES : In this study, a series of fundamental falling head permeability tests were conducted on a binary particle mix bedding to determine the minimum water level, bedding layer thickness, and amount of dust that can result in the stable permeability with high repeatability. The determined condition is used to develop a CFD-DEM coupled clogging model that can explain the movement of dust particles in flowing water of a block pavement system. METHODS: A binary particle mixture is utilized to experimentally simulate an ideal bedding layer of a block pavement system. To obtain a bedding layer with maximum packing degree, the well-known particle packing degree model, i.e., the modified Toufar model, was utilized. The permeability of the bedding layer for various water levels, bedding layer thicknesses, and amounts of dust was calculated. The permeability for a small water level drop was also plotted to evaluate the effect of dust on the bedding layer clogging. RESULTS: It was observed that a water level of 100 mm, bedding depth of 70 mm, and dust amount of 0.3 g result in a stable permeability condition with high repeatability. The relationship between the minimum dust amount and surface clogging of the bedding layer was suggested based on the evaluation of the volumetric calculation of the particle and void and the permeability change in the test. CONCLUSIONS: The test procedure to determine the minimum water level, bedding thickness, and dust amount was successfully proposed. The mechanism of clogging on the surface of the bedding layer was examined by relating the volumetric characteristics of dust to the clogging surface.

PURPOSES : In Korea, asphalt overlay has been used as a typical alternative rehabilitation method for deteriorated pavements. However, asphalt overlay has problems due to poor bonding of the asphalt overlay and the old concrete. Recently, concrete overlays, which have advantages such as long-term durability and high structural capacity to carry heavy traffic, have been considered for rehabilitation construction. However, concrete overlays have limitations such as difficulty in opening to traffic and pavement noise. Recently, an appropriate fine-size exposed aggregate concrete pavement technique was reported to solve these problems. Therefore, this study aims to suggest an optimum mixture design of fine-size exposed aggregate concrete overlay (EACO) that can ensure low noise and early strength. METHODS : The optimum mixture design of fine-size EACO is determined to ensure adequate structural performance for early traffic opening and good functional performances such as low noise. Therefore, the optimum mixture proportion is determined based on the optimum design of aggregate content to produce a low-noise pavement texture by controlling the exposed aggregate number (EAN) and mean texture depth (MTD). RESULTS : The water-cement ratio and unit cement ratio were used to determine the mixture designs to achieve workability and adequate strength for early traffic opening. The texture was determined by selecting the maximum size of coarse aggregate smaller than 10 mm with an S/a ratio of less than 30% for low noise. With these mixture proportions, the EAN and MTD were 50±5 / 25cm2 and 1.0±0.2 mm. Respectively, which meet the criteria for EACO. CONCLUSIONS: In this study, an optimum mixture design of EACO for early traffic opening and low noise is suggested by using earlyhigh strength cement, and the pavement texture is implemented considering EAN and MTD. In addition, a pavement surface texture criterion is suggested for the quality control of EACO.

도시 열환경 개선을 위해 국내외 도로포장 분야에서 다양한 연구가 진행 중에 있으며, 태양의 근적외선 반사를 통해 노면의 온도를 저감하는 반사형 차열성 포장 공법도 그 일환으로 연구와 실용화가 진행되어 왔다. 특히 일본의 도쿄도에서는 2002년 9월에 ‘살수를 필요로 하지 않는 포장노면의 온도상승을 억제하는 신기술’을 주제로 공모를 실시하여, 국토교통성 관동지방정비국 내에 ‘환경포장 동경 프로젝트’ 일환으로 차열성 포장과 보수성 포장에 대한 소규모 공개 시험시공을 추진하였다. 국내에서는 2005년 12월부터 수행된 ‘장수명 친환경 도로포장 재료 및 설계시공 기술개발’의 세부 연구과제로 ‘도심지 열섬완화를 위한 포장시스템개발’에서 주차장 부지를 배수성 포장으로 개량한 후 차열성과 투수성 포장에 대한 시험시공 및 추적조사를 실시하였다. 이러한 연구를 토대로 서울시에서는 2009년, 2010년 공용 중인 도로에 차열성 포장 시험시공을 실시하였으나 내구성이 미흡하여 6개월만에 조기파손이 발생하였다. 본 연구는 반사형 도료를 이용한 차열성 포장의 현장공용성 향상을 위해 개선된 차열성 도료를 개발하였다. 이에 대하여 내마모성 실내시험, 포장가속시험을 통한 공용성 평가시험, 주차장 진입구간 시험시공을 통한 내마모성 및 노면온도 저감 효과를 분석하였다. 차열성 포장의 현장공용성 및 노면온도 저감 효과를 평가하기 위해 기존 아스팔트 포장(장기공용으로 골재노출), 국외 우수 반사도료 개량형(A), 미끄럼방지 도료 개량형(B)을 대상으로 시험을 실시하였다. 시험 결과 도료 A, B 모두 내마모 시험(SPS-KTS 1102-1890:2005)에 따른 품질기준(50만회, 1%이하)을 충족하였다. 포장가속시험의 경우 그림 1]의 (b)에서와 같이 시공한지 15일밖에 되지 않는 아스팔트 포장에 도포한 결과 유분이 도료를 용해시켜 충분히 경화되지 않고 분리현상이 발생하였다. 반면 장기 공용한 아스팔트 포장의 경우 약 1년간 추적 조사한 결과 도료의 부착상태가 양호하였다. 따라서 차열성 포장은 신설보다는 유분이 어느 정도 없어진 3∼6개월 후에 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 온도저감 효과는 기존 아스팔트 포장과 비교하여 약 2.5∼3.5℃로 다소 적게 나타났는데, 이는 장기간 공용으로 아스팔트 바인더가 떨어져나가 표면색이 회색에 가까웠기 때문으로 판단되었다. 따라서 차열성 포장은 아스팔트 바인더가 안정적으로 유지되고 있는 신설포장일수록 상대적으로 온도저감 효과가 크게 나타나며, 노면온도를 상승시키는 근적외선을 반사함에 따라 낮 시간 포장체의 복사열 축적이 저감되어 일몰 후 도심 열섬현상을 완화하는 효과도 기대할 수 있다.

지구온난화가 가중되고 도시가 고도화되면서 우리나라 대도시는 여름철 도시열섬이 빈번히 발생하고 있다. 특히 도심부 도로포장의 대부분을 차지하는 아스팔트 포장은 태양광을 흡수하여 노면온도를 상승시키고 야간에 복사열을 배출함으로써 열대야(최저기온이 25℃ 이상 지속)를 발생시키는 주요 원인이 된다. 이러한 도시 열환경 특성은 노약자 건강을 저해하고 시민의 생활불편을 야기하기 때문에 적극적인 개선방안이 필요하다. 이에 일본에서는 2003년부터 ‘환경포장 동경 프로젝트’ 일환으로 차열성 포장이 대안으로 검토되었다. 유럽의 경우 알베도(Albedo)가 높은 골재를 섞은 포장 재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 국내에서도 2005년 정부 연구과제로 반사형 도료를 이용한 열섬저감 포장공법이 진행되었으며, 서울시에서는 2009∼2010년 아크릴계 반사형 도료를 이용한 차열성 포장을 개발하여 시험시공을 실시하였다. 일본과 국내에서 차도에 주로 사용하는 MMA(Methyl Methacrylate)계 반사형 도료는 독특한 냄새 때문에 도심 도로에서 넓은 공간 시공 시 주변 도로 이용자에게 불쾌감을 야기한다. 따라서 현장 적용 시 민원발생 우려가 많으므로 MMA와 같은 반사형 도료의 냄새를 저감하고, 이를 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 기존 MMA를 저취형으로 개량하기 위하여 벌크형 중합반응이 아닌 에멀전 중합반응(또는 수용성)으로 MMA를 형성하였다. 이로 인하여 기존 MMA에 비해 내구성과 내마모성이 낮아진 것을 보완하기 위하여 외부 환경에 따라 쉽게 구조가 파괴되는 단량체(Monomer)의 일부를 폴리머(Polymer)로 대체하였다. 다양한 구성비에 대하여 시험한 결과 단량체와 폴리머의 비율이 1 : 3인 경우 최적인 것으로 나타났다. 또한 환경부 악취물질 관련기준과 평가방안(공기희석 관능시험법, KS Q ISO 5496)을 반사형 도료에 대한 정량적 냄새평가 방안으로 제안하였다. 제안된 평가 방안으로 개발된 반사형 도료와 기존 미끄럼방지 포장용 도료를 비교평가 한 결과, 기존 미끄럼방지 포장용 도료의 경우 희석배수가 약 1,442인 반면 개발된 도료의 경우 희석배수가 10 이하로 무취에 가까운 저취형으로 확인되었다. 이를 토대로 향후 반사형 도료에 대한 냄새평가 및 현장적용 가능 여부 판단에 대한 기초자료로 활용될 것을 기대한다.

국내의 기후변화에 따른 국지성 호우가 빈번히 발생하면서 도로 포장 파손이 증가함에 따라 사고발생 저감 및 사용자 안전성을 확보하기 위한 신속한 유지관리 시스템이 요구되는 실정이다. 고속도로의 경우, 포장의 유지관리를 위해 도로포장 유지관리 시스템(PMS, Pavement Maintenance System)을 운영하고 있으나 조사 주기가 최소 2년 이상이며 고가의 자동화 장비를 이용하기 때문에 신속한 노면 조사 및 대응에 어려움이 있으며 도로 포장의 국부적인 표면손상 및 포트홀, 단차 등의 평탄성 불량구간이 발생할 경우 신속한 유지보수가 어려운 실정이다. 본 연구는 일반 차량에 쉽게 장착 할 수 있는 가속도 센서 및 전방 영상센서 등을 활용하여 노면의 이상 유무를 감지하고 도로 관리자에게 전송함으로써 신속한 보수 및 대응이 가능한 시스템을 개발하였다. 본 연구의 목적은 개발된 노면 측정 시스템을 이용하여 콘크리트 포장과 아스팔트의 차종 및 주행 속도별 가속도 데이터를 활용하여 포장형식별 특성을 파악하고, 도로의 주행쾌적성 평가를 위한 적용 가능성을 검증하는데 있다. 가속도 센서를 활용한 노면 상태 조사 시스템의 검증을 위해 본 연구에서는 포장 형식별로 가속도 데이터의 결과를 비교하고자 한국도로공사에서 보유하고 있는 시험도로에서 차종별, 속도별 주행시험을 실시하여 가속도 데이터의 RMS(Root Mean Square)값을 비교 검토하였다. 주행 속도에 따른 포장형식별 RMS값을 분석한 결과, 콘크리트 포장구간에서는 화물차를 제외한 차종들에서 속도에 따른 가속도 값의 변화가 최대 0.05g정도로 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었다. 하지만 화물차는 속도가 증가할수록 RMS값도 증가하였으며 이는 화물차의 차체 및 서스펜션 등의 영향으로 화물차에서 발생하는 가속도 값이 승용차에 비해 커지는 것을 확인할 수 있었다. 아스팔트 포장구간의 경우는 SUV와 승합을 제외하고 소형, 중형, 대형, 화물차 등에서 모두 속도에 따라 RMS값이 점차적으로 증가하는 것으로 나타났으나 증가폭은 0.02g 미만으로 실제 노면의 이상 상태를 감지하기 위한 가속도 값에는 영향을 거의 주지 않는 것으로 나타났다. 콘크리트 포장구간이 아스팔트 포장구간에 비해 같은 속도일 경우 가속도 값이 약 2배정도 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

PURPOSES : This research was a fundamental study on the application of an integral TiO2 solution to asphalt concrete pavement. The integral TiO2 solution was produced in pilot production equipment; application of the integral TiO2 solution to asphalt pavement was conducted to examine the pollution-reducing capability of photocatalytic compounds such as TiO2. The photocatalytic TiO2 reacted with air pollutants, converting them into small amounts of relatively benign molecules. METHODS : In this study, laboratory experiments were conducted using five various testing methods. Tensile strength ratio (TSR) and British pendulum test (BPT) were conducted in order to evaluate the properties of asphalt pavement subsequent to the integral TiO2 solution coating. In addition, methylene blue testing, a measurement of nitrate on the coated pavement, and nitrogen oxide (NOx) reduction testing were conducted in order to evaluate photocatalytic reaction. Lastly, a UV-A lamp was used as a light source for photocatalytic reactions. RESULTS : Test results indicated no change in the properties of asphalt pavement following the integral TiO2 solution coating. In order to evaluate the performance of asphalt pavement as a function of TiO2, the moisture susceptibility and skid resistance were investigated. The moisture susceptibility and skid resistance satisfied there quirements related to pavement quality and safety specification. Furthermore, the effects of reduction of air pollution were significantly improved as determined via the methylene blue test and NOx reduction test. The TiO2-paved asphalt specimen exhibited approximately 43% reduction of NOx. CONCLUSIONS : This study has suggested that applying TiO2 rarely impacts asphalt pavement performance measures such as moisture susceptibility and skid resistance, and that its application may be a better means of reducing air pollution. Further studies, such as proper TiO2 dosage rates and compatibility with various pavement types, are required to broaden and generalize its application.

PURPOSES: The main purpose of this study is to develop a high elastic modulus and low-shrinkage roller-compacted concrete base (RCCB) in order to prevent fatigue cracking and reflective cracking in the asphalt surface layer of composite pavement. Using a rigid base material with low shrinkage can be a solution to this problem. Moreover, a strong rigid base with high elastic modulus is able to shift the location of critical tensile strain from the bottom of the asphalt layer to the bottom of the rigid base layer, which can prevent fatigue cracking in the asphalt layer. METHODS: Sensitivity analysis of composite pavement via numerical methods is implemented to determine an appropriate range of elastic modulus of the rigid base that would eliminate fatigue cracking. Various asphalt thicknesses and elastic moduli of the rigid base are used in the analysis to study their respective influences on fatigue cracking. Low-shrinkage RCC mixture, as determined via laboratory testing with various amounts of a CSA expansion agent (0%, 7%, and 10%), is found to achieve an appropriate low-shrinkage level. Shrinkage of RCC is measured according to KS F 2424. RESULTS : This study shows that composite pavements comprising asphalt thicknesses of (h1) 2 in. with E2 > 19 GPa, 4 in. with E2 > 15 GPa, and 6 in. with E2 > 11 GPa are able to eliminate tensile strain in the asphalt layer, which is the cause of fatigue cracking in this layer. Shrinkage test results demonstrate that a 10% CSA RCC mixture can reduce shrinkage by 84% and 93% as compared to conventional RCC and PCC, respectively. CONCLUSIONS: According to the results of numerical analyses using various design inputs, composite pavements are shown to be able to eliminate fatigue cracking in composite pavement. Additionally, an RCC mixture with 10% CSA admixture is able to reduce or eliminate reflective cracking in asphalt surfaces as a result of the significant shrinkage reduction in the RCC base. Thus, this low-shrinkage base material can be used as an alternative solution to distresses in composite pavement.

OBJECTIVES: This study is to develop the optimum mixing proportions for cement concrete pavement with using recycled aggregates. METHODS: The mixture varied recycled coarse aggregates content from 50 % to 100 % to replace the natural coarse aggregates by weight. Tests for fundamental properties as a cement concrete pavement were conducted before and after hardening of the concrete. RESULTS: It was found that the variation in the amount of the recycled aggregate affected the compressive and flexural strength development, as well as the chloride ion penetration resistance. As the amount of the recycled aggregate content increased the compressive and flexural strength and the resistance to chloride ion penetration decreased. However, the resistance to freeze-thaw reaction was affected significantly. In addition, the gradation of the aggregate became worse and hence so did the coarseness factor as the recycled aggregate amount increased. CONCLUSIONS : The fundamental properties of the concrete with recycled aggregate does not seem to be appropriate when the recycled aggregate quality is not guaranteed up to a some level and its replacement ratio is over 50%. The optimized gradation of the aggregates should also be sought when the recycled aggregate is used for the cement concrete pavement materials.

PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the effect of size and depth of cavities on the pavement failure using the full-scale accelerated pavement testing. METHODS: A full-scale testbed was constructed by installing the artificial cavities at a depth of 0.3 m and 0.7 m from the pavement surface for accelerated pavement testing. The cavities were made of ice with a dimension of 0.5 m*0.5 m*0.3 m, and the thickness of asphalt and base layer were 0.2 m and 0.3 m, respectively. The ground penetrating radar and endoscope testing were conducted to determine the shape and location of cavities. The falling weight deflectometer testing was also performed on the cavity and intact sections to estimate the difference of structural capacity between the two sections. A wheel loading of 80 kN was applied on the pavement section with a speed of 10 km/h in accelerated pavement testing. The permanent deformation was measured periodically at a given number of repetitions. The correlation between the depth and size of cavities and pavement failure was investigated using the accelerated pavement testing results. RESULTS : It is found from FWD testing that the center deflection of cavity section is 10% greater than that of the intact section, indicating the 25% reduction of modulus in subbase layer due to the occurrence of the cavity. The measured permanent deformation of the intact section is approximately 10 mm at 90,000 load repetitions. However, for a cavity section of 0.7 m depth, a permanent deformation of 30 mm was measured at 90,000 load repetitions, which is three times greater than that of the intact section. At cavity section of 0.3 m, the permanent deformation reached up to approximately 90 mm and an elliptical hole occurred at pavement surface after testing. CONCLUSIONS : This study is aimed at determining the pavement failure mechanism due to the occurrence of cavities under the pavement using accelerated pavement testing. In the future, the accelerated pavement testing will be conducted at a pavement section with different depths and sizes of cavities. Test results will be utilized to establish the criteria of risk in road collapse based on the various conditions.

국내 대기오염물질 중 도로공간에서 발생하는 오염원은 약 34.4%로 다소 많은 비중을 차지하고 있다. 이러한 대기오염을 정화하는 방법의 한 예로는 TiO2의 광촉매 작용을 이용하여 도로공간에서 발생하는 오염물질 제거방법이 있다. 현재 국내･외의 다양한 분야에서 광촉매를 활용한 연구가 활발히 진행 중이 며, 그 중 토목분야에서는 배기가스에 인한 도로 오염물질 배출을 저감하기 위한 연구가 진행되고 있다. TiO2는 빛을 이용하여 광화학 반응을 촉진시키는 물질로서 활성도가 높고 화학적으로 안정적이며, 인체 에 무해하여 대기정화, 수질정화, 셀프클리닝(self-cleaning), 초 친수성 제품 등 다양한 활용분야에 사 용되고 있다. 하지만 TiO2는 백색 분말로 이루어진 특성이 있어, 바람에 흩어지거나 물에 혼합되면 회수 가 어렵고 손실의 우려가 크다. 이에 대해 광촉매 분말의 고정화가 필요한 동시에 활성에 영향을 주는 비 표면적 확보와 바인더의 내구성 및 무해성이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 1액형 광촉매를 도포한 아 스팔트 포장체의 광활성 거동을 파악하기 위한 기초연구를 수행하였으며, 광촉매 시료는 국내 B사의 광 촉매 물질을 수용액 중에서 마이셀화 시키는 음전하성 계면활성제와 무기질 바인더가 혼합된 1액형 TiO2 혼합물을 사용하였다. 본 실험에서는 수용성 미디움에서 표면의 광촉매 활성 시험 – 메틸렌 블루 분해법(KS L ISO 10678)과 노면의 미끄럼저항성 시험방법(KS F 2375)를 진행하였다. 메틸렌 블루 분해법을 통해 아스팔트 시편에 도포된 TiO2의 용량에 따른 광분해율의 변화를 파악 할 수 있었으며, 약 400g/m2 의 적정 도포량을 도출 하였다. 또한 광촉매 수용액이 도포된 아스팔트 표층의 미끄럼 저항성 측정 결과, 광촉매가 도포되지 않 은 시편과 비교하여 미끄럼 저항성이 1~2% 감소하는 것으로 나타났다. 이는 광촉매가 아스팔트 포장체의 미끄럼 저항성에 미치는 영향이 미비하다는 것을 의미한다.

최근 대도시에서 빈번하게 발생하는 도로함몰로 인해 국민들의 불안감이 증대되는 가운데 도로함몰 발 생 원인 및 위험도 평가를 위한 기초연구가 필요한 실정이다. 이를 위해 한국건설기술연구원에서 보유한 포장가속시험기(Accelerated Pavement Tester, APT) 운영을 통해 동공 심도 및 크기에 따라 아스팔트 포장체 파손에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 먼저 예비실험 및 동공 관련 문헌조사 결과 동공 생성에 얼음이 적합한 것으로 판단되어 테스트베드 구축 시 가로×세로×높이가 50cm×50cm×30cm인 얼음을 주문 제작하여 포장가속시험기 바퀴축의 중앙에 깊이 0.3m와 0.7m 지점에 매설하였다. 동공 매설 깊이 와 크기를 결정한 기준은 일본의 도로함몰 위험도 등급 기준과 서울시에서 발생된 동공의 심도 중 그 빈 도가 높은 위치를 선정하였다. 동공 매설 시 내시경 촬영을 위한 관을 매립하여 동공 생성 여부 및 함몰 진행상황을 모니터링 하였다. 테스트베드 구축한 후 FWD 장비를 이용하여 동공을 매설한 동공구간과 매설하지 않은 건전구간의 구 조적 지지력을 측정하였으며, 동공구간이 건전구간보다 처짐값이 약 10% 정도 낮은 것으로 파악되었다. 1차 포장가속시험 후(운행횟수 90,000회) 소성변형량 측정 결과 건전구간은 약 10mm 정도의 소성변형이 발생했으나 동공구간은 약 30mm정도 발생하여 약 3배의 차이가 나는 것으로 파악되었다.

PURPOSES : The purpose of this study is to develop a deicing pavement system using carbon fiber or graphite with high electrical conductivity and thermal conductivity. METHODS: Based on literature reviews, in general, conventional concrete does not exhibit electrical and thermal conductivity. In order to achieve a new physical property, experiments were conducted by adding graphite and carbon fiber to a mortar specimen. RESULTS: The result of the laboratory experiment indicates that the addition of graphite can significantly reduce the compressive strength and improve the thermal conductivity of concrete. In the case of carbon fiber, however, the compressive strength of the concrete is slightly increased, whereas, the thermal conductivity is slightly decreased against the plain mortar irrespective of the length of the carbon fiber. In addition, a mixture of the graphite and carbon fiber can greatly improve the degree of heating test. CONCLUSIONS : Various properties of cement mortar change with the use of carbon fiber or graphite. To enhance the conductivity of concrete for deicing during winter, both carbon fiber and graphite are required to be used simultaneously.

국내의 회전교차로는 2010년 도입되어 교통지체, 교통사고가 많은 교차로에 설치되어 현재 전국 지방 지역 364개소에 설치·운영 중에 있다. 회전교차로는 차량이 진행함에 따라 원심력이 발생하게 되어 외측 차륜에 과도한 윤하중이 실리게 된다. 이는 아스팔트 포장의 응력 증가를 의미하며 궁극적으로 소성변형 (Rutting), 밀림(Shoving), 라벨링(Raveling) 그리고 지지력 부족으로 인한 균열을 초래하게 된다. 따라 서 유럽의 많은 국가들은 회전교차로의 포장을 JCP, CRCP와 같은 콘크리트를 사용한 포장을 권장하고 있다. 국내의 경우 2015년부터 회전교차로를 일반국도에서 확대 설치를 계획하고 있지만 콘크리트 회전 교차로는 설계 및 거동에 대한 이해가 부족하여 바로 적용하기에는 어려운 실정이다. 본 연구에서는 CRCP의 형태를 갖는 연속철근 콘크리트 회전교차로 포장(CRCR: Continuously Reinforced Concrete Roundabout)의 설계법 개발을 위한 기초 연구를 수행하였다. 우선 그림 1과 같이 내경의 크기에 따른 원형구조물에 대한 분석을 수행하여 CRCR의 거동 특성을 분석하였으며, 이를 토대 로 그림 2와 같은 CRCR 해석 모델을 개발하였다. 개발된 해석 모델을 이용하여 CRCR의 균열 진전, 응력 의 분포 등을 분석하였다.

최근 지구온난화로 인한 잇따른 기상이변 현상으로 인하여, 겨울철 폭설과 한파가 빈번하게 발생하고 있다. 이로 인한 도로의 결빙과 보행자의 낙상사고의 비율이 매년 증가하는 경향을 보이고 있으며, 도로 에 쌓인 눈 또는 도로표면에 두껍고 얇게 형성된 빙판은 일시적·장기적인 교통체증 및 교통사고를 유발하 는 직·간접적인 원인이 되고 있다. 이는 차량 운전자 또는 보행자에게 도로 서비스 이용에 대한 불편함을 유발하며, 안전을 위협하고 있다. 이러한 측면에서, 결빙도로의 제설 및 융설 시스템에 관한 연구와 개발 은 불가피하며, 이로써 창출되는 사회적·경제적으로 발생하는 손실에 대한 예방과, 비용 절감에 대한 효 과를 기대할 수 있다. <그림 1>은 실제 현장에서의 융설시스템이 적용된 도로의 사례를 나타내고 있다.

PURPOSES: The objective of this study is to evaluate the tack-coating material’s properties using the bitumen bond strength(BBS) test and damping test as function of changed curing times. In this study, bonding strength tests were performed according to the curing time of tack coating materials. METHODS : In order to investigate bonding characteristic of tack coating materials, the Pneumatic Adhesion tensile Testing Instrument(PATTI) device is used to measure the bond strength between the tack coating materials and aggregate substrate based on the AASHTO TP-91. Also, damping test as in situ test was used to determine an appropriate traffic openting time for construction vehicle. Four different tack-coating materials were used in this study. The BBS tests were performed a one hour curing and testing temperatures of 5℃, 15℃, and 25℃. Damping test was conducted at 30min, 60min, 90min, and 120 min of curing times with temperatures of 20℃ and 30℃. RESULTS and CONCLUSIONS : The BBS test results show various bond strength as function of tack coat materials. At the same testing condition, A tack coat material shows almost two times higher than D tack coat materials although both materials are satisfied the criteria of material’s physical properties. Also, Dampting test results shows similar trend with BBS test result. The damping test result was significantly changed as function of tack coat materials. Based on this study, the tack coating material’s curing time is very important. Therefore, both curing time and the bond strength’s characteristic has to be considered in standard specification.

공항포장 재시공 중 재생골재의 사용 시 운송에 따른 비용 절감 및 이산화탄소 배출 감소를 위하여 공장을 경유하지 않는 현장재생설비의 사용가능성을 확인하고자 천연골재(화강암), 현장재생골재(○○공항), 공장재 생골재(중간처리업체) 세 등급으로 나누어 골재의 특성 및 콘크리트의 기초물성을 실험하였다. 다음 표 1은 골 재의 특성실험 및 콘크리트 기초물성 실험 결과 값이며 그림 1은 현장재생골재의 입도곡선, 그림 2는 슬럼프 경시변화 결과그래프이다. 골재 특성실험 결과 현장재생골재는 적정 슬럼프 및 공기량을 보였으며 마모율 및 안정성, 입도곡선에서도 기준치를 만족하였으나 공장재생골재는 안정성 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 슬럼프 경시변화에서현장재 생골재의 경우 40분 이후 슬럼프 변화량이 급하게 감소하여 시공에 주의를 요하는 것으로 판단된다. 흡수율의 경우 미국 대부분 기관에서 재생골재의 흡수율 기준을 두지 않고 있기 때문에 현장재생골재의 흡수율이 초과하더라도 천연골재와 동일수준의 품질을 나타내는지 여부를 실험을 통해 확인하고자 하였다. 콘크리트 기초물성 실험 결과 천연골재, 현장재생골재, 공장재생골재 모두 압축강도, 휨강도, 탄성계수 기준치를 만족시키는 결과가 나왔으며 특히 현장재생골재의 경우 압축강도와 휨강도에서 천연골재와 유사한 결과 값을 나타내었고 탄성계수실험에서는 천연골재 대비 88%의 성능을 보였다.

해외에서는 1960년이후부터 유럽에서 성능보증제도가 운영되기 시작하였다. 도로 및 교량공사에 관하 여 최대 5년의 성능보증제도를 도입하는 방안이 적용되었으며, 1990년대 이후 미국 교통국에서도 성능보증제도를 도입하여 운영하기 시작을 하였으며, 미국내에서는 미시간주에서는 성능보증제도 운영이 가장 활발하게 진행되고 있다. 도로포장 성능보증계약제도(Performance Warranty Contract)는 공사 대상에 대하여 준공이후 일정기간동안 성능기준 이상으로 유지를 시공사에서 진행을 하고 성능보증제도 기간 이 후에 발주청에 유지관리 책임을 이관하는 계약제도이다. 성능보증계약제도는 도로포장을 하는 시공사가 재료, 배합설계, 품질관리 계획, 공법 등을 자율적으로 선택 할 수 있는 자율권을 보장해 준다. 하지만, 도로포장이 시공사에서 관리하는 기간중에 조기파손 또는 긴급보수가 필요한 경우에는 시공사에서 유지 관리비용을 부담하여 보수를 해야 한다. 이처럼, 시공사가 공사관리 및 품질관리를 미흡하게 할 경우, 본인 부담으로 보수해야 한다는 리스크가 계약 상대자인 시공사에게 부담이 된다. 유럽과 미국에서 운영되고 있는 성능보증제도 운영의 장점으로는 시공사에서 자체적으로 시공시 품질 관리 및 장비개선을 통하여 시공 품질 개선을 위하여 공용수명 증가와 함께 유지관리비 절감 효과가 널리 보고되고 있다. 이러한 성능보증계약제도가 국내에 도입이 된다면, 시공사 자체의 기술개발을 유도함으로써, 업체들의 기술력 향상을 통하여, 해외 건설시장에서의 국제 경쟁력을 확보 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 시공사의 기술 및 품질관리 철저를 통하여 유지관리비용의 절감과 발주처에서 부담하였던 유지 관리 등에 대한 비용 절감을 통하여 국가 예산 효율성을 극대화 할 수 있을 것으로 판단된다. 성능보증계약제도 도입으로 인하여 다양한 효과가 기대됨으로써, 본 연구에서는 국내일반국도 포장공사에 성능보증 계약제도 도입을 위한 시범사업을 준비하고 있다. 성능보증계약제도를 수행하기 위해서는 우선적으로 현 행 2년의 하자보수기간을 5~7년으로 연장에 필요한 하자보수보증증권이 필요하다. 또한, 기존 2년의 하 자보수기간뒤에 발생될 도로파손 위험을 알아보기 위하여 공용년수별 조기파손현황을 조사하였다. 아래 그림과 같이 공용년수 4년차에서부터 파손연장이 증가함을 나타내고 있다. 이 경향을 바탕으로 리스트 분석을 현재 연구중에 있으며, 향후 분석결과를 제시하고자 한다.