서울시 도로포장은 대부분 30년 이상 노후화된 포장으로서 이미 구조적 손상이 많이 진행된 상태이고, 설계당시의 포장 단면 두께가 현재의 교통량을 반영하지 않아 상당히 부족한 상태이다. 또한 기후변화로 인한 강수량 증가 등 환경적 요인으로 인해 포장 파손이 최근 급격히 증가하고 있다. 현재 서울시 도로포 장의 아스팔트 덧씌우기 평균수명은 평균 6.6년으로서 국도 및 고속도로의 10년에 비해 상당히 짧은 수준 이고 재포장 후 5년 이내에 다시 보수를 해야 하는 조기파손 구간도 전체 구간에서 45%를 차지하고 있다. 덧씌우기 재포장구간의 내구수명을 증대시키고, 조기파손을 억제하기 위해서는 조기파손을 유발하는 원 인에 대한 분석이 필요하다. 이를 통해 단면두께 부족 또는 기층부 손상으로 인해 조기 파손이 유발되는 경우에는 전단면 재포장 및 단면두께 보강을 실시해야 한다. 전단면 재포장 또는 덧씌우기를 시행하기 위 해서는 서울시 자체의 포장단면 설계 기준이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 서울시 도심도로의 교통 및, 재료, 환경 특성 등을 고려하고, 시공여건 등을 감안한 서울형 아스팔트 포장 단면두께 설계기준을 개 발하고자 하며, 아스팔트 포장의 신설과 유지보수 업무에 적용하고자 한다. 이를 통해 아스팔트 포장도로 의 전반적인 공용수명을 연장하고 조기파손의 발생을 최소화하는데 본 연구의 목적이 있다. 본 설계기준은 신설과 재포장을 모두 포함하는 것으로 계획하였으며, 신설포장의 경우 미국에서 최근 개발되어 사용되고 있는 역학적-경험적 설계법을 사용하여 다양한 교통량, 재료특성 및 환경특성 하에 단면설계를 수행하고 이를 통해 교통량 조건 별 표준 설계단면을 개발하였다. 이를 바탕으로 재포장 설계 의 경우에는 기존 포장층의 파손(균열 깊이 및 강성)을 고려하여 재포장 단면두께를 산정할 수 있는 간편 한 설계식을 개발하여 제시하였다. 본 연구를 통해 개발된 설계기준을 검증하기 위하여 다양한 포장단면 에 대한 시험시공을 실시하였고, 향후 지속적인 추적조사를 통한 단면설계 기준을 수정 보완할 계획이다.

현재 서울시의 아스팔트 포장도로의 수명은 20~30년이다. 기존 포장의 지지력에 기반을 둔 덧씌우기 포장의 수명은 이보다 더 짧다. 이에 따른 본 연구는 MEPDG를 활용한 아스팔트 포장 카탈로그 설계법 개발로서 서울형 설계법을 총 3가지 카탈로그(버스전용차로(Ⅰ), 버스전용차로가 운영되는 도로의 일반차 로(Ⅱ), 버스전용차로가 운영되지 않은 도로의 일반차로(Ⅲ))로 분류하여 연구를 진행하였다. 서울시의 각 도로의 종류에 따른 포장 두께는 다음과 같다. 일반차로 약 100mm~260mm를 보이며 130, 160, 180mm가 가장 일반적인 두께로 조사되었다. 반면, 버스전용차로는 약 140mm~290mm를 보 이며 170, 200, 220mm가 가장 일반적인 두께로 조사되었다. 이를 기반으로 본 연구에서는 영국의 포장 설계 카탈로그에 나온 각 도로별 포장두께를 비교하였다. 이를 조사한 결과 현재 한국의 버스전용차로의 아스팔트 포장 두께는 89mm가 부족하고, 일반차로의 아스팔트 포장두께는 84mm가 부족하였다. 덧씌우기 포장의 수명은 서울시의 경우 6.6년이다. 이는 일반국도의 수명인 10년에 비해 3.4년이 짧다. 전체 도로 중 45%가 조시파손이 생기며 이는 4~5년 이내에 발생한다. 조기파손을 구조적인 측면에서 조 사한 결과, 단기 공용성(덧씌우기 수명 5년 미만)의 10개 구간 중 5개의 구간에서 Crack Depth Ratio(CDR)이 1로 조사되었다. 이중 구조적으로 아스팔트 두께가 최대 145mm가 필요한 구간도 있었다. 반면 장기 공용성(덧씌우기 수명 10년 이상)중 가장 큰 CDR 값이 0.6이며 이 중 아스팔트 두께가 최대 95mm가 필요한 구간이 있다. 본 설계법은 도로의 다양한 교통 특색(연간 일일 평균 교통량, 차종별 분포 율 등), 노상층의 상태, 신규재료의 물성값을 MEPDG 프로그램에 활용하여 정립하였다.