PURPOSES : The objective of this study is to develop the data driven pavement condition index by considering the traffic and climatic characteristics in Incheon city. METHODS : The Incheon pavement condition index (IPCI) was proposed using the weighted sum concept with standardization and coefficient of variation for measured pavement performance data, such as crack rate, rut depth, and International Roughness Index (IRI). A correlation study between the National Highway Pavement Condition Index (NHPCI) and Seoul Pavement Condition Index (SPI) was conducted to validate the accuracy of the IPCI. RESULTS : The equation for determining the IPCI was developed using standardization and the coefficient of variation for the crack rate, rut depth, and IRI collected in the field. It was found from the statistical analysis that the weight factors of the IPCI for the crack rate were twice as high as those for the rut depth and IRI. It was also observed that IPCI had a close correlation with the NHPCI and SPI, albeit with some degree of scattering. This correlation study between the NHPCI and SPI indicates that the existing pavement condition index does not consider the asymmetry of the original measured data. CONCLUSIONS : The proposed pavement condition provides an index value that considers the characteristics of the original raw data measured in the field. The developed pavement condition index is extensively used to determine the timing and method of pavement repair, and to establish pavement maintenance and rehabilitation strategies in Incheon.

PURPOSES : The purpose of this study is to develop a regression model to predict the International Roughness Index(IRI) and Surface Distress(SD) for the estimation of HPCI using Expressway Pavement Management System(PMS).METHODS : To develop an HPCI prediction model, prediction models of IRI and SD were developed in advance. The independent variables considered in the models were pavement age, Annual Average Daily Traffic Volume(AADT), the amount of deicing salt used, the severity of Alkali Silica Reaction(ASR), average temperature, annual temperature difference, number of days of precipitation, number of days of snowfall, number of days below zero temperature, and so on.RESULTS : The present IRI, age, AADT, annual temperature differential, number of days of precipitation and ASR severity were chosen as independent variables for the IRI prediction model. In addition, the present IRI, present SD, amount of deicing chemical used, and annual temperature differential were chosen as independent variables for the SD prediction model.CONCLUSIONS: The models for predicting IRI and SD were developed. The predicted HPCI can be calculated from the HPCI equation using the predicted IRI and SD.

국내 고속도로 중 약 60%가 콘크리트로 시공되어있으며, 이 중 많은 물량이 설계수명인 20년을 초과하여 공용되고 있는 실정이다. 또한 오랜 기간의 하중 재하로 인해 구조적인 능력이 한계에 이르러 최근 국내 고속도로 포장에서 많은 파손이 발생 되고 있다. 실제로 최근 고속도로 포장의 노후화 및 열화 현상이 지속적으로 빠르게 발생하고 있으며, 보수구간의 재파손 사례 또한 증가하고 있어 이에 대한 대비가 절실히 필요하다. 현재 고속도로의 도로포장은 PMS(Pavement Management System)를 기반으로 한 HPCI(Highway Pavement Condition Index)를 유지보수 우선순위 선정 및 개괄적인 보수공법 결정 등에 기준으로 체택하고 있다. HPCI는 주행 평탄성을 표현하는 지수인 IRI(International Roughness Index)와 포장의 표면에 발생한 손상 량을 표현하는 SD(Surface Distress)로 구성 되어 있다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 포장상태에 영향을 줄 수 있는 다양한 요소들을 고려 한 미래의 IRI와 SD를 예측할 수 있는 모델을 Network Level 차원에서 개발하고자 하였다. 본 연구에서 개발 된 모델은 다양한 요소를 고려하기 위하여 기존의 HPCI에 사용되었던 IRI, SD 이외 포장의 재령, AADT 교통량, 제설제 사용량, ASR 등급, 환경 인자(평균기온, 연교차, 강수량, 강수일수, 눈일수, 신적설, 영하일수)를 고려하여 개발하고자 하였으며, 각 변수들에 대한 통계분석을 실시하여 각 변수들 간의 관계를 분석하고 이를 이용해 IRI와 SD 각각의 예측모델을 개발하였다. 이러한 연구들을 통해 본 연구의 범위 내에서 다음과 같은 결과가 도출되었다. Δ      재령  제설제사용량    연교차  강수일수  신적설  눈일수       여기서, Δ    등급  평균기온  연교차  강수량  강수일수  신적설  눈일수       여기서, Δ의 경우 현재 IRI, ASR 등급, 연교차 순으로 영향을 받았으며, Δ의 경우 연교차, 평균기온, ASR 등급 순으로 영향을 받은 것을 모델을 통해 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 각각의 변수들이 IRI와 SD에 미치는 영향을 파악하여 미래 포장상태를 예측 할 수 있을 것으로 기대된다.

OBJECTIVES : This study develops an evaluation method, which is useful to inspect pavement condition of specific boroughs. This is because pavement condition is broadly divided into five grades via visual inspection, which does not consider the types of deteriorations, and is decided by an investigator having a subjective viewpoint. This visual inspection method is not a satisfactory method for accurate maintenance when various deteriorations occur. METHODS: The performance model considers several factors such as crack, rutting, and IRI. This method is also modified from borough SPI based on SPI (Seoul Pavement Index). Considering limited budget of borough, PI (prediction index) is suggested, which is related to the grade of pavement condition evaluation and type of materials. Practical correlation review is also conducted with statistical verification by using the Monte Carlo simulation. RESULTS: The results of the study show that modified criteria are reasonable. First, the comparison between the visual inspection result and the SPI result indicates that the R-square value is sufficiently high. Second, through the common section, each evaluation method could be compared, and the result shows considerable similarity, which increases when the range is modified. Finally, PI for predicting remaining life and the random number SPI have common parts, which means that each indicator would be adequate to be used as an evaluation method. CONCLUSIONS : Comparison and analysis results show that the developed evaluation method is reasonable for specific boroughs where financial support is inadequate for the evaluation process by using the newer equipment. Moreover, for more accurate evaluation method, previous visual inspection data should be utilized, and the database of inspection equipment have to be collected.

1960년대 고속도로의 등장 이후 급격한 산업화와 더불어 국내의 도로연장과 교통량 및 중차량 비중의 증가, 기후변화로 인한 집중호우 및 강설 등의 요인으로 포장파손이 가속화되고 있으며 도로의 관리연장 및 노후화 비중의 급증으로 인한 도로유지관리 비용은 지속적으로 증가하고 있다. 예로 서울시의 경우, 건설 후 20년 이상으로 노후화되어서 도로유지관리 비용은 2020년 이후에는 도로건설비용을 초과할 것 으로 예상되지만 유지관기 예산은 감소추세에 있어 체계적이고 효율적으로 도로관리를 수행하고자 1999 년부터 도로포장관리시스템(PMS: Pavement Management System)을 도입하여 합리적이고 투명하게 도 로포장유지관리 예산편성을 수행하고 있다. 하지만 서울시의 도로포장유지보수 예산은 포장의 상태가 가 장 나쁜 구간을 우선 보수하는 보수전략(Worst First)으로 파손의 정도가 심한 구간에 절삭 후 고온의 아 스팔트 콘크리트를 생산 및 재포장하는 방법 위주로 진행되고 있어 한정된 도로포장 유지보수 예산 하에 서는 증가되는 노후 및 파손된 도로포장의 상태를 일정한 수준으로 유지하기가 점점 어려워지고 있다. 이 러한 문제점을 해결하기 위하여 서울시는 미국, 유럽 등 선진국에서 보편화된 예방적 유지보수공법을 도 입하여 도로가 파손되기 전에 미리 예방하여 포장수명을 연장하여 예산을 절감하고자 노력하고 있다. 이 에 본 연구는 서울시에서 시범적으로 적용한 예방적 유지보수공법의 공용성을 평가하고 경제성분석을 실 시하여 예방적유지보수공법의 도로포장 수명연장효과와 이에 따른 예산절감 효과를 검토하였다. 서울시 에 시험 적용한 예방적 유지보수 공법의 공용성 및 경제성을 평가한 결과 도로포장의 상태에 적합한 공법 을 적용하면 도로포장의 공용수명을 효과적으로 연장할 수 있는 것으로 평가되었다. 위의 그림 1과 같이 절삭 덧씌우기 포장을 한경우보다 예방적 유지보수를 활용했을 경우 공용수명이 연 장되는 것을 확인 할 수 있으며 현재 단가로는 경제성 이득을 취할 수 없는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구는 예방적유지보수 공법별 공용성에 따른 경제성 확보를 위한 적정단가를 제시하였다.

국내 도로에 적용중인 포장상태지수는 도로관리 기관별로 각자의 목적에 맞도록 지표를 개발하여 사용 중이다. 국도의 NHPCI(National Highway Pavement Condition Index), 고속도로의 HPCI(Highway Pavement Condition Index), 그리고 서울시의 SPI(Seoul Pavement Index)는 각기 다양한 상태의 포장 구간을 선정하고, 구간에 대한 여러 전문가들의 평가를 수렴하기 위해 포장 관리실무자와 산·학·연의 포장 전문가들에 의해 도출되었다는 점에서는 동일하다(서영찬 외, 2008; 조병완 외, 2001; 한국도로공 사, 2013). 그러나 HPCI와 NHPCI는 패널 평가(Panel Rating)와 포장상태 조사결과를 회귀분석하여 모 델식이 개발된 반면, SPI는 일본의 포장상태 지수인 MCI(Maintenance Control Index)를 기본 모델로 사용하고 이를 패널들의 토의를 통해 계수를 수정하는 방식으로 개발되었다는 점에서 차이를 보인다. 이러한 지수들은 도로의 등급에 따라 각각의 목적에 맞는 평가지표로서 작용하는데, 국가전체 차원에 서 보면 도로의 등급에 관계없이 전체도로의 포장상태를 파악하는 것이 필요하다. 즉, 각각의 지수들은 각각의 목적에 맞게 운영하되 상관관계 분석을 통해 다양한 지수들을 하나의 통일된 지표로 나타냄으로서 전체적인 상태파악 및 예산 및 자원분배가 용이하도록 하고 도로이용자 및 관리자 간의 의사소통 수단으 로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 국도 모니터링 시스템(그림 1 참조)의 데이터베이스를 활용하여 동일한 구간에 대해 각 지수를 산출하였다. 국도 모니터링 시스템은 전국의 도로망에서 무작위로 대표구간을 추출(Random Sampling)하여 매년 포장상태 조사를 통해 국도 전체의 포장상태 변화 추이를 감시하는 기능을 하고 있 다. 이를 통해 수집된 자료는 도로관리 정책에 반영되며 네트워크 레벨에서의 포장관리체계(PMS)의 운영 이 가능하도록 데이터베이스를 구축하는데 기여하고 있다(서영찬 외, 2008). 이러한 자료를 통한 분석으 로 국내 실정을 반영한 지수 간 비교가 이루어지도록 하였고 그 결과, 그림 2와 같은 상관관계 분석을 통 해 관계식을 도출하였다.

포장의 합리적 유지관리를 위해서는 기본적으로 포장의 상태를 객관적으로 평가하고, 평가한 자료를 이용하여 경제성 분석을 실시함으로써 최적의 보수공법 및 보수우선순위를 결정해야 한다. 전체적인 포장 상태를 객관적으로 평가하기 위해서는 포장상태 평가지수와 같은 단일화된 평가 기준이 필요하다. 본 연구에서는 우리나라 고속도로 콘크리트 포장에 적합한 포장상태 평가지수를 개발하기 위하여 현장 상세조사 및 포장평가위원회의 평가를 실시하고, 그 결과의 회귀분석을 통해 포장평가지수를 개발하였다. 또한 개발된 포장평가지수를 이용하여 포장유지관리에서 이용되기 위한 보수공법그룹을 제시하였다. 개발된 포장평가지수의 상관계수는 0.68이었으며, 콘크리트 포장평가지수에 사용된 독립변수들은 종단평탄성, 균열, 패칭 등이었다.

포장의 합리적 유지관리를 위해서는 기본적으로 포장의 상태를 객관적으로 평가하고, 평가한 자료를 이용하여 경제성 분석을 실시함으로써 최적의 보수공법 및 보수우선순위를 결정해야 한다. 전체적인 포장 상태를 객관적으로 평가하기 위해서는 포장상태 평가지수와 같은 단일화된 평가 기준이 필요하다. 본 연구에서는 우리나라 고속도로 콘크리트 포장에 적합한 포장상태 평가지수를 개발하기 위하여 현장 상세조사 및 포장평가위원회의 평가를 실시하고, 그 결과의 회귀분석을 통해 포장평가지수를 개발하였다. 또한 개발된 포장평가지수를 이용하여 포장유지관리에서 이용되기 위한 보수공법그룹을 제시하였다. 개발된 포장평가지수의 상관계수는 0.68이었으며, 콘크리트 포장평가지수에 사용된 독립변수들은 종단평탄성, 균열, 패칭 등이었다.