• 한국도로학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.167-174
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• 2011

본 연구는 특수 구간의 도로 포장에 포스트텐션 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement) 공법을 적용하기 위한 설계 방안을 제시하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서 고려한 특수 구간으로는 기존의 포장에서 많은 문제점이 발생하는 도심지 버스전용차로 정류소 구간과 고속도로 암거 설치 구간을 선정하였다. 이러한 특수 구간의 PTCP 설계는 응력 기준 설계와 피로파손 기준 설계로 이루어지며 두 설계 결과 중에서 보수적인 결과를 설계에 적용한다. 응력 기준 설계에서는 유한요소해석을 통해 극한의 하중조건을 고려하여 발생할 수 있는 최대 인장응력을 산정한 뒤 이를 감소시켜서 최대 인장응력이 허용휨강도 이하가 되도록 텐던의 개수와 긴장 간격을 산정하였다. 피로파손 기준 설계에서는 AASHTO 피로파손 공식을 기반으로 긴장 설계를 수행하였다. 연구결과, 버스전용차로 정류소 구간과 암거 설치 구간에 PTCP 공법을 적용할 수 있는 설계 방안을 수립하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.71-78
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• 2010

급격한 도시화는 교통지체를 포함하여 다양한 교통문제를 유발하였다. 따라서 도로건설, 교통소통 위주의 정책을 통해 교통지체 문제를 해결하기 위해 노력하였다. 그러나 차량중심의 교통소통 정책의 한계를 인식하고 최근에는 인간중심의 녹색교통 정책으로 전환 되고 있다. 도로다이어트는 이러한 녹색교통의 하나로 추진되고 있는 개념이다. 도로다이어트는 차로수, 차로폭 등을 줄여서 확보된 공간에 자전거도로, 보행자를 위한 쾌적한 보행로 등 녹색교통을 위한 공간으로 활용하고자 하는 방법이다. 도로다이어트는 최근에 도이된 개념으로 아직 구체적이고 실증적인 연구가 많이 수행되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 도로다이어트를 위한 차로폭 축소 방안에 대한 기초적이고 실증적인 연구를 수행하였다. 현장조사를 통해 차로를 주행하는 차량의 차로중심선에서 이격량을 분석하여 차량이 주행시에 필요로 하는 최소한의 차로폭을 분석하였다. 분석결과 소형차의 경우 조사지점별로 2.34~2.70m, 대형차의 경우에는 2.62~2.89m의 차로폭이 필요한 것으로 나타나 도로다이어트 등 설계자의 목적에 따라 차로폭을 다소 축소할 수 있도록 설계기준을 완벽할 필요가 있을 것으로 판단된다. 본 연구결과는 도로다이어트, 도로공사 등으로 인해 동행이 가능한 도록폭이 축소되었을 때 차로폭 축소를 위한 설계기준으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.180-180
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• 2011

도시지역에서 빗물은 대부분 도로를 통해 이동하고 배수된다. 도로의 배수시설은 도로면의 안전을 확보하기 위한 목적뿐만 아니라 도로 이외의 지역에 흐르는 유출수의 배수를 위한 기능도 포함하고 있다. 그러나 도로변에 설치되어 있는 빗물받이 등과 같은 하수도 시설을 통해 빗물이 원활하게 배수되지 않으면 노면수가 정체되고, 이 노면수가 인근 주택가로 유입되어 침수를 피해를 가중시키는 경우도 있다. 빗물받이 설계 시 설계빈도를 차집능력에 상위하는 충분한 여유를 두고 설치하더라도 빗물받이가 도시지역에서 발생하는 유송토사, 쓰레기, 낙엽 및 담배꽁초 등에 의하여 막히게 되면 유입구의 순 면적이 감소하게 되어 빗물받이가 제 기능을 다하지 못하는 경우 또한 발생하고 있다. 이렇게 빗물받이로 유입되는 부유잡물들은 퇴적되어, 우수관로 내에서 썩어 수질을 악화시키거나 악취의 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 빗물받이의 이 같은 문제점을 개선할 수 있는 비노출 배수로의 배수효율을 수리실험을 통해 검토하였다. 도로의 측면에 비노출 배수로를 설치하였을 경우 도로위에 수심이 거의 발생하지 않으면서 배출할 수 있는 최대 유량은 1.67 l/s였고, 서울시를 기준으로 설계빈도 10년에 대하여 본 연구의 실험도로 규격에서의 유출량이 1.09 l/s임을 고려할 때 10년 빈도 강우강도 발생 시 비노출 배수로가 충분한 여유를 가지고 배수 시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험도로의 규격에서 1.67 l/s의 유출량이 발생하기 위한 강우강도는 서울시를 기준으로 100년 빈도에 상응하는 강우강도로 비노출 배수로에 막힘이 없는 경우 100년 빈도의 강우시에도 노면수 배출이 가능하였다. 쓰레기와 모래와 같은 부유잡물이 배수로를 막고 있다 하더라고 배수효율 저하는 크게 발생하지 않았다. 그러나 흙탕물이 유입되는 경우 흙탕물이 배수로의 공극을 차단하는 현상이 나타났고 이는 도로위의 수심은 증가시켰다. 흙탕물이 유입된 후 배출가능 유량을 강우강도와 빈도를 환산한 결과 서울시를 기준으로 6.8년에 상응하였다. 따라서 흙탕물 유입가능성이 높은 도로에 비노출 배수로를 설치하게 되는 경우 배수로의 효율이 낮아지는 것에 대한 대책이 필요하고, 철저한 관리가 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 비노출 배수로의 채움재를 개선하고 동일실험 수행을 계획 중이며, 비점오염물의 제거효율 또한 검토할 예정이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.277-287
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• 2017

이 연구는 한계상태설계법을 기반으로 하는 도로교설계기준에 의해 철근콘크리트 휨부재 설계 시 적용하는 균형철근비와 최대 철근량에 대한 규정을 검토한 것이다. 현행 도로교설계기준(한계상태설계법)에서는 휨부재 철근량 산정의 기준이 되는 균형철근비에 대한 명시적 규정이 없고, 휨모멘트 재분배 효과를 반영한 최대 중립축 깊이 및 콘크리트 단면적의 0.04배로서 최대 철근량을 산정한다. 그런데, 최대 중립축 깊이 규정에 의하면 최대 철근량이 적게 산정되어 단면을 크게 하여야 하며, 콘크리트 단면적의 0.04배라는 한계값이 적용될 경우에는 인장 철근의 변형률이 항복 변형률의 2배 이하로 되어 충분한 연성거동을 보장할 수 없는 문제점이 있다. 이 연구에서는 연성거동을 확보할 수 있는 휨부재 설계를 위한 사용 철근량 산정의 기준이 되는 균형철근비를 극한한계상태 검증 규정 및 재료 특성과 콘크리트 기준압축강도에 따른 극한한계변형률을 도입하여 설계 실무에 적용할 수 있도록 간편한 식으로 유도하였다. 그리고, 설계된 휨부재가 충분한 연성이 확보되도록 인장철근의 최소허용변형률을 항복변형률의 2배로 가정하고 철근의 기준항복강도 및 콘크리트 기준압축강도에 상관없이 만족할 수 있도록 최대 중립축 깊이 비 보정계수를 도입하여 수정하고, 이로부터 최대철근비를 산정할 수 있도록 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.35-43
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• 2017

철근콘크리트 휨부재의 최소철근비는 부재의 취성 파괴를 방지하기 중요한 설계 인자이다. 콘크리트구조기준과 도로교설계기준에서 사용되는 최소철근비는 단면의 유효 깊이 및 모멘트 팔길이에 대한 가정을 통해 산정되었다. 따라서 이 연구에서는 재료 모델과 힘의 평형 관계를 통해 합리적으로 최소철근비를 산정할 수 있는 방법을 제안하였다. 연구 결과 도로교설계기준의 포물-사각형 곡선을 통해 산정된 최소 철근비는 현재 설계 기준에 의한 최소철근비의 약 52~80% 수준으로 산정되어 경제적인 설계가 가능한 것으로 나타났다. 또한, 재료 모델을 통한 최소철근량이 배치된 부재의 연성 능력은 현재 설계 기준에 의한 값의 약 89% 수준으로 평가되었으나, 부재의 연성도는 7 이상으로 충분한 연성능력을 보였다. 따라서 제안된 포물-사각형 곡선을 통한 최소철근비는 휨부재 설계의 이론적 합리성 뿐만 아니라 안전성 및 경제성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.71-76
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• 2018

최근 도로시설물에 작용되는 하중을 저감시키기 위하여 다양한 기술이 개발되고 있으며, 그 중 풍하중 저감을 위한 유공판을 사용하는 기술이 일부 적용 중에 있다. 현재 국내 도로시설물 설계기준에서는 유공판의 항력계수에 대한 규정은 마련되어 있지 않다. 미국의 구조물 설계기준 'Minimum design loads for buildings and other structures'에서는 Letchford(2001)와 Giannoulis(2012)의 연구 내용을 바탕으로 건축물과 도로시설물의 유공판 항력계수 내용이 개정되었다. 본 연구에서는 유공판 항력계수 규정에 대한 준용 가능성을 분석하고자 관련 풍동실험을 수행하였다. 더불어 풍동실험 결과 값과 미국 설계기준의 항력계수 값을 비교 분석하였으며, 미국 설계기준 항력계수를 적용한 도로표지 지주 및 가로재의 부재 단면적 감소효과를 비교 분석하였다. 본 연구의 풍동 실험 결과 값과 미국 설계기준 값이 매우 유사한 수준으로 도출되었으며, 이에 따라 유공판 항력계수에 대한 준용이 가능할 것으로 판단된다. 항력계수 설계기준의 준용에 따른 유공형 도로표지 구조물의 단면적 감소효과 분석 결과, 지주는 약 9.45%, 가로재는 6.45%의 단면적이 감소하였다. 지주와 가로재를 합친 유공형 도로표지의 전체 구조물은 약 6.45%의 단면적 감소효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국지리정보학회지
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• 제11권2호
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• pp.121-131
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• 2008

2차원적인 도로설계는 설계기준과 운전자의 반응 사이에는 상이한 점이 많아 위험성을 내포하고 있다. 따라서 2차원 도로설계는 시공전에 예측을 하기가 어려운 실정이다. 그러나, 3차원 도로설계는 요구되는 구성요소의 완성 이후 발생하는 문제를 예측할 수 있다. 본 연구에서는, 실제도로에서 도로설계평가를 위하여 설계를 하였다. 그리고 도로설계는 Inroad를 라는 도로설계프로그램을 사용하였다. 또한, 수치지형도와 포고자료를 이용하여 DTM을 생성하였다. 3차원 도로설계는 도로의 DTM 과 지형자료를 합성하여 설계를 하였다. 3차원적으로 도로설계된 것을 이용하여 설계평가를 수행하였다. 도로선형의 안정성 평가를 위하여 운전자 시뮬레이션과 시거분석을 실시하였다. 그리고, 음영시뮬레이션을 통해 도로노면결빙구간의 불량구간을 추출하였다. 시뮬레이션 결과, 본 연구에서는 도로완공후의 모습을 확인할 수 있었다. 그리고 시거를 시각적으로 산정을 할 수 있었다. 또한 음영 시물레이션을 의해 도로노면결빙구간을 추출하였다.

• 한국도로학회지:도로
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• 제17권4호
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• pp.47-55
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• 2015

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.779-793
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• 2019

소요환기량은 터널단면을 결정하기 위한 기초적인 자료로, 터널 내 환기 시스템을 결정하기 위한 주요한 요소이다. 소요환기량은 터널 내 교통량 자료에 기초하고 있으며, 차량으로부터 배출되는 오염물질량과 터널 내 허용농도 기준에 의해 결정된다. 본 논문에서는 처음으로 국내 기준이 한국도로공사에 의하여 규정된 1997년 이후 20년간 변화한 도로터널 환기설계기준을 검토하고 최근의 환경부 '제작차 배출허용기준'과 세계도로협회(WRA) 2019년 설계권고기준 등을 바탕으로, 터널의 특성, 특히 길이 및 종단경사를 고려하여 소요환기량 차이 및 영향을 비교분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4D호
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• pp.395-402
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• 2010

도로 곡선부에서는 운전자의 시각변화로 인해 속도변화가 크게 발생하여 직선부에 비해 상대적으로 사고심각도가 크게 나타난다. 특히, 곡선부에서 발생하는 위험요소 중 하나인 시각왜곡현상은 도로 기하구조에 따라 다르게 나타난다. 실제 곡선부 시각왜곡현상은 도로설계 시 반드시 고려되어야 하는 주요 설계요소임에도 불구하고, 이에 대한 정량적 설계기준 수립연구가 미흡한 실정이다. 이에 시각왜곡현상을 고려한 곡선부 도로 설계기준 수립이 절실히 요구되어진다. 본 연구에서는 곡선부 운전자 행태와 운전자 시각특성 및 인지곡선반경에 관한 선행 연구를 고찰하고, 지방부 2차로 곡선부 시각왜곡현상을 고려하여 수학적 기법을 적용한 이론적 인지곡선반경 모형식을 개발하였다. 또한, 이론적 인지곡선반경 모형식을 토대로 이론적 시각왜곡도를 산출한 후, 기존 연구의 경험적 시각왜곡도와 비교 분석을 통하여 이론적 인지곡선반경 모형식의 오차범위를 검증하였다. 그 결과, 이론적 인지곡선반경 모형식에서 실제 곡선반경이 증가할수록 오차범위가 감소하는 추세로 나타나 실제 도로 곡선부의 특성을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 토대로, 향후 도로 곡선부 설계시 안전상의 결함을 사전에 제거함으로써 도로 곡선부 위험요소를 최소화하고, 인간공학적 도로설계기준 개발 향상에 이바지할 수 있을 것으로 판단된다.