2020년 국토교통부에서는 ‘결빙 취약구간 평가 세부 배점표’에 의하면, 전국의 고속국도 및 일반국도를 대상으로 결빙 취약 구간 464 개소를 선정하여 관리중에 있다. 그러나 감사원은 2020년 진행한 주요 사회기반시설(도로ㆍ고속철도) 안전관리실태 감사에서 결빙 취 약 구간 선정 시 터널 입출구부 등 결빙위험이 큰 구간이 도로포장 홈파기 대상구간에서 누락된 점을 지적하였다. 이러한 근거로 결 빙에 취약한 터널 입ㆍ출구에서 결빙사고가 우려되는 등 ‘겨울철 도로교통 안전 강화대책’의 실효성이 저하될 가능성이 제시되었다. 또한 본 연구에서 자체적으로 검토한 결과, 4개 특성 12개 항목으로 구성된 ‘결빙 취약구간 평가 세부 배점표’의 도로시설 항목에서 터널, 교량 등 도로시설물의 배점 부여 기준을 확인하기 어려웠으며, 각 도로시설에 대한 정의가 모호하여 평가표의 현장 적용성이 제 한되거나 신뢰도 검증이 부족한 점을 확인하였다. 본 연구에서는 국토교통부에서 제공하는 노드(Node) 및 링크(Link) 기반의 국내 도로망 GIS(Geographic Information System)데이터 에 결빙사고 데이터의 위치정보를 결합하여 고속국도 및 일반국도의 터널 및 교량 등을 포함하는 도로시설물 및 그 주변에서 발생한 결빙사고 이력을 자료화하였다. 최종적으로 도로시설물별 결빙사고 발생 비율 및 사고 심각도(사망자, 부상자 수)에 대한 분석을 통해 도로시설물의 결빙사고 상관 정도와 영향 범위를 파악하였다.

2019년 12월, 상주-영천 고속도로 상행선에서 도로 노면 결빙에 의한 연쇄추돌사고로 48명의 사상자가 발생하였다. 이에, 국토교통부 는 2020년 1월 결빙 취약구간 선정기준을 마련하여 결빙 취약구간 403개소를 지정하고, 결빙 취약구간을 대상으로 2022년까지 1,699억 원의 예산을 투입하여 결빙사고 예방사업을 계획하였다(BAI, 2021). 하지만, 결빙 취약구간 선정기준에 대해 적정성 검토가 이루어지 지 않아 그 신뢰성과 실효성이 충분히 검증되지 않았다. 본 연구에서는 국가교통정보센터의 노드·링크(Node·Link) 체계를 기반으로 전국 고속국도 및 일반국도의 특성정보(시설, 선형구조, 기상, 교통 등)를 GIS(Geographic Information System) 데이터로 구축하였다. 최근 5년 결빙사고 발생이력이 있는 도로구간(Link)을 확인하고 Random Forest 알고리즘을 통해 도로 특성정보의 결빙사고에 대한 변수 중요도(Feature Importance)를 분석했다. 이를 통해 결빙사고와 각 인자의 상관성을 파악하여 ‘결빙 취약구간 평가 세부 배점표’의 항목별 배점을 수정, 보완함으로써 평가표의 신뢰성을 제고한다.

Black ice, a thin and nearly invisible ice layer on roads and pavements, poses a significant danger to drivers and pedestrians during winter due to its transparency. We propose an efficient black ice detection system and technique utilizing Global Positioning System (GPS)-reflected signals. This system consists of a GPS antenna and receiver configured to measure the power of GPS L1 band signal strength. The GPS receiver system was designed to measure the signal power of the Right-Handed Circular Polarization (RHCP) and Left-Handed Circular Polarization (LHCP) from direct and reflected signals using two GPS antennas. Field experiments for GPS LHCP and RHCP reflection measurements were conducted at two distinct sites. We present a Normalized Polarized Reflection Index (NPRI) as a methodological approach for determining the presence of black ice on road surfaces. The field experiments at both sites successfully detected black ice on asphalt roads, indicated by NPRI values greater than 0.1 for elevation angles between 45o and 55o. Our findings demonstrate the potential of the proposed GPS-based system as a cost-effective and scalable solution for large-scale black ice detection, significantly enhancing road safety in cold climates. The scientific significance of this study lies in its novel application of GPS reflection signals for environmental monitoring, offering a new approach that can be integrated into existing GPS infrastructure to detect widespread black ice in real-time.

본 연구는 Lactobacillus acidophilus KCTC 3164 균주에 의해 발효된 깻잎 발효 추출물 (5%, 10%, 15%, 및 20% w/v)을 기능성 첨가제로 사용하여 깻잎 발효물이 첨가된 아이스크림을 제조 함이 목적이다. 깻잎 발효물이 첨가된 아이스크림의 물리·화학적 특성(색상, 점도, pH, 총 산도, 녹는 속 도, 오버런) 및 항산화 활성을 평가하였다. 깻잎 발효물 첨가량이 증가할수록 아이스크림의 색상에 영향 을 주었으며, 아이스크림의 녹는 속도도 증가하였다. 이에 반해 점도는 점차적으로 감소하는 경향을 나 타내었다. 깻잎 발효물 첨가량이 높을수록 오버런은 점진적으로 증가하였고, pH는 유의하게 감소하였으 며, 총 산도는 증가하였다. 깻잎 발효물이 첨가된 아이스크림의 DPPH 라디컬 소거능과 총 폴리페놀 함 량은 깻잎 발효물 첨가량이 많아질수록 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과 10% 깻잎 발효추출물을 함유한 아이스크림 실험군이 높은 오버런, 낮은 녹는 속도, 원하는 점도, 높은 DPPH 라디 컬 소거능과 총 폴리페놀 함량을 보여 기능성 아이스크림으로의 잠재력이 있는 것을 알 수 있었다.

최근 국내 겨울철 블랙아이스(Black Ice)로 인해 발생하는 교통사고가 증가하는 추세이며, 한국 도로교통공단 조사 결 과 2016～2020년 겨울철까지 블랙아이스로 인한 사고는 총 4,868건이며, 사상자는 8,938명인 것으로 조사 되었다. 도로상 태에 따라 건조대비 동결상태에서 교통사고 발생시 치사율이 43%로 높게 나타났다. 이러한 사고는 기온이 떨어지는 12 월부터 급증하여, 최저기온이 가장낮은 1월까지 증가한다. 블랙아이스는 도로에 쌓인 눈이 융해(해설)과 동시에 도로 위 각종 이물질과 결합 후 재동결하여 흑색 동결막을 형성하는 것을 말한다. 그 특성상 운전자가 차량내부에서 도로의 상태 를 쉽게 파악할 수 없으며 대부분의 운전자가 차량이 미끄러지기 시작함과 동시에 인지하여 사고가 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 기존 포장체의 미끄럼 저항도를 상태별로 비교 분석하였다. 포장체의 미끄럼 저항성 정도를 파악하기 위 해 영국식 미끄럼저항 시험기 (British Pendulum Tester ; BPT)를 사용하였으며, 포장체의 종류로는 일반적인 밀입도 아스팔트 포장, 배수성 아스팔트 포장, 그루빙(포장 표면에 일정한 규격의 홈을 형성)을 적용한 콘크리트 포장, 그루빙이 없는 콘크리트 포장을 적용하였다. 미끄럼저항 실험은 관련 KS규격 및 ASTM규격에 준하여 실시하되 블랙아이스를 모 사하기위하여 표면온도 영하 2～3℃ 샘플에 강우를 모사한 물을 분사하며 영하 9℃로 10분 동결 후 2mm강수량을 모사 한 수분을 재 분사한 후 시험을 실시하였다.

PURPOSES : The purpose of this study was to develop techniques for forecasting black ice using historical pavement temperature data collected by patrol cars and concurrent atmospheric data provided by the Korea Meteorological Administration. METHODS : To generate baseline data, the physical principle that ice forms when the pavement temperature is negative and lower than the dew-point temperature was exploited. To forecast frost-induced black ice, deep-learning algorithms were created using air, pavement, and dew point temperatures, as well as humidity, wind speed, and the z-value of the historical pavement temperature of the target segment. RESULTS : The suggested forecasting models were evaluated against baseline data generated by the above-mentioned physical principle using pavement temperature and atmospheric data gathered on a national highway in the vicinity of Young-dong in the Chungcheongbukdo province. The accuracies of the forecasting models for the bridge and roadway segments were 94% and 90%, respectively, indicating satisfactory results. CONCLUSIONS : Preventive anti-icing maintenance activities, such as applying anti-icing chemicals or activating road heating systems before roadways are covered with ice (frost), could be possible with the suggested methodologies. As a result, traffic safety on winter roads, especially at night, could be enhanced.

Equipment used for ships operating in the polar regions, such as icebreakers, should consider countermeasures against freezing. This study performed a structural design that prevents freezing and tolerates thermal stress and wind pressure of the air vent louver heating blades. As boundary conditions for performing the analysis, analysis was performed when the flow rates at the inlet end were 10m/s, 20m/s 30m/s, 40m/s, and 50m/s. As a result of the analysis, if the CNT heating element can maintain the heating performance of 200°C, the blade can maintain the room temperature state except for the end of about 40mm. There are pressure drop between the front and rear of the air vent louver. It can be seen that the allowable wind speed varies depending on the design criteria. As a results, it is required to select an optimal heating temperature to prevent condensation of a blade, optimize the generation of compressive stress by thermal expansion, and trade off the wind pressure and thermal stress according to wind speed.