도로 평탄성을 수치적으로 나타내는 다양한 방법과 지수가 있으며, 현재 고속도로에서는 IRI(International Roughness Index)를 평탄성지수로 사용하고 있다. IRI는 노면의 종방향 요철 변화에 반응하는 표준 Quarter-car의 주행시뮬레이션을 기반으로 개발된 지수이며, 약 1.2~30m 파장영역의 요철에 반응한다. 하지 만 도로 및 차량의 고급화 및 고속화로 인해 주행속도가 높아짐에 따라 30m 이상의 장파장영역도 승차감에 영 향을 미치게 된다. 장파장 영역의 요철을 측정하기 위해서는 레이저 거리계와 가속도계로 구성되는 관성형 측 정기보다 워킹 프로파일 측정기(Walking Profiler)와 같은 경사형 측정기가 유리하다. 하지만 워킹 프로파일 측정기는 낮은 조사속도(2~4km/h)로 인해 공용중인 도로에서 활용하는데 제약이 있다. 이러한 단점을 개선하고자 기존의 고속 프로파일 측정기와 유사한 조사속도(70~80km/h)에서도 약 120m까지의 장파장 영역을 측정할 수 있는 비접촉 고속 노면 장파장 프로파일 측정기를 개발하였다(그림 1). 측정원리는 설정 된 측정지점(순간)의 경사와 이동 거리를 측정하고, 이를 이용하여 매 순간 수직변위 변화량을 산출, 적분 하여 포장면의 종단 형상을 재구성하는 방식이다. 개발된 장비의 성능 테스트를 위해 기존 장파장 영역을 측정할 수 있는 워킹프로파일 측정기 데이터와 비교 검증을 실시하였다. 130m의 시험구간에서 워킹 프로파일 측정기와 고속 장파장 프로파일 측정장비 로 프로파일 데이터를 각각 취득하였다. 비교방법으로는 프로파일 형상 유사성을 분석하는 방법인 교차상 관성 분석(Cross-Correlation Analysis)방법을 적용하였다. 분석 결과 1~120m 파장영역에 대해 개발된 장비에서 측정된 프로파일은 워킹 프로파일 측정기로 측정한 프로파일 형상 대비 평균 96%의 정확성을 나타내었다. 본 개발 조사장비를 활용한다면 승차감에 영향을 미치는 장파장 영역을 신속하게 조사함으로 써 승차감 불량 원인규명을 보다 효율적으로 수행 할 수 있을 것으로 판단된다.

도로포장 노면 특성은 도로이용자의 주행쾌적성과 안전에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소이다. 노면 특성 중 평탄성은 도로포장의 대표적인 기능성 중 하나이며, 도로포장 상태를 판단하는 주요 지표이 다. 차량을 이용한 도로포장 평탄성 정량화 방법에 대한 본격적인 시도는 1960년대부터 시작되었으며, 다 양한 기법과 방식이 개발되었다. 이후 도로포장의 대표적인 평탄성 지수인 국제평탄성지수(International Roughness Index, 이하 IRI)로 통일되기 시작하였으며, 많은 국가에서 도로포장의 평탄성 정량화 지수 로 사용되고 있다. 최근 도로포장의 3차원 형상을 주행 중 취득할 수 있는 센서가 개발되어 기존의 2차원 적인 도로포장 표면 상태를 3차원 형상화가 가능해 졌다. 본 연구에서는 국내 최초로 도입된 노면3차원 프로파일 측정 장비를 이용하여 도로 평탄성 측정에 활용가능성을 현장시험를 통해 검증해 보았다. 시험 방법은 동일 구간에 대해 기준프로파일측정기(Reference Profiler)를 이용하여 측정된 IRI와 3차원 프로 파일 측정기에서 수집된 자료를 IRI계산 후 비교하였다.

하부 매립지반의 압밀, 세굴 등에 의해 발생하는 부두포장의 침하와 단차는 공동으로 발전하는 등 구조 적 파손으로 발전할 수 있으므로 원인에 따른 적절한 보수가 필요하다. 파손의 진행이 안정된 비진행성 파손으로 판단되는 경우에도 사용상 안전성, 기능성에 문제가 있을 경우 덧씌우기 등의 보수가 필요하다. 침하 또는 단차가 부두뜰과 주행로에 발생한 경우 작업자 및 장비의 통행에 불편을 초래하고 안전사고가 발생할 수 있으며, 특히 체수가 발생하는 경우 야적장에서는 화물에 직접적인 손실을 발생시키거나 야적장을 사용하지 못하는 등의 금전적인 피해가 발생하기도 하고, 하역작업이 어려워지는 사용상 문제로 인한 민원이 발생하고 있다. 이와 같이 구조적 파손이 아닌 기능적 파손(야적물의 선적 및 보관, 장비운영 등에 문제 야기)에 의해 유지보수를 실시하는 경우, 단순히 육안으로 판단하여 물이 고이는 부분을 덧씌우기 하는 기존의 보수방 법으로는 항만시설의 기능을 적절히 회복하기 어렵다. 부두포장의 기능성 회복(체수구간 해소)을 위해서는 배수시설의 배치 등을 고려하여 강수의 배제가 원활히 이루어지도록 부두포장의 배수구배를 시설 전체에 걸쳐 조사해야 하는데, 이를 위해 노면 프로파일 미터를 활용하여 적절한 보수면적을 결정하는 방안을 검토하였다. 침하가 심각하게 발생하여 보수가 필요한 야적장을 대상으로 노면 프로파일미터를 활용하여 조사한 결과, 야적장에 전반에 걸쳐 평균 30cm 정도의 침하가 발생한 것을 파악할 수 있었다. 시설 전체의 기능성을 회복하기 위해서는 체수가 발생한 구간을 포함하여 40여m 폭의 넓은 범위에 대 한 덧씌우기를 통한 평탄화 및 배수로정비를 실시하는 대안을 선정하였다. 압밀이나 세굴에 의한 침하 및 단차의 발생 시 국부적인 파손만을 보수하는 것은 바람직하지 않으며, 전체적인 배수체계를 고려하여 보수대안을 선정하는 것이 바람직하다. 침하, 단차 발생시 동일구간에 대해 연차별 수준측량 등 추적조사를 실시하여 침하의 진행성 여부를 확 인하고 세굴에 의해 계속적인 침하가 발생하는 등의 진행성 침하의 경우 약액처리, 그라우팅, 슬래브재킹 등 근본적인 보수의 실시여부를 검토해야 하나, 비진행성으로 판단되는 경우 시설 전체의 배수구배를 고 려한 유지보수 대안을 선정해야 한다.