본 실험에서는 실제 원수와 모사 원수를 이용하여 유기막(PES, PVDF 및 PTFE)을 이용하여 재질에 따른 막오염 특성을 분석하고자 하였다. 먼저 원수를 운전압력 1kgf/cm2로 여과하였다. 재질별 소요된 여과 시간은 약 5분, 약 13분, 약 17분으로 각각 나타났다. 또한 모사 원수 실험을 진행하였고, 원수 실험과 동일한 결과를 나타냈다. Jucker 와 Clark(1994)에 따르면 소수성 재질의 막이 유기물 흡착에 의한 Flux 감소가 크다고 보고하였고, 본 실험에서도 소수성 재질의 막이 높은 Flux 감소율을 나타났다. 실험 결과를 통해 막 재질 특성이 조류 유입에 따른 Flux 감소율에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 본 연구는 환경부의 “환경정책기반공공기술개발사업”으로 지원받은 과제입니다.

PURPOSES: The permeable pavement type has been rapidly developed for solving problems regarding traffic noise in the area of housing complex and heavy rainwater drainage in order to account for the climate change. In this regards, the objective of this study is to figure out the characteristics of pavement types. METHODS: The laboratory test for deriving optimum asphalt content (OAC) was conducted using the mixtures of the permeable asphalt surface for the pavement surface from Marshall compaction method. Based on its results, the pavement construction at the test field was conducted. After that, the site performance tests for measuring the traffic noise, strength and permeability were carried out for the relative evaluation in 2 months after the traffic opening. The specific site tests are noble close proximity method (NCPX), Light falling deflectometer test (LFWD) and the compact permeability test. RESULTS : The ordered highest values of the traffic noise level can be found such as normal dense graded asphalt, drainage and porous structure types. In the results from LFWD, the strength values of the porous and drainage asphalt types had been lower, but the strength of normal asphalt structure had relatively stayed high. CONCLUSIONS: The porous structure has been shown to perform significantly better in permeability and noise reduction than others. In addition to this study, the evaluation of the properties and the determination of the optimum thickness for the subgrade course under the porous pavement will be conducted using ground investigation technique in the further research.

최근에는 도심지 개발에 따른 지표면 포장률 증가로 인해 불투수면적의 증가하여 지하수의 고갈, 도시형 수해 증가 등의 문제가 발생하고 있다. 투수성 포장기법은 대표적인 저영향개발적용 기술 중 하나인 친환경 포장 공법으로 물순환 체계의 개선을 통한 환경 개선 효과와 더불어 차량 주행소음의 감소, 열섬 현상 완화, 미끄럼 저항의 향상 등 다양한 기능을 얻을 수 있으며 국내외 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 일반도로는 한국형 포장설계법을 적용하여 설계를 하게 되어 있으나, 현재 투수성 아스팔트 도로를 설계를 위한 지침은 제시되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 국내외 선행 연구 조사 및 검토를 통해 투수성 아스팔트 포장 설계인자 및 구조 설계방법을 제안하고자 한다. 선행 연구 조사 결과, 투수성 포장 구조설계는 AASHTO 1993 설계법을 적용하여 수행하고 있는 것으로 확인되었다. 투수성 포장 설계인자 중 투수성 아스팔트 포장재료의 상대강도계수를 제안하였고, 한국형 설계법에서 고려하고 있는 도로설계등급을 고려하여 교통량 산정하는데 적용하였다. 또한, 투수성 콘크리트 포장설계를 위한 지지력 복합계수를 한국형 설계법에서 적용한 방법을 활용하여 구조 설계에 고려하였다. 이러한 설계인자를 고려하고 경제성을 고려한 최적 포장 두께를 산정하기 위한 최적화 알고리즘을 적용설계를 할 수 있는 PerPaveDesign 프로그램을 그림 1과 같이 개발하였다.

OBJECTIVES : The objective of this research is to determine the moisture resistance of the freeze-thaw process occurring in low-noise porous pavement using either hydrated-lime or anti-freezing agent. Various additives were applied to low-noise porous asphalt, which is actively paved in South Korea, to overcome its disadvantages. Moreover, the optimum contents of hydrated-lime and anti-freezing agent and behavior properties of low-noise porous asphalt layer are determined using dynamic moduli via the freeze-thaw test. METHODS: The low-noise porous asphalt mixtures were made using gyratory compacters to investigate its properties with either hydratedlime or anti-freezing agent. To determine the dynamic moduli of each mixture, impact resonance test was conducted. The applied standard for the freeze-thaw test of asphalt mixture is ASTM D 6857. The freeze-thaw and impact resonance tests were performed twice at each stage. The behavior properties were defined using finite element method, which was performed using the dynamic modulus data obtained from the freezethaw test and resonance frequencies obtained from non-destructive impact test. RESULTS: The results show that the coherence and strength of the low-noise porous asphalt mixture decreased continuously with the increase in the temperature of the mixture. The dynamic modulus of the normal low-noise porous asphalt mixture dramatically decreased after one cycle of freezing and thawing stages, which is more than that of other mixtures containing additives. The damage rate was higher when the freeze-thaw test was repeated. CONCLUSIONS : From the root mean squared error (RMSE) and mean percentage error (MPE) analyses, the addition rates of 1.5% hydrated-lime and 0.5% anti-freezing agent resulted in the strongest mixture having the highest moisture resistance compared to other specimens with each additive in 1 cycle freeze-thaw test. Moreover, the freeze-thaw resistance significantly improved when a hydrated-lime content of 0.5% was applied for the two cycles of the freeze-thaw test. Hence, the optimum contents of both hydrated-lime and anti-freezing agent are 0.5%.

최근 아스팔트 포장의 개･보수 및 각종 관로 교체공사 시 발생하는 폐아스콘 발생량이 매년 증가하고 있다. 이러한 폐아스콘을 100% 순환골재로 재활용함은 물론 아스팔트 가열시 CO2 발생현상과 지하수자 원 고갈 등의 경제적․환경적 문제점을 해결하기 위한 투수성 포장재료의 제조를 통해 탄소배출량 저감, 지 하수자원 보존 및 집중호우로 인한 도심지 침수 방지에 효과적일 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 상온에서 순환골재를 재활용하기 위해여 사전 실험으로 도출된 최적의 MMA 수 지 결합재와 폐아스콘 순환골재를 전량 활용한 투수성 상온 재생아스팔트 혼합물의 물리･역학적 성능, 내 구성능 분석 및 현장 시험시공을 통한 적용성을 평가하였다. MMA계 수지 결합재와 폐아스콘 순환골재를 활용한 배합의 최적조건에서 마샬안정도는 14,280N, 흐름 값은 23.5(1/10mm)로 나타나 KS F 2385『투수성 아스팔트 혼합물』의 품질규정의 목표치를 만족하였다. 공극률 및 투수계수는 각각 평균 20.44%, 0.94 cm/sec로 측정되었다. 폐아스콘 순환골재의 입도분포 특 성에 따라 각 공시체 별로 차이를 있으나 현재 국내의 투수성 아스팔트 혼합물의 기준치를 모두 안정적으 로 만족하였다. 또한 25℃ 상온에서 변형률과 동적안정도가 평균 각각 1.21mm/min 및 4,070회/mm로 나타났으며, 공시체의 파괴는 작으며 투수성 포장재료로 가능할 것으로 판단된다. 폐아스콘 순환골재와 MMA계 수지를 이용한 투수성 상온 재생아스팔트 시험시공 후 재령별 코어채취 및 안정도를 측정한 결과, 상온 아스팔트의 품질시험 재령인 10일의 경우에는 공시체가 완벽히 하부까지 채취할 수 있었으며 채취한 공시체의 마샬안정도 및 흐름값이 12,420N과 25.6(1/10mm)로 투수성 아스팔 트 조성물의 KS 기준을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 시험시공 이후 3개월간 포장면을 모니터링 한 결과, 포장체의 균열 및 파손은 관찰되지 않았으며, 골재의 박리가 일어나는 현상 또한 보이지 않아 기존 의 기술로 포장된 면의 성능과 유사한 것으로 현장 성능이 우수한 것으로 판단된다. 한편, 시험시공 포장 체의 현장 투수성능을 시험한 결과 포장체의 투수량이 1,622(mL/15s) 이상으로 매우 우수한 것으로 사료 되며 투수성 포장체로서 성능이 충분한 것으로 판단된다.

A rapid urbanization has increased the portion of paved layer that results in the change of water circulation system. This change leads to frequent events of flooding, drought, and urban heat island. To resolve these issues, permeable pavement system based on Low Impact Development (LID) concept is being applied to international urban areas. Therefore it is necessary to establish a rational design procedure for the permeable pavement system that reflects our environmental conditions. iDue to inherent characteristics of permeable pavement system, water infiltrates thorough the layers so it may reduce the bearing capacity of sub-layers. In this study, an effort was made to investigate the effectiveness of geogrid reinforced crushed stone subbase layer based on field experimental program along with a limited numerical analysis. It reveals that geogrid reinforced sections improve the bearing capacity by close to 20%. In addition, a light weight deflectomenter (LWDT) appears to be promising for the compaction quality control of crushed stone subbase layer in order to construct qualified permeable pavement systems.

최근 급격한 도시화 및 산업화로 인한 불투수층의 증가로 물순환 체계가 파괴되고 그 결과 홍수피해해, 지하수고갈, 하천의 건천화 등의 문제가 발생하고 있다. 이 문제를 해결 하고자 저영향개발(low impact development, LID)개념을 도입한 투수성 포장체 및 설계에 대한 연구가 진행되고 있다. 투수성 포장 특 성상 우수의 유입이 예상되며 이에 따르는 포장체 하부층의 지지력 감소에 의한 구조적 건전성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 하부 보조기층의 지오그리드 보강 유무에 따른 구조적 안정성을 검토 현장 실험을 통해서 검증해 보고자 한다. 지오그리드 보강위치, 지오그리드 종류, 지오그리드 유무 에 대 한 각각 다른 시험 포장체 4개소를 시공하여 실험을 진행하였다. 보조기층은 일반 혼합골재 대신 투수성이 높은 쇄석을 사용하였고, 평판재하시험 ․ 동평판재하시험을 통 하여 쇄석보조기층 지오그리드 보강 효과를 검증하고자 한다.

PURPOSES: It is theoretically well known all over the world, that porous hot mixed asphalt (HMA) with hydrated Lime improves moisture and rutting resistance, and reduces pothole occurrence frequency, as well as the life cycle cost (LCC). METHODS : Addictive in the two different formations of the liquid anti-stripping Agent and powder Hydrated-Lime was applied in this investigation in order to obtain relatively clear results according to their types and conditions. Firstly, the moisture conditions were set, and applied to the porous HMA mixtures with hydrated lime (anti-stripping agent). Next, it was followed by a non-destructive test with the application of three freeze-thaw cycles, which were individually carried out thrice to compare the results of the dynamic moduli. Lastly, the hydrated lime effect related to moisture sensibility to porous HMA has been verified through the analysis of the modulus results regarding the change rate of dynamic modulus per n-cycle. RESULTS: It is clear from this investigation, that the dynamic modulus is inversely proportional to the change in temperature, as the graph representing the rigidity of the thermorheologically simple (TRS) material showed gradual decline of the dynamic modulus with the increase in temperature. CONCLUSIONS: The porous HMA mixture with the anti-stripping agent (hydrated Lime) has been found to be more moisture resistant to freezing and thawing than the normal porous HMA mixture. It is clear that the hydrated lime helps the HMA mixture to improve its fatigue resistance.

PURPOSES: This study aims to evaluate the runoff reduction with permeable pavements using the SWMM analysis. METHODS: In this study, simulations were carried out using two different models, simple and complex, to evaluate the runoff reduction when an impermeable pavement is replaced with a permeable pavement. In the simple model, the target area for the analysis was grouped into four areas by the land use characteristics, using the statistical database. In the complex model, simulation was performed based on the data on the sewer and road network configuration of Yongsan-Gu Bogwang-Dong in Seoul, using the ArcGIS software. A scenario was created to investigate the hydro-performance of the permeable pavement based on the return period, runoff coefficient, and the area of permeable pavement that could be laid within one hour after rainfall. RESULTS : The simple modeling analysis results showed that, when an impervious pavement is replaced with a permeable pavement, the peak discharge reduced from 16.7 m3/s to 10.4 m3/s. This represents a reduction of approximately 37.6%. The peak discharge from the whole basin showed a reduction of approximately 11.0%, and the quantity decreased from 52.9 m3/s to 47.2 m3/s. The total flowoff reduced from 43,261 m3 to 38,551 m3, i.e., by approximately 10.9%. In the complex model, performed using the ArcGIS interpretation with fewer permeable pavements applicable, the return period and the runoff coefficient increased, and the total flowoff and peak discharge also increased. When the return period was set to 20 years, and a runoff coefficient of 0.05 was applied to all the roads, the total outflow reduced by 5195.7 m3, and the ratio reduced to 11.7%. When the return period was increased from 20 years to 30 and 100 years, the total outflow reduction decreased from 11.7% to 8.0% and 5.1%, respectively. When a runoff coefficient of 0.5 was applied to all the roads under the return period of 20 years, the total outflow reduction was 10.8%; when the return period was increased to 30 and 100 years, the total outflow reduction decreased to 6.5% and 2.9%, respectively. However, unlike in the simple model, for all the cases in the complex model, the peak discharge reductions were less than 1%. CONCLUSIONS : Being one of the techniques for water circulation and runoff reduction, a high reduction for the small return period rainfall event of penetration was obtained by applying permeable pavements instead of impermeable pavement. With the SWMM analysis results, it was proved that changing to permeable pavement is one of the ways to effectively provide water circulation to various green infrastructure projects, and for stormwater management in urban watersheds.

경실 목본으로 발아가 잘 안 되는 황근 종자를 농황산으로 경피파상처리를 한 후 표준발아시험을 실시하여 발아의 최적온도를 규명하고자 하였다. 종자의 불투수성 해소를 위한 황산처리시간은 20~30분 처리가 가장 적합한 것으로 나타났고 20분이나 30분 처리 모두 29℃에서 가장 높은 발아율을 나타내었다. 그러나 30분 처리의 경우 부패묘가 많고 발아속도지수 또한 낮아 20분 처리가 적정한 것으로 나타났다. 농황산에 20분간 처리한 후 수세하여 29℃에서 발아시켰을 때 경실종자수와 부패종자수가 적으며, 치상 8일 째에 72%의 높은 발아율을 보였다. 발아율과 발아속도를 동시에 나타내는 발아속도지수도 29℃에서 가장 높게 나타났다. 이로서 29℃는 다른 온도에서 보다 가장 빠른 시간 내에 가장 높은 발아율을 보이므로 황근 종자의 발아최적온도라고 할 수 있겠다.

국내 투수 콘크리트 포장을 시공할 시 발생하는 주요 문제점으로는 포장의 다짐도 만족과 다짐형식 및 방법에 의해 표면 공극 막힘 현상이 발생하는 현상을 꼽을 수 있다. 본 연구는 이에 투수성 콘크리트 포장 을 다짐할 시 다짐 에너지의 영향과 다짐 롤러 타입이 공극막힘에 미치는 영향을 실험적으로 규명하고 그 에 따른 개선책을 제시하는 것에 목적을 두었다. 본 연구를 수행하기 위해 두 가지 실험을 진행하였다. 첫 번째, 하중 유도 진동 실험을 실시하여 동일한 크기의 하중을 재하하는 조건 하에 서로 다른 진동시간을 설정하여 다짐 에너지의 영향을 확인하였다. 두 번째, 실제 포장 슬래브를 모사하여 형식이 다른 다짐롤 러를 적용하여 표면 공극 막힘이나 압축강도, 마모저항성 그리고 투수계수를 측정하여 다짐에 의한 성능 변화를 비교하였다. 실험 결과는 다음과 같다. 다짐 에너지가 증가할수록, 단위중량과 압축강도는 증가하나, 공극률과 투수 계수는 감소하는 경향이 나타났다. 물 분사를 실시하면서 철제 표면을 가진 다짐롤러로 다짐을 진행하였 을 시에는 물/시멘트 비의 변화로 인하여 시멘트 페이스트가 발생하여 표면 공극 막힘 현상이 발생하였 다. 그러나 반면 롤러 표면을 오일로 코팅하였거나 고무 롤러를 적용하여 다짐을 실시한 경우, 슬래브 표 면 공극 막힘률이 기존 방법을 사용하였을 시보다 상당히 개선되었으며 시편의 압축강도와 마모저항성 및 투수 성능에 있어서도 더욱 높은 결과치를 나타내었다.

현재 각 시·도 지차체의 국도 70%이상이 불투수성 면적이며, 불투수성 면적의 증가는 우천 시 수막현 상으로 인한 교통사고, 도시형 우심 피해 증가, 하천수의 감소, 지하수의 고갈 등의 물 순환 문제와 열섬 현상을 발생시키는 주요 원인으로 지목받고 있다. 이러한 시점에서 투수성 포장은 도로 및 보도에 사용이 많이 이루어 졌으나 기존의 밀입도 포장에 비해 인위적으로 형성시킨 공극으로 인하여 강우 및 강설 등에 의한 수분이 투수성 포장을 자유롭게 이동할 수 있어 수분손상에 의한 포장체의 변형 및 처짐으로 골재의 박리·박락 현상과 균열 및 포트홀 등으로 포장이 파손되는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 한편, 실온에 서 사용이 가능한 메틸메타아크릴수지(MMA: Methyl Methacrylate Reactive Resin)는 낮은 온도(영하 30℃)에서도 작업이 가능하며 염화칼슘 등의 유입에도 손상 없이 견디는 내화학성 및 내염성을 가지고 뛰 어난 접착성을 가지고 있다. MMA 수지의 경우 에폭시 수지 및 우레탄 수지와 같은 액체기와 액체 경화제 로 구성되어 있는 여타 반응성 수지와 달리 상온에서 사용가능한 결합재에 적용할 경우 MMA 수지와 분 말경화제의 배합 및 사용량에 대한 특성을 명확히 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 폐아스콘 순환골재를 전량 활용한 투수성 재생아스팔트 제조를 위한 MMA 수지 상온 재 생아스팔트용 결합재 개발에 앞서 MMA 수지 및 경화제의 종류에 따른 배합의 중합열과 경화속도를 분석 하여 기초자료로 활용하고자 한다. 실험 결과, 단일형 MMA 수지의 경우 경화제의 B.P.O 농도가 높고, 첨가량이 증가할수록 중합열은 증가 하였으며, 경화시간은 단축되는 경향을 보였다. B.P.O 농도 50%의 경우 2%~4%첨가량의 경화시간은 26~40분, 중합열은 82.4℃~94.6℃로 안정적인 중합 반응을 보였으며 5%의 시편에서는 100.4℃의 높은 중 합열이 발생하여 이에 따른 자동가속화반응으로 인한 점도 증가로 기포가 발생하여 공극이 생기는 현상이 발견되었다. B.P.O 농도 40%의 경우 2%~5%첨가량의 경화시간은 23~52분, 중합열은 77.6℃~98.5℃ 안 정적인 중합 반응을 보였다. 하지만 B.P.O 농도 50% 및 40% 모두 첨가량 1%이하에서는 반감기가 길어짐에 따라 단위 시간당 생성되는 자유라디칼의 수가 작아지면서 입자 핵생성 기간이 길어져 반응 초기에 생성된 입자 핵들이 화합하여 성장할 확률과 중합속도 또한 낮아지게 되어 경화시간이 60분 이상 증가하였으며 중 합열 또한 61.5~65.3℃로 낮게 나타났다. 상도형 MMA 수지의 경우 경화시간은 22~30분, 중합열은 59. 1℃~64.2℃로 농도와 첨가량에 의한 차이는 크지 않았으며, 단일형 MMA 수지에 비해 빠른 경화시간과 낮 은 중합열로 안정적인 중합반응을 보였다. 하지만 경화제 4%이상 첨가할 경우에는 농도에 관계없이 중합열 이 감소하여 10℃이상의 차이를 보였으며, 이는 경화제의 첨가량이 증가하면서 분자간의 응집력으로 인하여 균일한 분산이 이루어지지 않아 MMA 수지와 중합반응이 제대로 이루어지지 않은 것으로 판단된다.