포장도로는 신설된 후 계속적인 차량의 통행과 기후 조건의 변화등으로 시 간이 경과함에 따라서 그 상태가 저하된다. 따라서 포장도로는 일정기간이 지난 후에는 쾌적한 차량의 통행을 보장하기 위하여 유지보수를 실시하여야 한다. 이러한 유지보수를 효율적이고 과학적으로 수행하는 것은 대단히 중요 하다. 미국과 같은 선진국의 경우 도로 신설의 투자비 보다 유지보수에 사용 되는 예산이 더 많아지고 있는데 효율적인 유지관리 시스템의 개발로 투자 비를 적정화하고자 하는 노력이 크게 증가되고 있다. 도로 포장 구조체가 도 로 이용자에게 어느 정도의 안전성, 쾌적성 및 신속성을 제공하고 있는가를 평가하는 것은 포장관리의 중요한 고려사항이며 그 결과는 포장의 공용성 개념으로 표현된다. 포장상태 조사시 포함되는 항목들은 포장유지관리 시스 템을 운용하는 기관마다 약간씩 차이는 있으나 대체로 노면조도, 노면장애, 구조적 능력, 미끄럼저항등이다. 이중 진동계측장비가 많이 사용되는 항목은 노면조도와 구조적 능력평가 부분으로서 이 두 항목에 포함되는 진동 계측 장비와 그 이용방법에 관해서 논하고자 한다.
도로는 국내 물류를 담당하는 중요한 기반시설로 국내 경제성장의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히, 1970년대 개통된 경부고속도로는 우리나라의 대동맥으로 산업 성장의 파급효과를 가져오는 기반이 되었고, 공학적인 차원에서도 도로 포장재료를 경험 및 과학적으로 분석하여 적용하는 계기로 도로공학발전의 초석이 되었다. 과거에 적용된 도로 포장재료는 기술자의 경험에 의존하여 배합설계가 진행되었으며, 중차량의 비중이 많은 지역은 강성포장을 적용하고, 상대적으로 중차량이 적은 구간은 연성포장을 적용하는 설계를 따랐다. 하지만, 강성포장을 대표하는 시멘트 콘크리트 포장은 시공상의 복잡함과 시멘트 콘크리트 특성상 강도발현을 위해서 일정기간 이상의 양생일수가 필요하므로, 도로건설의 인프라 구축이 시급한 지역에서는 사용의 제약이 따른다. 연성포장을 대표적하는 재료로는 아스팔트 콘크리트 포장을 들 수 있다. 강성포장보다는 상대적으로 시공상의 편리함과 일정기간의 양생이 필요하지 않아 도로 포장재료로서 그 적용성이 우수하다. 과거에는 아스팔트 콘크리트 포장의 종류가 단순화되어 표층, 기층에 대표되는 몇몇 혼합물이 도로 포장재료로 사용되었다. 도로공학의 학문적 발달과 함께 도로포장의 전반적인 기술이 향상되고 있다. 과거의 도로 기능은 국가 경제발전을 위한 산업용 원자재의 운반이 주요 기능을 담당하고 있는 반면, 국민의 경제적 수준이 증대되고 자가용의 보급이 보편화되면서 도로 이용의 주체가 국민 개개인으로 변화되고 있고, 그 요구조건도 다양화되고 있다. 이에 발맞추어 도로공학의 기술적 향상으로 다양한 기능을 발휘할 수 있는 도로포장재료가 개발되고 있으며, 대표적인 제품으로는 배수성 포장, 반강성 포장, 보수성 포장, 탄성 포장, 저소음 포장 등이 있다. 본 연구에서는 기능성 포장의 하나인 저소음 포장의 특성 중 생산성능을 평가하였다. 생산성능이란 저소음포장을 현장 플랜트에서 생산하였을 경우의 특성을 분석하는 과정으로, 실내 실험으로 최적화된 재료의 배합은 이상적인 조건을 적용하여 결정된 것으로 입고된 현장 골재 및 생산 플랜트 조건에 따른 그 배합 및 물성이 변동을 가져올 수 있다. 특히, 저소음 포장은 기존의 아스팔트 포장과 달리 적용되는 골재, 아스팔트의 재료가 고성능을 발휘하기 위하여 특수한 재료를 적용해야 한다. 배합설계에서도 개립도 아스팔트 혼합물에 적용되는 내구성분석 절차를 따라야 하므로, 실내 배합설계 혼합물과 현장 생산 혼합물간의 물리적 특성에 차이를 나타낼 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 실내 및 현장 혼합물의 전반적인 물리적 특성의 차이를 분석하여 저소음 포장의 현장 생산성능을 확인하였다. 분석요소로는 혼합물의 기초물성면에서는 밀도, 공극률을 분석하였으며, 실내 내구성면에서는 마샬안정도, 잔류안정도를 분석하여 실내 및 현장 혼합물의 물성차이를 분석하였다. 기초물성을 평가할 수 있는 밀도와 공극률에서는 생산 현장 혼합물이 실내 혼합물 보다 높은 밀도와 낮은 공극률을 나타내고 있으며, 이에 상관하여 강도특성을 분석할 수 있는 마샬안정도도 생산 현장 혼합물이 다소 높은 강도를 발휘하였다. 또한, 수분에 대한 안정성을 평가하는 인자인 잔류 안정도에서는 실내 및 현장 혼합물 모두 우수한 성능을 발휘하였다.
도로-포장시스템의 성능은 구성재료 및 기계적 물리화학적 하중에 대한 재료의 민감도에 매우 관련이 깊다 그러나 지금까지 오염원 침투에 따른 도로-포장시스템의 물리적 화학적인 영향에 대한 연구가 깊이 있게 다루어지지 않았다. 이에 대한 연구를 위해 본 논문에서는 도로-포장시스템과 오염원 및 주변환경적 요인과의 상호작용에 대한 고찰이 선행적으로 다루어졌다 도로-포장시스템으로 오염원은 1) 포장표면으로 직접 침투하거나, 2) 도로 경계 면으로 침투하거나 3) 물리적-화학적-생물학적 변화에 의한 흙 사이로의 간접 침투로 이루어진다. 오염원침투가능성은 재료종류. 입자크기. 기후 및 지질학적 특성에 관련이 깊다 도로-포장시스템의 안정성 및 성능 또한 오염원 침투에 의해 영향을 받는다 이와 같은 특성들을 고려 할 때 도로 설계 시공 및 유지보수와 관련된 일을 하는 공학자들은 이 문제를 심각하게 고려하여야 할 것이다.
본 논문에서는 주행 중 가속도 센서와 카메라로부터 데이터를 실시간으로 수집, 분석하여 자동으로 도로 포장의 다양한 손상을 탐지하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 도로의 포장 손상을 탐지하는 즉시 해당 이미지와 가속도 신호, GPS좌표를 도로관리자에게 전송하며 이를 서버에도 전송하여 데이터베이스에 이력화한다. 이를 통해, 도로 포장 손상 탐지 시스템은 도로관리자로 하여금 1) 신속, 정확, 편리하게 도로의 상태를 관리할 수 있게 하며, 2) 다양한 종류의 도로 포장 손상을 조기에 발견하여 관리할 수 있도록 하며, 3) 도로의 포장 손상을 추적 관리할 수 있도록 한다. 결과적으로, 제안하는 시스템은 10번의 고속도로 주행 실증 평가에서 평균 100 km/h로 주행 중 74%의 민감도와 84%의 정밀도로 도로 포장의 손상을 탐지하여 그 유효성이 입증되었다.
포장도로에서 발생되는 미세먼지는 주로 자동차의 운행에 의한 직접 배출되는 입자와 도로 표면에서 비산되는 토양입자 그리고 타이어나 브레이크 패드의 마모에 의한 고무 및 석면 둥 다양한 배출원에 의해 발생되는데, 도로 주변의 배출원에 의해 많은 영향을 받을 것으로 판단된다. (최금찬등, 1996) 특히 인천에는 많은 비산먼지 배출원이 산재하여 있어, 이 들 배출원들의 영향이 여타 대도시보다 클 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 인구와 교통량이 많고 공업활동이 활발한 인천지역의 주요 포장도로(H-ADT: High Average Daily Traffic, 5,000대/일 이상인 도로)에서 채취한 silt를 주거지역, 공업지역, 상업지역, 기타지역별로 채취하여 화학적 성분분석을 통해 지역별 특성을 조사하여, 각 지역 별 포장도로에서의 silt의 기원이 무엇인지를 추정하는 기초자료를 구축하고자하였다. (중략)
포장도로의 노화로 인해 도로 표면의 평탄성이 높아지면 차량 주행 시 연료소모량이 증가하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 소형/중형/대형의 3개 승용차량에 대해 3가지 평탄도의 도로에서 40~100km/h 의 정속주행 연료소모량을 측정하여 도로 평탄성의 변화에 따른 연료소모량의 변화율을 계산할 수 있었다. 시험결과, 평탄성 증가에 따라 연료소모량이 직선적으로 증가하였으며, 평탄성에 대한 l차 직선방정식으로 연료소모량을 표현할 수 있었다. 평탄성 1m/km 증가 시 연료소모량은 약 80mL/100km 정도의 비율로 증가함을 알 수 있었다. 추후 본 시험의 결과를 이용하여 도로 노화에 따른 연료소모량 증가의 정도를 추정하여 다양한 도로 복구 작업 등에 이용하여 도로에서 발생할 수 있는 사고 예방 등에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
농식품 유통의 다각화로 인해 안전적인 물류를 위해서는 농식품 포장재가 중요한 요인이 되었다. 때문에 물류형태에 따른 포장재 재질과 포장 디자인의 다양화는 매우 중요하다. 이를 위해 본 연구는 직접유통 농가와 간접유통 농가 112명을 대상으로 포장재 표기내용 중요도와 포장재 활용실태를 분석하였다. 그 결과 유통채널별 표기내용의 중요도가 차이가 있으며, 포장 재질과 포장 디자인을 구별하여 제작 및 활용하고 있는 것으로 나타났다. 연구 결과를 토대로 유통채널의 다각화에 따른 포장재 활용방안으로 택배 물류와 비택배물류에 따른 포장 재질을 고려한 제작, 직접유통과 간접유통에 따른 포장 디자인의 차별화를 고려한 디자인, 유통채널에 따른 포장재 표기방식에서 부각해야 할 부분을 고려한 제작 방안 등을 제시하였다.
거창과 서울에 거주하는 소비자로 20대부터 60대까지 남녀 280명을 대상으로 MA 필름으로 포장한 포장구 사과와 포장하지 않은 대조구 사과의 신선함, 단맛, 신맛, 향미, 아삭거림, 씹힘성, 구매의사에 대한 기호도를 조사한 결과 20대에서 신선함, 아삭거림, 씹힘성과 구매의사에서 대조구보다 포장구의 기호도가 유의적으로 높게 나타났다. 30대는 신선함, 신맛, 향미, 구매의사에서 40대는 향에서, 50대에서는 단맛과 향에서만 대조구보다 포장구의 기호도가 유의적으로 높게 나타났다. 그리고 60대에서 신선함, 향미, 구매의사에서는 대조구보다 포장구의 기호도가 유의적으로 높게 나타난 반면, 단맛, 신맛, 아삭거림에서는 포장구보다 대조구의 기호도가 유의적으로 높은 것으로 나타났다. 모든 연령에서의 대조구와 포장구 사과의 기호도는 맛의 특성 중 신선함(p=0.0011), 향미(p=0.0002), 구매의사(p=0.0018)에서 유의적으로 포장구가 높게 나타났고, 단맛, 신맛, 아삭거림, 씹힘성에서는 기호도 차이가 나타나지 않았다.
50 g내외의 4년근 수삼을 물로 세척한 후 한 뿌리씩 기능성 연포장재 필름 주머니(200$\times$300 m)에 넣고 밀봉하여 $25^{\circ}C$에서 저장하면서 연포장재 필름의 물성과 포장방법이 개별포장 수삼의 저장성에 미치는 영향을 조사하였다. 산소투과도는 2.5~1900 cc/m$^2$.day.atm으로 각기 다르고 투습도는 4.0~5.0 g/m$^2$.day.90%RH으로 서로 비슷한 연포장재필름을 사용하였을 때 수삼의 외관품질은 산소투과도가 낮을수록 양호하였다. 투습도가 1.5-6.3 g/m$^2$.day.90%RH 수준으로 각기 다르고 산소투과도는 3.4~5.4 cc/m$^2$.day.atm범위로 비교적 낮은 연포장재 필름을 사용하였을 때 수삼의 외관품질은 투습도가 3.5g/m$^2$.day.90%RH인 연포장재 시험군에서 가장 양호하였고 투습도가 이보다 높거나 낮은 경우에는 수삼의 외관품질 불량률이 증가하는 경향이었다. 한편수삼을 연포장재 필름 주머니에 넣고 상압포장, 진공포장, 이산화탄소 충전포장, 이산화탄소-질소(30:70) 혼합가스 충전포장, 이산화탄소-산소-질소(25:5:70) 혼합가스 충전포장 등의 방법으로 포장하여 $25^{\circ}C$에서 저장하였을 때 이산화탄소-산소-질소(25:5:70) 혼합가스 충전포장 시험군의 외관품질이 가장 양호하였고 진공포장 시험군은 특히 저장 후반에 외관품질이 급격히 저하되는 경향을 나타내었다. 따라서 수삼을 산소투과도가 낮고 투습도가 3.5g/m$^2$.day.90%RH내외인 연포장재 필름 주머니에 한 뿌리씩 넣고 이산화탄소-산소-질소(25:5:70) 혼합가스로 충전하여 저장하면수삼의 외관품질을 장기간 양호하게 유지시킬 수 있을 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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