• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.1-8
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• 2021

본 연구에서는 도로 포장 유지관리에 필요한 핵심정보를 생산해 낼 수 있는 저비용·고효율 포장상태 모니터링 기술을 개발하고자 하였다. 특히 시각정보와 고가 센서에 의존하는 기존 장비의 단점을 보완하기 위해 소음과 인공지능 기반의 포장상태등급 평가시스템을 고안하였다. 시스템 개발을 위한 아이디어 정립부터 기능 정의, 정보흐름 및 아키텍쳐 설계 과정을 거쳤으며, 생산된 프로토타입에 대한 성능 검증과 활용 전주기에 대한 실증 평가를 수행하였다. 그 결과, 높은 수준의 인공지능 평가 신뢰도가 확보되었으며, 하드웨어와 소프트웨어적 요소 외에도 시스템 활용에 관한 짜임새 있는 가이드라인이 개발되었다. 또한 현장평가 과정을 통해 비전문가도 쉽고 빠른 조사와 분석이 가능하고, 직관적인 시각적 정보 제공을 통해 관리자의 업무 지원이 가능함도 확인하였다. 반면에 학습에 고려되지 않은 외부 조건에 대한 선행 판별 기술, 시스템 간소화, 가변 주행속도 대응 기술 등 기술의 완성도 제고도 필요함을 알 수 있었다. 본 연구를 시작으로 1960년대 이후 반세기 이상 지속되어온 포장상태 모니터링 기술의 새로운 패러다임이 제시되길 기대한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.83-95
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• 2017

PURPOSES : The purpose of this study is to develop a regression model to predict the International Roughness Index(IRI) and Surface Distress(SD) for the estimation of HPCI using Expressway Pavement Management System(PMS). METHODS : To develop an HPCI prediction model, prediction models of IRI and SD were developed in advance. The independent variables considered in the models were pavement age, Annual Average Daily Traffic Volume(AADT), the amount of deicing salt used, the severity of Alkali Silica Reaction(ASR), average temperature, annual temperature difference, number of days of precipitation, number of days of snowfall, number of days below zero temperature, and so on. RESULTS : The present IRI, age, AADT, annual temperature differential, number of days of precipitation and ASR severity were chosen as independent variables for the IRI prediction model. In addition, the present IRI, present SD, amount of deicing chemical used, and annual temperature differential were chosen as independent variables for the SD prediction model. CONCLUSIONS : The models for predicting IRI and SD were developed. The predicted HPCI can be calculated from the HPCI equation using the predicted IRI and SD.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.2057-2067
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• 2013

기존의 포장관리를 위한 장래 교통수요의 추정에는 객관적인 방법에 의한 장래 교통수요의 추정이라기보다는 과거 추세(trends)나 분석가의 주관적인 판단에 의해 이루어졌다고 할 수 있으며, 새로운 도로의 신설 및 우회도로의 계획 등 대상 지역의 장래 도로 및 지역개발 계획을 전혀 고려하지 못한 교통수요의 추정이 이루어졌다고 할 수 있다. 본 연구에서는 보다 객관적이며 정도 높은 국도의 유지관리를 위한 의사결정지원시스템(decision-making support system)의 구축을 위한 기초연구로써 장래 포장의 공용성에 큰 영향을 미치는 장기 교통수요 예측의 중요성을 살펴보고 기존 교통수요 추정 방식과의 비교를 위한 기준(baseline) 수요를 산정하기 위해 EMME(Equilibre multimodal, Multimodal Equilibrium)를 이용하여 4단계 교통수요 추정 방법에 따라 장래 교통수요를 예측하는 방안을 제시하였다. 사례연구를 위해 본 연구에서는 대전지방국토관리청 관할의 일부 지역을 대상으로 교통수요 추정방안별 비교를 수행하였으며, 기존의 수요추정 방법과 본 연구에서 제시한 장래 지역개발계획과 도로의 신설 및 확장계획 등을 고려한 교통수요 추정방법과는 교통량의 수요뿐만 아니라 관리자비용 및 이용자비용의 수준에도 큰 괴리가 있음을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.47-57
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• 2016

PURPOSES : This study aims to examine the differences between the existing traffic demand forecasting method and the traffic demand forecasting method considering future regional development plans and new road construction and expansion plans using a four-step traffic demand forecast for a more objective and sophisticated national highway maintenance. This study ultimately aims to present future pavement deterioration and budget forecasting planning based on the examination. METHODS : This study used the latest data offered by the Korea Transport Data Base (KTDB) as the basic data for demand forecast. The analysis scope was set using the Daejeon Metropolitan City's O/D and network data. This study used a traffic demand program called TransCad, and performed a traffic assignment by vehicle type through the application of a user equilibrium-based multi-class assignment technique. This study forecasted future traffic demand by verifying whether or not a realistic traffic pattern was expressed similarly by undertaking a calibration process. This study performed a life cycle cost analysis based on traffic using the forecasted future demand or existing past pattern, or by assuming the constant traffic demand. The maintenance criteria were decided according to equivalent single axle loads (ESAL). The maintenance period in the concerned section was calculated in this study. This study also computed the maintenance costs using a construction method by applying the maintenance criteria considering the ESAL. The road user costs were calculated by using the user cost calculation logic applied to the Korean Pavement Management System, which is the existing study outcome. RESULTS : This study ascertained that the increase and decrease of traffic occurred in the concerned section according to the future development plans. Furthermore, there were differences from demand forecasting that did not consider the development plans. Realistic and accurate demand forecasting supported an optimized decision making that efficiently assigns maintenance costs, and can be used as very important basic information for maintenance decision making. CONCLUSIONS : Therefore, decision making for a more efficient and sophisticated road management than the method assuming future traffic can be expected to be the same as the existing pattern or steady traffic demand. The reflection of a reliable forecasting of the future traffic demand to life cycle cost analysis (LCCA) can be a very vital factor because many studies are generally performed without considering the future traffic demand or with an analysis through setting a scenario upon LCCA within a pavement management system.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.136-143
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• 2015

해외 선진국에서는 2000년 자연재해대책법 개정을 통해 차도 중심의 융설시스템에서 인권위주의 보행자 전용시스템으로 확대 적용하고 있으나, 국내에는 2006년 선진국형 융설시스템이 도입되어 도로 부문에 일부 시공 되었지만 보행자를 위한 융설시스템 개발 및 적용 사례는 전무한 편이다. 따라서 본 연구에서는 열선의 열이 보도블록 상부로 효율적으로 전달되도록 함으로써 지반으로 손실되는 열을 최소화하고 충격에 따른 열선의 손상 방지 및 공정을 단순화하여 원가 및 공정을 절감할 수 있는 블록형 보도포장 기술을 개발하고 이를 현장 적용하였다. 품질시험 결과 휨강도는 KS기준보다 약 5배, 흡수율은 7배~10배의 성능이 향상된 것으로 분석되었다. 또한 현장 시험결과 기존 융설시스템은 노면의 온도가 영상으로 올라가는데 약 180분이 소요되었으나 블록형 보도포장 기술은 약 10분 정도 소요되었으며 30분 경과 후 노면 평균 온도는 $3.5^{\circ}C$를 유지하였다. 이처럼 조립식 보도블록 기술개발을 통해 겨울철 보행자 낙상방지를 통한 국민안전확보 및 화학제설제 사용 억제를 통한 환경오염 방지에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.532-541
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• 2016

서울시 도로는 교통하중, 도로포장 노후화 및 잦은 굴착복구 등의 열악한 도로조건으로 인하여 도로포장 수명이 기대수명에 미치지 못하여 효율적 도로포장관리(Pavement Management System, PMS)와 적절한 유지보수 시기가 요구된다. 본 연구에서는 도로의 표면상태조사와 FWD(Falling Weight Deflectometer)기반 조사를 통하여 장기 공용성 구간의 보수우선 순위를 선정하고 각 지수에 따른 우선순위의 상관도를 분석하여 명확한 포장상태 평가와 타당한 공법 및 시기의 선정에 도움이 되고자 한다. 이를 위해 서울특별시의 장기 공용성 구간(Long Term Performance Pavement, LTPP)을 활용하여 표면상태조사를 통해 균열, 소성변형, 종단평단성을 측정하였고 서울포장평가지수인 SPI(Seoul Pavement Index)로 포장상태를 나타내었다. 또한 동일 구간에 대해 FWD시험을 통한 처짐량과 코어채취에 의한 포장두께 자료를 이용하여 포장층의 탄성계수를 역산하고 허용 교통량을 산정하여 실제 교통량과 허용 교통량을 비교 후 잔존수명을 추정하였다. 이를 통하여 도출된 포장상태 지수와 포장지지력에 따른 잔존수명을 비교분석하였다. 결과적으로 표면상태지수인 Crack, Rutting, IRI(International Roughness Index) 값들의 보수 우선순위와 지지력에 의한 보수 우선순위를 분석하여 보수 우선순위에 따른 포장상태지수와 포장지지력의 상관성을 검토하였다. 그 결과, 균열과 소성변형에 대하여 R-square 값이 0.65이상으로 상관도가 높은 반면, 종단평탄성과 그 값을 포함한 SPI와의 상관도는 비교적 낮은 수준을 나타내었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.603-606
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• 2000

The cost needed for the construction and management of highways in the whole nation is rapidly growing so the research that can decrease the cost is required. However, most of the highway specs have simply converted from those of other countries, including USA. Therefore, some of our design and construction specs were not the optimum ones based on our own situation, requiring a research under the actual traffic and environment of our nation. The use of test road develops many aspects of highway engineering. Those are evaluation of construction materials, a general overview of korea pavement design and serviceability under the actual traffic and environmental condition of the nation. It is also economical and efficient compared to the trial construction of each item in spreaded form. A test road, 7.7km long with two lanes, is being constructed on the Inner Central Expressway. In this test road, 2.7km is planned for asphalt pavement and 3.4km is planned for concrete pavement. Three test bridges and five earth retaining structures will be included in the test road. Based on the master plan, the major performance was progressing such as detailed research modules of each area, preliminary research for the future research, sensor surveys for the behavior analyses of pavements and structures with installation methods and data acquisition systems, the foundation research of Integrated Instrumentation System and the Management Plan for automated measurement. Some area(structure research division, geotechnical research division) was designed the instrumentation plan because some instrument sensors must be installed during the construction of the test road. And then the instrumentation plan of each area was enforcing because a large majority of the instrument sensors must be installed after the construction of the test road. The field surveys with material property tests and pilot instrumentation test with sensor tests was also performing in accordance with the construction in the field.

• KIEAE Journal
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• 제12권5호
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• pp.3-10
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• 2012

In this study, the influence of decentralized rainwater management over the changes in evapotranspiration was analyzed. The analysis method was obtained by establishing the decentralized rainwater management plan according to different scenarios, and subsequently examined evapotranspiration in the plan. Scenario 1 refers to the analysis of the existing situation, in which was 100% of a parking lot is asphalt pavement. In Scenario 2, the pavement of the parking surface in the parking lot is replaced with lawn blocks. In Scenario 3, some asphalt pavement was removed to establish a flower-bed type infiltration system to allow rainwater to permeate. In Scenario 4, infiltration and storage of rain water would be achieved by transforming the parking surface into lawn blocks, keeping the asphalt for the parking road while establishing a vegetation strip. The amount of evapotranspiration of the target site was analyzed with a water budget analysis program (CAT) using the 2001 meteorological data for each scenario According to the analysis values of S2 and S3, it was found that evapotranspiration is critically affected by the amount of area replaced with pervious area in the total target site. An energy equivalent to 680kWh is required for 1 ton of water to evaporate. Hence, it can be seen that the active inducement of evapotranspiration in urban area makes a positive contribution not only to heat island mitigation, but also to the small-scale water circulation process in a city.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.175-182
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• 2021

도로교통 소음문제가 이슈가 되면서 저소음포장이 등장하게 되었고 저소음포장의 소음저감효과를 설명하면서 일반 포장과의 소음차이를 많이 사용한다. 그러나 일반포장도 포장의 종류에 따라 공용연수에 따라 타이어노면 소음은 달라진다. 본 연구에서는 저소음포장의 소음저감 효과를 평가할 때 사용할 수 있는 일반 아스팔트포장의 타이어 소음의 속도별, 공용연수별 대푯값을 평가하는 것이다. 조사방법으로는 국도의 전체 포장을 관리하고 있는 국도포장관리시스템의 데이터베이스에서 수도권 지역의 49개 구간을 선정하고 근접소음 측정방법(CPX; Close Proximity Method)으로 50km/h부터 80km/h까지 10km/h단위로 측정하였다. 측정결과 시공직후의 소음특성은 1년 이상 경과한 소음특성과 달라 별도로 처리하였으며 이상치 자료를 제거하면 공용연수가 증가함에 따라 소음이 증가하는 경향을 얻을 수 있었다. 또한 속도별 연도별 소음증가 수준은 모든 소음수준에서 신뢰성 있는 경향을 얻을 수 있었다. 공용연수와 주행속도에 관한 두 가지 회귀분석을 통해 일반 아스팔트포장의 공용연수별 속도별 대표 소음값을 얻었다. 이 결과로부터 일반 아스팔트포장에서 공사초기와 시공후 6년이 경과한 아스팔트포장은 평균 6dB정도 차이가 나는 것으로 나타났다. 일반 아스팔트포장의 대표 소음값은 불변하는 것이 아니라 저소음포장과의 상대적인 비교를 위해서 필요한 것이다. 이러한 일반 아스팔트포장의 대표 소음값을 기준으로 일반 아스팔트포장에 대한 포장종류별 타이어 노면 소음특성에 대한 연구도 필요하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5D호
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• pp.797-804
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• 2006

본 연구에서는 비파괴 시험 장비인 FWD(Falling Weight Deflectometer)에 의한 처짐곡선을 활용하여 아스팔트 포장구조체의 물성을 합리적으로 추정할 수 있는 방법을 개발하였다. 2004년 국도 PMS(Pavement Management System)의 FWD 자료로 다층탄성이론에 근거한 역산프로그램을 사용하여 역해석을 실시하였다. 3층 포장구조체로 기반암을 고려하여 역해석을 실시하였으며, 통계분석을 통하여 각 층 탄성계수의 95% 신뢰구간을 선정하였다. 이 신뢰구간의 범위와 기존 문헌상의 범위를 비교한 결과 차이가 없었으며, 그 결과를 바탕으로 회귀분석을 실시하여 탄성계수를 직접 추정할 수 있는 회귀 분석 모델을 제시하였다. 회귀 분석모델의 적합성 및 유의성 검증, 다중공선성 분석, 잔차 분석 그리고 분산 분석을 통하여 본 연구에서 제시한 회귀 분석모델이 유의하며 높은 적합성을 갖고 있음을 증명하였다. 따라서, 본 연구에서 제시한 회귀 분석 모델을 통해 FWD 시험시 현장에서 역해석을 실시하지 않고도 직접 탄성계수를 추정하여 포장구조체의 상태평가를 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 아스팔트층의 탄성계수는 온도변화에 따라 많은 차이를 나타내므로 기준온도로 온도보정을 실시하였으며 그 결과를 토대로 현재 공용중인 국도 아스팔트 포장구조체 각 층의 탄성계수와 95%신뢰구간의 탄성계수를 제시하였다.