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.

PURPOSES : The objective of this study is to develop a simple regression model in designing the asphalt concrete (AC) overlay thickness using the Mechanistic-empirical pavement design guide (MEPDG) program. METHODS: To establish the AC overlay design equation, multiple regression analyses were performed based on the synthetic database for AC thickness design, which was generated using the MEPDG program. The climate in Seoul city, a modified Hirsh model for determining dynamic modulus of asphalt material, and a new damaged master curve approach were used in this study. Meanwhile, the proposed rutting model developed in Seoul city was then used to calibrate the rutting model in the MEPDG program. The AC overlay design equation is a function of the total AC thickness, the ratio of AC overlay thickness and existing AC thickness, the ratio of existing AC modulus and AC overlay modulus, the subgrade condition, and the annual average daily truck traffic (AADTT). RESULTS: The regression model was verified by comparing the predicted AC thickness, the AADTT from the model and the MEPDG. The regression model shows a correlation coefficient of 0.98 in determining the AC thickness and 0.97 in determining AADTT. In addition, the data in Seoul city was used to validate the regression model. The result shows that correlation coefficient between the predicted and measured AADTT is 0.64. This indicates that the current model is more accuracy than the previous study which showed a correlation coefficient of 0.427. CONCLUSIONS: The high correlation coefficient values indicate that the regression equations can predict the AC thickness accurately.

PURPOSES : One of the main components of road projects funded by the Economic Development Cooperation Fund (EDCF) is the improvement or rehabilitation of existing pavements. The result is that pavement structures are critical to the success of a project. There is, however, no design standard available at present that reflects a region's specific features including climate conditions and quality of pavement materials. For this reason, a comparative study of the major EDCF borrowers' flexible pavement design standards was conducted. This study led to the proposal of a new method for applying flexible pavement designs which can be used for EDCF-funded projects in Asia. METHODS : The method has been produced by adjusting some input data of the "AASHTO Interim Guide for Design of Pavement Structures" in accordance with certain Asian countries' geometrical features, tropical and subtropical weather, and strength of pavement materials. The Philippine regional factors, having five different grades, have been selected after taking into consideration the amount of rainfall, strength of pavement materials, and characteristics of the Asia and Pacific regions. Structural layer coefficients have been prepared for two different regions according to the geometric difference between Southeast and Southwest Asia. The Philippine and Sri Lankan coefficients have been used for Southeast Asia and Southwest Asia, respectively. CONCLUSIONS : Owing to applying this new method, it was verified that the thickness of the pavement was underestimated by between 11 cm and 16 cm compared with the originally designed thickness. Having discovered that the use of the Korean and Americanoriented factors and coefficients is not appropriate for other Asian countries, the new method is expected to enhance the quality of pavement in future projects.

최근에는 도심지 개발에 따른 지표면 포장률 증가로 인해 불투수면적의 증가하여 지하수의 고갈, 도시형 수해 증가 등의 문제가 발생하고 있다. 투수성 포장기법은 대표적인 저영향개발적용 기술 중 하나인 친환경 포장 공법으로 물순환 체계의 개선을 통한 환경 개선 효과와 더불어 차량 주행소음의 감소, 열섬 현상 완화, 미끄럼 저항의 향상 등 다양한 기능을 얻을 수 있으며 국내외 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 일반도로는 한국형 포장설계법을 적용하여 설계를 하게 되어 있으나, 현재 투수성 아스팔트 도로를 설계를 위한 지침은 제시되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 국내외 선행 연구 조사 및 검토를 통해 투수성 아스팔트 포장 설계인자 및 구조 설계방법을 제안하고자 한다. 선행 연구 조사 결과, 투수성 포장 구조설계는 AASHTO 1993 설계법을 적용하여 수행하고 있는 것으로 확인되었다. 투수성 포장 설계인자 중 투수성 아스팔트 포장재료의 상대강도계수를 제안하였고, 한국형 설계법에서 고려하고 있는 도로설계등급을 고려하여 교통량 산정하는데 적용하였다. 또한, 투수성 콘크리트 포장설계를 위한 지지력 복합계수를 한국형 설계법에서 적용한 방법을 활용하여 구조 설계에 고려하였다. 이러한 설계인자를 고려하고 경제성을 고려한 최적 포장 두께를 산정하기 위한 최적화 알고리즘을 적용설계를 할 수 있는 PerPaveDesign 프로그램을 그림 1과 같이 개발하였다.

PURPOSES :This study proposes standards for rural access road pavement section and thickness design considering existing access road construction conditions; the study also proposes a complementary policy that can be used for design convenience.METHODS:Various literature review and case studies had been performed in terms of rural access road section and thickness design, both domestically and internationally, and this was followed by domestic rural access road field surveys. KPRP and KENLAYER were used to analyze the commonalities and predict the remaining life. Data on real cost is used to select an appropriate construction method through economic analysis.RESULTS:The economic efficiency of concrete pavement (15×15) was the highest in terms of economic efficiency of performance life and traffic volume. In the case of asphalt pavement, it is considered that the most economical method is to implement micro-surfacing method four times as a preventive maintenance method (once every 10 years and 4.5 years for asphalt concrete pavement and MS construction method, respectively). Repairable asphalt pavement is advantageous for areas where heavy vehicles are expected to pass. In the case of other general areas, it is considered economical to place concrete (15×15) pavement. However, as analytical results on its performance life are unavailable, it is to be considered for study in the future.CONCLUSIONS :This study proposed interim design guidelines based on various domestic and international design guidelines and case studies. However, in order to develop the final design criteria applicable to the field, it is necessary to (a) estimate the bearing capacity of the lower level of the pavement at various sites, (b) estimate the daily traffic volume, (c) implement advanced low-cost pavement technologies, and (d) propose maintenance standards and techniques for long-term performance.

지난 수십 년간 공공시설 및 사유지 적용을 위한 롤러전압콘크리트포장의 사용실적은 꾸준히 증가 하고 있는 추세이다. 롤러전압콘크리트포장은 아스팔트포장의 시공특성과 전통적 콘크리트포장의 재 료적 특성을 동시에 나타낸다. 또한 작업성(workability)과 다짐성(compactibility)은 롤러전압콘크 리트포장의 우수한 배합설계를 결정하기 위한 주요요소로써, 강도가 충분히 확보된 콘크리트라 할지 라도 적정 반죽질기 또는 작업성이 확보되지 않으면 시공이 용이하지 않을 수 있다. 일반적으로 포장 적용을 위한 롤러전압콘크리트의 배합설계 시 흙다짐 방법 및 반죽질기 방법을 사 용하고 있으나, 흙다짐 방법의 경우 작업성을 고려하지 못하며 반죽질기 방법은 작업성만을 고려하고 있다. 이에 본 연구에서는 포장 적용을 위한 롤러전압콘크리트에 대하여 실내실험 변수와 현장 공용성을 모두 만족시키는 배합설계방법의 개선방안을 제안하였다. 이를 위하여 실내실험 변수를 현장 공용성 으로 연계하여 적정 공용성을 확보할 수 있는 최적 롤러전압콘크리트 배합을 도출하였으며, 롤러전압 콘크리트의 주요 물성인 반죽질기, 강도 및 내구성과 배합비 간의 상관관계를 규명하기 위하여 다양 한 실내실험을 진행하였다. 또한 실제 현장 조건에서 이와 같은 물성들을 연계시키기 위하여 속초인 근 고속도로 부체도로에 총 5개 구간의 롤러전압콘크리트포장을 시공하여 품질관리 변수인 반죽질기 에 근거하는 하중지지력과 표면 물성에 대하여 조사하였다. 이와 같은 물성들의 새로운 이해는 포장 적용을 위한 롤러전압콘크리트의 배합설계절차 개선으로 이어진다.

미국 및 프랑스의 경우, 초대형 항공기 출현, 항공기 기어 형상의 변화 및 항공교통의 지속적인 수요로 인하여 과거 노모그래프를 사용하는 설계법으로 포장을 설계하는데에 많은 한계가 있었다. 이러한 연유로 미국 FAA 및 프랑스 LCPC등은 포장 구조 시스템을 해석하고 이를 근거로 포장의 공용성을 예측하는 역 학적 경험적 설계법을 개발하였고, 현재도 개선 중에 있다. 줄눈 콘크리트 포장인 공항 콘크리트 포장의 경우 아스팔트 포장과는 달리 조인트를 가지는 이유로 다층탄성해석 프로그램을 통한 설계법에서 최근에 는 3차원 유한요소방법을 이용한 설계법으로 변화하고 있다. 본 연구는 국내의 역학적-경험적 공항포장 설계법을 개발하기 위해 FAA에서 개발한 공항포장용 3차원 유한요소프로그램인 FEAFAA를 참고하여 범용 해석 프로그램인 ABAQUS로 이를 개선한 모형을 구축하 였고, 기존 개발된 줄눈 콘크리트 포장용 3차원 유한요소해석 프로그램인 FEAFAA, EverFE 등과 비교하 여 구축 모형을 검증하였다. 그리고 항공기의 이동하중에 대한 포장의 거동을 해석할 수 있는 동적 해석 모형으로 확장하였고, 향후 인천공항공사의 현장 시험을 통해 모형에 대한 검증을 수행할 예정에 있다.

1. 서론 최근 상온재활용 포장공법과 관련한 연구들이 국내외적으로 활발히 진행되고 있다. 그러나 배합설계 기준의 경우 각국마다 서로 다른 기준들을 제시하고 있으며, 또한 재활용 아스팔트골재의 치환율에 따른 범용적인 기준제시가 되고 있지 않다. 따라서 기존 배합설계 기준들에 대한 분석이 필요하며, 국내 요구 조건에 따른 기준제시도 필요한 현실이다. 2. 양생방법 및 양생기간 정립 본 연구에서는 기존 연구에서 제시된 배합설계 시 양생방법의 현장상황을 고려한 적용성을 고려하기 위해 아스팔트포장 내 함수비에 따른 변화를 고찰하고, 양생기간 결정을 위한 증발산 시험을 실시하였다. 또한 2일, 3일, 5일, 7일 마샬안정도(60℃ 수침)실험, 밀도 및 공극률 실험을 실시하여 양생기간별 영향 을 분석하였다. 3. 기층 상온 재활용 아스팔트 혼합물 배합설계 품질기준 검증 배합설계 특성치를 결정하기 위해 국내 가열재활용아스팔트 혼합물 지침 및 해외 상온재활용 아스팔트 포장의 문헌조사를 통하여 마샬안정도, 흐름값, 밀도, 공극률 및 ITS의 특성치 기준값 활용성을 검토하였다. 또한 기존채움재와 무기질 채움재의 고성능 기층 성능구현을 위한 역할특성을 분석하였다. 4. 결론 1. 고성능 기층 무시멘트 상온 재활용 기층포장 배합설계방법론을 정립하였고, 이를 통한 80% 치환율의 경우 배합설계 일례 결과, 개질 유화 아스팔트함량을 밀도 및 공극률을 고려하여 3% 최적 개질유화 아 스팔트 양을 결정하였다. 2. 본 연구진의 기존 제안한 40℃ 1일 양생이 꼭 필요함을 재확인하였고, 현장포설환경등과 밀도 및 공극 율을 감안하여 양생기간을 수정제안하였다. 3. 배합설계 시 재활용아스팔트골재의 입도 한계성을 확인하였으며, 신골재의 단입도 사용이 필요하며, 고성능기층을 위해 채움재 특성에 따른 증발효과와 강도증진 효과가 필요함을 알 수 있었다. 4. 본 연구결과와 기존 지침 및 문헌조사한 특성치의 기준값 선정가능성에 대한 실험을 진행하여 특성치 를 정립하였다.

인천국제공항은 타당성 조사 및 기본설계를 거쳐 1단계 사업에서 11.7km²의 부지조성 및 활주로 2본 등을 건설하였고, 뒤이어 시작한 2단계 사업에서 길이 4,000m의 활주로 1본과 0.13km²규모의 화물터 미널 등을 추가 건설하였다. 그리고 2013년 6월부터 본격적인 공사가 시작된 3단계 사업에서는 제2여객 터미널을 건설하고, 계류장과 화물 터미널을 확장하여 연간 6천 200만 명의 승객과 580만 톤의 화물 처 리를 목표로 하여 진행 중에 있다. 현재 1단계 사업에서 건설된 콘크리트 포장의 경우 2001년 3월 개통 이래 공용연수가 14년으로 설계수명 20년에 다다르고 있으며, 3단계 사업에서 건설 예정인 계류장 및 화 물 터미널의 경우 대부분 콘크리트 포장으로 계획되어 있다. 향후 설계수명이 지난 포장에 대하여 이를 평가하여 복구하고, 건설 예정된 포장의 공용수명을 증진시키기 위하여 국내 현실과 맞지 않는 외국의 포 장 설계방법이 아닌 인천공항 고유의 포장설계방법 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 합리적인 포장의 잔존수명을 예측하고, 신설 포장의 조기 파손을 최소화하여 인천공항 콘크리트 포장의 전반적인 성능 향상을 도모할 수 있도록 역학적-경험적(M-E: Mechanistic-Empirical) 공항 콘크리트 포장 설계기준 및 방법을 개발하기 위해 필요한 기초자료 및 검증 자료인 콘크리트 포장 거동 계측 데이터 확보를 위해 3단계 포장 구간 내 온도계, 습도계, 변형률계, 변위계 등의 계측기 매설계 획과 수동 및 자동 계측데이터 수집 시스템 구축방안을 수립하였다.

최근 서울 도심 지역에 위치한 주요 포장도로에서의 동공발생 문제가 다양한 원인으로 인하여 이전 보다 더 빈번하게 나타나는 것으로 대두되고 있는 실정이다. 이 문제는 포트홀과 싱크홀 수 증가와 포장 도로에서의 다른 문제들을 야기 시킨다. 사실, 포장도로에서의 동공발생을 일으키는 주체적인 원인은 강 우, 강설과 같은 기후 변화와 밀접한 관련이 있다. 이 연구에서는, 한국형도로포장설계법에 기반하여 개 발된 KPRP(Korea Pavement Research Program : 한국형 포장설계프로그램)를 이용하여 동상방지층 의 구조적 성능을 모니터링 하고, 유한요소해석 프로그램 중 하나인 KICTPAVE 프로그램을 이용하여 KPRP프로그램의 신뢰도를 확인하고자 한다. KPRP 프로그램은 한국형 도로포장설계법에 기반을 두고 개발 된 프로그램 이다. 사실. 이전에 사용되어지던 설계 법은 AASHTO Interim Guide Method(1972) 로, 한국형포장설계프로그램의 개발 전 국내에서 가장 보편적으로 사용된 설계법이다. 이 설계법은 주어 진 조건 하에서만 포장 단면을 설계하는 법을 도출해내기 때문에 다양한 조건에서의 설계와 구조적인 개 량이 어렵다는 지적이 나오게 되었다. 이를 보완하기 위하여 국내에서의 주어진 조건에 적합하게 도로 포장의 횡단을 설계하기 위해 개발된 한국형포장설계프로그램이 나오게 되었다. 본 연구에서는, KPRP 와 KICTPAVE를 이용하여 동상방지층의 구조적 성능을 더욱 정밀하게 연구하게 된다. 한국형포장설계프로그램은 설계조건을 반영한 후, 횡단면 조건 설정, 기상조건 반영, 교통량 반영, 포장 재료 물성치 반영 및 동상방지층 설치 여부 판단과정을 거쳐 공용성을 예측하게 된다. 설계조건 반영은 한 국형포장설계프로그램에서 제공하는 기본 DB를 활용하여 횡단 설계를 하였다. 본 연구는 효과적인 공용성 분석을 위하여 세 가지 경우로 나누어서 해석을 실시하였는데, 그 조건들은 아래 표 1에 나온 것과 같다. 표 1은 동상방지층의 구조적 성능을 한국형포장설계프로그램을 이용하여 분석해낸 결과 이다. 표 1을 보면 두께와 상관없이 모든 구조적 성능이 일치하게 되는 결과를 가져와서 KICTPAVE 프로그램을 이용하여 조 건을 5가지로 나누어 유한요소해석을 실시하였다. 각 층(동상방지층-노상토, 보조기층-동상방지층, 기층 -보조기층, 표층-기층, 표층 사이의 노드와 요소)은 5cm간격으로 0cm에서 20cm 까지 다섯 가지 경우의 조건으로 나누어서 해석을 하였다. 그 결과 보조기층과 동상방지층 사이의 변형률은 동상방지층의 두께가 두꺼워질수록 증가되는 현상을 보였다. 하지만, 이와는 반대로 노상토와 동상방지층 사이에서 발 생하는 변형률은 동상방지층의 두께가 두꺼워 질 수록 감소되는 현상을 보였다.

PURPOSES : Nowadays, cavity phenomena occur increasingly in pavement layers of downtown areas. This leads to an increment in the number of potholes, sinkholes, and other failure on the road. A loss of earth and sand from the pavement plays a key role in the occurrence of cavities, and, hence, a structural-performance evaluation of the pavement is essential. METHODS: The structural performance was evaluated via finite-element analysis using KPRP and KICTPAVE. KPRP was developed in order to formulate a Korean pavement design guide, which is based on a mechanical-empirical pavement design guide (M-EPDG). RESULTS: Installation of the anti-freezing layer yielded a fatigue crack, permanent deformation, and international roughness index (IRI) of 13%, 0.7 cm, and 3.0 m/km, respectively, as determined from the performance analysis conducted via KPRP. These values satisfy the design standards (fatigue crack: 20%, permanent deformation: 1.3 cm, IRI: 3.5 m/km). The results of FEM, using KICTPAVE, are shown in Figures 8~12 and Tables 3~5. CONCLUSIONS: The results of the performance analysis (conducted via KPRP) satisfy the design standards, even if the thickness of the anti-freezing layer is not considered. The corresponding values (i.e., 13%, 0.7 cm, and 3.0 m/km) are obtained for all conditions under which this layer is applied. Furthermore, the stress and strain on the interlayer between the sub-grade and the anti-freezing layer decrease gradually with increasing thickness of the anti-freezing layer. In contrast, the strain on the interlayer between the sub-base and the anti-freezing layer increases gradually with this increase in thickness.