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Performance and Economic Analysis for Rut-resistance Pavement Considering Life Cycle Cost

LCC를 고려한 내유동포장의 공용성 및 경제성 분석에 관한 연구

  • 도명식 (국립한밭대학교 토목환경도시공학부) ;
  • 한대석 (한밭대학교 토목환경도시공학부) ;
  • 유인균 (한국건설기술연구원 토목연구부) ;
  • 이수형 (한국건설기술연구원 토목연구부)
  • Received : 2006.03.17
  • Accepted : 2006.07.11
  • Published : 2006.09.30

Abstract

Rut-resistance pavement is adopted to prevent pavement from plastic deformation since 1998. The objective of this paper is to investigate performance and economic efficiency between rut-resistance pavement and conventional hot-mix asphalt(HMA) on national highway. The pavement deterioration models incorporated in HDM-4 have been calibrated and adapted to local road conditions based on observed pavement rut-depth data. Based on calibration result of HDM-4, the economic evaluation including road agency cost and user cost is performed for 34 road pavement sections. Furthermore, we presented optimal timing for maintenance and performance levels subject to different budget. We found that rut-resistance pavement is performing better than conventional hot-mix asphalt in most road sections. Furthermore, we confirmed that the application of HDM-4 is useful for pavement project planning and evaluation. More investigation is needed to enlarge the scope of the pavement data and to explore more deeply socio-environmental cost and delay cost.

본 연구에서는 1998년부터 소성변형의 방지를 위해 도입되어 온 내유동포장의 도입 타당성을 검정하기 위해 일반포장과 내유동포장의 공용성 및 경제성을 비교평가하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 34구간의 실제 국도의 포장 데이터를 수집하여 러팅(rut depth) 자료를 기반으로 포장의 장기 공용성 및 경제성 분석을 실시하였다. 포장별 공용성 예측을 위해 소성변형(Rutting) 자료를 기반으로 세계은행에서 개발한 HDM-4의 악화추정모형을 이용하였으며, 분석기간동안에 발생하게 되는 관리자비용과 이용자비용을 경제성 평가기준으로 고려하였다. 나아가 최적유지보수 시점과 예산의 확보수준에 따른 포장 공용성의 변화 추이도 살펴보았다. 40년 장기 분석기간을 통해 대부분의 대상 포장 구간에서 내유동포장이 유지관리 측면에서 경제적인 것으로 나타나 내유동포장의 도입 타당성을 확인할 수 있었다. 또한 포장관리시스템의 유지관리 및 의사결정에 HDM-4의 적용가능성을 확인할 수 있었다. 다만, 이 결과는 본 연구의 대상구간인 34개 포장단면의 러팅(rut depth) 자료를 기반으로 한 분석이며 향후 종단평탄성과 균열 데이터도 포함한 공용성 및 경제성 분석이 요구된다. 또한, 사회-환경비용, 공사로 인한 지체비용 등에 대한 추가적인 고려가 필요할 것으로 판단되며 포장의 장기 공용성(LTPP)자료의 확보에 대한 노력도 필요할 것이다.

Keywords

References

  1. 건설교통부(2003) 2003 도로교통량 통계연보 1,2권
  2. 남영국(2004) 도로포장공학, 구미서관
  3. 유인균(1999) Markovian 의사결정과정을 이용한 포장관리정책의 확률적 평가모델 개발, 박사학위논문, 고려대학교
  4. 이의섭 외(2000) 건설구조물의 체계적인 LCC분석, 대한토목학회지, 대한토목학회, 제 48권 제1호
  5. 조윤호(1999) 고속도로 트럭하중 분포 및 포장설계를 위한 등가차량하중계수의 산정, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제 19권 제III-3호, pp. 389-401
  6. 최대순, 윤여환, 도명식, 장영수(2001) SOC 투자의 사회경제평가, 청문각
  7. 최민수 외(1999) 건설사업의 LCC분석기법 및 적용방안, 한국건설산업연구원
  8. 한국건설기술연구원(2001) 수퍼팔트(SBS PMA)의 현장공용성 조사 및 경제성분석 연구 최종보고서
  9. 한국건설기술연구원(2003) 2002 도로포장관리시스템 연구보고서
  10. 한국건설기술연구원(2005) 2004 도로포장관리시스템 최종보고서
  11. Aggarwal, S., Jain, S.S., Parida, M. (2004), Pavement management system for a national highway network in India, Proc. of 6th International. Conference on Managing Pavement, Vol. II, pp. 597-611
  12. Bennett, C.R. (2000) Modelling Road User and Environmental Effects in HDM-4, PIARC
  13. Bennett, C.R., Paterson, W.D.O. (2000) A Guide to Calibration and Adaptation, PIARC
  14. Hass, R., Hudson, W.R, and Zaniewski, J. (1999) Modern Pavement Management. Krieger Publishing Company
  15. Hudson, W.R., Hass, R., and Uddin, W. (1997) Infrastructure Management, McGraw-HilI
  16. Jiang, M., Corotis, R.B., and Ellis, H. (2000) Optimal life-cycle costing with partial observability, J. of Infrastructure Systems, Vol. 6, No.2, pp. 56-66 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1076-0342(2000)6:2(56)
  17. Karali, H.G.R. (2000) Overview of HDM-4, PIARC
  18. Lemer, A.C. (2004) Public Benefit of Highway System Preservation and Maintenance, NCHRP Synthesis 330, TRB, pp. 3-13
  19. Martin, T.C., Toole T., and Oliver, J.WH. (2004) The Development of HDM-4 Technology road deterioration models for Australia's sealed granular pavements, Proc. of 6th International Conference on Managing Pavement, Vol. II, pp. 59-77
  20. Morosiuk, G. et al. (2000) Modelling Road Deterioration and Works Effects, PIARC
  21. Odoki J.B. and Karali, H.G.R. (2000) Analytical Framework and Model Descriptions, PIRAC
  22. Peshkin, D.G., Hoerner, T.E., and Zimmerman, K.A. (2004) Optimal Timing of Pavement Preventive Maintenance Treatment Applications, NCHRP Report 523, TRB
  23. Tsunokawa, K. and UI-Islam, R. (2003) Optimal pavement design and maintenance strategy for developing countries: An analysis using HDM-4, The International Journal of Pavement Engineering, Vol. 4 No.4. pp. 193-208 https://doi.org/10.1080/10298430410001661437
  24. Wiloughby, K.A., Weston, J., Pierce, L.M., and Mahoney, J.P. (2004) Comparison of Performance and Cost Between Superpave and Conventional Hot-Mix Asphalt in Washington State, TRB, 1869, pp. 32-40
  25. PIARC website: http://www.piarc.org/en/