• 한국도로학회:학술대회논문집
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• 한국도로학회 2010년 추계학술대회 논문집
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• pp.185-192
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• 2010

• 한국도로학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.15-24
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• 2012

역학적-경험적 포장설계 프로그램 중에서, 미국 AASHTO 설계법을 기초로 개발된 MEPDG는 교통량, 기상, 재료물성, 포장구조 등을 입력변수로 하여 기술자가 최적의 대안을 찾도록 한다. 하지만 MEPDG에서 기술적 문제가 발견되고 있기 때문에 이를 해결하여 프로그램을 개선하기 위한 노력이 계속되고 있다. 한편, 국내에서도 KPRP 연구과제에서 역학적-경험적 포장설계 프로그램이 개발되어 왔다. 이 한국형 포장설계 프로그램을 더욱 합리적으로 개발하고 개선하기 위해서는 이미 사용되고 있는 MEPDG를 분석하여 서로 비교할 필요가 있다. 콘크리트 포장설계의 경우, 피로균열은 다른 공용성 인자와는 달리 매우 복잡한 로직을 통해 예측된다. 따라서 본 논문에서는 MEPDG 버전 0.5, 버전 1.0, 그리고 버전 1.1의 피로균열 전이함수를 분석하였다. 그리고 버전별 MEPDG와 KPRP 입력변수들의 누적피로손상에 대한 민감도를 서로 비교하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.83-90
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• 2016

PURPOSES : Nowadays, cavity phenomena occur increasingly in pavement layers of downtown areas. This leads to an increment in the number of potholes, sinkholes, and other failure on the road. A loss of earth and sand from the pavement plays a key role in the occurrence of cavities, and, hence, a structural-performance evaluation of the pavement is essential. METHODS: The structural performance was evaluated via finite-element analysis using KPRP and KICTPAVE. KPRP was developed in order to formulate a Korean pavement design guide, which is based on a mechanical-empirical pavement design guide (M-EPDG). RESULTS: Installation of the anti-freezing layer yielded a fatigue crack, permanent deformation, and international roughness index (IRI) of 13%, 0.7 cm, and 3.0 m/km, respectively, as determined from the performance analysis conducted via KPRP. These values satisfy the design standards (fatigue crack: 20%, permanent deformation: 1.3 cm, IRI: 3.5 m/km). The results of FEM, using KICTPAVE, are shown in Figures 8~12 and Tables 3~5. CONCLUSIONS: The results of the performance analysis (conducted via KPRP) satisfy the design standards, even if the thickness of the anti-freezing layer is not considered. The corresponding values (i.e., 13%, 0.7 cm, and 3.0 m/km) are obtained for all conditions under which this layer is applied. Furthermore, the stress and strain on the interlayer between the sub-grade and the anti-freezing layer decrease gradually with increasing thickness of the anti-freezing layer. In contrast, the strain on the interlayer between the sub-base and the anti-freezing layer increases gradually with this increase in thickness.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.11-18
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• 2008

최근 국내외에서 역학적-경험적 설계법의 개발 및 이의 활용을 위한 각종 연구가 매우 활발하게 진행중에 있다. 미국의 경우 AASHTO 2002 설계법, 우리나라의 경우 한국형 도로포장설계법의 개발이 진행 중에 있고, 개발되는 설계법에 도로포장재료의 역학적 물성치 평가가 상당히 중요한 역할을 하도록 구성되어 있다. 따라서 설계법에 이용될 국내 아스팔트 혼합물의 재료물성의 평가가 매우 시급한 실정이다. 설계법에 이용되는 재료 물성을 평가하는 방법 중 최근에 많이 적용되는 방법이 동탄성계수 실험이다. 동탄성계수는 다양한 온도조건, 하중, 속도를 이용하여 다양한 교통조건을 반영할 수 있다. 사용된 골재의 입도, 아스팔트 바인더에 따라서 변화하며, 특히 아스팔트 혼합물의 점탄성적인 특성을 잘 묘사할 수 있는 물성치 평가방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 아스팔트 혼합물에 사용되는 골재의 공칭최대치수 및 입도분포와 동탄성계수와의 상관관계를 규명하는 것이다. 국내의 실험장비 조건을 고려할 때, 시편의 직경 및 높이는 100mm 및 150mm를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 골재의 공칭최대치수가 커짐에 따라 동탄성계수가 증가하는 경향을 나타내었다.

• 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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• 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.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.51-58
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• 2008

최근 국내외에서 도로포장설계법에 경험적/역학적 개념을 적용한 설계법의 개발 및 이의 활용을 위한 연구가 매우 활발하게 진행 중에 있다. 미국의 경우 AASHTO 2002 설계법, 우리나라의 경우 한국형 도로포장설계법의 개발이 진행 중에 있고, 개발되는 설계법에 도로포장재료의 역학적 물성치 평가가 상당히 중요한 역할을 하게 구성되어 있다. 따라서 설계법에 이용될 국내 아스팔트 혼합물의 재료물성의 평가가 매우 시급한 실정이다. 이 재료의 물성치를 평가하는 방법 중 최근에 많이 적용되는 방법이 동탄성계수시험이다. 본 연구에서는 아스팔트 포장체의 시간에 따른 노화특성을 고려한 아스팔트 포장체의 동탄성계수를 평가하였고, 이를 이용하여 동탄성계수 예측방정식을 제안하였다. 시험에 이용된 아스팔트 혼합물은 KS 표준규격에 사용되는 9종(SMA 및 SBS 포함)과 3종류의 아스팔트 바인더를 이용하였다. 보통 공장에서 배합, 생산되어 현장으로 이동하고 다짐이 완료되기까지 걸리는 시간을 고려하면 단기노화조건은 $135^{\circ}C$ 4시간이 적절할 것으로 판단되며, 공정이 빠르고 관리가 잘되는 조건을 반영 한다면 $135^{\circ}C$ 2시간이 적절할 것이다. 장기노화 시험은 공용단계의 아스팔트 바인더의 노화를 시험하였다. 전체적으로 노화가 진행되면서 동탄성계수가 높아짐을 알 수 있다. 최대입경이 클수록 그 정도는 작아지는데 그 이유는 아스팔트 바인더의 효과 보다 골재의 효과가 그 비중이 증가함에 따른 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.4199-4204
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• 2011

아스팔트 혼합물의 동탄성계수는 포장체의 내구성 및 공용성을 평가하는데 매우 중요한 지표이다. 최근 미국의 AASHTO 2002 설계법 및 한국형 포장설계법에서도 아스팔트 포장체의 가장 중요한 물성중 하나를 동탄성계수로 정의하였고, 이를 아스팔트 포장의 설계 및 해석에 적극 이용하고 있다. 동탄성계수를 설계에 이용하기 위해서는 마스터곡선을 작성하여야 한다. 마스터곡선은 각각의 아스팔트 혼합물을 이용하여 평가된 동탄성계수 값을 이용하여 결정한다. 마스터곡선을 결정하는 방법은 표준화되어 있으나, 저온영역(-10도)에서는 시험장비 계측장비의 결로로 인한 측정오차 및 고온영역(55도)에서는 아스팔트 바인더의 유체화 및 실험기기 세팅상의 문제들이 발생하여 측정 결과값에 큰 영향을 준다. 따라서, 이러한 온도대역의 자료를 제외한, 5도, 21도 및 40도에서 측정된 결과값을 이용하여 마스터곡선을 작성 및 분석하였고, 이를 기존의 표준방법으로 결정한 마스터곡선과 비교하였다. 본 연구에서 제안된 방법을 이용하여 결정된 마스터곡선은 고온영역에서 차이가 있기는 하지만, 충분히 사용가능한 것으로 판단되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.105-113
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• 2014

PURPOSES: The objective of this paper is to select the confidential intervals by utilizing the second moment reliability index(Hasofer and Lind; 1974) related to the number of load applications to failure which explains the fatigue failure and rut depth that it indicates the permanent deformation. By using Finite Element Method (FEM) Program, we can easily confirm the rut depth and number of load repetitions without Pavement Design Procedures for generally designing pavement depths. METHODS : In this study, the predictive models for the rut depth and the number of load repetitions to fatigue failure were used for determining the second moment reliability index (${\beta}$). From the case study results using KICTPAVE, the results of the rut depth and the number of load repetitions to fatigue failure were deducted by calculating the empirical predictive equations. Also, the confidential intervals for rut depth and number of load repetitions were selected from the results of the predictive models. To determine the second moment reliability index, the spreadsheet method using Excel's Solver was used. RESULTS : From the case studies about pavement conditions, the results of stress, displacement and strain were different with depth conditions of layers and layer properties. In the clay soil conditions, the values of strain and stresses in the directly loaded sections are relatively greater than other conditions. It indicates that the second moment reliability index is small and confidential intervals for rut depth and the number of load applications are narrow when we apply the clay soil conditions comparing to the applications of other soil conditions. CONCLUSIONS : According to the results of the second moment reliability index and the confidential intervals, the minimum and maximum values of reliability index indicate approximately 1.79 at Case 9 and 2.19 at Case 22. The broadest widths of confidential intervals for rut depth and the number of load repetitions are respectively occurred in Case 9 and Case 7.