• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.38-44
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• 2019

본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 도로포장의 표면균열 검출을 위해 합성곱 신경망을 이용하였다. 합성곱 신경망의 학습에 사용되는 표면균열 이미지 데이터의 양에 따른 합성곱 신경망의 성능향상 정도를 평가하였다. 사용된 합성곱 신경망의 구조는 5개의 층으로 구성되어있으며, 3×3 크기의 convolution filter와 2×2 크기의 pooling kernel을 사용하였다. 합성곱 신경망의 학습을 위해서 도로노면 조사 장비를 통해 구축된 국내 도로포장 표면균열 이미지를 활용하였다. 표면균열 이미지 데이터를 학습한 합성곱 신경망 모델의 표면균열 검출 정확도, 정밀도, 재현율, 미검출율, 과검출율을 평가하였다. 가장 많은 양의 데이터를 학습한 합성곱 신경망 모델의 표면균열 검출 정확도, 정밀도, 재현율은 96.6% 이상, 미검출율, 과검출율은 3.4% 이하의 성능을 나타내었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.57-65
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• 2018

PURPOSES : The study aims to predict the service life of national highway asphalt pavements through deep learning methods by using maintenance history data of the National Highway Pavement Management System. METHODS : For the configuration of a deep learning network, this study used Tensorflow 1.5, an open source program which has excellent usability among deep learning frameworks. For the analysis, nine variables of cumulative annual average daily traffic, cumulative equivalent single axle loads, maintenance layer, surface, base, subbase, anti-frost layer, structural number of pavement, and region were selected as input data, while service life was chosen to construct the input layer and output layers as output data. Additionally, for scenario analysis, in this study, a model was formed with four different numbers of 1, 2, 4, and 8 hidden layers and a simulation analysis was performed according to the applicability of the over fitting resolution algorithm. RESULTS : The results of the analysis have shown that regardless of the number of hidden layers, when an over fitting resolution algorithm, such as dropout, is applied, the prediction capability is improved as the coefficient of determination ($R^2$) of the test data increases. Furthermore, the result of the sensitivity analysis of the applicability of region variables demonstrates that estimating service life requires sufficient consideration of regional characteristics as $R^2$ had a maximum of between 0.73 and 0.84, when regional variables where taken into consideration. CONCLUSIONS : As a result, this study proposes that it is possible to precisely predict the service life of national highway pavement sections with the consideration of traffic, pavement thickness, and regional factors and concludes that the use of the prediction of service life is fundamental data in decision making within pavement management systems.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.11-21
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• 2005

본 연구에서는 기존의 아스팔트 콘크리트 포장구조해석에 사용되는 다층탄성해석에서 경계면의 영향을 평가하기 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS와 다층탄성 프로그램인 KENLAYER를 이용하여 연직하중이 작용하는 경우의 경계면 특성에 따른 포장성능에 관한 비교 분석을 실시하였다. 그리고 실제 주행하중에 의해 발생되는 수평하중이 포장체에 미치는 영향을 고찰하기 위해 수평하중을 고려한 포장구조해석도 실시하였다. 이를 위해 ABAQUS를 이용하여 경계면 상태에 따른 포장구조체 내부에서 발생하는 변형률 및 처짐을 분석하고, 경계면의 접합상태에 따른 효과를 분석하였다. 이러한 과정을 통해 경계면 상태에 따른 포장체의 공용성에 관한 기존의 정성적 평가로부터 수치해석을 통해 정량적 평가를 실시하고, 경계면 효과에 대한 기본연구를 실시하였다. 연구 결과 기존 해석에서 사용되는 연직하중만 작용하는 경우와 실제 주행하중을 모사하는 연직하중과 수평하중이 동시에 작용하는 경우 수평하중의 작용으로 인해 공용횟수가 약 1/300로 감소하여 포장구조해석시 수평하중을 고려한 해석이 절실히 필요함을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.87-95
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• 2011

노면의 미끄럼 저항성은 교통안전과 직결되는 도로 포장의 중요한 특성이다. 특히 우천 시 차량의 미끄러짐에 의한 교통사고를 줄이기 위해서는 도로의 성능 평가 시 반드시 고려해야 할 사항이다. 또한 자동차의 성능이 개선되고 운전자의 연령이 상대적으로 낮아짐으로써 고속주행을 하거나 급제동을 하는 운전 행태가 증가함에 따라 포장의 미끄럼저항성 역시 개선할 필요성이 더욱 증가하게 되었다. 그러므로 교통사고를 줄이기 위해서는 노면의 미끄럼저항성 시험을 통해 포장의 품질을 검증하고 또 향상시켜야 한다. 본 연구에서는 미끄럼 포장의 품질을 검증하기 위한 방법으로 휴대용 미끄럼저항 시험기 및 자동식 미끄럼저항 측정 장비의 측정원리를 분석하여 실제 포장변에 대하여 미끄럼 저항성을 평가하도록 하였다. 일반 밀입도 포장, 배수성 포장, SMA 포장에 실시한 미끄럼 저항성 평가는 배수성 포장과 SMA 포장의 노후화에 따라 일반 밀입도 포장의 미끄럼 저항성이 가장 크게 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.135-147
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• 2007

아스팔트 포장에서의 골재분리(segregation)는 혼합물 내의 굵은골재와 잔골재가 고르게 분포하지 않은 결과이며, 균열, 레블링(raveling), 박리(stripping)와 같은 조기 파손을 야기한다. 그러나 소성변형에 대한 골재분리의 효과는 아직까지 제대로 규명되지 못하고 있다. 본 연구에서 수행된 실험 및 분석 결과, 아스팔트 포장의 소성변형은 혼합물의 골재분리보다는 혼합물 내의 골재 구조에 더 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 또한 굵은골재의 체적이 증가함에 따라 혼합물의 소성변형 저항성은 증가하였다. 그러나 이러한 현상은 낮은 공극율을 갖는 혼합물에서는 잘 일치하였지만, 높은 공극율을 갖는 혼합물에서는 골재의 체적 증가 보다는 공극율 자체가 소성변형에 더 큰 영향을 줌을 알 수 있었다. 즉, 공극율 10%를 기준으로, 이를 초과하는 혼합물은 굵은 골재의 체적이 큼에도 불구하고 소성변형 저항성은 크게 감소함을 알 수 있었다.

• 대한교통학회지
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• 제8권2호
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• pp.119-131
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• 1990

물 또는 습기에 의하여 도로포장 구조물의 아스팔트와 자갈(aggregate)사이의 결합력이 손실되어 아스팔트가 자갈로부터 분리되는 현상 즉 스트리핑(stripping)에 의하여 많은 도로포장이 파괴되고 있다. 이러한 스트리핑 현상을 방지하기 위하여 여러가지 방법이 개발 사용되고 있는데 흔히 스트리핑 방지제(antistripping additive)를 아스팔트에 섞어서 사용하고 있다. 본 연구의 목적은 스트리핑 현상의 원인을 규명하고 이것을 바탕으로 효율적인 스트리핑 방지제의 조건과 사용방법을 제시하는 것이다. 도로포장용 자갈의 물리화학적 성질을 관찰하여 스트리핑과의 관계를 검토한 결과 스트리핑 현상은 아스팔트와 자갈 사이의 전기적 반발력에 의해 일어날 수 있으며, 자갈 표면의 전기화학적 성질이 스트리핑에 중요한 역할을 함을 알 수 있었다. 또한 현재 사용되고 있는 스트리핑 방지제는 IR 분석결과 대부분이 아민(amine) 계통의 양이온 계면활성제 이었다. 이러한 스트리핑 방지제는 0.5에서 1.0%정도 아스팔트에 섞어서 사용하면 스트리핑을 현저히 줄일 수 있으나, 장시간 (약 24 시간 이상) 뜨거운 상태에서 방치하면 그 성능이 감소되는 것을 알 ? 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6D호
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• pp.793-801
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• 2011

기존 도로포장 시방서는 계약자에게 포장 수명에 상관없이 재료 및 시공 상의 주어진 조건만을 만족하면 되도록 요구하고 있다. 이와 같은 시방 기준으로는 도로포장 기술 개발에 한계가 있으며 포장파손 발생 시 발주자와 계약자 간에 분쟁이 발생할 소지가 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 성능보증 계약제도를 도입하려는 연구가 도로포장 분야에서 진행되고 있다. 성능보증 계약제도는 계약자에게 재료와 공법을 마음대로 선정할 수 있는 기회를 부여하고 주어진 기간 동안 일정 수준 이상의 성능을 유지하도록 하는 제도이다. 성능보증 계약제도의 성공적인 도입을 위해서는 성능보증 시방서의 주요 요소인 포장의 성능인자와 임계한도가 먼저 정의되어야 한다. 본 연구에서는 미국 몇 개 주에서 사용되는 성능보증 계약제도에 관한 문헌을 검토하여 아스팔트 포장의 성능인자, 임계한도, 그리고 성능보증 기간에 관한 조사를 실시하였다. 또한 국내 고속국도 중 24개 노선과 16개 지역의 일반국도 노선에서 아스팔트 포장의 성능에 영향을 미치는 주요 파손을 조사하고 분석하여 미국의 사례와 비교하였다. 본 연구결과를 근거로 국내 아스팔트 포장에 대한 합리적인 성능보증 시방이 개발될 것으로 예상된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6D호
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• pp.719-726
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• 2009

본 연구에서는 슬래브와 보조기층 간의 마찰 특성을 조사하기 위하여 국내 콘크리트 포장에 주로 사용되는 린 콘크리트, 쇄석, 아스팔트 보조기층에 대하여 마찰력 실험을 실시하였다. 이 외에도 분리막 사용 여부와 보조기층의 습윤 상태를 실험변수로 사용하였다. 슬래브에 40mm/hour의 속도로 수평하중을 가한 1차 하중 재하 시와 안정화 상태(2차 및 3차) 및 습윤상태(4차)에서의 슬래브의 수평변위와 마찰계수를 측정하였다. 1차 하중재하 시 린 콘크리트, 아스팔트, 쇄석, 그리고 분리막을 사용한 보조기층 순으로 최대 마찰계수가 컸으며, 안정화 상태에서는 아스팔트, 쇄석, 린 콘크리트 그리고 분리막을 사용한 보조기층 순으로 크게 측정되었다. 분리막을 사용한 보조기층은 습윤 상태에 의한 영향이 거의 없었으나 분리막을 사용하지 않은 쇄석 및 아스팔트 보조기층은 습윤 상태로 인하여 마찰계수가 감소하였다. 향후 슬래브의 두께와 아스팔트의 온도 민감성이 미치는 영향에 대한 추가 마찰력 실험이 수행될 것이다. 그리고, 실험 결과를 이용한 구조해석을 통하여 슬래브와 보조기층 간의 마찰특성이 콘크리트 포장의 거동 및 공용성에 미치는 영향을 조사할 계획이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.82-89
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• 2024

블랙 아이스는 인지하기가 매우 어렵고 도로 노면의 마찰력이 감소하여 자동차 사고를 유발한다. 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 다양한 연구가 수행되었으나, 실시간으로 블랙아이스를 식별하고 운전자에게 경고하는 시스템에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 아스팔트 도로 노면의 상태를 실시간적으로 식별하기 위해 이미지기반 분석 시스템을 개발하였다. 이를 위해 각 아스팔트 도로 노면 이미지에 대해 데이터 세트를 구축한 다음 딥러닝을 통해 노면의 상태를 건조, 젖음, 블랙아이스, 눈 노면 상태로 식별하였다. 또한, 이미지 분석결과와 더불어 도로 노면 상태의 최종판별을 위해 실제 노면에서 측정된 온도와 습도 데이터를 사용하였다. 도로 노면의 특성이 블랙아이스로 판정이 나면, 도로에 설치된 염수 분사장치가 자동으로 작동하도록 하였다. 본 연구에서 개발된 아스팔트 콘크리트 포장에 대한 노면 상태 식별 시스템과 블랙아이스 자동 예방 시스템은 운전자의 안전운행을 보장하고 교통사고 발생률을 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.233-238
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• 2001

In road Pavements, it is known that cement concrete pavement has superior durability, safety compared with asphalt pavement. But in repairing pavement, cement concrete pavement is not usually applied because of the length of time while the road is interrupted when using Ordinary and Rapid-hardening Portland Cement. And Super High Early Strength Cement and Ultra Super High Early Strength Cement are not favorable for ready mixed concrete because of rapid setting time, high slump loss and other restrictions. We aim to develope special cement and concrete developing 1 day strength of over 300 kg/$\textrm{cm}^2$ to open the road within one day and workable time is maintained over 1 hour that can be used as ready mixed concrete. In this study, we produced cement using rapid-hardening cement, Hauyne clinker, anhydride gypsum and accelerator and studied on its properties. The comperssive strength was over 400 kg/$\textrm{cm}^2$ and tensile at 1 day and workable time was maintained for over 1 hour.