PURPOSES : Recently, interest in maintaining aged concrete pavements has been increasing. An asphalt overlay is generally used for pavement maintenance, and a tack coat is used to secure interlayer adhesion. Particularly, aged concrete pavements are required for higher adhesion performance of tack coats for attaching interlayers to materials with different properties. Insufficient interlayer adhesion could cause pavement damage, such as slippage, rutting, shoving, corrugation, and pothole. In this study, we examined the performance of interface adhesion by applying a tack coat material developed for maintaining aged concrete pavement. METHODS : In this study, we examined the effect of adhesion performance at the pavement interface, using a tack coat material developed for the maintenance of aged concrete pavement. RESULTS : The developed tack coat not only accomplished the performance objectives but also improved the results by more than 12 to 43%, compared to commonly used materials. CONCLUSIONS : The use of developed tack coat is expected to improve the interlayer adhesion and reduce the delay of the maintenance process in aged concrete pavement.

PURPOSES: This study determines the life of asphalt overlay over old concrete pavements for various times of overlay, using the actual 30- year performance history of the Jungbu Expressway. The results from this study can be used as the basis for decisions on the proper time for overlay, and can also provide information for life cycle cost analysis. METHODS : The maintenance history of the Jungbu Expressway and traffic database 30 years after construction were analyzed. The durations between the first overlay and subsequent overlay for each section of the pavement were analyzed for the entire Jungbu Expressway. The durations were analyzed in terms of both years and the ESAL traffic volumes. RESULTS : 1. The life of the asphalt overlay over the old concrete pavements depended on the time of overlay in terms of both age and cumulative ESALs. A strong correlation was observed between the overlay life and the cumulative ESALs at the time of overlay. 2. The life of the second overlay at the same section was significantly shorter than the first overlay. For JCP, the average lives of the first and second overlays were 6.1 and 2.4 years, respectively. For CRCP, they were 4.8 and 2.7 years, respectively. The main reason for the shorter life of the overlay for CRCP may be that the overlay time was generally later than that for the JCP. 3. The life of the overlay was analyzed according to its materials. SMA exhibited the best performance, followed by CRM. CONCLUSIONS: Life of the overlay reduced with the time of overlay especially in terms of cumulative ESALs, and the life of the second overlay at the same section was significantly shorter than the first overlay. The results can be used in the decision making of the time of overlay and in the life cycle cost analysis.

PURPOSES: The purpose of this study is to determine the effective maintenance method for a deteriorated jointed plain concrete pavement by evaluating the long-term performance of the repaired concrete overlay sections. METHODS: Long-term performance evaluation was conducted for the test section at the intersection between SeoPa and IlDong in National Road No. 37. Firstly, the distress conditions of the concrete pavement, which was constructed in December 2003, were evaluated by referring to the existing report. Secondly, the results of pretreatment, material properties, and initial performance evaluation were analyzed for the overlay test conducted in 2011. Finally, a field survey was carried out using visual inspection and nondestructive testing with a FWD in August 2018, and long-term performance evaluation was conducted for about seven years after maintenance. RESULTS: Visual inspection of the old concrete pavement showed severe damage such as joint spalling and asphalt patching. The cores taken from the old concrete had indirect tensile strength of 2.6-3.8 MPa. It is difficult to determine the freeze-thaw resistance because the average amount of air was only 1.6-2.2%, and spacing factor values were over 400㎛ regardless of location. During maintenance, overlay and partial depth repair were performed by applying three types of overlay materials which are typical in Korea. On the material side, high compressive strength (over 40 MPa) and chlorine ion penetration resistance (less than 1,000 coulomb) at 56 days were achieved. In August 2018, seven years after maintenance, visual inspection and nondestructive testing using FWD were conducted for long-term performance evaluation. Regardless of the maintenance materials, surface deficiencies such as spalling and map cracking occurred extensively near the joint. CONCLUSIONS: In conclusion, if the strength and durability index of aged concrete pavement is low, then it was determined that partial depth repair at the joint is not an effective maintenance alternative. In the case of overlay, the durability of the overlay material is considered the most important factor. In the absence of adequate reinforcement at the joint of the distressed concrete pavement, freeze-thaw damage caused by moisture penetration through the joint and failure of the old concrete are repeated, making it difficult to ensure long-term durability.

국내 고속도로는 1970년을 시작으로 많은 발전을 이루었으며, 콘크리트 포장은 아스팔트 포장에 비해 시공비가 저렴하고 일정기간 동안 유지보수가 필요하지 않은 이점을 가지고 있어 고속도로 포장에 본격적으로 적용되었다. 국내 고속도로의 콘크리트 포장은 약 60% 이상을 차지하고 있으며, 그 중 설계수명을 지난 콘크리트 포장이 증가하는 추세이며 향후 10년 내에 6배까지 증가할 것으로 예측되고 있다. 포장 파손에 대해 일시적인 보수를 실시하고 있으며, 이러한 단편적인 보수는 2차 파손을 야기하는 비효율적인 모습을 보이고 있다. 그리하여 리모델링이라는 대대적인 보수 방법을 적용하기 위하여 본 연구에서는 리모델링 지수를 개발하고 동질성 구간을 선정하여 리모델링 우선순위를 결정하고자 한다. 한국도로공사의 HPMS(Highway Pavement Management System) 자료, 기상청의 기상자료, 본 연구를 통해 개발된 RMI지수를 이용하여 동질성 구간을 선정하고자 한다. 본 연구에서는 각 노선의 행선에 따라 노후 고속도로 포장 구간을 구분하였다. 리모델링 지수의 기준에 따라 그림과 같이 시각화된 자료를 통해 리모델링이 필요한 구간을 정성적으로 선정하고 RMI의 평균값이 7이상되는 구간을 선정한다. 동질성 구간의 최소 연장은 5km로 하며, 콘크리트 포장 이외의 구간은 실무자의 판단 하에 포함 여부를 결정할 수 있도록 하였다. 실무자가 엑셀 Sheet를 이용하여 동질성 구간을 분할 할 수 있도록 하였으며, 그에 필요한 매뉴얼 또한 개발하여 실무자의 편의를 도모하고자 하였다. 본 연구를 통해 동질성 구간을 선정하여 리모델링 우선순위를 결정하는데 도움을 주고자 하였다.

국토교통부의 도로보수현황에 따르면 2016년 말 기준 전국 고속국도 유지보수연장은 75,766km에 달하며, 보수비용으로 4,019억 원이 사용되었다. 이 중 약 30% 금액에 해당하는 1,237억 원이 포장 보수비용에 해당하며, 포장보수로 대부분 소파보수와 덧씌우기와 같은 단면보수가 적용되었다. 하지만 이러한 소규모의 국부적인 보수는 2차 파손을 반복적으로 야기하고 있어서 유지관리 측면에서 비효율적인 모습을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 리모델링 지수(Remodeling Index;RMI)를 개발하여 노후 콘크리트 포장의 리모델링 우선순위를 결정하고자 한다. 한국도로공사의 HPMS(Highway Pavement Management System) 자료와 기상청의 기상자료를 수집·분석하여 패널레이팅을 위한 대표구간을 선정하였으며, 패널레이팅을 실시하여 RMI 개발을 위한 종속변수를 획득하였다. 패널레이팅을 통해 획득한 각 대표구간의 RMI를 종속변수로 하고 포장 파손, 교통, 환경 인자를 독립변수를 하는 RMI 회귀모형을 개발하였다. RMI 모형의 독립변수별 민감도 분석을 수행했으며, RMI 모형으로 예측한 결과와 측정된 RMI 결과를 비교하여 모형의 정확성을 검증하였다.

PURPOSES: The objective of this study is to verify the effect of fiber grid reinforcement on the long-term performance of asphalt pavement overlaid on old concrete pavement by performing field investigation, laboratory test, and finite element analysis. METHODS : The reflection cracking, roughness, and rutting of fiber grid reinforced overlay sections and ordinary overlay sections were compared. Cores were obtained from both the fiber grid reinforced and ordinary sections to measure bonding shear strength between the asphalt intermediate and asphalt overlay layers. Fracture energy, displacement after yield, shear stiffnesses of the cores were also obtained by analyzing the test results. Finite element analysis was performed using the test results to validate the effect of the fiber grid reinforcement on long-term performance of asphalt pavement overlaid on the old concrete pavement. The fatigue cracking and reflection-cracking were predicted for three cases: 1) fiber grid was not used; 2) glass fiber grid was used; 3) carbon fiber grid was used. RESULTS : The reflection-cracking ratio of fiber grid reinforced sections was much smaller than that of ordinary sections. The fiber grid reinforcement also showed reduction effect on rutting while that on roughness was not clear. The reflection-cracking was not affected by traffic volume but by slab deformation and joint movement caused by temperature variation. The bonding shear strength of the fiber grid reinforced sections was larger than that of the ordinary sections. The fracture energy, displacement after yield, and shear stiffnesses of the cores of the fiber grid reinforced sections were also larger than those of the ordinary sections. Finite element analysis results showed that fatigue cracking of glass or carbon fiber grid reinforced pavement was much smaller than that of ordinary pavement. Carbon fiber grid reinforcement showed larger effect in elongating the fatigue life of the ordinary overlay pavement compared to glass fiber grid reinforcement. The binder type of the overlay layer also affected the fatigue life. The fiber grid reinforcement resisted reflection-cracking and the carbon fiber grid showed the greater effect. CONCLUSIONS: The results of field investigation, laboratory test, and finite element analysis showed that the fiber grid reinforcement had a better effect on improving long-term performance of asphalt pavement overlaid on the old concrete pavement.

PURPOSES: The purpose of this study is to suggest a specific investigation guideline to decide priority of repairing old concrete pavements that pile up substantially. METHODS : In this study, a principle of division of homogeneous sections was proposed to reflect the characteristics of the pavement reasonably in the specific investigation results. In addition, a checklist and guideline of field investigation were suggested for the old concrete pavement sections, which require inspection toward their durability and structural performance. Furthermore, the items of laboratory test necessary to the old concrete pavement were suggested based on the existing laboratory test considering characteristics of the old concrete pavement. The present condition of the old concrete pavement could be analyzed by the test results. RESULTS: A method of division of homogeneous sections suitable for the specific investigation of the old concrete pavement was suggested. The proportions of distress severity of pavement sections were compared by distress type to figure out the present state of the old concrete pavement. Scaling, durability cracking (or alkali-silica reaction), and longitudinal spalling were selected as the most severe distress types. The detailed positions of the sections were also suggested. The checklist of the specific investigation was categorized by field survey and laboratory test, and its evaluation criteria were proposed. The three types of the sections of durability cracking (or alkali-silica reaction), bridge connection, and asphalt overlay were selected as the sections of the field survey. The compressive strength, void structure, and chloride penetration depth were suggested as the items of the laboratory test. CONCLUSIONS : A fundamental level of the guideline was suggested in this study to resolve the problem of old concrete pavement. Appropriate guidelines related to the repair of the old concrete pavement should be provided by performing additional research efforts.

PURPOSES: Concrete pavement has been used in the construction of the Jungbu expressway in 1987. More than 60% of the pavement on the expressway is currently made of concrete, but most has been used far beyond their design life. Pavement life has been extended through routine maintenance or overlay. However, the structural capacity of the pavement has reached its limit, and extensive rehabilitation/reconstruction with long time traffic blocking should be considered. The three following issues on concrete rehabilitation/reconstruction will be discussed: (1) economic comparison of asphalt inlay and asphalt overlay, (2) economic comparison preventive overlay on a section which is currently good and routine overlay on the section which will be poor, and (3) economic analysis of early-strength concrete when it is used in concrete reconstruction. METHODS: First, various life cycle cost analysis tools were compared, and the proper tool for the extensive rehabilitation/reconstruction was selected. Second, a sensitivity analysis of the selected tool was performed to find the influential input variables, which should be carefully selected in the analysis. Third, three case studies, which can be issues in the rehabilitation/reconstruction of the expressway concrete pavement in Korea, were performed. RESULTS: Asphalt overlay without milling the deteriorated concrete showed 18~25% lower life cycle cost than the current asphalt inlay with milling. The good current preventive overlay on the section was economically justified within the scope of this study. The construction cost limit of the early strength concrete was suggested to be economical for 1, 3, and 7 days of construction alternative opening. CONCLUSIONS: CA4PRS was a viable tool for comparing various rehabilitation/reconstruction issue alternatives. Several concrete issues associated with the rehabilitation/reconstruction of the deteriorated concrete pavement were discussed as mentioned above.

콘크리트 포장은 시공비가 저렴하고 일정기간 동안 유지보수가 필요하지 않아 1981년 개통된 남해고속 도로를 시작으로 콘크리트 포장이 시공되었다. 2015년을 기준으로 콘크리트 포장은 국내 고속도로의 약 62.2%를 차지한다. 지난 1981년 이후 시공되기 시작한 다수의 고속도로 콘크리트 포장은 소규모 단면보 수만 시행한 채 설계수명이 지나 노후화된 상태이다. 중부고속도로를 포함하여 비슷한 시기에 만들어진 콘크리트 포장들은 이미 설계수명을 넘어섰고, 부분보수로 수명을 연장해 왔다. 실제로 최근 고속도로 포 장 노후화에 따라 파손 구간이 급속도로 증가하여 포장보수비가 급증하고 있다. 따라서 본 연구에서는 노 후 줄눈 콘크리트 포장에 발생하는 파손의 종류를 조사하고 각각의 파손에 영향을 미치는 환경인자들을 분석하여 상관성을 분석하고 통계적 유의성을 검토하여 포장 파손과 환경인자간의 관계를 도출한다. 고속도로 콘크리트 포장의 공용수명이 20년을 초과한 구간에 대해서 1,426km/차로의 HPMS(Highway Pavement Management System) 데이터를 수집하였다. 대상 구간은 11개 노선에 분포하며, 14개 지사의 관할 하에 있다. 대상구간에서 발생한 총 9종류의 파손에 대해 파손개수를 조사하고 노후 줄눈 콘크리트 포장 파손에 영향을 미치는 환경인자 10개를 선정하였다. 선정된 환경인자와 각종 파손의 평균값을 구하 여 상관도를 조사하였다. 하지만 파손의 양이 매우 광범위하여 상관도를 찾는데 한계가 있어 박스도표분 석(Box Plot Analysis)을 이용하여 이상치를 제거한 후 상관도 분석을 실시하였다. 본 연구에서는 상관계 수의 절댓값이 0.4 이상이며 유의확률이 양측검정에서 0.05 이하인 경우에 상관관계가 있다고 판단하였 다. 그 결과, 콘크리트 패칭, 아스팔트 패칭, 스켈링, 조인트 스폴링, 종뱡향 스폴링이 환경인자와 상관성 을 보였고 강설량, 강설 일수, 제설제 사용량, 강우량, 강우 일수, 연교차, 동결융해횟수, 영하 일수가 파 손에 영향을 끼치는 것으로 파악되었다. 환경인자의 영향을 받는 것으로 분석된 다섯 종류의 파손을 회귀 분석의 종속변수로 설정하였다. 각 종속변수와 상관관계가 있다고 판단된 환경인자를 회귀분석의 독립변 수로 설정하였다. 다중회귀분석을 실시하기 이전에 독립변수간의 상관성을 확인하였고 모든 독립변수가 상관성을 보이는 것으로 확인되었다. 다중회귀분석시에는 통계적으로 유의한 순서대로 독립변수를 회귀 모형에 투입하는 방법인 단계적 회귀분석 방법을 사용하여 회귀식을 제시하였다. 회귀식을 통한 파손개수 와 실제 관할지사별로 발생한 각종 파손의 평균값을 비교하였다. 그 결과, 콘크리트 패칭, 종방향 스폴링, 아스팔트 패칭, 조인트 스폴링, 스켈링 순서로 상관성이 높은 것을 알 수 있었다. 또한 회귀식을 통한 각 지사별 파손개수와 실제 지사별 파손개수를 비교하였다. 수집된 환경인자 중 콘크리트 패칭과 종방향 스 폴링에 가장 큰 영향을 주는 환경인자가 강설 일수라는 것을 확인하였고, 실제로도 14곳의 지사 중 강설 일수가 가장 많은 원주지사 관할의 콘크리트 패칭 횟수가 가장 많은 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제시한 다섯 가지 종류의 파손에 영향을 미치는 환경인자를 적절히 관리한다면 해당되는 파손을 줄이고 노후 콘크리트 포장을 보다 효과적으로 관리할 수 있을 것으로 판단된다.

고속도로에서의 포장 파손은 주행성뿐만 아니라 사용자의 안정성에도 영향을 주며, 노후 포장에서의 포장 파손의 급증은 경제적으로도 보수비용이 증가하는 문제를 초래한다. 본 연구에서는 국내 고속도로 노후 콘크리트 포장에서 발생하는 파손의 근본적인 원인을 규명하기 위해 다양한 환경 인자를 선정하여 파손별 상관성을 분석하였다. 연교차, 강우 일수, 강설량 등 총 6가지의 지역 및 지사별 자료를 바탕으로 수집된 환경 인자와 고속도로 포장관리시스템에서 수집하는 콘크리트 포장 파손 총 9가지를 이용하여 산 점도 분석을 실시하였다. 또한 무작위로 발생하는 파손을 제거하기 위해 박스도표 분석(Box Plot Analysis)을 이용하여 동일 성질의 산점들을 하나의 대표값을 갖도록 가공하여 경향을 비교하였다. 다음 그림은 줄눈 콘크리트 포장에서 종방향 스폴링의 파손량과 연교차간의 상관도를 분석한 그래프이다. 본 연구를 통하여 상관관계를 분석하기 위해 도입된 박스도표 분석이 두 인자간의 경향을 파악하는데 효과적인 것을 확인하였으며, 이 분석을 통하여 6가지의 환경 인자와 9가지의 포장파손간의 상관관계를 확인하고 관련 정도를 파악하였다.

1970년대에 실시된 국토종합개발계획을 시작으로 국내 고속도로망 중 14개의 노선이 건설되었으며, 이 를 바탕으로 고속도로는 운송, 유통 및 생활의 편의성 등 국내 경제성장의 큰 원동력 역할을 수행하였다. 하지만 과거 증설되었던 고속도로가 현재에는 공용수명을 초과한 노후 포장이 되었으며 시간이 지날수록 그 연장이 기하급수적으로 늘어나고 있는 실정이다. 이러한 노후 포장의 경우 유지관리 측면에서의 보수 만으로는 향후 포장의 품질과 경제성 측면에서 한계가 있기 때문에 국내뿐만 아니라 해외에서도 노후 포 장의 처리 및 전략에 대해 다양한 연구가 진행되고 있다. 포장의 리모델링 시급성을 판단하기 위해선 PMS에서 조사하는 항목들을 바탕으로 우선순위를 선정하되 상세 설계를 위한 타당성을 검증하기 위해 선 2차적인 상세조사가 필요하다. 노후 콘크리트 포장에서 주의 깊게 확인해야할 구간을 다음 그림 1과 같이 네 가지 경우로 구분하여 각 해당 구간에서 필수적으로 확인해야할 사항들을 제시하였다. 본 연구는 노선의 리모델링 시급성이 높다고 판단되는 노후 콘크리트 포장에 대해 적절한 상세조사 지 침을 제시하고 이를 활용할 수 있는 방향을 제공하는데 목적이 있다. 또한 리모델링 시급성 지수를 통하 여 선정된 구간에 대해서 본 연구에서 제시한 항목들에 대해 상세조사를 실시함으로서 우선순위 최종 결 정을 실시함을 목적으로 한다.

국내 고속도로는 1981년 건설된 남해고속도로를 시작으로 많은 구간이 콘크리트로 시공되어 현재 약 62.2%가 콘크리트 포장으로 이루어져 있다. 현재 그 중 대부분이 공용 년수가 설계수명인 20년이 넘은 노후화된 포장으로 그 연장은 2014년을 기준으로 1,426km에 이르고 있다. 노후 콘크리트 포장의 보수 보강은 현재 아스팔트 덧씌우기가 주로 사용되고 있다. 하지만 이미 내구성 에 한계를 느끼는 구간들이 많아지면서 노후포장에 대한 소규모의 단편적인 보수로는 파손의 반복적 발생 및 교통안전 사고, 교통 정체로 인한 사회적 비용증가를 감당하기 어렵기 때문에 부분보수 등이 아닌 대 대적인 개량방안이 필요한 시점이다. 엄청난 물량의 노후 콘크리트 포장을 일시에 개량할 수 없기 때문에 우선 현재 노후 콘크리트 포장의 상태를 평가하여 노후 콘크리트 포장의 구조적인 상태를 수치화 할 필요가 있다. 또한 개량이 필요한 콘 크리트 포장 구간의 개량 우선순위를 정할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 노후 콘크리트 포장의 구조적인 상태를 수치화할 수 있는 도구인 리모델링 시급성 지수(Remodeling Index, RMI)를 개발하였 다. 통계분석을 통한 리모델링 시급성 지수를 개발을 위해 국내 고속도로 포장 전문가 및 실무자들로 구 성된 패널 멤버를 구성하여 다양한 종류와 심각도 및 기타 조건을 갖는 포장 구간에 대하여 Panel Rating을 실시하였다. 리모델링 시급성 지수 회귀모형은 식 1과 같이 현재의 포장상태를 평가하는 RMI present와 미래의 포장상 태를 예측하는 ΔRMI로 형태를 구성하였다. 현재의 포장상태를 평가하기 위한 인자로는 노후 콘크리트 포장 내 존재하는 선상균열의 길이, 면상균열의 면적, 알칼리 실리카 반응(ASR)의 존재유무를 사용하였으며, 미래의 포장상태를 예측하기 위한 인자로는 포장의 재령, 제설제 사용량, 교통량을 사용하였다. RMI = RMI present  식 1 여기서, RMI = 목표 재령의 RMI RMI present = 현재의 RMI ΔRMI = 현재 재령에서 목표 재령으로 변화할 때의 RMI 변화량 본 연구를 통하여 노후 콘크리트 포장의 현재상태와 함께 노후 포장의 개량에 필요한 예산 확보를 위한 미래의 포장 상태까지 예측이 가능할 것으로 기대한다.

국내 고속도로는 1981년 건설된 남해고속도로를 시작으로 많은 구간이 콘크리트로 시공되어 약 65%가 콘크리트 포장으로 이루어져 있다. 현재 공용 중인 대부분의 콘크리트 포장은 공용년수가 설계수명인 20 년을 넘어가 노후화된 상태이며, 그 연장은 2014년을 기준으로 1,426km에 이르고 있다. 이와 같은 고속도 로 포장의 노후화 때문에 파손구간과 이에 대한 보수비가 급증하고 있다(건설교통부, 2014). 따라서, 노후 된 포장에 대한 소규모의 단편적인 보수로는 파손의 반복적 발생 및 교통안전 사고, 교통 정체로 인한 사 회적 비용증가를 감당하기 어렵기 때문에 부분보수 등이 아닌 대대적인 개량방안이 필요한 시점이다. 엄청난 물량의 노후 콘크리트 포장을 일시에 개량할 수 없기 때문에 우선순위를 정할 필요가 있으며 이 를 위하여 본 연구에서는 노후 콘크리트 포장의 구조적인 상태를 수치화할 수 있는 도구인 리모델링 지수 (Remodeling Index)를 개발하려고 한다. 리모델링 지수는 국내 고속도로 포장 전문가 및 실무자들로 구 성된 패널 멤버를 구성하여 다양한 종류와 심각도 및 기타 조건을 갖는 포장 구간에 대하여 평가를 실시 하였다. 줄눈무근 콘크리트 포장(JPCP)과 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)의 포장 형식별로 외곽차로에 대해 각 30개씩의 구간을 선정하였다. 각 후보구간에 대하여 한국도로공사의 포장관리시스템에서 수집하 는 교통량, 포장 파손현황 및 제설제 사용량을 수집하고, 기상연보 및 월보를 참고하여 최근 20년 (1992~2013) 간의 강수 및 적설일수, 기온, 상대습도 등의 환경인자를 수집하였다. 본 연구를 통하여 노후된 콘크리트 포장 구간의 리모델링 우선순위를 결정할 수 있는 모형을 개발하고 각 보수구간의 특성에 맞는 공법을 선정하는 방법과 연계할 수 있을 것으로 기대한다.

1970년 경부고속도로를 시작으로 우리나라에 본격적인 고속도로시대가 열렸으며, 전국을 하루생활권 안에 들도록 만들었다. 그 후 호남선, 영동선, 중부선, 외곽순환선 등의 잘 짜인 고속도로망은 지금까지 우리나라 경제발전의 핵심 인프라로서 그 역할을 해왔다. 그러나 고속도로는 영구적으로 사용할 수 있는 구조물이 아니기 때문에 포장면에 지속적으로 가해지는 교통하중과 온도 및 습도의 환경하중으로 인해 구 조적인 능력이 한계에 도달하며, 특히 공용연수가 지난 포장은 공용 초기에 비하여 파손이 기하급수적으 로 증가하게 된다. 이러한 포장 파손의 급증은 교통안전을 위협할 뿐만 아니라 보수비용을 급격하게 증가 시키는 경제적 문제도 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 포장파손에 미치는 인자를 파악하기 위해서 파손 종류별로 포장체의 재령 및 교통량과 환경인자에 해당하는 기온, 상대습도, 적설 일 수, 제설 제 사용량 등과의 상관성 분석 및 통계적 유의성을 검토하였다. 분석에서 사용한 포장체의 재령은 준공년도로부터 데이터 측정시점까지의 기간으로 정하였다. 또한 교 통량의 경우, 각 노선별에 대해 교통량과 차종 12종의 등가단축하중계수(ESALF)를 이용하여 등가단축하 중(ESAL)을 구해 각 파손들과 상관성 분석을 실시하였다. 이어 환경인자에 해당하는 인자들에 대해 파손들과의 분석을 실시하였다. 기온의 경우 콘크리트의 온 도를 변화시켜 슬래브의 열수축, 열팽창 및 이로 인한 컬링을 일으켜 파손을 발생시키고, 습도의 경우 콘 크리트의 부등건조수축으로 인해 슬래브에 와핑을 일으켜 파손을 발생시킬 수 있다고 판단하였다. 적설 일 수와 제설제 사용량은 제설제에 포함된 염화물에 의한 포장 파손의 가능성을 고려하였다. 중부선, 영 동선 등 총연장 1,426km에 달하는 재령 20년 이상의 노후된 고속도로 줄눈 콘크리트 포장을 대상으로 파 손 종류별 심각도와 앞서 언급한 네 가지 영향인자의 관계를 통계적으로 분석하였다. 파손은 종방향 균 열, 횡방향 균열, 패칭, 스켈링, 내구성 균열, 모서리 파손, 펀치아웃, 스폴링 등 총 10가지의 파손을 대 상으로 하였으며, 파손의 영향인자는 해당 포장구간에 인접한 기상관측대의 자료를 사용하였다. 기온과 상대습도는 2011년부터 2013년까지의 연평균을 사용하였고, 적설 일 수는 2011년부터 2013년까지 연중 0.1cm 이상 적설된 일수의 연평균을 사용하였으며, 제설제 사용량은 2007년부터 2011년까지 한국도로공 사 각 지사에서 사용한 양의 연평균을 사용하였다. 최종적으로 각 파손에 대해 어떠한 인자가 영향을 주 는지 원인을 분석하였으며 정리된 자료를 바탕으로 리모델링 지수(Remodeling Index)를 개발하는 데에 참고하였다.

현재 우리나라 고속도로의 60%이상을 차지하는 콘크리트 포장은 공용수명의 도달로 인해 보수를 필요 로 하는 구간이 증가하고 있다. 노후된 콘크리트 포장은 단면보수 등 부분적 보수가 진행되어 왔으나 이 또한 한계에 이르러, 전면보수를 필요로 하는 구간이 증가되고 있다. 노후 콘크리트의 전면보수 방법으로 아스팔트 덧씌우기가 주로 사용되고 있지만, 기존 콘크리트 포장 줄눈부에서 유발되는 반사균열 및 기존 포장과의 부착력 부족으로 발생되는 포트홀 등의 문제가 발생하여 덧씌우기된 아스팔트 포장의 수명을 단축하는 요소로 평가되어왔다. 아스팔트 덧씌우기 구간의 반사균열 문제를 해결하기 위해 제안된 Saw and Seal 공법은, 덧씌우기된 아스팔트 포장에 기존 콘크리트 포장의 줄눈과 동일한 위치에 줄눈을 시공하여 반사균열을 제어하는 공법 이다. 하지만 주입식 줄눈재를 사용한 기존의 Saw and Seal 공법은 줄눈부의 차수기능 미흡에 따른 2차 균열 등의 포장결함과 신․구 포장간의 부착력 미흡에 따른 포트홀 문제등의 문제를 해결하지 못하였다. 기존 Saw and Seal 공법의 문제를 해결하고자 개발된 ‘노후콘크리트 포장 줄눈 아스팔트 덧씌우기 공 법’은 Water-blasting과 진공흡입 청소의 표면처리 공정을 통해 절삭 잔재물 및 열화부의 완전한 제거를 가능하게 하여 기존 포장과 아스팔트 덧씌우기 포장의 3.5배 증대된 부착력을 바탕으로 포트홀 발생을 억제하고 , 접착식 중공 성형 줄눈재의 사용으로 유도된 반사균열을 효과적으로 제어하고 더불어 줄눈을 통한 수분침투를 방지하여 2차 파손을 억제하는 것을 특징으로 한다. 개선된 ‘노후콘크리트 포장 줄눈 아스팔트 덧씌우기 공법’은 포장가속시험 및 접착제의 허용변위 시험, 노화시험, 줄눈재의 차수기능 시험 등을 통해 성능을 검증하였으며, 경기도 가평의 국도 37호선 봉수교차로에 2011년 6월 시험시공을 실시하였다. 본 연구에서는 추적 조사를 통하여 국도 37호선 봉수교차로에 시공한 개선 공법 구간 및 동일시기 시공 된 화현, 일동 교차로의 주입식 줄눈재가 적용된 기존 Saw and Seal 공법의 줄눈부 비교를 통해 ‘노후콘 크리트 포장 줄눈 아스팔트 덧씌우기 공법’의 장기 공용성을 평가하였다. 본 연구의 봉수교차로 줄눈부의 이력조사는, 시공 전과 시공 단계에 따른 줄눈부 변화, 시공 직후, 1년 공용 뒤, 동절기의 줄눈부(20개월 공용 뒤), 2년 공용 뒤의 줄눈부의 변화를 추적조사를 통해 실시하였 다. 인근 교차로의 주입식 줄눈재 Saw and Seal 구간 줄눈부 조사는 봉수 교차로 조사시기와 동일한 날 짜에 진행되어 두 구간의 줄눈부 상태를 비교하였다. 평가 결과 개발 공법 구간의 줄눈부는 공용후 2년간의 추적조사 기간 동안 시공초기와 같이 양호한 상 태를 보였으나, 주입식 줄눈재 사용구간에서는 2차 균열을 비롯한 백태 현상, 줄눈재 손상등의 포장결함 이 발생하였다.