• 한국도로학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.139-148
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• 2000

외국의 포장가속시험기는 대부분 아스팔트포장의 시험을 주된 목적으로 개발되었다. 그러나, 국내의 고속도로는 콘크리트포장과 아스팔트포장이 거의 같은 연장을 유지하고 있는 실정으로 콘크리트포장의 활용이 예상되어 콘크리트 포장의 시험을 위한 독자적인 포장가속시험시설의 개발이 요구되고 있다. 따라서 한국의 실정에 알맞은 콘크리트/아스팔트포장 '시험용 포장가속 시험시설'을 개발하기 위하여 1997년부터 1999년 동안의 3년간 연구를 수행하였다. 1차 연도에서는 포장가속시험시설을 제작하는데 필요한 기본적인 사양과 기본 시스템 설계에 관한 기초연구가 이루어 졌고, 2$\sim$3차 년도에는 KALES의 전체구조, 하중작용, 현가장치 및 구동장치 등에 대한 상세설계를 수행하였다. 실모델을 제작하기 전단계로 모형시험기를 만들어 시험을 수행하여 작동성 및 하중분배기구 등을 검토하였다. 피로해석 검토결과 제안된 KALES 시스템은 내구성이 있으며 실제차량을 잘 모사할 수 있는 시험기로 판명되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2D호
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• pp.285-292
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• 2006

본 연구에서는 국내에서 개발된 Full-Scale 포장가속시험기(HAPT; Hanyang Accelerated Pavement Tester)를 소개하고, 이 시험의 시험운영과 함께 개질아스팔트 혼합물과 일반 밀입도 아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성 비교 연구를 수행하였다. 포장가속시험은 일반 밀입도와 3종의 개질아스팔트 각각에 대해 3가지 온도조건(25-30, 40, $50^{\circ}C$)에서 소성변형 저항성을 평가하였으며, 이 평가 결과들은 DSR실험등 바인더의 실내실험 결과들과도 비교하였다. 포장가속시험을 통한 소성변형 발생량을 분석한 결과, 시험 대상이 된 모든 개질아스팔트 구간에서 일반 밀입도에 비해 소성변형 저항성이 큰 것으로 나타났다. 특히 고온조건에서는 그 차이가 매우 크게 나타났다. 일반 밀입도 아스팔트포장을 대상으로 포장온도 증가에 따른 소성변형 저항성을 분석한 결과 온도가 어느 이상 되면 소성변형 저항성이 급격히 떨어짐을 알 수 있었다. 또한 소성변형에 관련한 중요한 인자로 제시되는 $G^*/sin{\delta}$는 소성변형 저항성을 잘 나타내고 있는 것으로 나타났다. 반면에 회복탄성계수는 소성변형 저항성을 나타내는 인자로 바람직하지 않음도 확인하였다.

• 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.

• 한국도로학회:학술대회논문집
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• 한국도로학회 2001년도 학술발표회 논문집
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• pp.23-31
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• 2001

국내 포장가속시험기의 개발은 도로신소재 개발, 중차량 교통하중의 영향분석, 온도 습도에 따른 포장체의 거동분석 등을 현장조건과 유사한 조건에서 실험 가능하게 함으로써 국내 도로분야의 연구 수준을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4D호
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• pp.491-497
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• 2009

본 연구는 포장가속시험을 이용하여 다양한 온도와 하중재하방법에 따라 아스팔트 포장에 발생하는 소성변형의 특성을 분석하고, 주요 시험결과를 유한요소해석으로 예측하는 방법을 제시하고 있다. 가속시험용 포장단면은 한국도로공사 시험도로 대표 단면 중에 하나를 선정하여 동일하게 시공하고 3가지 온도조건(30, 40, $50^{\circ}C$)에서 반복이동하중에 의한 소성변형을 비교 분석하였다. 차량의 원더링 효과를 모사하기 위하여 가속시험기를 횡방향으로 좌우 35cm 범위 내에서 5cm 간격으로 이동하면서 시험을 수행하였다. 아울러 3가지 원더링 조건에 의한 소성변형의 차이도 수치해석을 통해서 검토하였다. 유한요소해석을 위하여 ABAQUS를 사용하였으며 가속시험 포장 단면을 plain strain 요소로 모델링하였다. 포장 층의 탄성계수는 FWD 시험에 의한 역산결과로 추정하였으며, 소성변형에 영향을 미치는 아스팔트 혼합물의 시간 의존성은 크리프 모델(creep model)로 고려하였다. 그리고 본 연구에서는 유한요소해석에 미치는 모델의 경계조건과 노상의 모델 포함 여부에 따른 영향을 두 가지 모델(전체모델과 부분모델)로 구분하여 검토하였다. 해석결과 두 가지 모델이 예측한 소성변형은 그 크기와 영향 범위에서 확연한 차이를 보였으며 계측결과와 비교하여 보면 노상이 모델에 포함하여야 할 것으로 판단되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.79-89
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• 2008

포장 공용성 모델은 역학적-경험적 포장설계법에서 포장의 수명을 결정하기 위한 가장 중요한 인자이다. 한국 포장연구 프로그램의 일환으로 한국형 포장설계법이 역학적-경험적 방법에 근거하여 현재 개발중에 있다. 본 연구에서는 포장 공용성모델중 아스팔트 혼합물의 영구변형 예측모델을 삼축압축 반복재하시험을 이용하여 개발하였다. 본 시험은 다양한 아스팔트 혼합물에 대하여 온도와 공극률을 변화시켜 하중재하 횟수에 따른 혼합물의 영구변형 특성을 조사하였으며, 본 시험결과를 이용하여 예측모델의 계수값을 결정하였다. 영구변형 예측모델의 계수값은 포장가속시험결과를 토대로 다양한 혼합물에 대한 시험결과를 이용하여 깊이에 따른 전단응력의 변화를 고려한 통합적인 소성변형 모델계수값을 정하는 것보다 혼합물의 종류에 따른 모델계수를 산정하는 것이 보다 정확한 결과를 예측할 것으로 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2003년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.117-121
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• 2003

다양한 형태의 작업을 수행하는 트랙터의 변속기에 대한 신뢰성을 확보하기 위해서는 장기간의 수명 시험이 요구된다. 이러한 수명 시험시간을 단축하기 위해서는 트랙터가 포장에서 이용되는 형태를 토대로 한 수명예측과 가속패턴을 작성하고 가속계수 결정하는 가속 시험법이 정립되어야 한다. (중략)

• 한국도로학회:학술대회논문집
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• 한국도로학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.111-118
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• 2008

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.211-221
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• 2001

본 연구에서는, 포장가속시험시설이 사용 중 발생 가능한 동역학적 힘을 예측하기 위해, 이미 개발되어 운용중인 모형시험시설을 이용하여 차량 운동방정식을 구하고, 모형시험시설과 포장가속시험시설(KALES : Korea Accelerated Loading and Environmental Simulator)의 상사관계를 이용하여 KALES가 운행 중 발생할 수 있는 동역학적인 힘을 예측하였다. 이를 기반으로 실제 차량 구조부 형상에 대한 상세설계를 전산해석과 피로수명평가 방법을 이용하여 수행하였다. 해석 결과, 동역학적 모형화 및 피로강도 해석기술을 기반으로 설계된 KALES는 시험 중 발생되는 사용하중 이력에 대해서 피로 강도적으로 충분한 안전성이 확보되도록 설계됨을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6D호
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• pp.809-817
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• 2008

이동하중에 의한 아스팔트 포장의 변형률과 피로수명을 예측할 수 있는 유한요소해석 프로그램을 개발하고 그 성능을 현장 및 가속시험의 계측결과로 검증하였다. 본 논문에서는 아스팔트 혼합물의 점탄성 연속체 손상(ViscoElastic Continuum Damage, VECD)모형을 유한요소해석 프로그램인 VECD-FEP++(Finite Element Program in C++)로 구현하는 과정을 다루고 있다. 아스팔트 혼합물의 피로손상은 열역학 이론에 근거한 Schapery의 일 포텐셜 이론(work potential theory)과 일축 단일 변형률 인장 시험으로 정의하고 이를 VECD 모형의 입력변수로 사용하였다. 실제 포장의 동적 변형률을 예측하기 위하여 한국도로공사 시험도로에서 이동하중 시험을 실시하고 그 결과를 비교하였다. 또한 4가지 서로 다른 아스팔트 혼합물(일반밀입도, SBS, Terpolymer, CR-TB)을 사용한 포장가속시험을 실시하고 각각의 피로 특성을 유한요소해석으로 예측하였다. 아스팔트 기층상부와 기층하부에서의 횡방향 변형률은 계측과 수치해석결과가 잘 일치하였다. 반면에, 표층과 중간층에서의 응답은 차량접지하중의 복잡한 영향으로 인하여 이를 반영할 수 없는 현재의 유한요소해석모델의 예측결과와는 다소 차이가 있었다. 포장가속시험결과 SBS 혼합물의 피로저항능력이 가장 우수한 것으로 평가 되었으나 VECD-FEP++에 의한 수명은 이와는 다르게 Terpolymer가 가장 우수한 것으로 예측되었다.