Effective mixing of different-sized aggregates in mobile asphalt plant dryers is crucial for ensuring high-quality, consistent asphalt production. This study explores the application of spatial analysis techniques, particularly the Discrete Element Method (DEM), to understand and optimize the mixing process of aggregates in drum dryers. The research emphasizes the importance of proper mixing to achieve uniform moisture removal and heating across various aggregate sizes. Larger aggregates heat more slowly, while finer particles risk overheating or being carried away by air currents, necessitating careful management of the mixing process. Using LIGGGHTS, an open-source simulation framework, we conducted DEM simulations to analyze the spatial distribution and behavior of aggregates within a 3D model of a drum dryer. The study considered multiple factors affecting mixing efficiency, including drum inclination, rotational speed, and aggregate feeding frequency. Results indicate that the rotational speed of the drum dryer has the most significant impact on mixing effectiveness. The DEM simulations provided valuable insights into particle movement, heat transfer, and potential segregation issues within the dryer. Further investigations into additional factors that may influence aggregate mixing in drum dryers is recommended, paving the way for improved efficiency and quality in asphalt manufacturing.

현재 도로포장 유지보수 과정으로부터 노화된 폐 아스팔트가 발생하며, 순환 아스팔트로서 재활용하기 위해 아스팔트 오일을 첨가제 등과 함께 혼합하여 노화된 아스팔트의 성상 회복 및 유동성을 개선하여 도로포 장 재료로 활용하고 있다. 또한 아스팔트 오일의 사용은 저온영역의 성능 개선에도 영향을 미쳐 개질아스팔트 제작에도 활용하고 있으며, 개질 아스팔트는 SBS(Styrene Butadiene Styrene), SBR(Styrene Butadiene Rubber)등 고무계열의 폴리머와 오일 등을 원 아스팔트에 혼합하여 아스팔트 바인더의 공용성을 향상시키는 기술로서 폴리머는 아스팔트의 고온 영역의 물성, 오일은 저온영역의 물성을 개선하는데 사용된다. 이 중 폴 리머에 관한 연구는 활발히 이루어지고 있는 반면 아스팔트에 사용하는 오일에 관한 연구는 상대적으로 연 구가 부족한 실정이다. 따라서 오일의 사용으로 인한 아스팔트의 물성 변화에 관한 실험적인 검토가 필요 하다고 판단된다.

최근 국내는 이상기후에 따른 극심한 폭염이 지속되고 있으며, 잦은 국지성 호우로 인한 도로 공용수명을 현저히 단축시키고 있다. 국지성 호우 시, 도로 위 유수량의 급격한 증가는 도로 포장체 내 균열, 공극, 신축이음부를 통한 수분 침투를 가속화 한다. 이와 더불 어, 중차량의 교통하중이 반복적으로 지속 될 경우, 포장체 내부의 골재-바인더 간 결합력이 저하되어, 포트홀, 소성변형, 골재비산 등 의 포장 파손을 야기한다. 국내의 일반국도 및 고속도로에서는 아스팔트 노면 위 포트홀, 함몰, 국부적 균열 등의 파손이 발생 시, 일반적으로 파손부를 절삭 · 제거하고, 상온 또는 가열, 중온 아스팔트 혼합물로 유지보수를 수행한다. 하지만 파손부에 임시방편으로 긴급 보수재를 사용할 경우, 지속적인 강우와 차량의 교통하중으로 인해 골재와 바인더 간 결합력을 약화시키고, 신·구 포장 경계면의 부착강도가 저하되어 보수 부위가 쉽게 파손되는 문제가 발생하고 있다. 이는 고속 주행 차량의 안전을 심각하게 위협하는 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 방수 · 부착성이 우수한 과립형 구스 매스틱 아스팔트 혼합물(Granular Guss Mastic Asphalt Mixture, 이하 GGM-AM) 을 이용해 소파 보수재료서의 적용성을 검토하기 위해 내구성능에 대한 실내 기초물성실험 결과를 비교 · 분석하였다.

최근 국내는 이상기후에 따른 극심한 폭염이 지속되고 있으며, 잦은 국지성 호우로 인한 도로 공용수명을 현저히 단축시키고 있다. 국지성 호우 시, 도로 위 유수량의 급격한 증가는 도로 포장체 내 균열, 공극, 신축이음부를 통한 수분 침투를 가속화 한다. 이와 더불 어, 중차량의 교통하중이 반복적으로 지속 될 경우, 포장체 내부의 골재-바인더 간 결합력이 저하되어, 포트홀, 소성변형, 골재비산 등 의 포장 파손을 야기한다. 국내의 일반국도 및 고속도로에서는 아스팔트 노면 위 포트홀, 함몰, 국부적 균열 등의 파손이 발생 시, 일반적으로 파손부를 절삭 · 제거하고, 상온 또는 가열, 중온 아스팔트 혼합물로 유지보수를 수행한다. 하지만 파손부에 임시방편으로 긴급 보수재를 사용할 경우, 지속적인 강우와 차량의 교통하중으로 인해 골재와 바인더 간 결합력을 약화시키고, 신·구 포장 경계면의 부착강도가 저하되어 보수 부위가 쉽게 파손되는 문제가 발생하고 있다. 이는 고속 주행 차량의 안전을 심각하게 위협하는 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 방수 · 부착성이 우수한 과립형 구스 매스틱 아스팔트 혼합물(Granular Guss Mastic Asphalt Mixture, 이하 GGM-AM) 을 이용해 소파 보수재료서의 적용성을 검토하기 위해 내구성능에 대한 실내 기초물성실험 결과를 비교 · 분석하였다.

포트홀은 아스팔트 도로 위에서 반복적인 하중으로 인해 일부가 떨어져 나가며 발생하는 패임을 의미한다. 포트홀은 습기에 취약해 특히 장마철에 큰 영향을 받으며, 이로 인해 대형교통사고와 높은 개보수 비용이 발생한다. 매년 포트홀 로 인한 피해와 사고는 언론을 통해 지속적으로 보도 되고 있다. 이러한 피해를 최소화하기 위해서는 사고가 발생하기 전 적절한 시기에 포트홀이 보수되어야 한다. 이를 위해서는 정확한 포트홀 면적 탐지가 선행되어야 한다. 포트홀 면적 의 정확한 탐지는 도로포장의 유지관리 및 보수 전략 수립에 매우 중요한 과정이다. 이에 따라 본 연구에서는 2,086의 포트홀 이미지를 기반으로 학습하고 탐지하였다. 비정형 탐지에 최적화된 Mask R-CNN을 활용하여 포트홀의 전체적인 면적을 탐지하였으며, 탐지 정확도를 높이기 위해 SwinT 백본 네트워크를 사용하였다. 그 결과, 90% 이상의 높은 정확 도로 포트홀의 면적을 탐지하였다. 추후 이 연구를 바탕으로 적절한 시기에 개보수 시기를 예측하여 포트홀로 인한 피해 와 사고를 줄이는 데 기여할 것이다.

일반 가열 아스팔트 혼합물 생산 시 높은 온도로 이산화탄소 및 대기오염물질이 발생함으로써, 유럽 및 선진국들은 탄소배출 저감 이 가능한 중온 아스팔트(warm mix asphalt, WMA)를 사용하는 추세이다. 아스팔트 콘크리트의 생산온도를 낮출수록 이산화탄소 발생 량과 연료 소비량을 저감시킬 수 있어 중온 아스팔트 콘크리트에 대한 수요성은 증가하고 있으나 국내외로 중온 아스팔트 콘크리트의 생산온도는 120℃의 한계성을 극복하지 못하고 있는 실정으로 120℃ 이하의 생산기술을 확보하기 위해서는 기능성 개질재 제조기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 110±10℃의 생산온도에서 저온화 고분자형 개질재를 첨가하여 폴리머 개질 저온 아스팔트(Polymer Cool Mix Asphalt, PCMA)를 생산하였으며, PCMA 혼합물의 마샬안정도, 공극률, 동적안정도 및 인장강도비 등을 시험 평가하여 10년 이상의 공용 내구연한 확보를 확인하였다. 또한, 일반 가열 아스팔트 혼합물, 타사 중온화 첨가제를 적용한 아스팔트 혼합물 및 PCMA 혼합물의 비교평가를 실시하였으며 PCMA 혼합물의 피로균열지수(Cracking Tolerance Index) 및 노화계수(Aging Coefficient)가 비교적 매우 우수한 것으로 나타났다. 2024년 8월, 베트남 바리어붕따우성에서 PCMA 혼합물 생산 및 시공을 실시한 결과, 목표 생산온도인 110±10℃의 조건을 확보하였으며, 현장 포설시에도 특이사항 없이 시공이 완료되었다.

일반적인 택코트용 유화아스팔트는 도로 포장면에 살포되고 양생되는 과정에서 공사차량 및 포설장비 타이어에 쉽게 들 러붙어서 포장면의 코팅막 훼손과 같은 심각한 문제를 일으킬 뿐 아니라, 접착력과 전단강도가 약하여 상하 포장층간 부 착력 저하로 균열, 포트홀, 밀림과 같은 포장도로 조기 파손의 주요 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 택코트 시공 후 양생시간을 현저히 단축시키고 공사차량 통행에 의한 접착 처리면 훼손을 최소화하여 아스팔트 포장의 조기 파손을 방지할 뿐 아니라, 포장체의 장기 공용성능을 크게 향상시키는 초속경성 타이어 미부착 택코트 유화아스팔트 개발과 이를 고속도로 현장에서 적용한 사례에 대해 소개하고자 한다. 해당 기술은 택코트 훼손방지 기능 외에도 폴리머가 함유된 아스팔트를 적용하여 부착강도가 매우 우수하며, 배수성 포장, SMA 포장, 교면 포장 등 특수포장의 공용성 증진효과가 큰 것으로 나타났다. 양생시간 또한 크게 단축되어 1액형 택코트의 경우 30분 이내에 양생이 되며, 양생 촉진제를 적용하는 2액형 택코트는 5분 내에 양생을 완료 시킬수 있어서, 시공시간 단축을 통한 조기 교통개방을 가능하게 한다. 해당 기술은 국토교통부 개질 유화아스팔트 품질기준인 RS(C)-PG70T 규격을 만족하였고, 타이어 부착률이 약 1.5% 대로 우수한 것으로 나타났다. 고속도로 현장 적용성 평가 결과, 양생시간이 5분 이내로 확인되었으며, 시공 후 현장 코어 시편 확인 결과, 택코트층이 잘 보전되어 있었으며, 포장층간의 결합력이 우수하게 유지되었다. 따라서 고속도로 뿐만 아니라 서울시와 같은 도심지 및 택코트의 충분한 양생시간을 확보하기 어려운 아스팔트 유지보수 공사에 본 기술을 적용하는 것은 매우 효과적일 것으로 판단된다.

지속저인 산업발전은 화석 연료사용과 에너지 사용을 증가시켰으며, 각 국가별 온실가스 배출은 증가하고 있는 실정이다. 국제사회는 지구 온난화 방지를 위해 1997년 교토 의정서를 채택하였고, 이산화탄소(CO2) 순 배출량 0을 목표로 하여 자체적으로 온실가스 배출 목표를 정하고 실천하고자 2015년 '파리기후변화협정'을 채택하였다. 우리나라는 2015년 '파리기후변화협정' 체결 후 2030년까지 2017년 총 배출량 대비 24.4 % 감축을 목표로 설정하였다.(외교부, 2020) 국내 사회 각 분야에서는 온실가스 감축을 위해 노력하고 있으며, 도로분야에서는 온실가스 저감을 위한 환경친화형 도로 설계와 시 공기술 개발을 위한 연구들이 검토되고 있다. 그 중 가열 아스팔트 혼합물 제조 시 사용되는 기존의 연료(중유, 벙커씨유, 정제유 등) 를 상대적으로 탄소배출량이 적은 연료(LPG, LNG)로 전환하거나, 플랜트 생산온도를 낮추어 사용되는 연료를 저감하는 방법 등 다양 한 연구를 진행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 일반 가열 아스팔트 혼합물보다 약 50℃ 낮은 상태에서 생산할 수 있게 도와주는 탄소저감형 첨가제를 적용 한 저가열 아스팔트의 특성을 파악하고자 하였다. 기본 물성시험으로는 연화점, 신도, 회전점도를 시험하였으며, 공용성 등급 시험을 통하여 PG 등급을 확인하였다. 또한 기존에 상용화된 제품과 차이를 보기 위해, 첨가제가 투입되지 않은 일반 아스팔트와 중온 첨가 제 2종(고상형, 액상형)이 적용된 중온 아스팔트도 동일한 시험을 진행하였고, 저가열 아스팔트와 비교·분석 하였다.

도로 포장 기술이 발달함에 따라 내구성 확보 등의 구조성능 중심에서 이용자의 승차감 및 소음 저감 등의 기능성 중심으로 변화하 고 있다. 최근 도로 소음에 대한 민원이 증가하고 있고 도로 소음으로 인한 피해를 보상하라는 판결 사례도 증가하고 있다. 이러한 문 제를 해결하기 위해 차량 소음 저감 효과가 우수한 저소음 포장을 적용하고 있다. 본 연구에서는 저소음 배수성 포장과 저소음 비배 수성 포장의 내구성 및 공용성을 평가하였으며, 기대수명 예측을 위해 국내에 있는 배수성 8종, 비배수성 3종의 제품을 이용하여 실내 성능 평가를 수행하였다. 국토교통부의 "아스팔트 콘크리트 포장 시공 지침(2021)"의 배수성 포장 품질기준 및 비배수성 혼합물에 대 한 품질기준에 따라 시험을 진행하였다. 아스팔트 혼합물의 생산, 저장, 운반 및 포설 시 아스팔트의 흘러내리는 양이 적합한지를 평 가하기 위해 드레인다운 시험을 진행하였고, 배수성 혼합물의 골재 비산 저항성을 평가하기 위해 칸타브로 손실률 시험을 진행하였다. 또한 포장의 수분 저항성을 평가하기 위해 인장강도비(TSR) 시험과 소성변형 저항성을 평가하기 위해 동적안정도 시험을 진행하였다. 이후, 배수성 포장의 투수 성능을 평가하기 위한 실내투수계수 시험을 진행하였고, 저소음 포장의 소음 저감 성능을 평가하기 위해 임 피던스 관을 이용한 흡음률 시험을 진행하였다. 시험 결과 모든 종류의 혼합물이 품질기준을 통과하여 충분한 기초 성능을 가지고 있 는 것으로 나타났고, 흡음률 시험의 경우 배수성 혼합물이 평균 0.779, 비배수성 혼합물이 평균 0.638의 흡음계수를 나타내었다. 배수 성 혼합물과 비배수성 혼합물의 평균 공극률은 각각 19.3%, 3.2%로 배수성 혼합물이 비배수성 혼합물에 비해 많은 공극률을 가지고 있어 소음 저감 성능이 비배수성에 비해 우수한 것으로 판단하였다.

인도네시아는 전 세계에서 여섯 번째로 많은 탄소 배출국으로, 2023년 기준 약 729 MtCO₂를 배출하며 아세안 국가 중 가장 높은 배출량을 기록하고 있다(Global Carbon Atlas). 이러한 탄소 배출은 주로 화석연료 사용과 산림 벌채로 인해 발생한다. 인도네시아 정부 는 파리기후협정에 따라 2030년까지 온실가스 배출을 29% 감축하는 목표를 설정했으며, 이를 달성하기 위해 다양한 저탄소 기술 도입 이 필수적이다. 특히, 도로 건설 분야에서는 탄소 저감과 시공 효율성을 동시에 향상시킬 수 있는 중온 아스팔트(Warm Mix Asphalt) 기술이 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 인도네시아에 적합한 중온 아스팔트 기술의 적용 가능성을 평가하기 위해, 국내 골재와 중온첨가제를 사용하여 인도 네시아 현지 바인더(IN 6070, 침입도 60-70)와 국내 아스팔트 바인더(PG64-22, 침입도 60-80)를 각각 비교 분석하였다. 인도네시아 시방 기준에 따라 배합설계를 수행하였으며, 합성입도는 인도네시아 시방기준과 유사한 입도(WC-2)를 적용하였다. 또한 현지 바인더와 국내 바인더를 비교하여 성능 차이를 분석하고, 중온첨가제를 사용한 경우와 그렇지 않은 경우의 혼합물 특성도 평가하였다. 아스팔트 바인더 시험 결과, 인도네시아 바인더는 국내 바인더와 유사하였으며, 중온첨가제를 적용한 경우 점도가 모두 낮아지는 경 향을 보였다. 혼합물 시험 결과(국내 골재 사용) 두 바인더 모두 유사한 성능을 나타냈으며, 중온첨가제를 사용한 경우 가열 아스팔트 대비 약 30℃ 낮은 온도에서도 공극률이 유사하였고, 품질 기준을 모두 만족하였다. 향후 인도네시아의 골재와 바인더에 국내 중온첨 가제를 적용한 시험 결과가 본 연구와 유사하게 나타난다면, 국내 중온첨가제를 인도네시아 도로 건설에 적용할 수 있을 것으로 판단 된다.

온실가스 배출량을 최소화하기 위하여 가열 없이 생산이 가능한 상온 아스팔트 포장 공법도 2000년 초부터 개발되어 활용되고 있으 나, 기술적 한계로 인해 성능 확보가 어려워 대부분 기층용으로 활용중에 있다. 상온 아스팔트 혼합물은 유화아스팔트를 사용하는데 양생하는 동안 혼합물 내부에 있는 물이 증가됨에 따라 혼합물 내부의 높은 공극률이 발생하게 되어 포장의 성능을 확보하는데 한계 가 있다. 따라서 본 연구에서는 유화 아스팔트 내 아스팔트 고형분 함량을 증가시켜 물 함량을 최소화함으로서, 양생시간을 단축하고 낮은 공극률 확보를 통한 상온 아스팔트 혼합물의 성능의 변화를 평가하였다. 시험결과, 고형분 함량이 변화에 따라 공극률 및 간접인 장강도, 터프니스 물성이 변화가 나타났다. 하지만 고함량 고형분의 유화 아스팔트를 상온 아스팔트 혼합물에 적용하기 위해서는 최적 함수비 결정방식 및 양생방식 등에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 나타났다.

한국 고속도로 포장은 1970년 경부고속도로 건설을 시작으로 많은 발전을 이루었으며, 최근 도로이용자에게 쾌적한 도로를 제공할 수 있는 배수성 아스팔트 포장에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 한국 고속도로 배수성 아스팔트 구간에 대한 시공목적별, 신설과 유지보수 등을 구분하여 배수성 아스팔트 포장 적용현황을 분석하였다. 또한, 적용된 배수성 아스팔트 포장의 교통량을 조사 분석하였으며, 효율적인 교통량 그룹 선정 방법을 제시하였다. 고속도로에 적용된 배수성 아스팔트 포장의 전주기 평가를 위해 평가항 목을 제시하였다. 내구성평가 항목으로는 포장상태평가지수와 표면조도를 선정하였다. 기능성 평가 항목으로는 내부 공극 막힘여부를 확인할 수 있는 현장투수, 미끄럼저항지수, 포장노면과 타이어에서 발생하는 도로소음원 평가를 위한 도로소음을 선정하였다. 그리고 조사 항목들에 대한 배수성 아스팔트 포장의 전주기 평가를 통해 각각 조사 항목에 대한 정량적 분석평가를 수행하여 도로소음도 예 측식을 제안하였다.

국제사회의 기후변화 대응 노력은 2020년대에 접어들면서 ‘탄소중립(carbon neutrality)’ 또는 ‘넷제로(net-zero)’라는 장기 목표를 토대로 국가별 정책을 추진하고 있다. 도로분야의 경우, 선진국에 비해 도로건설 사업이 많은 개발도상국가를 중심으로 탄소배출 저감 정책을 이행하기 위해 아스팔트 포장 공사시 발생하는 탄소배출을 저감할 수 있는 그린 도로건설 기술 도입에 공감하고 있다. 본 연구에서는 한국에서 개발한 K-Low Carbon 기포 아스팔트 기술(기포 아스팔트 발생 설비 기술 및 기포 아스콘 생산 기술)을 인도네시아에 최적화 하기 위해 인도네시아에서 사용하고 있는 원유 정제 아스팔트 바인더와 천연 아스팔트 바인더를 기포 아스팔트로 생산하고 기포 아스 팔트 바인더의 침임도 및 연화점을 측정하여 기포 아스팔트 발생 전·후 아스팔트 바인더의 물리적 특성 변화 여부를 평가하였다. 인도 네시아 원유 정제 아스팔트 바인더의 침입도는 63, 연화점은 52로 측정되었으며 천연 아스팔트 바인더의 침입도는 55, 연화점은 54로 측정되었다. 기포 아스팔트 바인더 발생 후에 원유 정제 아스팔트 바인더의 침입도는 65, 연화점은 51로 측정되었으며 천연 아스팔트 바인더의 침입도는 56, 연화점은 53으로 측정되었다. 아스팔트 바인더의 물리적 실험 결과, 인도네시아 아스팔트 바인더를 기포 아스 팔트로 생산할 경우, 일시적으로 부피는 증가하지만 아스팔트 바인더의 물리적 특성에는 변화가 발생하지 않는 것으로 평가 되었다. 향후, 인도네시아 기포 아스팔트를 사용하여 혼합온도 및 다짐온도를 낮춘 중온 기포 아스팔트 혼합물에 대한 품질 및 온도저감 효과 등을 연구를 수행해야 할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 온도 반응형 발열 아스팔트 포장 공법 개발을 위하여 온도 반응형 신소재의 아스팔트 적용 방안과 이를 아스팔트 재 료에 적용하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 발열 아스팔트 포장에 적합한 상변화 온도 범위에 따른 PCM 재료 선정 및 아스팔트 재 료에 적용하기 위한 캡슐화 방안을 검토하고 다양한 소재를 활용한 캡슐화된 PCM 신소재(ePCM)를 제작하였다. 이에 대한 발열 특성 및 물리적 특성 평가를 수행하였다.

2022년 기준 국내 폐타이어 발생량은 약 37만톤으로 그 중 88.9% 인 약 32만 9천톤이 재활용되는 것으로 조사되었다. 하지만 이 중 약 75%가 시멘트소성로용 등 열이용 분야에 사용되었다. 폐타이어는 대부분 고무와 플라스틱으로 이루어져 있기 때문에, 고온에서 분 해되면서 다양한 유해가스와 오염물질이 발생할 수 있고, 이러한 공해물질은 적극적으로 관리되지 않으면 대기오염, 수질 오염 등 다 양한 환경문제를 발생시킬 수 있다. 때문에 친환경적이고 지속적인 재활용에 대한 필요성이 대두되고 있다. 폐타이어 고무 분말을 아스팔트 혼합물의 골재 일부로 치환하여 재활용하는 접근 방식은 환경에 미치는 영향을 완화할 뿐만 아니라 천연 자원의 고갈 측면에서도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다. 따라서 타이어분말을 아스팔트 혼합물에 적용하는 것은 환경 문제를 해결하고 자원 효율성을 높이는 두 가지 이점을 가지고 있다. 폐타이어 분말을 아스팔트 바인더와 아스팔트 혼합물에 적용할 경우 미치는 영향을 평가하기 위하여 TTI의 반사균열 저항성 시험, FN Test를 진행하였다.

산업화와 도시화로 인한 도로건설, 산업단지, 주거단지의 개발 등으로 인해 인공적으로 훼손된 비탈면들이 발생하고 있다. 이러한 비 탈면은 겨울철 동결융해나 여름철 집중호우로 인해 붕괴가 발생할 수 있으며, 최근 기상이변으로 인한 국지성 호우 또한 비탈면 붕괴 위험을 높이고 있다. 본 연구는 유화 아스팔트를 비탈면 식생 구성에 적용하였을 때, 유화 아스팔트가 식생에 미치는 영향 및 현장 적 용 가능성을 평가하고 실험결과와 시험시공을 바탕으로 최적 유화 아스팔트 함량을 구하는 것을 목적으로 하여 연구를 수행하였다. 유화 아스팔트가 식생에 미치는 영향을 평가하기 위해 유화 아스팔트 적용 유무, 적용 방법, 적용 함량을 달리하여 실험을 수행하였다. 현장 적용성을 평가하기 위해 발아평가 실험, 보습 성능평가, 강우 모사실험 및 토양오염공정 시험을 수행하였으며, 시험시공 및 이미 지 분석을 통해 식생의 녹화 정도를 평가하였다. 시험결과 유화 아스팔트는 비탈면 식생 구성에서 발아율과 보습 성능을 향상시키며, 종자의 고정 및 강우에 의한 침식을 방지할 수 있을 것으로 판단하였다. 다만, 유화 아스팔트의 함량이 높을수록 녹화율 및 양이온치 환용량이 감소하는 것으로 나타났다.

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.

Evaluating the performance of asphalt concrete using CT scanning has become an essential area of research due to its potential to revolutionize the way we assess road materials. Traditional methods often require destructive sampling, which can damage infrastructure and offer limited insight into the material's internal structure. In contrast, CT scanning provides a non-destructive, highly detailed analysis of asphalt's internal features, such as air voids, aggregate distribution, and binder coverage, all of which are critical to its durability and performance. Additionally, the ability to create 3D models from CT scans allows for deeper insights into factors like void connectivity and aggregate bonding, which directly affect the lifespan of pavements. By combining CT imaging with advanced data processing techniques, such as deep learning, this research offers more accurate and reliable methods for optimizing asphalt mix designs, ultimately leading to longer-lasting roads, reduced maintenance costs, and more sustainable construction practices.

최근 시멘트 콘크리트 포장의 아스팔트 덧씌우기 포장을 유지보수 공법으로 채택할 경우 반사균열이 다수 발생하여 유지보수 비용 증가로 이루어지고 있다. 반사균열 발생일 지연시키기 위하여 다양한 재료 및 공법을 사용하고 있으나 이에 대한 효과를 정확하게 평 가하는 시험방법 및 평가기준이 미비한 상태이다. 미국에서도 반사균열 문제로 인하여 유지보수 비용이 급격히 증가하고 있으며, 아스 팔트 함량을 높게 하고 개질제 및 그리드를 사용하여 반사균열 발생을 지연시키려는 노력을 하고 있다. 미국 및 선진국에서는 반사균열 평가 시험법으로 Texas Overlay Tester를 범용으로 사용하고 있으며, 반사균열 저항성 평가에 유일무 이한 장비로 알려져 있다. 최근 93%에 이르는 하중 감소율에 도달하는 하중 재하횟수 시험에 시간적 노력과 편차가 크다는 논란이 재 기되어 1000회 까지만 수행하여 균열발생(crack initiation)과 균열전파(crack propagation) 특성울 계산하여 보다 역학적인 방법에 의한 반 사균열 저항성 평가가 시도되고 있다. 밀입도, PSMA, 구스, 그리드 보강 아스팔트 혼합물에 대한 Overlay Tester를 이용하여 반사균열 수행을 수행하였으며, 이에 대한 균 열발생과 균열 전파 특서을 정량화 하여 비교 분석을 실시하였다.

PURPOSES : This study aimed to develop a quantitative structure property relationships (QSPR) model to predict the density from the molecular structure information of the asphalt binder AAA1, a non-full connected structure mixed with a total of 12 molecules. METHODS : The partial least squares regression (PLSR) model, which models the relationship between predictions and responses and the structure of these variables, was applied to predict the density of a binder with molecule descriptors. The PLSR model could also analyze data with collinear, noisy, and multiple dimensional independent variables. The density and additive-free AAA1 binder’s molecule systems generated by an asphalt binder’s molecules-related study were used to fit the PLSR model with the molecular descriptors produced using alvaDesc software. In addition to developing the relationship, a systematic feature selection framework (i.e., the V-WSP- and PLSR-modelbased genetic algorithm (GA)) was applied to explore sets of predictors which contributed to predicting the physical property. RESULTS : The PLSR model accurately predicted the density for the AAA1 binder’s molecules using the condition of the temperature and aging level (R2 was 0.9537, RMSE was 0.00424, and MAP was 0.00323 for the test data) and provided a set of features which correlated well to the property. CONCLUSIONS : Through the establishment of the physical property prediction model, it was possible to evaluate the physical properties of construction materials without limited experiments or simulations, and it could be used to comprehensively design the modified material composition.