도로 관리는 교통 시스템과 국가 경제에 중대한 영향을 미치며, 이에 따라 도로 유지관리는 시민들의 삶의 질을 향상시 키는 데 중요한 역할을 한다. 따라서 체계적인 유지관리는 도로 안전성과 경제적 효율성을 높이는 데 필수적이다. 기존 의 도로 관리 방식은 대부분 반응적이며, 종이 문서를 기반으로 이루어져 정보 손실, 데이터 손상, 검색의 어려움 등의 여러 제한점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 3D 모델과 관련 데이터를 일대일 매핑하여 자 동으로 입력할 수 있도록 하는 BIM (Building Information Model)을 활용한 접근 방식을 제안한다. 본 연구는 주로 BIM 생성을 위해 널리 사용되는 Autodesk Revit을 활용하여 3D 도로 모델을 생성하고, 도로의 손상 정보 (길이, 폭, 보수 면 적, 보수 부피, 유지보수 이력 등)를 통합 관리하는 방법을 연구한다. 하지만 Revit은 디지털 정보를 3D 모델에 자동으로 가져오는 기능이 없기 때문에, Visual Programming 도구를 이용하여 유지관리 기록 정보를 BIM으로 자동 입력하는 방 법을 개발하였다. 이를 통해, 사용자가 특정 도로 손상 모델을 선택하면 해당 손상의 통합 이력을 표시할 수 있는 새로 운 통합 이력 관리 시스템을 구축하였다. 이러한 접근 방식은 종이 문서 기반의 기록 방식에서 발생하는 데이터 손상, 기록량 증가, 특정 데이터 검색의 어려움 등의 문제를 해결할 수 있으며, 신속하고 정확한 의사 결정을 지원한다. 본 연 구는 BIM을 활용한 도로의 통합 이력 관리 시스템 구축을 통해 새로운 방향성을 제시한다.

국제사회는 1992년 유엔기후변화협약(UNFCCC), 1997년 교토의정서, 2015년 파리협정, 2018년 IPCC ‘1.5℃ 특별보고서’ 채택을 통하여 온실가스 감축 목표를 세워 기후 문제에 대응하고자 하였다. 이러한 흐름에 대한민국은 2020년 ‘2050 탄 소중립 선언 및 비전을 선포하였고, 2021년 탄소중립기본법을 제정하였다. 이중 도로 건설도 환경영향평가의 대상으로 설정하여 인프라 시설물의 탄소중립에 노력을 기울이고 있다. 하지만 2011년 국토교통부의 ‘시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인’ 외 구체적인 생애주기 분석 방법이 부재한 상황이며 기수행된 연구에서는 전과정이 아닌 특정 수명주기에 집중하였던 단점이 존재하였다. 특히 수명주기 중 사용단계는 시설물 이용, 유지관리, 에너지 및 용수 사용 등의 내용을 포함하며 2023년 세계 경제 포럼은 사용단계의 탄소배출량이 평균적으로 전체 탄소배출량의 70%를 차지한다고 발표하였 기 때문에 사용단계의 탄소배출량을 산정하는 것은 중요하다. 따라서 본 연구에서는 국제 표준 ISO 21930:2017의 전과정 평가 LCA(Life Cycle Assessment) 방법과 국토교통부의 ‘시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인’을 따라 국내 탄소배출 계수를 기반으로 도로건설 전과정의 생애주기 구분을 하였고, 탄소배출량을 산정하였다. 이를 통해 국내 환경영향평가 방법의 보완에 기여하고자 한다.

도로 주행 시 차량의 제동거리 확보와 곡선부 주행 안전성은 도로 설계에서 중요한 요소이며, 강우로 인해 형성되는 수 막은 타이어와 노면 간 마찰력을 저하시켜 제동거리를 증가시키고 주행 안전성을 저해하는 요인으로 작용한다. 기존 도 로 설계에서는 습윤 상태에서의 마찰계수를 기준으로 하지만, 측정 방식마다 수막두께 기준이 상이하여 적용에 한계가 있다. 본 연구에서는 RRL 및 Gallaway 수막두께 예측 모델을 활용하여 다양한 도로 및 기상 조건에서의 수막두께를 예 측하고, 실측 실험을 통해 신뢰도가 높은 모델을 선정한 후, Gallaway의 마찰계수 예측식을 적용하여 강우강도, 배수 거 리, 포장 경사, 노면 조직 깊이, 타이어 트레드 깊이에 따른 마찰계수 변화를 분석하였다. 연구 결과, 강우강도가 증가하 고 배수 거리가 길어질수록 수막두께가 증가하면서 마찰계수가 감소하는 경향을 보였으며, 반대로 포장 경사와 노면 조 직 깊이가 증가할 경우 배수 성능이 향상되어 수막두께가 얇아지고 마찰계수가 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 마찰 계수 변화는 도로 안전성에 직접적인 영향을 미쳐, 강우가 심한 조건에서는 제동거리가 길어지고 곡선부에서는 더 큰 반 경이 필요해지는 것으로 분석되었다. 특히 설계속도가 높은 구간이나 수막두께가 깊이 형성되는 구간, 타이어 트레드 깊 이가 얕은 경우 현행 도로 설계 기준이 요구하는 정지 시거를 충족하지 못하는 사례가 발생하였으며, 곡선부에서도 동일 한 문제점이 확인되었다. 결과적으로 강우 조건을 반영한 도로 설계 기준의 보완이 필요하며, 배수 성능을 강화하고 마 찰력 저하를 방지할 수 있는 포장 기법을 적용하는 것이 요구된다. 또한, 강우 시 주행 안전성을 확보하기 위해 동적 속 도 제한 시스템 도입 및 유지관리 체계를 강화하고, 강우 조건을 고려한 정지 시거 및 곡선 반경 설계 기준을 마련함으 로써 도로 안전성을 향상시킬 필요가 있다.

This study evaluates adhesion strength under various conditions to ensure adhesion performance during asphalt-pavement maintenance. The adhesion performance of a tack coat varies under various conditions. Therefore, to evaluate its curing behavior, several tests, i.e., evaporation residue rate, tracking, tack-lifter, and shear bond strength tests, were conducted based on the type, amount, and curing time of the tack coat.The result of the evaporation residue rate test shows that, except for the SSC tack coat, RSC-4 and modified tack coats require similar curing times, even though the modified tack coats have a lower moisture content. Additionally, based on the evaporation residue rate, the tracking and track-lifter test results show that approximately 75% curing is required to prevent the loss of the tack coat during asphaltpavement maintenance. After maintenance work is completed, the shear bond strength was measured to evaluate the curing properties of the tack coat. The results show that the amount applied, curing degree, and shear bond strength are proportional, whereas the modified tack coat indicate a significant difference in the strength increase rate depending on the curing degree. Additionally, when dust is attached to the surface of the tack coat, the difference in strength exceeds 20%, depending on the attachment ratio.To achieve the best adhesion performance by the tack coat during maintenance work, the loss of the tack coat should be prevented by implementing the exact curing time determined experimentally, regardless of whether the tack coat is modified, and the surface where the tack coat is applied should be cleaned before application.

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.

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.

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.

Evaluation of low temperature performance of asphalt mixture is significant not only for mitigating transverse thermal cracking but also for preventing potential traffic accidents. In addition, the engineers in pavement agency need to inform the proper pavement section where urgent management is needed. Since early 2000, Korea Expressway Corporation Research Division (KECRD) developed an 3D Pavement condition Monitoring profiler vehicle (3DPM) to survey expressway pavement surface condition precisely. The management of whole expressway network became more precise, effective and efficient than before due to application of 3DPM and HPMS. One thing recommended is: performing extensive mechanical test and corresponding data analysis work procedure to further strengthen the feasibility of current 3DPM approach and HPMS. In this paper two activities were considered: first, the pavement section where the urgent care is recommended is selected by means of 3DPM approach. Then asphalt mixture cores were acquired on that specified section then low temperature fracture test: Semi Circular Bending (SCB) test, was performed. The mechanical parameters, energy release rate and fracture toughness were computed then compared. It is concluded that the current 3DPM approach in KEC can successfully evaluate and analyze selected pavement condition. However, more extensive experimental works are needed to further strengthen the current pavement analyzing approaches.

인공지능(Artificial Intelligence, AI)은 1950년대 초기개념과 이론을 앨런 튜링이 튜링 테스트를 제안하여 기계가 인간과 같은 수준의 지능을 가질 수 있는지 대한 질문을 던지면서 시작되었다. 1980년대부터 특정 분야의 전문 지식을 모방하여 지원하는 AI 시스템인 전 문가 시스템이 부상하기 시작하면서 Machine Learning이 중요성을 얻기 시작하였다. 특히, Decision Tree, Clustering 그리고 Neural Network Algorithm 등이 연구되기 시작하였다. Clustering 기법은 다양한 분야에서 통계분석에 사용되는 자료를 정제하기 위한 비지도 학습 중 하나로, 군집화 알고리즘을 사용하여 자료의 값(Pointer)들을 특정 그룹으로 분류하는 방법이다. 이러한 Clustering을 활용하여 기존 데이터에서 숨겨진 데이터들의 특성을 파악할 수 있으며, 일정 패턴이나 특징을 가진 데이터들끼리의 군집화를 할 수 있게 된다. 이러한 클러스터링은 다양한 산업 분야에서 적용 및 활용하고 있다. 산업화 이후 미국, 벨기에 등 많은 나라에서 효율적인 도로 관 리를 위해 자국의 특성에 맞는 Pavement Management System (PMS)를 운영하고 있지만 현재 많은 분야에서 적용하고 있는 AI를 활용한 사례가 매우 드물다. 한국에서도 수십년 동안 국토교통부와 한국도로공사에서 PMS를 이용하여 도로를 관리해 왔으며, 최근에 는 몇 개 지자체에서 PMS를 도입하였다. 하지만 한국에서는 오랜 PMS 운영 경험에도 불구하고 AI를 활용하지 않고 전통적 방법인 회귀모형을 활용하여 개발한 공용성 예측모형을 사용하고 있기 때문에 그 성능이 떨어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 Machine Learning Clustering 기법을 PMS 자료에 적용이 가능한지 확인하였다. 공용성 예측모형의 종속변수인 Performance Factors와 독립변 수인 Influencing Factors 간의 상관성을 확인할 수 없는 경우 클러스터링을 적용하여 종속변수와 독립변수 간의 상관성을 분명히 나 타내고 회귀분석이 가능하도록 하였다. Delaunay Triangulation을 적용하여 인천광역시 기상관측소의 삼각망을 형성하였다. 삼각망의 각 꼭짓점과 도로 각 지점 간의 거리에 대하여 Inverse Distance Weighted 방법을 적용하여 도로 각 구간의 PMS 자료와 영향인자를 매칭하였다. 클러스터링 기법을 원자료에 적용한 결과 공용성인자와 영향인자 간의 상관성이 분명해졌다. 또한, 클러스터링 이전과 이 후 자료의 확률밀도함수의 분포를 비교하여 클러스터링 이후의 자료가 이전의 대해서 대표성을 갖고 있는지 확인하였다.

In the contemporary era, 3D printing technology has become widely utilized across diverse fields, including biomedicine, industrial design, manufacturing, food processing, aerospace, and construction engineering. The inherent advantages of automation, precision, and speed associated with 3D printing have progressively led to its incorporation into road engineering. Asphalt, a temperature-responsive material that softens at high temperatures and solidifies as it cools, presents distinctive challenges and opportunities in this context. For the effective implementation of 3D printing technology in road engineering, 3D printed asphalt (3DPA) must exhibit favorable performance and printability. This requires attributes such as good fluidity, extrudability, and buildability. Furthermore, materials utilizing 3DPA for crack repair should possess high viscosity, elasticity, toughness, superior high-temperature stability, and resistance to low-temperature cracking. These characteristics ultimately contribute to enhancing pavement longevity and ensuring worker safety.

In order to prevent early distress in asphalt pavement and save on subsequent operational and maintenance costs, modifying asphalt is an effective approach. Styrene–butadiene–styrene (SBS) block copolymers, due to their excellent physicochemical properties, have become a mature and widely used asphalt modifier. Carbon nanotubes (CNTs) possess advantages such as a large specific surface area and high modulus, which, when incorporated into asphalt, can enhance its deformation resistance. To analyze the effect of incorporating CNTs on SBS-modified asphalt (SBS-A), this study analyzed the influence of different CNT concentrations on the high and low-temperature performance and aging properties of SBS-A through penetration, softening point, ductility, dynamic shear rheometry, and short-term aging tests. The optimal CNT concentration was determined to be 1.0%. Furthermore, the changes in the modified asphalt during the aging process were analyzed using infrared spectroscopy.

PURPOSES : The purpose of this study is to provide basic data to improve the service life of asphalt pavement using basalt aggregate in Jeju Island by evaluating the performance of asphalt pavement through analysis of material and structural aspects. METHODS : To evaluate the performance of Jeju Island's asphalt pavement, cracks, permanent deformation, and longitudinal roughness were analyzed for the Aejo-ro road, which has high traffic and frequent premature damage. Cores were collected from Aejo-ro sections in good condition and damaged condition, and the physical properties of each layer were compared and analyzed. In addition, plate cores were collected from two sections with severe damage and the cause of pavement damage was analyzed in detail. RESULTS : About 45% of the collected cores suffered damage such as layer separation and damage to the lower layer. The asphalt content of surface layer in the damaged section was found to be 1.1% lower on average than that in the good condition section, and the mix gradations generally satisfied the standards. The density difference between the cores of each layer was found to be quite large, and the air voids was found to be at a high level. CONCLUSIONS : Test results on the cores showed that, considering the high absorption ratio of basalt aggregate, the asphalt content was generally low, and the high air voids of the pavement was believed to have had a significant impact on damage. High air voids in asphalt pavement can be caused by poor mixture itself, poor construction management, or a combination of the two factors. Additionally, the separation of each layer is believed to be the cause of premature failure of asphalt pavement.

PURPOSES : This study is aimed to economic analysis of the ferronickel slag pavement method carried out to suggest the necessity of developing ferronickel slag pavement technology. METHODS : A life cycle cost analysis of the application of the Ferronickel Slag pavement method and the cutting + overlay pavement method was performed to compare the economic indicators and greenhouse gas emissions for each pavement method. RESULTS : As a result of the analysis, regardless of the Ferronickel Slag mixing rate, if the common performance of the Ferronickel Slag pavement method is the same or superior to the existing pavement method, it is more economical than the existing pavement method. Furthermore, the lower the maintenance cost of the Ferronickel Slag pavement method, the higher the economic feasibility due to the high Ferronickel Slag mixing rate. Greenhouse gas emissions can be reduced from at least 9% to up to 53% through the application of the Ferronickel Slag pavement method, except for some scenario analysis results. CONCLUSIONS : This study provided that the Ferronickel Slag pavement method was superior to the existing pavement method in terms of economic and environmental aspects. Therefore, it was found that the objective justification of developing road pavement technology using Ferronickel Slag was secured.