PURPOSES : The purpose of this study is to evaluate the performance characteristics of stone mastic asphalt (SMA) pavement by comparison with polymer modified asphalt (PMA) pavement and conventional asphalt pavement, to check the performance characteristics according to the pavement type, pavement materials, traffic volume, and environmental factors and to analyze the quality variation characteristics according to the pavement materials using data extracted from the database of the expressway long-term pavement performance. METHODS : Approximately 10% outlier data of pavement performance data were excluded in order to increase the reliability of the analysis results before evaluating the asphalt pavement performance. The performance model was developed through linear regression analysis by setting the performance period as the independent variable and the highway pavement condition index (HPCI) as the dependent variable. Descriptive statistic analysis of HPCI using the static package for social science (SPSS) tool and the analysis of variance was performed to identify the quality variation characteristics according to the pavement materials. The amount of de-icing agent and traffic level of service were classified as two levels in order to check the influence of traffic volume and environmental factors on the performance characteristics of the asphalt pavement. RESULTS : The tentative pavement performance lives were calculated at 19.3 years for new the SMA pavement (GPS-2), 14.3 years for the SMA overlay on the asphalt pavement (GPS-6), and 10.3 years for the SMA overlay on the concrete pavement (GPS-7). In case of the asphalt overlay, the tentative performance lives were calculated at 8.2 years for the PMA overlay on the asphalt pavement (GPS-6), 7.2 years for the PMA overlay on the concrete pavement (GPS-7), 7.2 years for the conventional asphalt overlay on the asphalt pavement (GPS-6), and 5.5 years for the conventional asphalt overlay on the concrete pavement (GPS-7). CONCLUSIONS : It was confirmed that the SMA pavement showed better performance and quality variation characteristics than the PMA and conventional asphalt pavement. The performance characteristics of the asphalt pavement (GPS-2) was better than the asphalt overlay pavement, and the asphalt overlay on the asphalt pavement (GPS-6) had better performance characteristics than the asphalt overlay on the concrete pavement (GPS-7). It was observed that the asphalt overlay on the asphalt pavement (GPS-6) was strongly influenced by the traffic volume and the asphalt overlay on concrete pavement (GPS-7) was strongly influenced by the traffic volume and de-icing agent.

고속도로 포장의 불량연장은 지속적으로 증가하고 있는 반면 예산한계, 성능 저하로 인하여 포장상태가 고객 기대수준에 미치지 못하고 있는 실정에 대한 대책의 일환으로 고속도로 유지보수에 적용하고 있는 다양한 종류의 포장공법과 재료에 대한 장기공용성 관측구간을 운용하고 있다. 국내 고속도로 장기공용성 관측구간은 포장층의 구성, 환경인자, 교통하중 등과의 상관관계를 고려하여 총 292개소를 선정하였으며 매년 기본조사(자동조사장비를 이용한 파손정량화 및 현장도보조사)와 정밀조사(구조적 상태조사, 소음 및 미끄럼저항성 조사, 코어채취를 통한 실내시험)등의 추적조사를 수행하고 있다. 본 연구에서는 주행쾌적성이 확보되고 구조적으로 오래가는 장수명 복합포장공법 도입을 위해 장기공용성 관측구간 중 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 하부포장형식에 따른 공용성 변화추이 분석을 통하여 기존 복합포장구간의 문제점 도출 및 장수명 복합포장공법의 타당성을 확인하고자 한다. 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 하부포장형식에 따른 공용성 변화추이 분석을 위하여 크게 CRCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간과 JCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간을 선정하여 하부포장형식 및 덧씌우기 재료에 따른 공용성 변화추이를 분석하였다. 분석 결과 그림 1 및 그림 2에서 보는 바와 같이 전체구간(AC구간 : SMA구간 + 개질 아스팔트 구간) 및 재료별 분류에서도 JCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간에 비해 CRCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 공용성이 우수한 것으로 분석되었다. 이는 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간에서 하부포장형식이 공용성에 크게 영향을 미치는 것으로 사료되며 CRCP위 아스팔트 포장으로 구성된 복합포장 형식의 구조적 타당성을 확인할 수 있었다. 그러나 현재 공용중인 CRCP 복합포장의 경우 CRCP구간의 유지보수 개념으로 시공되어 기존 하부포장과의 부착문제 및 반사균열에 의한 조기파손 등에 취약하며 장수명 복합포장과 단면 구성이 상이하기 때문에 현재 시험시공중인 구간의 장기공용성 관측구간으로의 편입 및 추적조사가 필요할 것으로 사료된다.

도로의 포장은 공용년수가 증가하고 차량하중과 환경요인에 의하여 점진적으로 공용성능이 저하하게 되 며, 일정한 보수기준에 이르게 되면 손상형태에 따른 적정 공법을 선정하여 보수를 시행하게 된다. 현재 고 속도로는 도로연장의 지속적인 증가와 건설 후 공용기간이 상당히 경과한 노후 노선이 늘어남에 따라 유지 보수 공법의 유효성 검증, 공용성 예측모형 및 수명주기비용 분석모형의 개발 등 현재 포장설계 및 유지관 리 기술개발과 연관된 다양한 분야에서 장기 추적조사한 포장 공용성 자료의 활용은 필수적이다. 이에 2007 년부터 운용하던 장기공용성 관측구간을 2013년에 신설구간 위주의 기존 분류체계에서 유지보수구간의 공 용특성 분석을 위해 장기 공용성 관측구간 분류체계를 재확립하고 다양한 종류의 포장재료에 대한 공용특성 분석을 위해 구간을 확대하여 기존 54개소를 292개소로 확대하여 현재까지 공용성 평가를 수행하고 있다. 국내 고속도로 장기공용성 관측구간은 포장층의 구성, 환경인자, 교통하중 등과의 상관관계를 고려하여 장기공용성 관측구간을 총 292개소를 선정하였으며 운영목적에 따라 공용중인 대표적인 도로포장 및 유지 보수 형태에 대한 관측을 위한 GPS(General Pavement Studies)구간과 특정공법의 공용성 파악, 설계 입 력변수 등의 영향 파악 등에 대한 관측을 위한 SPS(Specific Pavement Studies)구간으로 분류하였다. 또 한, 매년 사전현장육안조사를 통하여 구간을 관리하고 있으며 이때 유지보수가 시행되었거나 선형개량 및 확장공사 시행 등으로 인하여 삭제되는 구간은 준공 및 유지보수실적자료와 최근 시험시공구간자료를 토 대로 각 분류체계별, 포장재료별 대상구간 후보를 선정하고 구배, 기하구조, 포장형식 등을 고려한 현장육 안조사를 통하여 최종목표구간 292개소에 대해 구간추가선정 및 구간조정을 실시하고 있다. 이렇게 선정 된 장기공용성 관측구간에 대해 매년 기본조사(자동조사장비를 이용한 파손정량화 및 현장도보조사)와 정 밀조사(구조적 상태조사, 소음 및 미끄럼저항성 조사, 코어채취를 통한 실내시험)등의 추적조사를 수행하 고 있으며 축적된 추적조사 자료를 활용하여 분류체계, 포장재료, 교통량, 제설제 사용량에 따른 공용성 분석을 수행하고 있다. 향후 지속적인 추적조사를 통하여 공용성 자료와 기후·환경정보(교통량, 제설제 사용량 등)가 축적될 경우 보다 신뢰도 높은 중장기 공용특성 분석이 가능할 것으로 사료된다.

국내 도로의 포장은 공용년수가 증가하고 차량하중과 환경요인에 의하여 점진적으로 공용성능이 저하하 게 되며, 일정한 보수기준에 이르게 되면 손상형태에 따른 적정 공법을 선정하여 보수를 시행하게 된다. 현 재 고속도로는 도로연장의 지속적인 증가와 건설 후 공용기간이 상당히 경과한 노후 노선이 늘어남에 따라 유지보수 공법의 유효성 검증, 공용성 예측모형 및 수명주기비용 분석모형의 개발 등 현재 포장설계 및 유 지관리 기술개발과 연관된 다양한 분야에서 장기 추적조사한 포장 공용성 자료의 활용은 필수적이다. 미국 의 경우 이러한 포장의 장기공용성 관측구간의 중요성을 인지하고 1980년대 후반부터 약 2,500개소의 LTPP(Long Term Pavement Performance) 구간을 선정하여 장기 포장 공용성 조사 프로그램을 운영하고 있으며 2002 Pavement Design Guide의 개발과 검증 등 다양한 방면으로 활용하고 있다. 본 연구에서는 국내 고속도로 포장에 대한 장기적인 공용성을 관측하기 위하여 포장층의 구성, 환경인자, 교통하중 등과의 상관관계를 고려하여 장기공용성 관측구간을 그림 1과 같이 총 292개소를 선정하였으며 운영목적에 따라 GPS(General Pavement Studies)구간과 SPS(Specific Pavement Studies)구간으로 분류 하였다. 장기 공용특성 분석을 위하여 기본조사(자동조사장비를 이용한 파손정량화 및 현장도보조사)와 정 밀조사(구조적 상태조사, 미끄럼저항성 조사, 코어채취를 통한 실내시험)등의 추적조사를 수행하였다.

현재 고속도로 포장의 공용년수가 증가함에 따라 유지보수가 늘어나고 이에 따라 다양한 보수재료 및 공법에 대하여 시험시공을 실시하고 있으며 이들 구간에 대한 현장적용성 평가를 위해 추적조사를 통한 공용성능평가를 실시하고 이를 통해 최적의 보수공법 및 주기를 도출하고자 한다. 한국도로공사에서는 포 장 연구 목적으로 이 중 일부 구간에 대해 포장 장기공용성(Long-Term Pavement Performance) 관측 구간으로 선정하여 지속적인 추적조사를 통하여 중장기적으로 공법별 장․단점 분석 및 최적 방안도출이 가능하도록 하고자 한다. 신공법 ․ 신재료를 현장에 도입하기 위해서는 이러한 다양한 시험시공들을 통해 현장적합성을 판단하고 자 하나 장기공용성 관측구간을 제외한 일반적인 시험시공구간에서는 적합성 평가를 위해 대부분 1년간 의 상용화기간을 갖고 있다. 그러나 이러한 경우 다양한 교통 및 환경조건을 반영하지 못하고 단기간의 분석결과만으로 적용 유무를 결정하고 있어 공용성 평가에 대한 신뢰도가 떨어지는 상황이다. 이에 본 연구에서는 장기공용성 관측구간 중 시험시공구간에 대한 추적조사결과에 대해 살펴보고자 한 다. 장기공용성 관측구간에서 추적조사 중인 시험시공구간은 크게 저소음포장공법구간과 다양한 보수재 료 및 공법을 적용한 시험시공구간이 콘크리트포장 위 콘크리트 덧씌우기 구간, 콘크리트 포장 위 아스팔 트 절삭 덧씌우기 구간, 아스팔트 교면포장의 재료별 공용성능 분석 구간 등이 선정되어 있다. 저소음포 장공법구간은 다이아몬드 그라인딩 공법구간과 저소음아스팔트포장구간에 대해 공용성 변화추이를 살펴 보았으며 추적조사결과 시공 후 상당기간이 지났음에도 불구하고 현재까지 양호한 상태를 유지하고 있는 것으로 나타났다. 또한 콘크리트포장 위 콘크리트 덧씌우기 구간에서는 현재 국내에 적용사례가 많지 않 아 향후 지속적인 추적조사가 필요할 것으로 사료된다. 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 경우 공용년수가 8년이 지났음에도 불구하고 현재까지 양호한 상태를 유지하고 있는 것으로 나타났다. 아스팔 트 교면포장의 경우 그림 1 및 표 1에서 보는 바와 같이 개질 SMA구간은 현재까지 양호한 상태를 유지하 고 있으나, 에폭시 아스팔트 구간의 경우 2007년 시공이후 2011년까지는 양호한 상태를 유지하다 공용년 수 5년이 지나면서 파손이 급진전한 것으로 나타났다.