라오스는 대부분의 교통 및 물류 수송을 도로가 담당하고 있으며 국민들의 지역간 안전하고 신속한 이동 및 원활한 물류 수송을 제 공하기 위해 도로 인프라 개선에 대한 필요성을 공감하고 있다. 하지만, 라오스 전체 도로연장의 약 75% 정도가 비포장도로(흙 도로 및 자갈 도로)로 남아있어 지속적인 비포장도로 개선을 통한 도로 안전성 및 이동성 향상이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 라오스 비포장도로 개선을 위해 린 콘크리트 재료를 사용하여 Test Bed를 구축하여 비포장도로 개선으로 인한 도로 안전성 및 이동성 등을 평가하였다. 린 콘크리트 재료(LCM, Lean Concrete Material)는 실내 배합설계를 통해 5.8MPa 이상의 압축강도를 확보하였으며 2024년 6월 비엔티안특별시 내 돈눈(Don Noun) 지역의 비포장도로 1km를 대상으로 LCM 공법(두께 10cm 및 15cm)와 골재치환층 공법(GWC, Gravel Wearing Course)으로 Test Bed를 구축하였다. 시공 완료 후 현장 조사 결과, LCM 비포장도로 개선 구간에서는 비포장도로 표면 평탄성 향상으로 차량속도가 증가하였으며 건기 및 우기에 일정한 평탄성 유지하는 것으로 나타났다. 향후 지속적인 Test Bed 구간의 추적조사를 통한 공용성 평가 및 라오스 환경에 적합한 LCM의 최적 배합비 산정 및 적정 시공 두께 등에 연구를 수행할 예정이다.

PURPOSES : As evaluation methods for road paving materials become increasingly complex, there is a need for a method that combines computational science and informatics for new material development. This study aimed to develop a rational methodology for applying molecular dynamics and AI-based material development techniques to the development of additives for asphalt mixtures. METHODS : This study reviewed relevant literature to analyze various molecular models, evaluation methods, and metrics for asphalt binders. It examined the molecular structures and conditions required for calculations using molecular dynamics and evaluated methods for assessing the interactions between additives and asphalt binders, as well as properties such as the density, viscosity, and glass transition temperature. Key evaluation indicators included the concept and application of interaction energy, work of adhesion, cohesive energy density, solubility parameters, radial distribution function, energy barriers, elastic modulus, viscosity, and stress-strain curves. RESULTS : The study identified key factors and conditions for effectively evaluating the physical properties of asphalt binders and additives. It proposed selective application methods and ranges for the layer structure, temperature conditions, and evaluation metrics, considering the actual conditions in which asphalt binders were used. Additional elements and conditions considered in the literature may be further explored, considering the computational demands. CONCLUSIONS : This study devised a methodology for evaluating the physical properties of asphalt binders considering temperature and aging. It reviewed and selected useful indicators for assessing the interaction between asphalt binders, additives, and modified asphalt binders and aggregates under various environmental conditions. By applying the proposed methods and linking the results with informatics, the interaction between asphalt binders and additives could be efficiently evaluated, serving as a reliable method for new material development.

PURPOSES:The objectives of this study are to develop a new cold-applied crack sealant and to evaluate its properties and field applicability by comparing with other conventionally used crack sealants.METHODS :A new cold-applied crack sealant was developed by using neoprene latex to improve material properties. The fundamental properties such as viscosity, residue %, penetration, and softening point of the developed crack sealant were tested by TxDOT criteria to evaluate crack sealing capability. Moreover, the performance of the developed cold-applied crack sealant was evaluated under both laboratory and field conditions. In the laboratory, the bond property was evaluated using the developed cold-applied crack sealant and conventional hotapplied crack sealant by the bond-properties test standardized under ASTM D 6690. In the field, test sections were constructed on three areas: a trunk road, bus-only lane, and motorway, with the developed crack sealant and three conventional crack sealants. After construction, early field-inspection was performed on the test sections.RESULTS AND CONCLUSIONS :Overall, the developed cold-applied crack sealant demonstrates reasonable storage stability, durability, and bond property compared to conventional hot-applied crack sealants. From the test sections, it was established that the developed cold-applied crack sealant does not pose construction issues. Moreover, the early performance was verified through field inspection. However, as the field inspection was conducted a week after the construction, it is necessary to conduct an inspection of performance from a long-term point of view.

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.

PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the applicability of the pitch, which is produced during SDA petroleum upgrading process, as a pavement paving material. In order for the purpose, the physical and chemical properties of the pitch are analyzed, and then the various plasticizers are applied in the pitch. METHODS: Two types of pitch are selected from oil refinery companies, which are owned the SDA petroleum upgrading process. Also, two types of asphalt binders, PG 64-22 and PG 58-22, are employed to compare with the pitch because these two types of asphalt binders are currently used as paving materials. For the chemical property of the pitch, the composition of SARA (Saturate, Aromatic, Resin, Asphaltene), the elementary composition, and the functional group are analyzed. For the physical property of the pitch, the basic material property tests, such as penetration test, softening point test, flash point test, ductility test, and rotational viscometer test, are performed. Also, the DSR (Dynamic Shear Rheometer) test and the BBR (Bending Beam Rheometer) test are conducted using asphalt binder specimens obtained by both short term aging (Rolling Thin Film Oven, RTFO) and long term aging (Pressure Aging Vessel, PAV) processes. The rheological property of each pitch type is evaluated as a function of temperatures and loading cycles. PG 64-22 asphalt binder is used as a control material. RESULTS AND CONCLUSIONS: The Pitch may not be suitable for the pavement paving material without modifications, but the pitch can be used as alternatives of modified addictive or asphalt. If low molecular component, such as saturate and aromatic components, are added in the pitch based on the development of various plasticizers, it has a strong possibility for the pitch to be used as a alternative. However, in order to verify the performance property of the pitch, further research is needed.

본 연구는 폐차 처리과정에서 발생하는 폐부품인 폐유리 및 폴리머 재료와 제강과정에서 발생하는 부산물 인 슬래그를 도로포장 재료로 활용하기 위해 수행하였으며, 기초연구를 통해 아스팔트 혼합물의 골재와 채 움재를 대체하고 아스팔트 바인더 성능의 개선을 위한 첨가제를 개발하여 현장에 적용하고 모니터링을 실시 하였다. 사용된 골재는 천연재료를 대체하기 위해 전기로 산화 슬래그 골재를 분쇄 선별하여 표 1과 같은 기 초물성 값을 얻었으며, 폐유리는 분쇄하여 표 2와 같이 채움재 사용기준의 적합여부를 확인하였다.

PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the applicability of the pitch, which is produced during SDA petroleum upgrading process, as a pavement paving material. In order for the purpose, the physical and chemical properties of the pitch are analyzed, and then the various plasticizers are applied in the pitch. METHODS: Two types of pitch are selected from oil refinery companies, which are owned the SDA petroleum upgrading process. Also, two types of asphalt binders, PG 64-22 and PG 58-22, are employed to compare with the pitch because these two types of asphalt binders are currently used as paving materials. For the chemical property of the pitch, the composition of SARA (Saturate, Aromatic, Resin, Asphaltene), the elementary composition, and the functional group are analyzed. For the physical property of the pitch, the basic material property tests, such as penetration test, softening point test, flash point test, ductility test, and rotational viscometer test, are performed. Also, the DSR (Dynamic Shear Rheometer) test and the BBR (Bending Beam Rheometer) test are conducted using asphalt binder specimens obtained by both short term aging (Rolling Thin Film Oven, RTFO) and long term aging (Pressure Aging Vessel, PAV) processes. The rheological property of each pitch type is evaluated as a function of temperatures and loading cycles. PG 64-22 asphalt binder is used as a control material. RESULTS AND CONCLUSIONS: The Pitch may not be suitable for the pavement paving material without modifications, but the pitch can be used as alternatives of modified addictive or asphalt. If low molecular component, such as saturate and aromatic components, are added in the pitch based on the development of various plasticizers, it has a strong possibility for the pitch to be used as a alternative. However, in order to verify the performance property of the pitch, further research is needed.

전라북도 새만금 지역은 내부개발 공사로 인하여 많은 준설토가 발생되고 있으나 다짐에 적합하지 않고 건설재료로서도 적합하지 않아 폐기되는 경우가 많다. 본 연구에서는 준설토를 도로포장 노상층 재료로 재활용하기 위하여 준설토에 고화재인 시멘트와 기포 제(air foam agent)를 혼합하여 준설토 경량혼합토 배합설계를 개발하였으며. 다양한 시멘트양과 기포제 양을 이용하여 경량혼합토 시료를 제작하였다. 회복탄성계수를 구하기 위하여 AASHTO T 307법을 이용하여 경량혼합토 시료에 반복삼축하중을 재하하여 응력변형율을 측정하였다. 회복탄성계수 시험을 위하여 UTM 시험기를 사용하여 구속압력과 축압력을 제하하였으며, 시료의 크기는 직경 100mm에 높이는 200mm로 제작하였다. 시멘트량과 기포제량에 따른 회복탄성계수의 변화를 분석하였다. 또한 기포제량 변화에 따른 전도율 변화를 분석하기 위하여 전도율 시험을 수행하였다. 회복탄성계수를 이용하여 역학경 험적 방법을 이용하여 포장의 공용성을 평가하였다. 회복탄성계수 시험 분석결과 시멘트량이 증가할수록 회복탄성계수는 증가하였으며, 동일한 시멘트량에 서는 기포제량이 증가할수록 회복탄성계수는 증가하였다. 공용성 분석결과 시멘트량이 15% 이상이고 기포제가 20%미만일 때 1백만 ESALs의 차량하중을 만족하는 것으로 나타났다.

PURPOSES : Compared to the criteria from advanced countries, Korea has conservative criteria for the buried depth of pipeline (about 30~70cm deeper) causing the waste of cost and time. Therefore, this research investigated the effect of various buried depths of pipeline on pavement performance in order to modify the criteria to be safe but economical. In addition, a recycled aggregate which is effective in economical and environmental aspect was evaluated to be used as a refilling material. METHODS : In this study, total 10 pilot sections which are composed with various combinations of pavement structure, buried depth of pipeline, and refilling material were constructed and the telecom cable was utilized as a buried pipeline. During construction, LFWD (Light Falling Weight Deflectometer) tests were conducted on each layer to measure the structural capacity of underlying layers. After the construction is completed, FWD (Falling Weight Deflectometer) tests and moving load tests were performed on top of the asphalt pavement surface. RESULTS : It was found from the LFWD and FWD test results that as the buried depth decrease, the deflections in subbase and surface layer were increased by 30% and 5~10%, respectively, but the deflection in base layer remained the same. In the moving load test, the longitudinal maximum strain was increased by 30% for 120mm of buried depth case and 5% for 100mm of buried depth case. Regarding the effect of refilling material, it was observed that the deflections in subbase and surface layer were 10% lager in recycled aggregate compared to the sand material. CONCLUSIONS : Based on the testing results, it was found that the change in buried depth and refiliing material would not significantly affect the pavement performance. However, it is noted that the final conclusion should be made based on an intensive structural analysis for the pavement under realistic conditions (i.e., repeated loading and environmental loading) along with the field test results.

본 연구는 아스팔트 포장 파손을 복구하는 보수재료에 대한 연구이다. 현재 국내에서 사용되고 있는 네가지 종류 재료들에 대하여 실내 및 현장시험을 실시하였다. 실내 시험으로 마샬안정도시험, 간접인장시험, 수침잔류 안정도시험, 휠트랙킹 시험을 실시하였다. 또한 성능시험으로는 기존 아스팔트 콘크리트 혼합물과의 수평전단강도시험을 실시하였다. 현장시험은 아스팔트 포장 도로상에서 차량바퀴가 통과하는 지점에 패칭 슬래브를 제작하여 차량 통과에 따른 공용 결과를 관찰하였다. 실내시험 결과는 현재 적용되고 있는 설계 재료들의 기준은 수침잔류 안정도를 제외하고 만족하였다. Type C가 가장 높은 수평전단강도를 나타냈다. 그러나 시공후 10일 이후부터 소성변형과 탈리와 같은 파손이 발생하였다. 따라서 현재 사용되고 있는 상온보수 재료들을 현장에 적용할 경우에 우수한 성능을 기대할 수 없어서 조기파손을 방지할 수 있는 새로운 시험방법의 개발과 적용이 필요하다.

본 연구는 도로포장 재료의 상대습도를 편리하고 신뢰성 있게 측정할 수 있는 방법을 파악하여 도로포장 재료의 수분변화 특성을 분석할 수 있는 가능성을 연구하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 먼저 대기의 습도를 여러 가지의 센서를 이용하여 측정한 후 비교 분석하여 센서의 정확성 및 측정치의 보정 방법에 대한 연구를 수행하였으며 신뢰성이 확인된 센서를 이용하여 시멘트 몰탈 시편의 초기 경화 과정 및 실외 상태에서의 습도를 측정하여 분석하였다. 또한 습도측정용 센서를 이용하여 도로포장 재료의 투수성을 분석할 수 있는 몇 가지 방법에 대한 기초 실험도 수행하여 습도 측정을 통해 재료의 투수 특성 분석 가능성도 시험하였다. 연구 결과 Hygrochron을 이용하여 도로포장 재료의 습도를 측정하는 것이 여러 측면에서 유리한 것으로 판단되었으며 이러한 센서를 장착하는 방법 및 측정값을 보정하는 방법을 파악하였다. 몰탈 시편은 시편의 습도가 대기 습도의 증가 또는 감소하는 추세에 따라 변화하기 보다는 대기 습도에 접근하는 방향으로 변화한다는 것을 알았으며, 시편의 표면과 내부에서의 습도변화에는 확연한 지연이 생기는 것도 발견하였다. 또한 습도 측정용 센서는 도로포장 재료의 투수성을 측정하기에도 매우 적합하며 습도 측정값을 이용하여 재료의 투수 속도를 예측할 수 있는 방법을 제시하였다.

본 연구는 재생골재를 도로의 보조기층재료 및 포장용 콘크리트 골재로 사용하기 위하여 수행되었다. 우선 보조기층재료로서의 활용성 여부를 파악하기 위하여 실내다짐시험, CBR 시험, 평판재하시험을 수행하였으며, 콘크리트용 골재로의 활용성을 보기 위하여 재생골재 첨가비율을 0, 20, 40, 60, 80%로 하여 설계기준강도 280kgf/cm2인 표층용 콘크리트를 제조하였다. 제조된 콘크리트로 굳지 않은 콘크리트 성질과 28일 양생 후 강도시험과 동결 융해에 따른 내구성 시험을 통해 폐콘크리트 재생골재의 활용성을 도로포장재료 측면에서 검토하였다. 실험결과 재생골재는 보조기층재료로서의 사용이 충분히 가능하며 표층용 콘크리트 골재로서 재생골재 첨가비율 40%까지 활용이 가능함을 알 수 있었다.

본 연구는 재생골재를 도로의 보조기층재료 및 포장용 콘크리트 골재로 사용하기 위하여 수행되었다. 우선 보조기층재료로서의 활용성 여부를 파악하기 위하여 실내다짐시험, CBR 시험, 평판재하시험을 수행하였으며, 콘크리트용 골재로의 활용성을 보기 위하여 재생골재 첨가비율을 0, 20, 40, 60, 80%로 하여 설계기준강도 280kgf/cm2인 표층용 콘크리트를 제조하였다. 제조된 콘크리트로 굳지 않은 콘크리트 성질과 28일 양생 후 강도시험과 동결 융해에 따른 내구성 시험을 통해 폐콘크리트 재생골재의 활용성을 도로포장재료 측면에서 검토하였다. 실험결과 재생골재는 보조기층재료로서의 사용이 충분히 가능하며 표층용 콘크리트 골재로서 재생골재 첨가비율 40%까지 활용이 가능함을 알 수 있었다.

본 연구는 산업부산물인 제철 산업의 전기로 산화슬래그골재를 이용하여 천연골재를 대체하고 자동차 산업에서 발생하는 폐유리를 분쇄하여 채움재로 활용하는 연구로써, 환경친화적인 아스팔트 포장 재료를 개발하였으며, 폐PVB로 아스팔트 바인더의 물리적 성능을 개선하여 현장적용성을 검토하였다. 최적의 공극률을 결정하기 위한 반복적인 배합설계를 거쳐서 13-5mm(40%), 5-0mm(57%), 폐유리미분말 채움재(3%), 아스팔트(4.1%)의 투입량을 결정하였으며, 마샬안정도는 약 10,000N의 강도를 발현하였으며, 간접인장강도는 1.00~1.16 MPa의 범위를 나타내고 있었다. 혼합 및 다짐온도 조건은 실내 최적 배합설계에서 적용한 결과를 동일하게 적용하였다. 현재 전기로 산화슬래그는 제철 인근의 토목현장에 사용되고 있으며, PVB 필름과 차량 폐유리는 토목·건축용 자재로 일부 사용되고 있으므로 향후 도로현장이 추가 수요처로 안정된 소비가 기대된다. 본 연구에서 더욱 기대되는 것은 PVB 필름으로 개발될 중온형 아스팔트 바인더에 전기로 산화 슬래그 골재의 높은 강성과 고분말 폐유리 미분말의 충진성이 조화되어 기존 제품과 차별화된 친환경 고내구성 포장체의 한 분야를 개척할 수 있을 것으로 기대된다.