• 한국도로학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.65-70
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• 2017

PURPOSES : Pavement Management System contains the data that describe the condition of the road. Under limited budget, the data can be utilized for efficient plans. The objective of this research is to develop a mixed integer program model that maximizes remaining durable years (or Lane-Kilometer-Years) in road maintenance planning. METHODS : An optimization model based on a mixed integer program is developed. The model selects a cluster of sectors that are adjacent to each other according to the road condition. The model also considers constraints required by the Seoul Metropolitan Facilities Management Corporation. They select two lanes at most not to block the traffic and limit the number of sectors for one-time construction to finish the work in given time. We incorporate variable cost constraints. As the model selects more sectors, the unit cost of the construction becomes smaller. The optimal choice of the number of sectors is implemented using piecewise linear constraints. RESULTS : Data (SPI) collected from Pavement Management System managed by Seoul Metropolitan City are fed into the model. Based on the data and the model, the optimal maintenance plans are established. Some of the optimal plans cannot be generated directly in existing heuristic approach or by human intuition. CONCLUSIONS:The mathematical model using actual data generates the optimal maintenance plans.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.129-138
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• 2008

기존 콘크리트 포장의 단면 설계 시 발생하는 문제점을 해결하기 위해 유한 요소법(FEM)을 이용하여 것이 하나의 방법론으로 부각되었으며 현재 한국형 포장 설계법 개발 연구에서도 적용 중에 있다. 본 연구에서는 ABAQUS와 포트란 해석 프로그램을 이용하여 콘크리트 포장의 한계 응력을 계산하였고, 그 결과를 뉴럴 네트워크와 선형 회귀식을 이용하여 비교 분석하였다. 입력 변수가 많지만 다양한 해석을 하지 못하는 경우(입력변수 6개에 대해 81 경우 수 해석)에 대해 구조해석 결과를 뉴럴 네트워크(이하 NN: Neural Networks)와 선형 회귀식으로 비교한 결과, 구조해석 결과와 다소 차이가 있음을 확인하였다. 반면 입력 변수를 줄이되 다양한 경우에 해석한 경우(입력 변수 3개에 대해 343 경우의 수)의 분석 결과, NN과 선형 회귀식이 구조해석 결과와 매우 유사한 결과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 하지만 그래프의 (0,0), (1,1) 부분에서 NN이 선형 회귀식에 비해 더 정확한 것을 확인하였다. 이와 같은 연구 결과를 통해서 한국형 포장 설계법의 핵심인 응력 계산 모듈을 선형 회귀식보다 좀 더 정확한 NN으로 해석하는 것을 제안하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.85-90
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• 2016

PURPOSES : The objective of this paper is to understand the deterioration phenomenon and causes in the pavement of a ramp area. METHODS : Ramp areas need to be sloped because of the centrifugal force, which depends on the vehicle speed and grade of the ramp area. As a result, vertical and horizontal forces are applied on the pavement surface of the ramp area. Furthermore, the horizontal force depends on the vehicle speed and grade of the ramp area. In order to analyze the pavement structure of a ramp area, a multi-layered elastic analysis program was used to evaluate the weakest link of fatigue cracking deterioration, according to the simultaneously applied vertical and horizontal forces. RESULTS : From case studies related to the bonding conditions between the surface and base layer in a ramp area, it was found that the partially bonded cases resulted in a critical potential of fatigue cracking deterioration, in a comparison of 50%, 70%, and fully bonded cases. CONCLUSIONS : According to the results of the case studies, the pavement structure system should be reinforced by upgrading the material or increasing the thickness compared to the general pavement areas, in order to provide a performance life similar to the mainline pavements in the ramp areas.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.113-119
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• 2018

현재 국내에서는 도심지 및 주거지에 원활한 물순환 구조를 이루기 위해 저영향개발에 근거한 투수성 포장 시스템 구축에 대한 시도를 하고 있다. 본 연구는 투수성 아스팔트 포장 구조 설계를 위한 포장인자 구축 및 설계법을 제안하고자 한다. 선행 연구 분석 결과, 1993년 AASHTO 설계법이 적합한 것으로 확인 되었다. 본 연구에서는 투수성 아스팔트 포장 재료의 상대구조계수 같은 주요 설계인자를 선행연구 분석을 통해 정량적으로 산정하였으며, 1993년 AASHTO 설계법 및 국내국도설계기준을 적용한 투수성 포장 구조 설계 프로그램을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 프로그램 및 한국형 도로 설계법 프로그램을 비교한 결과 다양한 교통량 및 노반 지지력 조건에서 합리적인 포장 설계 두께를 산정하는 것을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.33-41
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• 2016

PURPOSES : This study primarily focused on evaluating the performance characteristics of 4.75-mm nominal maximum aggregate size (NMAS) asphalt mixtures for their more effective implementation to a layered flexible pavement system. METHODS : The full-scale pavements in the FDOT's accelerated pavement testing (APT) program, including 4.75-mm mixtures at the top with different thicknesses and asphalt binder types, were considered for the faster and more realistic evaluation of the rutting performance. The results of superpave indirect tensile (IDT) tests and hot-mix asphalt fracture mechanics (HMA-FM) based model predictions were used for cracking performance assessments. RESULTS : The results indicated that the rutting performance of pavement structures with 4.75-mm mixtures may not be as good as to those with the typical 12.5-mm mixtures, and pavement rutting was primarily confined to the top layer of 4.75-mm mixtures. This was likely due to the relatively higher mixture instability and lower shear resistance compared to 12.5-mm mixtures. The energy ratio (ER) and HMA-FM based model performance prediction results showed a potential benefit of 4.75-mm mixtures in enhanced cracking resistance. CONCLUSIONS : In relation to their implementation, the best use of 4.75-mm mixtures seem to be as a surface course for low-traffic-volume applications. These mixtures can also be properly used as a preservation treatment that does not necessarily last as long as 12.5-mm NMAS structural mixes. It is recommended that adequate thicknesses and binder types be considered for the proper application of a 4.75-mm mixture in asphalt pavements to effectively resist both rutting and cracking.

• 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.

• 한국도로학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-8
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• 2018

PURPOSES : Case studies of an asphalt-overlay project with a performance-based contract method were conducted on a national highway in Korea to evaluate the effect of the method on asphalt pavement maintenance. This study evaluated the procedure of the performance-based contract method. METHODS : In this study, an asphalt-pavement maintenance project for a national highway was assessed with a performance-based contract to investigate the advantage of the new contract procedures. This is the first trial applying the performance-based contract to a pavement-rehabilitation project in Korea. In the four case studies, the warranty period of the performance-based contract was designed for seven years. The research team monitored the construction site to compare the normal contract method with the performance-based contract method. The case studies' project sites were investigated after the end of the construction. RESULTS : Based on the limited case studies, the performance-based contract method could extend the service life of the asphalt pavement and reduce the pavement-maintenance budget because the quality control was well managed by the contractors. However, a few construction laws would be necessary to apply the performance-based contract method in the future. CONCLUSIONS : Using the performance-based contract, the construction company made great efforts to guarantee the warranty period and to apply the optimal maintenance method, based on the pavement distress condition. The contractor and the agency would need to understand the new performance-based contract system for it to be activated. Therefore, a proper education program for the performance-based contract system would be needed to educate the stakeholders regarding the procedures and their effects on the pavement management and maintenance.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.123-134
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• 1993

본 연구는 퍼지?이론을 도로포장(道路鋪裝)의 공용성(共用性) 평가에 응용하기 위하여 수행되었다. 포장의 견실도(堅實度)와 포장에 가해지는 외력 및 포장의 현재상태에 근거하여 포장을 평가하는 모델을 개발하였다. 퍼지 종합평가를 위하여 설정된 거리등급지수(Gd)의 값이 가장 적절히 균형을 이루도록 5등급의 등급퍼지?과 3등급의 경중(輕重)퍼지?을 설정하였다. 또한 평가기준과 그에 상응하는 퍼지등급척도를 제시하였으며 설정된 평가기준에 준하여 공용성을 평가하는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 각 항목에 대한 Input 값을 질의 문답식으로 화면을 통하여 문의하고 자판을 통하여 사용자가 넣어 주어 수행되도록 작성되었다. 본 연구에서 제시된 퍼지이론에 근거한 포장공용성(鋪裝共用性) 추정기법을 실제 data를 이용하여 수행하여 본 결과 일정도로의 미래 기능수행가능성 추정과, 시범구간의 Gd 값과의 비교 수치를 사용한다면 그 실용가능성이 높음을 알 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.23-31
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• 2005

본 연구는 장수명 아스팔트 포장 공법개발 연구의 일환으로 포장수명을 40년이상 지속시킬 수 있는 단면설계를 수행하였다. 본 연구의 목적은 포장체의 장수명화를 위하여 효과적이고 간편하게 포장체의 각층 단면두께 및 탄성계수를 결정하는 절차를 제시함에 있다. 포장체의 유한요소 해석을 통하여 장수명 아스팔트포장의 가상데이터베이스를 구축하였다. 이 가상데이터베이스는 포장체 각 층의 두께, 탄성계수 및 포장체 내의 처짐, 응력 및 변형률을 포함하고있다. 구축된 데이터베이스를 이용하여 포장의 장수명에 필요한 한계변형률을 만족하는 포장의 단면을 제시하였다. 연구결과, 총 아스팔트층의 두께가 410mm보다 큰 경우에는 포장층의 각층의 두께나 재료의 특성과 관계없이 항상 장수명 아스팔트 포장으로 간주할 수 있으나, 250mm보다 작을 경우에는 장수명 아스팔트 포장에서 제외되었다. 총 아스팔트층의 두께가 250mm보다 크고 410mm보다 작은 경우에는 장수명 아스팔트 포장 조건에 만족하기 위한 포장층 두께와 탄성계수값을 결정할 수 있는 절차를 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.391-399
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• 2008

강바닥판 포장에 사용되는 특수아스팔트 중의 하나인 구스아스팔트는 $240^{\circ}C$이상의 고온 상태에서 포설되기 때문에 시공중인 교량에 예상하지 못한 높은 온도와 이에 따른 열변형 및 열응력을 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 고온의 아스팔트 시공이 강바닥판에 미치는 열영향을 평가하고 이를 최소화하는 최적 포장공정을 찾기 위한 수치해석기법으로 등가열원을 이용한 열응력해석 기법을 제시하였다. 등가열원은 포장체 포설시의 열영향을 강상판 내부에서 발생하는 등가의 가상열원이다. 이를 이용하여 일반적인 구조해석 프로그램에서 구현하기 어려운 포장체의 포설에 의한 열전도, 열대류 등을 쉽게 모사할 수 있다. 포장 시공중 지점의 들림을 고려한 강상판 해석 및 다양한 포설 공정을 적용한 곡선교량해석을 통하여 등가열원방법의 적용성을 검토하였다.