• 제목/요약/키워드: Road surface damage

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아스팔트 콘크리트 포장의 선형 점탄성 유한요소해석 (ViscoElastic Continuum Damage (VECD) Finite Element (FE) Analysis on Asphalt Pavements)

  • 서영국;백철민;김영수;임정혁
    • 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.

산업부산물을 활용한 친환경제설제의 특성평가 (Evaluation of the Properties of an Environment-Friendly De-icing Agent Based on Industrial By-Products)

  • 허형석;이병재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.132-139
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    • 2017
  • 한랭지역의 동절기 교통안전을 위하여 제설제 살포가 다량으로 이루어지고 있는데, 그 살포량도 매년 증가하고 있는 실정이다. 일반적으로 사용되는 제설제는 염화칼슘($CaCl_2$), 염화나트륨(NaCl)과 같은 염화물계가 주성분으로, 국내에서는 대부분 염화칼슘을 주로 사용하고 있고, 미국이나 일본의 경우는 소금인 염화나트륨으로 모두 염소이온을 포함하고 있다. 염화칼슘 제설제가 포함하고 있는 염화물 때문에 제설제 살포시 염화물은 도로 구조물로 침투하여 염해에 의한 철근부식을 유발하여 실제 포장이나 손상된 교량 구조물 내에서의 구조적 성능저하를 야기하고, 동절기 동해와 함께 복합적으로 작용하여 표면 스케일링을 발생시키며, 특히 살포제에 의한 수질 오염과 같은 심각한 부작용을 초래하고 있다. 또한 콘크리트 도로포장 표면이 염화칼슘 제설제 사용 후 나타나는 열화현상으로 인하여 기존의 염화칼슘 제설제의 경우 시각적으로 교통 외관상 문제를 가속화시키고 있다. 따라서, 본 연구에서는 산업부산물인 폐유기산과 칼슘계부산물을 반응시켜 친환경 액상 제설제를 제조하고 그 특성을 분석하여 도로시설물에 적용가능성을 검토하였다.

계층 이항 로지스틱모형에 의한 고속도로 교통사고 심각도 분석 (Analysis of Traffic Crash Severity on Freeway Using Hierarchical Binomial Logistic Model)

  • 문승라;이영인
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.199-209
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    • 2011
  • 교통사고발생시 사고 심각도에 영향을 미치는 요인과 그 관계를 이해하는 것은 기하구조나 환경 측면에서 교통사고 발생을 예방하고 운전자와 사고 차량의 특성을 이해하는데 도움을 준다. 본 연구에서는 계층 이항 로지스틱모형에 의해 고속도로 교통사고 심각도에 영향을 미치는 요인을 파악하고 영향변수 간 차이를 나타내는 비교위험도(odds ratio)를 도출하였다. 사고 심각도는 인명피해와 차량피해로 구분하여 사망사고모형과 차량완파사고모형을 구축하였다, 종속변수는 사망자 발생과 완파차량 발생 여부이며, 각각 사고-탑승자, 사고-차량의 2수준 계층구조를 적용하였다. 추정 결과 설명변수의 고정효과는 두 모형이 유사한 결과를 보이나 종속변수의 속성에 따라 차별화된 결과를 나타내기도 하였다. 본선과 진출입부에서의 사고가 가장 위험하며, 중앙선 침범과 통행위반, 과속 사고의 상해나 차량 파손 위험도가 높고, 충돌사고와 추돌사고, 화재 사고의 피해가 크다. 사고 심각도는 노면 상태나 시야 조건 등 외부환경에 영향을 받으나 기하구조 조건은 관련이 없다.

수치해석을 활용한 산지도로의 상향침투수압으로 인한 포장파손방지를 위한 포장기층종류 및 배수형태의 고찰 (A Study on the Type of Pavement Base and Drainage in Mountain Road for the Prevention of the Pavement Damage by Uplift Water Pressure)

  • 임영규;윤찬영;이승우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 국토의 70% 이상이 산악지인 우리나라 지형적 특성 때문에 도로가 산지을 인접해서 건설되는 것이 불가피하다. 최근 들어 온난화등의 영향으로 태풍이나 집중호우가 빈번히 발생하고 있으며 이로 인한 산지 도로의 산사태, 토석류, 상향짐투수압 등에 의한 인명, 시설물 피해도 극심하게 나타나고 있다. 본 연구에서는 이러한 산지 도로의 피해 중 상향침투수압에 의해 발생하는 포장의 틀림 현상에 대하여 고찰하였다. 산지도로 주변의 다양한 특성을 고려하기 위하여 상향침투수압에 의해 포장파손이 발생한 지역특성에 대하여 사명의 경사각, 산지표면의 보가유무, 산지 경사면 토사층의 두께, 지중 배수관의 설치 유무에 따라 상향침투수압을 산정하였다. 분석결과 상향침투수압은 현재 일반적으로 사용되고 있는 쇄석기층 위의 아스팔트포장 및 표면배수형식조건에서 5~10kPa 범위에서 발생하며, 사면경사각이 커짐에 따라 상향침투수압도 비례하여 커지는 것을 확인하였고, 사면의 표면을 보강 처리하지 않았을 경우의 상향침투수압은 작게 나타났다. 산지 경사면의 토사층의 두께는 지하수위가 산지표면까지 상승한 조건에서는 상향침투수압에 큰 영향은 없었으나, 지하수위가 산지표면까지 상승하는 것은 강우지속시간에 따라서 영향을 받는 점을 고려하면, 지중배수관의 설치는 도로 표층에 가해지는 상향침두수압을 효율적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 기층형식에 따른 상향침투수압에 대한 저항성 측면에서는 비 부착성인 쇄석기층보다 부착성인 안정처리기층이 자중이 증가하여 포장의 틀림 현상을 방지하는데 유리하다고 판단되지만 안정처리기층만으로는 상향침투수압에 견딜 수 없으므로 지중배수관 및 사면배수공법을 적용하여 사용하는 것이 바람직하다고 판단된다.

Damage Proxy Map over Collapsed Structure in Ansan Using COSMO-SkyMed Data

  • Nur, Arip Syaripudin;Fadhillah, Muhammad Fulki;Jung, Young-Hoon;Nam, Boo Hyun;Kim, Yong Je;Park, Yu-Chul;Lee, Chang-Wook
    • 지질공학
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    • 제32권3호
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    • pp.363-376
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    • 2022
  • An area under construction for a living facility collapsed around 12:48 KST on 13 January 2021 in Sa-dong, Ansan-si, Gyeonggi-do. There were no casualties due to the rapid evacuation measure, but part of the temporary retaining facility collapsed, and several cracks occurred in the adjacent road on the south side. This study used the potential of synthetic aperture radar (SAR) satellite for surface property changes that lies in backscattering characteristic to map the collapsed structure. The interferometric SAR technique can make a direct measurement of the decorrelation among different acquisition dates by integrating both amplitude and phase information. The damage proxy map (DPM) technique has been employed using four high-resolution Constellation of Small Satellites for Mediterranean basin Observation (COSMO-SkyMed) data spanning from 2020 to 2021 during ascending observation to analyze the collapse of the construction. DPM relies on the difference of pre- and co-event interferometric coherences to depict anomalous changes that indicate collapsed structure in the study area. The DPMs were displayed in a color scale that indicates an increasingly more significant ground surface change in the area covered by the pixels, depicting the collapsed structure. Therefore, the DPM technique with SAR data can be used for damage assessment with accurate and comprehensive detection after an event. In addition, we classify the amplitude information using support vector machine (SVM) and maximum likelihood classification algorithms. An investigation committee was formed to determine the cause of the collapse of the retaining wall and to suggest technical and institutional measures and alternatives to prevent similar incidents from reoccurring. The report from the committee revealed that the incident was caused by a combination of factors that were not carried out properly.

소수성 특성을 이용한 저점도 AP 표면처리재의 현장 적용성 연구 (A Study on Field Applicability Evaluation of the Hydrophobic - Low Viscosity Surface Treatment Material for Pavement Preventive Maintenance)

  • 최준성
    • 한국도로학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.31-39
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    • 2014
  • PURPOSES : Surface treatment material for pavement preventive maintenance should be inspected field applicability. This study(Part II) aimed to checkup coating characteristics and performance analysis using lab and field tests. The hydrophobic - low viscosity filling material for pavement preventive maintenance is presented in Part I, which is a series of companion study. METHODS : Relative comparison between general asphalt mixtures and surface treatment asphalt mixtures are analyzed and measured for the field application such as indirect tensile strength ratio(TSR), abrasion resistance, crack propagation resistance, temperature resistance, coating thickness, permeability resistance and skid resistance in terms of british pendulum number(BPN). RESULTS : It is found that TSR, crack propagation resistance and permeability resistance is increased as against uncoated asphalt specimen. Abrasion resistance and temperature resistance is secured from the initial coating thickness point of view, which is about 0.2~0.3mm. Skid resistance on the surface treatment pavement is satisfied with the BPN criteria of national highway because of exposed aggregate and crack sill induced pavement deterioration and damage cracks. CONCLUSIONS : The hydrophobic - low viscosity surface treatment material for pavement preventive maintenance is validated on field applicability evaluation based on quantitative analysis of coating thickness and performance analysis using lab and field tests.

초안산근린공원 숲길 훼손 실태 및 복원방안 연구 (Status of Damage and Restoration Planning of Forest Trail in Choansan(Mt.) Neighborhood Park, Seoul, South Korea)

  • 한봉호;기경석;노태환
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.923-933
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    • 2012
  • 본 연구는 최근 이용압력이 높은 서울시 초안산근린공원을 대상으로 숲길의 분포와 훼손 실태를 파악하여 향후 도심 내 숲길 정비 방향을 설정하기 위한 목적으로 수행하였다. 초안산근린공원 숲길(25,964m)의 훼손 현황 중 노폭 2m 이상 20.3%, 침식 깊이 30cm 이상 36.3%, 훼손이 심한 형태인 나지침식이나 근계노출, 암석노출 구간 47.0%이었고, 환경피해도 등급 IV 이상이 70.6%로 숲길 훼손이 심각한 상태이었다. 훼손이 심한 숲길 노선은 대부분 주능선을 따라 형성된 주요 숲길과 저지대 급경사 숲길, 주요 숲길과 연결된 샛길이었다. 연구결과에 기초하여 초안산근린공원 숲길의 복원유형을 숲길 확산방지, 숲길 지반안정, 숲길 노면정비, 숲길 폐쇄 후 식생복원, 유지 등 5가지로 구분하였고, 유형별 복원방안을 제안하였다. 숲길 확산방지는 나지가 노출되어 있는 숲길 폭원 확대를 방지하고, 숲길 지반안정은 숲길 내 침식 및 뿌리노출을 방지하며, 숲길 노면정비는 훼손이 심각한 숲길의 노면을 목재데크, 목재계단, 노면 포장 실시 등을 통하여 보호하기 위한 계획을 수립하였다.

콘크리트 표면보호재 종류에 따른 동결융해 및 중성화 내구특성 (Freeze-Thaw Durability and Carbonation of Concrete Surface Protecting materials)

  • 이병덕;김현중;권영락;김세준
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.593-596
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    • 2008
  • 제설제는 눈이나 얼음을 제거하기 위해 사용되는 것이므로, 언제나 결빙과 융해 현상이 함께 일어나는 환경에서 사용된다. 물은 온도가 저하되어 콘크리트 내부에서 얼음으로 생성되고, 이로 인한 팽창효과가 콘크리트 내부의 공극에 의해 해소되지 않는 경우 파괴를 일으킨다. 이러한 결빙 현상이 제설제 살포와 함께 일어나는 경우 콘크리트의 열화 요인에서 알 수 있듯이 순수한 물의 결빙보다 훨씬 복잡하고 심각한 피해를 일으킨다. 특히, L형측구, 다이크, 난간방호벽, 중분대, 방음벽등의 소구조물은 염화물과 동결융해 환경에 직접적으로 노출되어 있어 콘크리트 표면이 박리되는 현상(scaling)과 철근부식 등을 일으켜 손상의 가속화로 구조물의 내구성이 급격하게 저하되어 콘크리트 표면에 표면보호재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 소구조물의 동해 및 염해에 의한 중성화, 스켈링, 단면손실 등 피해에 대한 적정 보수방안 수립을 위해 콘크리트 표면보호재를 염수침지에 의한 동결융해시험 후와 촉진탄산화시험을 실시하여 부착강도 및 중성화깊이를 비교분석 하였다.

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다시기 TM 밴드 6와 DEM을 이용한 지형별 온도변화(서울시 영역을 대상으로) (Temperature Variation by Terrain Using Multitemporal TM Band 6 and DEM(With Seoul City Area))

  • 박민호
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2004년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.203-210
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    • 2004
  • The average temperatures by the land cover class, by the elevation extent, by the slope and by the aspect have been calculated using multitemporal Landsat TM band 6 and DEM. For this, the TM band 6 data from October 21, 1985, June 2, 1992, September 1, 1996, May 7, 2000 and the 28.5m x 28.5m grid elevation data of Seoul have been used. From the varying curve of the average land surface temperature by the elevation extent, the presence of the atmospheric inversion phenomenon and the scope of the inversion layer can be inferred. Especially, the average land surface temperature by the aspect can be effective for deciding a road line. For these reasons, it is expected that temperature estimation using remote sensing data shall be effective for the survey of heat damage, environmental temperature monitoring, and urban and environmental Planning usage.

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타이어 손상에 의해 반복적으로 발생하는 랜덤성 초음파 신호의 주기검출 (Period Detection of Randomness Ultrasonic Signal Occurred Repeatedly by a Tire Damage)

  • 정선용;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.251-258
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    • 2013
  • 주행 중인 자동차의 타이어와 노면이 마찰하면서 반복적으로 발생하는 랜덤성 초음파 신호에 대하여 타이어의 손상을 검출하는 방법에 대해 연구하였다. 먼저 단구간 에너지 함수를 도입한 전처리 과정을 통해 랜덤성질을 감소시키고, 랜덤성질의 정규화 표현으로 코히어런스 함수의 평균값을 사용하였다. 코히어런스 임계값을 사용하여 신호의 우성주기를 결정할 수 있는가에 대한 처리한계를 분석하였고, 전력스펙트럼의 최댓값에 대해 -3dB 임계값을 설정함으로써 우성주기를 판별하는 알고리즘을 제안하였다.