• 대한토목학회논문집
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• 제31권3D호
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• pp.421-431
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• 2011

본 논문에서는 폴리머 콘크리트 박막 교면포장의 적용성을 알아보기 위한 하나의 방법으로 SMA(Stone Mastic Asphalt) 교면포장으로 시공된 실제 교량 및 이와 동일한 조건에서 교면포장을 박막의 폴리머 콘크리트로 대체한 가상의 교량에 대해 정적 해석을 실시하였다. 다양한 교량형식에 대한 평가를 위하여 SMA 교면포장으로 시공된 PSC(Prestressed Concrete) 거더교, 강박스 거더교, PSC 박스 거더교, RC(Reinforced Concrete) 라멘교를 해석하고 비교하였다. 바닥판과 교면포장은 완전히 접착된 것으로 가정하였으며 시공 중 발생한 응력과 처짐은 무시하고 교면포장의 자중과 차량하중으로 인하여 발생된 응력과 처짐을 분석하였다. 해석 결과, 가벼운 단위중량과 얇은 두께로 포장자중이 더 작았던 폴리머 콘크리트를 사용한 교량의 응력과 처짐은 SMA를 사용한 교량보다 작은 것으로 해석되었다. 차량하중으로 인해 폴리머 콘크리트를 사용한 교량에 발생한 응력과 처짐은 얇은 포장 두께로 인한 단면이차모멘트의 감소 때문에 SMA를 사용한 교량보다 크게 나타났다. 포장의 자중과 차량하중이 동시에 작용하는 경우에는 자중 감소효과가 지배적으로 작용하여 폴리머 콘크리트를 사용한 교량의 응력과 처짐이 더 작게 나타났다. 향후 교면포장의 공용성 조사와 경제성 분석을 통한 비교 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.205-216
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• 2009

본 논문에서는 기 발표된 연구를 바탕으로 도로하부구조 안정처리기법 적용시 아스팔트 포장에서의 구조적인 거동을 비교 분석하였다. 도로하부재료의 비선형성을 고려한 유한요소법을 활용하여 단축 표준하중 하에서 공용성 지수를 추정하였으며 안정처리된 지반재료의 물리적 역학적 성질들은 실내시험 결과를 통하여 평가되었다. 유한요소 수치해석에 기초한 분석을 통하여 다양한 층두께와 안정제 함량에 따라 포장체에서 변형에 기초한 반응을 분석하였다. 결과 안정처리된 도로에 대한 구조적인 성능은 층두께와 안정제 함량에 따라 많은 영향을 받고 있었으며 결과를 분석하여 조립질 도로하부 안정처리인 경우에 대한 안정처리층의 적정한 두께와 안정제의 최소함량을 각각 제안하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.21-29
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• 2016

PURPOSES : The purpose of this study is to suggest a specific investigation guideline to decide priority of repairing old concrete pavements that pile up substantially. METHODS : In this study, a principle of division of homogeneous sections was proposed to reflect the characteristics of the pavement reasonably in the specific investigation results. In addition, a checklist and guideline of field investigation were suggested for the old concrete pavement sections, which require inspection toward their durability and structural performance. Furthermore, the items of laboratory test necessary to the old concrete pavement were suggested based on the existing laboratory test considering characteristics of the old concrete pavement. The present condition of the old concrete pavement could be analyzed by the test results. RESULTS : A method of division of homogeneous sections suitable for the specific investigation of the old concrete pavement was suggested. The proportions of distress severity of pavement sections were compared by distress type to figure out the present state of the old concrete pavement. Scaling, durability cracking (or alkali-silica reaction), and longitudinal spalling were selected as the most severe distress types. The detailed positions of the sections were also suggested. The checklist of the specific investigation was categorized by field survey and laboratory test, and its evaluation criteria were proposed. The three types of the sections of durability cracking (or alkali-silica reaction), bridge connection, and asphalt overlay were selected as the sections of the field survey. The compressive strength, void structure, and chloride penetration depth were suggested as the items of the laboratory test. CONCLUSIONS : A fundamental level of the guideline was suggested in this study to resolve the problem of old concrete pavement. Appropriate guidelines related to the repair of the old concrete pavement should be provided by performing additional research efforts.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제6권4호
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• pp.317-346
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• 2019

Performance assessment of pavements proves useful, in terms of handling the ride quality, controlling the travel time of vehicles and adequate maintenance of pavements. Roughness profiles provide a good measure of the deteriorating condition of the pavement. For the accurate estimates of pavement roughness from dynamic vehicle responses, vehicle parameters should be known accurately. Information on vehicle parameters is uncertain, due to the wear and tear over time. Hence, condition monitoring of pavement requires the identification of pavement roughness along with vehicle parameters. The present study proposes a scheme which estimates the roughness profile of the pavement with the use of accurate estimates of vehicle parameters computed in parallel. Pavement model used in this study is a two-layer Euler-Bernoulli beam resting on a nonlinear Pasternak foundation. The asphalt topping of the pavement in the top layer is modeled as viscoelastic, and the base course bottom layer is modeled as elastic. The viscoelastic response of the top layer is modeled with the help of the Burgers model. The vehicle model considered in this study is a half car model, fitted with accelerometers at specified points. The identification of the coupled system of vehicle-pavement interaction employs a coupled scheme of an unbiased minimum variance estimator and an optimization scheme. The partitioning of observed noisy quantities to be used in the two schemes is investigated in detail before the analysis. The unbiased minimum variance estimator (MVE) make use of a linear state-space formulation including roughness, to overcome the linearization difficulties as in conventional nonlinear filters. MVE gives estimates for the unknown input and fed into the optimization scheme to yield estimates of vehicle parameters. The issue of ill-posedness of the problem is dealt with by introducing a regularization equivalent term in the objective function, specifically where a large number of parameters are to be estimated. Effect of different objective functions is also studied. The outcome of this research is an overall measure of pavement condition.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.139-145
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• 2011

최근 10년간 전세계적으로 아스팔트 포장을 재활용하는 기술이 급속도로 확산되고 있으며 노후 아스팔트 포장을 폼드 아스팔트 또는 유화 아스팔트를 사용하여 현장에서 바로 100% 재활용하는 현장 상온 재생 아스팔트 포장기술이 다양하게 적용되고 있다. 특히, 아이오와 주에서는 교통량이 적은 지방도로에서 기존 포장의 수명을 연장 시켜주는 현장 상온 재생 아스팔트 공법을 많이 적용하고 있다. 일반적으로 현장 상온 재생 아스팔트 포장층은 수분의 침투나 교통하중으로부터 보호하거나 포장설계를 만족시키기 위해 가열 아스팔트 포장으로 덧씌우기를 한다. 일반적으로 현장 상온 재생 아스팔트 포장층 위에 가열 아스팔트 포장으로 덧씌우기 할 시기는 대부분에 감독자들은 일정한 양생기간 또는 최대 함수비에 근거하여 결정하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 감독자가 최적에 덧씌우기 아스팔트 포장 시기를 결정할 수 있도록 현장 상온 재생 아스팔트 포장층의 현장 함수비를 간단하게 측정하여 덧씌우기 시기를 결정할 수 있는 수분 감소계수를 개발하는 것이다. 먼저, 현장 상온 재생 아스팔트 포장층의 함수비를 TDR 함수량계를 사용하여 측정하였고 현장 상온 재생 아스팔트 포장이 시공되는 기간 동안에 강우량, 대기온도, 습도, 바람속도 등 기상정보를 수집하였다. 마지막으로 현장 상온 재생 아스팔트 포장의 초기 함수비, 대기온도, 습도, 바람속도를 변수로 하는 수분 감소계수를 개발하였다. 실제 현장 상온 재생 아스팔트 포장에서 측정한 값을 사용하여 개발한 수분 감소계수는 감독자가 연속적으로 현장 상온 재생 아스팔트 포장층의 함수비를 측정하지 않고 최적의 덧씌우기 포장 시점을 결정할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.453-459
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• 2006

본 연구는 차량의 주행경로를 정확하게 측정하는 수단을 개발하고 이를 현장계측에 적용하여 주행차량의 횡방향 이격에 의한 아스팔트 콘크리트 포장(이후 아스팔트 포장)의 주요 응답 특성을 규명하고자 하였다. 개발된 주행이격 측정 시스템은 두 개의 레이저 센서로부터 전송된 신호가 차량의 타이어로부터 반사되어오는 물리적 현상을 실시간으로 분석함으로서 도로 포장위의 임의의 기준으로부터 실제 차량이 주행한 경로를 정확하게 관측 할 수 있다. 다양한 주행이격에 의한 아스팔트 포장의 횡방향 수평 변형률과 하부 포장층의 수직응력 변화를 실측하기 위하여 시험도로상의 아스팔트 포장의 일부 구간을 선정, 덤프트럭에 의한 동하중 재하시험을 시행하였다. 차량의 횡방향 이격거리는 주행차로(2차)의 차륜부에 매설된 횡방향 수평 변형률 계측기의 중심을 기준으로 추월차로 방향으로 20cm 간격으로 조수석 차륜에 의한 하중중첩의 영향을 최대한 배재하도록 설정하였다. 현장시험 결과 표층과 중간층에서는 하중재하 위치에서 발생한 압축변형이 이격거리 약 40cm에서부터 점차 인장으로 변화하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 보조기층상부와 동상방지층상부에 작용하는 수직응력은 하중재하 위치에서 치대로 발생하였으며 이격거리 50cm 이상부터는 하중에 의한 영향이 상대적으로 미비하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.127-135
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• 2006

본 연구는 포장재의 높은 온도로 인해 발생하는 교량의 구조거동을 해석대상모델로 선택하여 열효과로 인한 변형이론를 정리하고 시공단계별 포장에 따른 교좌장치의 열 효과를 고려한 근사법의 제시를 연구목적으로 한다. 일반적으로 열영향은 대상 구조물의 형상, 크기 및 경계조건과 시간에 종속되는 대표적인 초기응력문제이다. 본 연구는 열영향을 시간에 독립된 초기응력문제로 가정하고 이를 등가의 초기하중으로 변환하여 이동하중처럼 재하함으로서 교좌장치에 발생하는 반력 및 변위에 대한 영향선 해석을 수행하였다. 임의로 선정한 연속된 포장구간에 대해 계산된 영향선을 이용하여 교좌장치들에 발생하는 열영향을 최소화하는 최적의 시공단계를 결정하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.24-32
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• 2012

A large fraction of urban $PM_{10}$ concentrations is due to non-exhaust traffic emissions including road dust, tire wear particles, and brake lining particles. Although potential health and environmental impacts associated with tire wear debris have been increased, few environmentally and biologically relevant studies of actual tire wear debris have been conducted. Tire wear particles (TWP) are released from the tire tread as a result of the interaction between the tire and the pavement. Roadway particles (RP), meanwhile, are particles on roads composed of a mixture of elements from tires, pavements, fuels, brakes, and environmental dust. The main objective of present study is to identify the contribution of tires to the generation of RP and to assess the potential environmental and health impacts of this contribution. First, a mobile measurement system was constructed and used to measure the roadway particles on asphalt road according to vehicle speed. The equipment of the mobile system provides $PM_{10}$ concentrations by Dusttrak DRX and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and an aerosol particle sizer (APS). When traveling on an asphalt road at constant speed, there is a clear tendency for PM10 concentration to increase slightly in accordance with an increase in the vehicle speed. It was also found that considerable brake wear particles and particles from tire/road interface were generated by rapid deceleration of the vehicle. The morphology and elements of the roadway particles were also analyzed using SEM-EDX technique.

• 한국대기환경학회지
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• 제28권2호
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• pp.131-141
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• 2012

A large fraction of urban $PM_{10}$ concentrations is due to non-exhaust traffic emissions including road dust, tire wear particles, and brake lining particles. Although potential health and environmental impacts associated with tire wear debris have increased, few environmentally and biologically relevant studies of actual tire wear debris have been conducted. Tire wear particles (TWP) are released from the tire tread as a result of the interaction between the tire and the pavement. Roadway particles (RP), meanwhile, are particles on roads composed of a mixture of elements from tires, pavements, fuels, brakes, and environmental dust. The main objective of present study is to identify the contribution of tires to the generation of RP and to assess the potential environmental and health impacts of this contribution. First, a mobile measurement system was constructed and used to measure the RP on asphalt roads according to vehicle speed. The equipment of the mobile system provides $PM_{10}$ concentrations by Dusttrak DRX and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and an aerosol particle sizer (APS). When traveling on an asphalt road at constant speed, there is a clear tendency for $PM_{10}$ concentration to increase slightly in accordance with an increase in the vehicle speed. It was also found that considerable brake wear particles and particles from tire/road interface were generated by rapid deceleration of the vehicle. As a result, the $PM_{10}$ concentration and particle number of ultra-fine particles were measured to be very high.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.91-100
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• 2004

본 연구는 차도용 칼라 역청 콘크리트의 적용성을 평가하기 위하여 수행되었다. 칼라 역청 포장은 차도가 아닌 보행자 도로나 자전거 도로에 사용되어 왔다 본 연구에서 바인더 개질 및 혼합물 강성의 증진을 위하여 두 가지폴리머가 사용되었다. 또한 갭입도 혼합물에서 나타나는 침강현상을 방지하기 위하여 폐신문지를 사용하였다 마샬안정도, 간접인장강도, 동결-융해 및 인공노화 처리 전 후의 인장강도비, 소성변형 저항성, 피로수명을 측정하였다. LDPE 개질된 칼라 역청 콘크리트는 일반 아스팔트 혼합물에 비해 높은 안정도와 인장강도를 나타냈으며, 특히 소성변형 저항성에서 많은 향상을 가져왔다. Rosin 개질된 칼라 역청 콘크리트는 일반 아스팔트 혼합물보다 높은 안정도와 동결융해저항성을 보였으며, 특히 간접인장강도에서 많은 향상을 보였다. LDPE +Rosin의 개질은 거의 대부분의 역학적 특성의 증가를 가져왔다. 따라서 본 연구에서 사용된 칼라 역청 콘크리트 혼합물은 기존 AP-3를 사용한 아스팔트 콘크리트 혼합물과 비교해 역학적 특성이 비슷하였으며, 모든 혼합물은 차도용 시방 규정을 만족하였다. 그리고, 이를 LDPE와 Rosin으로 개질할 경우 포장의 공용성능이 더욱 향상될 것으로 보여 차도용으로 충분히 사용 가능함을 확인하였다.