PURPOSES : This study evaluates the noise reduction effects of various road paving methods and focuses on low-noise pavements as a cost-effective alternative to sound barriers and tunnels. In addition, this study assesses how noise levels vary with vehicle speed across different paving methods. METHODS : An analysis of variance (ANOVA) was conducted to evaluate the noise performance of different paving methods, and this followed by a post-hoc analysis to examine the differences among the paving methods. Another ANOVA was conducted to evaluate the impact of speed on noise performance. This ANOVA was followed by a post hoc analysis to assess differences by speed. Finally, a covariance analysis was conducted, using speed as a covariate, to evaluate the noise reduction effects of the various paving methods. RESULTS : The results of the analyses showed that noise levels follow the order of General ≈ Non-draining > Single-layer ≈ Doublelayer, thus grouping the paving methods into two categories with significant differences in noise performance. In addition, the noise levels increased with speed, except at 70 and 80 km/h. The covariance analysis resulted in a regression coefficient of 0.267 for speed across all paving methods. A post-hoc analysis grouped the paving methods into three distinct categories: General, Non-draining ≈ Single-layer ≈ Double-layer, with notable noise differences between them. CONCLUSIONS : The analysis of noise performance showed that both the paving method and speed significantly affected the noise levels. The covariance analysis, using speed as a covariate, revealed a consistent regression coefficient of 0.267 across all the paving methods. After controlling for speed, noise differences were observed. The General method showed higher noise levels than did the Non-draining, Doublelayer, and Single-layer methods.

콘크리트 도로포장의 손상은 차량의 이동에 의한 진동, 겨울철 제설제 사용, 동결융해 작용 등이 주요 손상원인으로 나타나고 있다. 이러한 손상을 해결하기 위하여 열화 원인에 능동적으로 대응하는 보수재료 및 방법이 적용되어야 하나, 일반적으로 단면복구, 부분보 수를 반복적으로 사용함으로써, 지속적인 열화 현상의 발생으로 도로포장의 기능을 상실하게 된다. 또한, 기존에 사용되고 있는 보수 재료 중 무기계 보수재료는 폴리머 모르타르, 에폭시수지 모르타르 등이 있다. 이러한 재료는 높은 압축강도를 가지고 있으나, 취성 및 부착력이 약한 단점을 나타내고 있다. 따라서 본 연구에서는 보통포틀랜드시멘트(Ordinary Portland Cement), 칼슘알루미네이트계 재 료인 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate) 및 비정질 알루미네이트(Amorphous Calcium Aluminate)를 사용한 보수 모르타르의 압축강도 및 내동해성을 평가하였다. 보수 모르타르의 압축강도를 분석한 결과, 비정질 알루미네이트를 사용한 보수모르타르의 압축강 도가 보통포틀랜드시멘트 및 칼슘설포알루미네이트를 사용한 보수 모르타르보다 우수하게 나타나는 것을 확인하였다. 한편, 보수 모르 타르의 내동해성 평가는 ASTM C 666 A법에 준하여 실험을 진행하였다. 그 결과, 칼슘설포알루미네이트 및 비정질 알루미네이트를 적용한 보수 모르타르의 상대동탄성계수가 300사이클에서 약 90%이상으로 나타나 보통포틀랜드시멘트를 사용한 보수 모르타르보다 우수한 내동해성을 나타내었다. 따라서, 칼슘설포알루미네이트 및 비정질 알루미네이트를 적용한 보수 모르타르는 우수한 압축강도 및 내동해성을 나타냄으로써 도로포장의 보수재료로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

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.

국내 고속도로의 콘크리트 포장은 줄눈 콘크리트 포장 공법을 주로 적용해 왔으나 잦은 줄눈부 파손으로 인해 최근에는 공용성이 우수한 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)을 확대 적용하고 있는 추세이다. CRCP는 우수한 공용성을 가지고 있지만 다량의 철근 사용으 로 인해 초기 시공비가 높은 단점이 있다. 이러한 CRCP의 단점을 보완하고 공용성을 보다 향상시키기 위해 신개념 철근콘크리트 포 장(ARCP)이 개발되었다. 본 연구에서는 ARCP의 공용성 검증을 위해 고속도로 제14호선 함양~울산 구간에 시공된 ARCP와 동일한 구 간에 시공된 CRCP의 균열조사를 수행하였으며 균열형상 및 균열간격 등을 비교 분석하였다. 분석 결과 ARCP에서 발생한 균열은 CRCP와 비교하여 대부분 직선 형상으로 발생하였으며 균열간격도 보다 균일한 것을 확인하였다. 또한, ARCP에서는 좁은 균열간격, 지그재그 균열, 분리균열 등 부적절한 균열의 발생이 매우 적은 것을 확인하였다. 따라서 ARCP의 균열형상 분석 결과로 보아 ARCP 는 CRCP의 우수한 공용성을 보다 향상시킬 수 있는 공법이라는 것을 검증하였다.

국토교통부는 고속도로 접근성 개선을 통한 지역균형 발전을 위해 남북측과 함께 동서축으로 지속적인 신설 사업을 계획하고 있다. 이에 따라 고속도로 노선의 관리 연장이 증가하고 대부분 산지인 우리나라 지형 특성에 의해 터널 구간도 증가하고 있다. 터널 구간 포장의 경우 환경 조건 등의 영향으로 전이구간에서 파손이 다수 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 장대터널 구간에서 조사된 PMS 데이터를 분석하여 터널 진입 전 후 PMS 조사 인자별 변화를 분석하였다. 분석 조건은 1) 1km 이상의 장대터널 포장상태조사 자료 분석, 2) SD(Surface Distress), IRI(International Roughness Index), HPCI(Highway Pavement Condition Index) 인자 분석, 3) SD 상세 데이터(균열, 패칭, 스폴링 등) 분석이다. 이를 활용하여 터널 진입 전·후 포장 연장 변화에 대한 분석인자별 변화 검토, 터널 진입 전· 후 분석인자별 평균값 변화 비교, 터널 내 포장의 선형 균열, 패칭, 스폴링 파손 상세 검토를 수행하였다. 분석 결과 터널 진입 후 30~40m 까지 변화가 크게 나타나는 것을 확인하였으며, 평균값 비교 결과 SD 값이 진입 전 후 약 66% 차이가 나타난다. SD 상세데 이터 분석 결과는 균열 및 스폴링 파손 등에 대해 100m 구간 내에 약 3.35m2 정도 패칭보수가 이루어졌다. 장대터널의 경우 터널 입 구와 터널 내부의 환경 조건이 상이하여 전이구간에서 터널 내부보다 파손이 다수 나타나는 것을 확인하였다.

겨울철 눈, 결빙 구간의 교통사고는 평시대비 17.6 % 증가 되며, 결빙에 의한 교통사고 비율은 32.5%를 차지한다. 겨울철 교통사고 발생을 저감시키기 위해 친환경제설제의 살포 등 많은 노력을 기울이고 있지만, 염화칼슘과 같은 일반 제설제의 경우 도로구조물의 열화를 촉진하며 차량 부식을 발생시키는 요인이 되고, 열선 설치는 높은 가격으로 인해 일부 위험 구간에 소규모로 설치가 되는 한 계를 갖고 있다. 교통안전 시설 중 하나인 미끄럼방지포장재는 노면의 미끄럼저항력을 높여 주어 자동차의 제동거리를 짧게 하기 위 한 포장시설이며 선형이 불량한 구간, 내리막 구간, 어린이보호구역 등에 설치되어, 미끄럼저항 및 시인성 등의 효과로 인해 교통안전 에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구는 융설기능을 포함한 미끄럼방지포장재에 관한 연구로 미끄럼방지포장재가 자체적으로 융설기 능을 발휘하여 강설 시 조기융설효과를 나타내며 이후 결빙방지 효과까지 발현하여 겨울철 교통안전 확보에 기여하고자 한다.

도심지에 시공된 아스팔트 포장은 교통량 증가와 중차량의 가감속으로 인해 포트홀 및 소성변형 등의 파손이 흔히 발생하고 있다. 이러한 아스팔트 포장의 파손을 최소화하기 위해 콘크리트 포장으로 전환하는 공법인 초속경 시멘트 콘크리트 포장 공법과 프리캐스 트 콘크리트 포장 공법이 있으나 고비용으로 인해 널리 적용하기에는 한계가 있는 실정이다. 최근 서울시에서는 신설 중앙버스정류장 에 현장타설 방식으로 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)을 시공하였다. 본 연구에서는 인력포설 방식으로 시공한 중앙버스정류장의 CRCP에 대한 공용성을 분석하고자 온도계, 균열유도장치, 철근 변형률계, 콘크리트 변형률계, 변위계, 균열계 등을 포함하는 계측시스 템을 구축하였으며 본 논문에서는 이러한 계측시스템에 대하여 기술한다.

Using porous asphalt in order to reduce traffic noise and increase road safety specially in rainy weather is become a time demand now a days. Traditional dense asphalt can not provide a well mannered drain systems, adequate road capacity and noise friendly environment, which can make harm to roadway, property and ultimately to the life. In contrast, porous asphalt provides a environment friendly, cost effective, high skid resistive and well drains pavement with great durability. Additionally, the ability of porous to decrease the number of crashes both in sunny and wet-weather are up to the mark. In this context, investigate the ability of porous asphalt allows for deeper insights into all the mentioned factors, which help to make a durable, time demandable, more safer pavements in the field of pavement engineering. By combining some lab tests, field tests and analyzing the data, this research offers more accurate and reliable results to lead a pavement situation adaptable.

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 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 paper is to evaluate the performance of MAST composite pavement. METHODS : A Testbed with three different sections with varying pavement materials were constructed: Section 1 (MAST(Multi-Layered Asphalt Surface Treatment) Composite Pavement; RCC(Roller Compacted Concrete)+Modified DBST(Double Bituminous Surface Treatment), Section 2 (Aggregate base+Modified DBST), and Section 3 (aggregate base+General DBST). The structural stability and skid resistance were evaluated using LFWD test and sand patch test, respectively. Moreover, laboratory specimens of four different pavement materials (HMA(Hot Mix Asphalt), Gravel base+DBST, RCC+DBST, and RCC+Modified DBST) were fabricated using and the rutting resistance of each pavement type was evaluated using the MMLS3. RESULTS : As a result of the LFWD(Light Falling Weight Deflectometer) test, the elastic modulus of Section 1 was significantly higher compared to the other section with values between 450 MPa to 650 MPa. Meanwhile, the elastic modulus of Section 2 and Section 3 were almost similar from 50 MPa to 150 MPa. Moreover, sand patch test results showed that Section 1 and Section 2 have an excellent surface roughness with values higher than 0.7 mm but Section 3 has a poor surface roughness with MTD(Mean Texture Depth) value of 0.4 mm. Lastly, based on the results of the MMLS3(third scale Model Mobile Load Simulator) test, gravel base+DBST showed the lowest resistance to rutting among the four specimens, and both RCC+modified DBST and RCC+DBST showed good performance up to 600 loading cycles, but the rut depth increased rapidly until 1,000 loading cycles. CONCLUSIONS : MAST composite pavement(RCC+modified DBST) has superior structural stability compared to general DBST pavement (aggregate base+DBST), has excellent skid resistance with values higher than 0.7 mm, and has similar rutting resistance to that of general dense asphalt concrete pavement. Therefore, exhibiting its good performance in both structural and functional aspects, it can be concluded that MAST composite pavement(RCC+modified DBST) can be an effective alternative for pavement material in Southeast Asian developing countries where support for heavy vehicle loads is required and rutting is likely to occur.

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 : The purpose of this study was to improve the performance of concrete pavements by decreasing measurement deviations using an Internet of Things (IoT)-based air content measurement device. METHODS : We calculated the properties of concrete which varied according to the air content. For a low measurement deviation, the concrete pavement performed according to the design standard. To confirm the difference in the performance of the concrete pavement for various air contents, we verified the change in the relative dynamic modulus according to the number of freeze–thaw cycles for each value of the air content. In addition, we analyzed the number of durability cracks according to the freeze–thaw cycles in the field. RESULTS : We confirmed that IoT-based measurement equipment improved the performance of pavements without changing their mixing designs or specifications. We confirmed that the performance of concrete pavements changed even with variations in air content within the range of quality standards. Using IoT-based air content management, we confirmed the reduction in concrete pavement durability cracks without changing the mixing design. CONCLUSIONS : We confirmed that IoT-based air-content management improved pavement performance. The feasibility of extending this concept to manage other concrete properties such as the chloride content should be acknowledged. Future research will require laboratory tests to understand the variation in concrete properties with varying air contents and to consider diverse load conditions.

PURPOSES : The purpose of this study was to evaluate the common performance of asphalt pavements, determine the timing of preventive maintenance, and determine the optimal timing of application of the preventive maintenance methods by analyzing PMS data. METHODS : Using PMS data on asphalt pavement performance on highways, we derived the major damage factors and evaluated them according to the public period and traffic level. Among the factors evaluated, we determined those that could be improved by preventive maintenance, calculated the amount of change annually, and derived the timing of the application of the preventive maintenance method through correlation analysis. RESULTS : Among highway PMS data factors, crack variation was found to affect preventive maintenance, which increased rapidly after five years of performance. Traffic analysis showed that changes increased rapidly in the fifth, sixth, and seventh years when AADT exceeded 20,000, exceeded 10,000, and was under 10,000, respectively. Analysis of the amount of crack variation according to the pavement type showed that crack variation increased rapidly in the overlay section compared to the general AP section. CONCLUSIONS : Crack variation is the performance factor that was expected to be effective in preventive maintenance, and the PMS data showed that the initial application time of the preventive maintenance method varied by one year, depending on the traffic volume.