최근 자율주행차량 기술의 급속한 발전은 교통 시스템의 효율성을 향상시키는 동시에, 도로 인프라에 새로운 도전 과제를 제기하고 있다. 자율주행차량은 차선 유지 시스템을 통해 일정하게 차선 중앙을 주행하는 특성이 있으며, 이로 인해 특정 휠패스(Wheel Path) 구 간에 하중이 집중되는 문제가 발생한다. 특히 중차량과 자율주행차량이 빈번하게 운행되는 도로 구간에서는 이러한 하중 집중으로 인 해 도로 포장층의 소성 변형과 균열이 빠르게 진행되며, 결과적으로 도로의 내구성이 크게 저하된다. 이는 도로의 유지보수 주기를 단 축시키고, 유지 비용을 증가시키며, 도로 이용자들에게 안전상의 위험을 초래할 수 있다. 이를 해결하기 위해 다양한 도로 보강 기술이 연구되어 왔으며, 그중 섬유 보강 그리드 기술이 주목받고 있다. 본 연구에서는 탄소섬 유와 유리섬유를 결합한 하이브리드형 섬유보강 그리드를 개발하고, 이를 자율주행차량이 운행하는 도로 구간에 적용함으로써 도로의 내구성 향상과 유지보수 비용 절감을 목표로 한다. 탄소섬유는 높은 강도와 내구성을 제공하여 휠패스 부위에 집중되는 하중에 대한 저항성을 강화하고, 유리섬유는 비휠패스 구간에 경제적인 보강 효과를 제공한다. 본 연구는 자율주행차량 시대에 적합한 도로 보강 솔루션을 제시하고, 이를 실증 구간에서 평가하여 그 효과를 검증하고자 한다. 이를 통해 도로의 반사균열 저항성 및 소성변형 저항성을 개선하고, 도로 수명을 연장함으로써 자율주행차량이 증가하는 교통 환경에서도 지속 가능한 도로 관리 방안을 제시할 수 있을 것이다.

PURPOSES: The objective of this study is to evaluate the physical properties of recycled asphalt mixtures reinforced with glass fiber. METHODS: Firstly, mixing design was conducted on recycled asphalt mixture for use of 50% recycled aggregate. Various laboratory tests were performed on four types of recycled asphalt mixtures with different glass fiber content to evaluate the physical properties. The laboratory tests include indirect tensile strength test, dynamic modulus test, Hamburg wheel tracking test and tensile-strength ratio to evaluate cracks, rutting and moisture resistance of mixtures. RESULTS: The indirect tensile strength of fiber reinforced glass increased about 139.4%. As a result of comparing the master curves obtained by the dynamic modulus test, the elasticity was low in the low temperature region and high in the high temperature region when the glass fiber was reinforced. The glass fiber contents of PEGS 0.3%, Micro PPGF 0.1% and Macro PPGF 0.3% showed the highest moisture resistance and rutting resistance. CONCLUSIONS : The test results show that use of glass fiber reinforcement can increase the resistance to cracking, rutting, and moisture damage of asphalt mixtures. It is also necessary to validate the long-term performance of recycled asphalt mixtures with glass fiber using full scale pavement testing and field trial construction.

개발도상국인 몽골(울란바토르)은 경제가 발전하면서 물류의 원동력인 중차량이 많이 증가하고 있으며, 교류 활성화 및 국민들의 삶의 질을 개선하고자 기반 시설인 도로 건설과 유지관리에 많은 예산을 투자하고 있다. 하지만, 급격한 차량 증가 및 도로포장 기술의 부재로 인하여 도로 포장이 설계 당시의 공용수명에 이 르지 못하고 조기에 파손이 발생하는 일이 빈번하게 발생하고 있는 실정이다. 이러한 개발도상국(몽골, 베 트남, 캄보디아, 중국 등)의 중차량 증가 및 집중호우 등의 기후 변화와 맞물려 나타나는 것이 아스팔트 포 장 성능 저하, 공용 수명 저하로 나타난다. 또한, 이러한 현상은 도로 조건을 고려하지 못한 품질관리 체계 미흡, 시공 조건을 파악하지 못한 관리 불량 등에 기인하며, 개발도상국 현지화 기술 개발을 통한 도로 포장 의 파손 문제해결과 유지보수 비용 절감을 위한 대응 방안이 필요한 실정이다. 최근 개발도상국 기후, 차량 하중, 시공조건 및 경제여건 등을 고려할 때 맞춤형 택코팅 보호 필름이 부착된 아스팔트 보강재(ESGRID) 를 이용한 현지 사업을 통하여 중소기업 신규 시장 발굴, 기술개량 및 상용화 지원이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 개도국 현지 적용을 위하여 국내에서 적용하는 비용의 40% 정도를 절감하는 제품을 개 발하였으나, 동일한 성능을 발현하도록 설계하여 비용 대비 제품 효용성을 향상시켰다. 이러한 개발을 통 하여 몽골의 Sharga morit Bridge구간에 2015년 10월에 시험 시공을 하였다. 시험시공 당시 방수층까지 시공되어 있었으나, 중앙분리대 부근 음지부에는 얼음이 얼어 있었으며, 일부 방수층에 균열이 발생한 상 태였다. ESGRID는 인력시공을 하였고, 겹이음 부분은 스프레이접착제를 이용해 부착을 하여 중앙 부분 을 강화하였다. 또한 방수층이 경화된 이후라 ESGRID의 접착력 확보를 위해 RSC-4 택코팅을 추천하였 으나, 장비의 부재로 AP-5를 녹여서 택코팅을 대체하였다. 이 방법은 방수층과 ESGRID와의 접착력 확 보에는 큰 도움이 되지는 않을 것으로 보인다. 2015년 12월에 추적 조사를 실시한 결과 문제가 없는 것으 로 확인되었다. 이로 인하여 아시아 개도국 현지 도로 조건에 적합한 적정 기술 개발로 신규 건설 및 유지 보수 비용의 절감 효과를 기대할 수 있다.

본 연구는 아스팔트 콘크리트 덧씌우기에서 야기되는 반사균열에 대한 저항성을 향상시키기 위하여 개질재 및 보강재를 사용하여 제조한 혼합물의 성능을 평가하기 위하여 수행하였다. 아스팔트 개질재로는 LDPE와 SBS 및 카본블랙을 이용하였고. 보강재로는 합성섬유(PF), 비닐(PV), 그리드(GG)를 이용하였다. 배합설계를 통해 얻은 최적아스팔트 함량으로 아스팔트 혼합물 슬래브를 제조하였다. 아스팔트 혼합물을 몰드에 붓기 전에 몰드 바닥에 비닐이나 그리드를 미리 깔아 보강 층으로서 만들었다. 갭(균열)이 있는 시멘트 콘크리트 위에 부착된 아스팔트 혼합물 공시체에 유압식 동적하중기를 이용하여 반복하중을 재하하였다. 반복하중에서 균열진전을 측정하여 각 처리 혼합물의 균열 지연효과를 평가하였다. 본 연구의 시험 결과로부터 특정 조합의 아스팔트 혼합물이 휨 파괴(Mode I)에 의한 반사균열 지연에 상당히 효과적인 것으로 나타났다.

본 연구는 아스팔트 콘크리트 덧씌우기에서 야기되는 반사균열에 대한 저항성을 향상시키기 위하여 개질재 및 보강재를 사용하여 제조한 혼합물의 성능을 평가하기 위하여 수행하였다. 아스팔트 개질재로는 LDPE와 SBS 및 카본블랙을 이용하였고. 보강재로는 합성섬유(PF), 비닐(PV), 그리드(GG)를 이용하였다. 배합설계를 통해 얻은 최적아스팔트 함량으로 아스팔트 혼합물 슬래브를 제조하였다. 아스팔트 혼합물을 몰드에 붓기 전에 몰드 바닥에 비닐이나 그리드를 미리 깔아 보강 층으로서 만들었다. 갭(균열)이 있는 시멘트 콘크리트 위에 부착된 아스팔트 혼합물 공시체에 유압식 동적하중기를 이용하여 반복하중을 재하하였다. 반복하중에서 균열진전을 측정하여 각 처리 혼합물의 균열 지연효과를 평가하였다. 본 연구의 시험 결과로부터 특정 조합의 아스팔트 혼합물이 휨 파괴(Mode I)에 의한 반사균열 지연에 상당히 효과적인 것으로 나타났다.