• 대한토목학회논문집
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• 제30권3D호
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• pp.271-278
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• 2010

반강성 포장은 공극률이 큰 개립도 아스팔트 혼합물의 공극에 시멘트 페이스트를 침투시켜 아스팔트 포장의 연성과 콘크리트 포장의 강성을 동시에 이용하는 포장형식이다. 반강성 포장은 콘크리트 포장에 비해 평탄성이 좋고 주행에 의한 진동이나 소음을 저감할 수 있으며, 아스팔트 포장에 비해 소성변형이 적고 온도저감 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 반강성 덧씌우기 포장을 시험시공하여 반강성 포장의 온도저감 효과를 조사하였고 시편을 제작하여 옥외에서 온도 및 중량을 측정하여 반강성 포장의 온도저감 및 보수 효과를 확인하였다. 상용 3차원 유한요소해석 프로그램인 Abaqus 6.8로 반강성 포장과 아스팔트 포장을 구조해석하여 하중재하 위치에서의 수평 및 연직방향 응력과 변형률을 비교하고 다층탄성해석 프로그램 Bisar 3.0으로 검증하였다. 구조해석 결과를 바탕으로 피로균열을 예측하여 반강성 포장과 아스팔트 포장의 공용성을 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.311-317
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• 2018

아스팔트 콘크리트 포장의 예방적 유지보수방법 중 하나인 표면강화공법의 실내 성능 평가를 수행하였다. 표면강화공법과 아스팔트 콘크리트 포장과의 부착력 평가 결과 미끄럼방지 포장 및 교면방수재료 기준을 상회하는 부착성능을 나타내었다. 윤하중재하실험과 박리저항성, UV저항성 실험을 통해 교통 및 환경하중에 대해 충분한 내구성을 확보할 수 있는 것을 확인하였다. 표면강화공법은 내투수성과 내화학성이 뛰어나 포장내로 수분 침투를 막고 화학물질로부터 포장을 보호할 수 있으며, 노화된 아스팔트 바인더의 재생효과가 있어 재생 아스팔트 콘크리트에 적용하였을 때 재래식 가열 아스팔트 콘크리트 혼합물에 비하여 약 5%의 터프니스를 증가시켰다. 아스팔트 표면강화공법은 아스팔트 콘크리트 포장의 내구성을 향상시킬 수 있는 특성을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.39-49
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• 2011

도시부 도로에서 투수성포장의 효용성은 널리 인식되고 있으나, 빗물침투로 인한 노상의 약화를 고려한 포장 두께 설계는 아직 제시되지 못하고 있다. 도시에서 빗물을 도로포장의 표면에서 바로 배수시키지 않고, 표면을 투과해서 노상으로 침투시키는 구조를 갖는 투수성포장은 도시홍수의 억제, 배수시설의 부하 경감, 지중생태계 개선, 열섬현상 억제 등 기존 불투수성 포장으로 인해 발생되는 여러 가지 문제를 저감시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 그러나 투수성포장의 구조설계는 빗물 침투로 노상이 약화되는 현상을 적절히 고려할 수 없어, 투수성포장에 대한 구조설계방법은 아직 제시되지 못하고 있다. 본 연구에서는 빗물에 의한 노상의 약화 정도에 대한 문헌적 정보와 역학적 분석을 통해 잠정적으로 적용할 수 있는 투수성 아스팔트포장의 구조설계방법을 제시하였다. 문헌적 정보는 노상함수비가 최적함수비에서 2% 증가에 따라 탄성계수가 20% 감소한다는 조건을 적용하였다. 실제 현장을 대상으로 투수성포장을 적용할 경우 유한요소 해석결과와 기존 설계방법에 노상의 강도저하를 고려한 결과 기존두께에 30cm 정도 보조기층을 보강해야 하는 것으로 분석되었다. 이것은 일본에서 투수성 아스팔트포장의 구조설계에 적용하고 있는 증가두께와 유사한 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.1-14
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• 2003

본 연구는 도로 포장에 자체 융설 아스팔트 혼합물의 적용을 위해, 융빙특성을 분석하는 기초연구의 일환으로 수행되었다. 본 연구의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위해 아스콘 제조시 지속성있는 융설제를 첨가하여 높은 융설기능을 유지하도록 한 아스팔트 혼합물을 개발하고 이에 대한 융빙(설) 특성 및 아스팔트 포장으로서의 역학적 특성을 알아보는데 있다. 결합재로는 AC 60-80이 사용되었고, 본 연구에서 개발된 융설제와 CRM이 건식 혼합방법으로 사용되었다. 기존 포장위에 박층포장 용도로 사용하기 위한 샌드 융설 아스팔트 혼합물과 표층용 혼합물과 동일 용도인 13mm 밀입도 융설 아스팔트 혼합물을 개발하였다. 아스팔트 혼합물의 특성을 평가하기 위하여 마샬안정도와 간접인장강도, 결빙 및 융빙실험, 용출수의 수질분석 실험을 수행하였다 융설 아스팔트 혼합물은 포장용 혼합물로서의 충분한 강도 및 우수한 융설 기능도 가지고 있는 것으로 나타났으며, 용출수의 중성화를 유도하여 도로 주변의 식생에도 악영향을 미치지 않을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.155-168
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• 1999

본 연구에서는 아스팔트 포장에서 소성변형과 균열에 대한 저항성, 그리고 경제성효과를 만족시킬 수 있는 최적 단면을 구하고자 하였다. 국내 아스팔트 포장재료의 물성치와 현행 국내설계적용 상대강도계수로 부터 구한 탄성계수의 2종류 물성요인을 입력변수로 하여 다층탄성이론에 의한 구조해석과 유한요소해석을 실시하여 아스팔트층의 하단인장변형률과 노상압축변형률에 대한 저항성 효과를 분석하였고. 점탄성해석에 의한 소성변형 예측과 경제성 분석을 통해 아스팔트 포장단면설계의 개선방안을 제시하였다. 점탄성 구조해석결과, 표층의 두께는 다층탄성해석과 마찬가지로 표층의 두께는 최소두께인 5cm일 때 소성변형에 대한 저항성이 큰 단면으로 나타났으며, 기층의 두께는 SN치가 감소함에 따라 다층탄성 구조해석시보다 기층두께감소가 커지는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 아스팔트포장의 내구성, 소성변형, 경제성을 만족하는 단면을 찾기위해 상대지수개념을 도입하였으며 상대지수분석을 통하여 보조기층의 두께에 대한 아스팔트층의 적정단면비가 1.0$\sim$2.5임을 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.39-46
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• 2003

국내 도로포장의 주요 파손형태는 주변환경 및 반복교통하중 조건에 의한 소성변형, 피로균열, 반사균열, 온도균열 등이 있는데, 포장이 설계수명에 도달하기 이전에 주로 발생하며 이로 인한 도로포장의 유리관리에 막대한 국가예산이 낭비되고 있는 실정이다. 본 연구는 토목섬유를 보강한 아스팔트 포장 시스템을 평가하는 것으로 이를 위해 아스팔트 포장 소성변형에 대한 토목섬유의 보강효과를 분석하고자 휠트래킹 시험을 수행하였으며, 토목섬유 보강에 따른 토목섬유와 아스팔트 혼합물의 거동특성을 고찰하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.487-493
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• 2017

본 연구의 목적은 한국형포장설계법 프로그램을 이용하여 아스팔트포장에 발생하는 주요 파손 유형인 평탄성(IRI, International Roughness Index), 피로균열, 소성변형 등에 영향을 주는 요소를 평가하는 것이다. 평가에 사용된 설계입력변수로는 지역구분(서울과 부산), 교통량조건, 아스팔트 바인더, 표층용 골재의 최대치수, 아스팔트 표층 두께, 아스팔트 기층의 두께 등을 적용하였다. 해석조건은 위의 변수를 조합하여 총 64개의 case study를 수행하여, 이들 결과를 상호 비교 평가하여 아스팔트 포장의 파손에 영향을 주는 변수의 중요도를 평가하였다. 기본조건에서 1개의 변수에 의한 영향 고려시, 서울지역 5000대/일 교통량의 경우 아스팔트 바인더(C)의 영향이 다른 요소에 비해 상대적으로 크게 나타났고, 나머지 요소 중에서는 기층두께(A), 표층두께(B), 골재입도두께(D) 순으로 결과를 나타내었다. 10,000대/일 교통량의 경우도 마찬가지로 똑같은 결과 값이 나타났다. 부산지역 5000대/일 교통량의 경우 서울지역과 마찬가지로 아스팔트 바인더(C)의 영향이 다른 요소에 비해 상대적으로 크게 나타났고, 나머지 요소중에는 서울지역과 다르게 기층두께(A), 골재입도두께(D), 표층두께(B) 순으로 결과를 나타내었다. 교통량 조건과 지역에 따라 다소 차이는 있었지만, 아스팔트 포장 파손에 가장 큰 영향을 주는 요소는 아스팔트 바인더이고, 2가지 조합의 경우 아스팔트 바인더와 기층의 두께 등으로 평가되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.11-20
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• 2007

본 논문에서는 포장가속시험기를 이용하여 아스팔트 안정처리층의 피로모형을 개발하여 기존의 실내실험결과와의 상관관계를 분석하였다. 아스팔트 안정처리층의 피로모형은 Miner(1945)의 누적파손(Cumulative Damage)가설을 적용하였다. 포장가속시험에 사용된 아스팔트 안정처리층은 골재최대입경 25mm(BB-3)의 재료를 사용하였다. 포장가속시험결과 피로모형의 변수인 포장하부의 최대인장응력은 하중재하회수가 증가할수록 증가하는 것을 알 수 있었으며 포장층의 탄성계수는 점차 작아지는 것을 알 수 있었다. 아스팔트 피로모형의 기본식 $N_f=k_1(\frac{1}{\epsilon})^{k_2}$에서 변형률계를 통하여 얻은 인장변형률을 통하여 $k_1=1.29{\times}10^{-6}$, $k_2=3.02$의 값을 도출하였으며, 같은 인장변형률에서의 피로수명은 실내실험을 통한 모형보다 크게 나타났다. 또한, 비파괴실험인 FWD를 이용하여 포장의 잔존수명을 추정하는 논리를 개발하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.523-530
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• 2019

포트홀 발생 및 관련 교통사고 건수는 매년 꾸준히 증가하는 추세이며 이에 따른 인명피해, 차량파손에 따른 비용손실 등 도로 이용자의 직 간접적인 피해를 증가시키고 있다. 일반적으로 아스팔트 혼합물은 생산과정부터 시공 후 공용에 따라 지속적으로 노화가 진행된다. 포장 노화는 균열과 수분침투로 박리를 야기하고 반복적인 윤하중에 의해 포장구조를 약화시켜 포트홀을 유발하게 된다. 본 연구에서는 노화가 아스팔트 콘크리트 포장에 미치는 영향을 검토하기 위해 노화정도에 따른 부착성능 평가와 수분민감성 평가를 수행하였다. 연구결과 노화에 따라 아스팔트 바인더의 점성이 증가해 부착강도가 2~3배 이상 증가하였다. 또한 가속 노화시킨 아스팔트 혼합물의 경우 간접인장강도의 증가뿐만 아니라 TSR 값도 4.2~8.9 % 증가하는 것으로 나타났다. 이에 따라 골재에 아스팔트 바인더가 피복된 상태에서 노화가 진행될 경우 아스팔트 바인더와 골재의 부착력이 증가하여 박리 저항성이 향상되는 것으로 분석되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.135-145
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• 2000

최근 포장도로의 역학적 상태를 평가하는 방법으로 비파괴 시험인 FWD(Falling Weight Deflectometer)와 탄성파시험이 많이 이용되고 있다. 그러나 기존의 방법들은 공용중인 도로에서 차량을 통제시킨 후 시험을 실시해야 하는 제한이 있다. 그러므로 실제 주행하중 통과시 아스팔트 콘크리트 포장구조체의 물성을 추정하여 잔존수명 예측 및 이동하중에 대한 포장체 거동을 분석하는 경우에는 FWD와 같이 표면처짐으로부터 아스팔트 콘크리트 포장구조체 각 층의 물성을 추정하는 방법의 사용이 곤란하다. 이런 경우에 MDD (Multi-Depth Deflectometer)를 통해 얻어진 깊이별 처짐을 사용하여 아스팔트 콘크리트 포장구조체 각 층의 물성을 역산 추정하고자 본 연구에서는 다층 탄성이론의 반복적인 역산과 충격하중의 영향을 고려하여 깊이별 처짐으로부터 아스팔트 콘크리트 포장구조체 각층의 물성을 추정할 수 있는 역산반복기법을 개발한 후 이를 수치검증하였다. 수치모델을 통하여 검증한 결과, 역산추정된 탄성계수와 실제탄성계수 사이의 오차는 최대 0.114%로 신뢰성 있는 결과를 얻었다. 또한 본 연구에서는 주행하중의 속도에 따른 아스팔트 콘크리트 포장구조체의 동적특성을 파악하여 실제적인 포장구조체의 거동을 분석하고자 수도권 외곽 순환고속도로 김포구간에서 실제 트럭주행을 통한 현장시험을 실시하였다. 주행하중에 대한 아스팔트 콘크리트 포장구조체의 거동을 깊이별 처짐 측정장비인 MDD를 이용하여 깊이별 상대처짐을 측정하고, 주행속도에 따라 포장구조체의 거동을 해석하여 차량의 속도와 포장체 거동을 역학적으로 분석하였고, 주행속도별 층별 동적물성을 개발된 역해석 프로그램으로부터 산정하였다. 주행속도별 동적특성 분석결과, 차량의 주행속도가 증가할수록 깊이별 상대처짐은 감소하였고, 실측된 깊이별 처짐으로부터 포장구조체의 층별 물성을 역해석한 결과 속도가 증가할수록 탄성계수가 증가하였다. 따라서 주행속도가 줄어들수록 포장체의 구조적 능력 저하에 크게 영향을 주는 것을 알 수 있었다.