국내 고속도로는 아래 fig 1.(left)과 같이 1970년 개통한 경부고속도로를 시작으로 2010년대에 접어들면서 전국에 도로 네트워크를 구성하였다. 최근 노후화된 포장의 증가로 도로 포장 유지관리에 대한 필요성이 증가하고 있으며, fig 1.(right)는 보수 기법으로 아스팔트 덧씌우기의 비율이 약 62%로 지배적인 것을 보여준다. 하지만, 아스팔트 덧씌우기 또는 복합 포장의 부착 상태가 불량할 경우 포장 수명의 최대 80%까지 감소된다는 연구결과가 보고되었음에도(Khweir and Fordyce, 2003), 국내에서는 명확한 평가 기준이 마련되어 있지 않다. 따라서, 본 연구는 기존 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기의 부착 저항성 평가 방법에 대한 기준을 제시하고, 온도와 표면 거칠기에 따른 부착 거동 특성을 정의하였다. 실험 방법으로는 부착 파손의 결정적인 전단 모드에 대하여 평가하였으며, 장비는 Direct Shear Tester를 이용하여 평가하였으며, 실험의 반복성을 향상시키기 위해 포장 거칠기 모사 시편을 제작하여 평가하였다. 평가 결과 온도와 표면 거칠기에 따라 영향을 받는 것을 확인하였으며, 높은 온도에서 낮은 최대 전단강도를 보였고, 표면 거칠기에 따라서는 MTD가 가장 높은 6mm Tinning이 아닌 Undersealing 표면에서 가장 높은 최대 전단강도를 나타내었다. 다음 fig 2.는 다양한 온도에서 표면 거칠기에 따른 전단 거동을 비교한 그래프이다.

PURPOSES : This study focuses on the evaluation of interface performance with varying surface texture and tack coat application in an asphalt overlay. METHODS : The evaluation is carried out in two phases: tracking test and interface bond strength test. Using an image processing tool, tracking test is conducted to evaluate the susceptibility of the tack coat material to produce excessive tracking during application. Using the pull-off test method, the bond strength test is performed to determine the ability of the interface layer to resist failure. RESULTS: Results show that the underseal application yields less tracking compared to other applications. However, the bond strength is barely within the minimum acceptable value. On the other hand, RSC-4 produces higher bond strength for all surface types, but the drying time is long, which produces excessive tracking. CONCLUSIONS: While underseal application may be suitable for a trackless condition, the bond strength is less appealing compared to the rest of the tack applications available. RSC-4 demonstrated a high and consistent bond strength performance, but more time is required for drying to avoid excessive tracking. Tack coat application and surface type combination produce varying results. Therefore, these should be considered when selecting suitable future tack coat application options.

소입경 골재노출콘크리트포장은 콘크리트 포장 시공 시 포장표면에 적정 응결지연제를 분사한 후 표면 모르타르를 제거하여 굵은 골재를 노출시킴으로서 표면조직을 형성하는 공법으로써 기존 콘크리트 포장의 소음문제를 해결할 수 있는 저소음 공법이다. 소입경 골재노출 콘크리트 포장은 강도를 크게 개선할 뿐만 아니라 소음저감 효과 및 우수한 미끄럼 저항성을 확보하여 도로이용자의 안정성을 확보할 수 있는 공법이다. 현재 국외 도로 선진국의 경우 골재노출 포장의 상용화가 이루어진 상태이지만 국내의 경우는 실용화 초기단계이기 때문에 현장적용을 위해서는 국내 여건에 맞는 합리적인 관리 기준이 필요하다. 이를 위하여 소입경 골재노출 콘크리트 포장의 최적배합 및 노출기법 연구, 굵은 골재의 선정 및 입도 설계, 환경하중 저항성 평가 등 실내시험을 수행하였으며, 소입경 골재노출 콘크리트 포장의 시공을 위한 시공 장비를 제작하였다. 따라서 본 연구에서는 시험시공을 통해 도출된 결과와 기존 실내시험에서 도출된 결과를 비교 분석하였으며, 시험시공 분석을 통하여 골재 탈리 방지, 강도 및 내구성 확보를 위한 표준배합을 제시하였다. 환경 및 시공조건이 상이한 3차례 시험시공 구간을 선정하여 시공현장여건에 유동성으로 대처할 수 있는 시공 기술 및 시공 기준을 제시하였다. 또한 장 단기 공용성 평가를 통하여 도로 포장의 기능성 측면에서 우수한 소음저감 및 미끄럼 저항성을 확보할 수 있는 노면조직의 품질관리 기준을 제시하였다.

Isopentenyl diphosphate(IPP) isomerization to dimethylallyl diphosphate(DMAPP) is an important step for the efficient production of isoprenoids such as lycopene, β-carotene, astaxanthin, etc. The type Ⅱ isopentenyl diphosphate isomerase gene from Synechocystis sp. PCC6803(sll1556, Syidi2) was cloned and expressed in Escherichia coli DH5α. When E. coli DH5α harboring lycopene synthesis genes, crtE, crtB, and crtI and mevalonate pathway genes, MvK1, MvK2, and Mvd, was cultured on LB medium containing mevalonate, the strain grew very slowly be due to the toxicity of isopentenyl diphosphate derived from mevalonate. When Syidi2 was introduced to E. coli DH5α harboring the lycopene synthesis genes and mevalonate pathway genes, growth on mevalonate medium was fully restored and the colony showed red color indicating lycopene formation. The growth rate of the mutant strain, E. coli DH5α(idi::Δkm), was very slow because of IPP accumulation and DMAPP deprivation. Ultimately the idi mutant was complemented by introducing the Syidi2 gene.

소입경 골재노출 콘크리트포장은 콘크리트 타설 직후 포장표면에 응결지연제를 살포하여 표면으로부터 2~3mm 정도의 모르타르 경화를 늦추게 한 후 표면의 모르타르 제거를 통해 굵은 골재를 포장표면에 노출시키는 공법이다. 소입경 골재노출 콘크리트포장의 타이어-노면 소음은 일반 콘크리트포장보다 작으면서도 적정한 미끄럼저항을 장기간 유지한다는 장점을 가지고 있다. 성공적인 소입경 골재노출 콘크리트포장의 건설을 위해서는 굵은골재의 최대입경이 적정하여야 하며 적정량의 굵은골재를 포장표면에 균일하게 노출하도록 해야 하기 때문에 이를 위한 적절한 배합과 노출기법의 도출이 요구된다. 본 연구에서는 소입경 골재노출 콘크리트포장의 시험시공을 실시하여 초기 공용성을 평가하였으며, 이를 통하여 적정 강도, 저소음 및 적정 미끄럼저항을 확보함을 확인하였다.

골재노출콘크리트포장은 콘크리트 타설 직후 포장표면에 응결지연제를 살포하여 표면으로부터 깊이 2~3mm 정도의 모르타르 경화를 늦추게 한 후 표면의 모르타르 제거를 통해 굵은골재를 포장표면에 노출시키는 공법이다. 골재노출콘크리트포장의 타이어-노면 소음이 일반 콘크리트포장보다 작으면서도 적정한 미끄럼저항을 장기간 유지한다는 장점을 가지고 있다. 특히 굵은골재가 소입경일수록 소음저감효과가 우수한 것으로 알려져 있다. 성공적인 소입경 골재노출콘크리트포장의 건설을 위해서는 굵은골재의 최대입경이 적정하여야 하며, 적정량의 굵은골재를 포장표면에 균일하게 노출하도록 해야 하며 이를 위한 적절한 배합과 노출기법의 도출이 요구된다. 일반적인 콘크리트포장의 배합기준은 강도설계로 이루어지지만 소입경 골재노출콘크리트포장의 경우 강도뿐만 아니라 소음저감효과, 미끄럼저항을 적절히 발현시킬 수 있는 배합설계를 실시하기 위해서는 강도실험 외에도 노면의 미끄럼저항, 소음을 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 소입경 골재노출콘크리트포장에 대하여 적정 강도를 유지하며 포장표면조직의 소음 저감효과 및 적정 미끄럼저항성을 동시에 만족시킬 수 있도록 표면조직을 형성할 수 있는 최적배합에 대해 제시하였다. 또한 콘크리트포장은 온도, 습도 및 대기환경에 의해 모르타르의 경화속도가 달라지므로 콘크리트의 물리적 성질을 정량적으로 고려한 최적 노출기법이 제시되었다.

골재노출 콘크리트포장은 저소음 포장으로서 유럽, 일본등지에서 성공적으로 사용되어 왔다. 골재노출 콘크리트포장은 콘크리트 표면의 모르타르를 제거하여 표면에 굵은 골재를 노출시키기는 공법이다. 타이어-노면간의 소음을 저감시키는 표면특성도 중요하지만 포장표면이 공용중에 지속적으로 적정한 미끄럼저항을 확보하여야 한다는 점이 간과되어서는 안된다. 반복적인 타이어-노면간 마찰은 표면조직을 마모시켜서 미끄럼저항값을 감소시키게 된다. 골재노출 콘크리트포장의 경우 노면에 굵은 골재가 노출되어 타이어와 접촉되므로 노면에 노출된 굵은 골재의 암종과 형상이 노면마모에 지대한 영향을 미친다. 일반적으로 골재마모특성에 대한 평가시험은 로스앤젤레스시험기에 의한 마모시험과 Accelerated Polishing Machine에 의한 마모시험이 사용되고 있다. 본 연구에서는 다섯 가지 암종의 굵은 골재에 대하여 두 시험법으로 마모를 평가하였다. 실험결과 두 시험법은 실험골재특성뿐만 아니라 마모특성에 따라 상반된 마모저항결과를 도출하였다. 도로노면의 마모는 타이어와 반복된 마찰에 의해 발생하는데 로스앤젤레스에 의한 굵은 골재 마모시험은 굵은 골재의 전체표면과 철구간 충격에 인하여 마모감량이 나타나서 형상에 따라 마모에 대한 저항성을 평가하기 때문에 도로노면의 마모를 파악하기에는 적합하지 않다고 판단된다. 반면에 APM에 의한 굵은 골재 마모시험은 실험법 자체가 노출된 굵은 골재와 타이어의 반복 마찰로 인하여 마모에 대한 저항성을 평가하기 때문에 APM에 의한 굵은 골재 마모시험이 골재노출 콘크리트포장의 노면에 노출된 굵은 골재의 특성에 따른 마모에 대한 저항성을 파악하는데 보다 효과적이라고 사료된다. APM에 의한 마모저항 결과로부터 골재 암종, 비중, 하나 이상의 파쇄면을 가진 골재의 백분률, 편장석 함유율등이 골재의 마모에 중요한 영향을 미친다는 점을 파악할 수 있었다.

노후콘크리트 포장 수명을 연장하기 위한 방안으로 아스팔트 덧씌우기가 일반적이나 반사균열을 억제하기 어렵다는 단점이 있다. 반사균열을 억제하기 위하여 줄눈부 보수, 응력 완화층 설치가 적용되는 경우가 있으나 반사균열의 진전 속도를 늦추는 제한적인 성공을 보여 왔다. 콘크리트포장 슬래브를 원위치에서 파쇄하여 기층재료로 활용하고 그 위에 덧씌우기 포장을 건설하는 러블라이제이션 공법은 기존 덧씌우기 보강 공법을 갖고 있는 반사균열 문제를 완벽하게 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 러벌라이제이션 공법을 적용할 경우 파쇄된 노후 콘크리트 포장층 상부층은 40mm-70mm로 파쇄되나 하부층은 100mm이상 되는 경우가 일반적이다. 국내 고속도로와 같이 상대적으로 두꺼운 콘크리트 포장 슬래브를 사용하는 경우 전체 포장 두께를 파쇄하기에 어려움이 있다. 따라서 파쇄된 노후 콘크리트 포장층이 반사균열을 유발시키지 않는 도로기층으로써의 역활을 확보하기 위한 적정 파쇄 깊이를 파악하기 위하여 본 연구에서는 미국 DOT에서 제안한 일반적인 파쇄규격(40mm-70mm)을 기준으로 파쇄 깊이를 0cm, 10cm, 20cm,로 변화시켜가며 반사균열 실내 모사 실험을 수행하여 반사균열 저항 특성을 분석하고 적정파쇄 깊이를 검토하였다.

Bacillus thuringiensis는 포자형성기 동안에 위생해충이나 농업해충에 독성을 보이는 내독소 단백질을 생성한다. 내독소 단백질의 모기 유충 방제효과를 높이기 위해, 광합성에 관여하는 psbA promoter로 모기 살충성 cry11Aa유전자를 발현하는 pSyn4D벡터를 제작하고, 모기 유충이 먹이로 이용하는 Synechocystis PCC6803에 형질 전환시켰다. 형질 전환체들은 kanamycin이 포함된 배지에서 선발되었으며, 정상적인 생물검정을 통해 형질 전환체 Tr2C를 선발하였다. cry11Aa 유전자는 형질전환체의 genomic DNA에 안정적으로 결합되어 있는 것을 PCR을 이용하여 확인하였다. 형질전환체 Tr2C는 약 72-kDa크기의 Cry11Aa 단백질을 발현하였으며, 작은빨간집모기(Culex tritaeniorhynchus) 3령 유충과 중국얼룩날개모기(Anopheles sinensis) 3령 유충에 75%가 넘는 살충력을 보였다. 모기 유충에 대한 형질전환체의 반수치사시간(LT)은 작은빨간집모기 유충과 중국얼룩날개모기 유충에 대해 각각 2.1일과 0.7일이었다. 이상의 결과들은 형질전환체 Tr2C가 모기 유충방제에 유용하게 이용될 수 있음을 보여준다.