• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.729-737
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• 2013

콘크리트 포장의 환경하중은 온도하중과 수분하중으로 구분할 수 있으며, 이는 콘크리트 슬래브 내의 온도분포와 건조수축 및 크리프를 의미한다. 본 연구에서는 공항 콘크리트 포장의 역학적 설계에 필요한 환경하중을 산정할 수 있는 방법을 개발하였다. 먼저, 대상 지역과 설계 슬래브 두께를 결정한 후, 포장 온도 예측 프로그램을 사용하여 예측된 슬래브 깊이에 따른 콘크리트 온도분포를 등가선형 온도차이로 환산하였다. 기존 건조수축 예측 모형을 개선하여 지역별 상대습도를 고려하여 콘크리트의 건조수축을 예측한 후 부등건조수축 등가선형 온도차이로 환산하였다. 또한, 응력이완을 건조수축에 반영하였다. 결국, 온도에 의한 등가선형 온도차이와 수분에 의한 부등건조수축 등가선형 온도차이를 합하여 최종 환경하중인 총 등가선형 온도차이를 산정하였다. 적용 예를 보이기 위해 지역별 기상조건을 대표할만한 국내 민간공항 8곳 및 군공항 2곳의 환경하중을 본 연구에서 개발된 방법으로 계산하고 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.77-85
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• 1992

아스팔트 콘크리트 포장체는 기후변화에 따라 각 층의 물성이 변화하는 특성을 갖고 있다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장체의 설계 및 해석에 있어서는 물성변화 특성을 고려한 대표적 기후조건에서 포장재료의 물성치를 적용하여, 포장체의 설계 또는 구조해석을 실시하여야 할 것이다. 본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 포장체의 설계 및 해석과 관련하여 우리나라에 적합한 대표적 기후조건인 설계온도를 추정하기 위하여, damage effect 분석에 의한 설계온도 추정 알고리즘을 제안하고 이를 전산화하였다. 분석대상 지역은 서울, 대전, 부산 3지역으로 하고 각 지역의 기후특성자료와 정부, 호남, 남해고속도로의 6개 포장단면에 본 연구 제안의 알고리즘 해석과정을 적용하여 국내조건의 설계온도를 추정하였으며, 추정한 설계온도 조건에 적합한 아스팔트 콘크리트 포장체의 파괴기준식을 제안하였다. 연구결과 우리나라의 설계온도는 $17^{\circ}C$가 적합함이 밝혀졌다. 설계온도 $17^{\circ}C$는 아스팔트 콘크리트 표층온도 $23.6^{\circ}C$에 해당되기 때문에 현재 국내에서 사용되는 재료 온도 $20^{\circ}C$에서의 아스팔트 콘크리트 표층 재료의 물성치(AASHTO의 경우)는 과대 평가되고 있음을 알 수 있었다. 또한, 본 연구에서의 설계온도 추정치, $17^{\circ}C$는 SHELL Design Chart에 의한 결과와 유사함을 알 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권5호
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• pp.551-561
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• 2008

In order to clarify the impact of anti-heat insulation pavement on the thermal structure of atmospheric boundary layer, field experiments and numerical simulations were carried out. Field experiment with various pavements were also conducted for 24 hours from 09LST 19 June 2007. And numerical experiment mainly focused on the impact of albedo variation, which is strongly associated with thermal characteristics of insulated pavement materials, on the temporal variation of planterly boundary layer. Numerical model used in this study is one dimension model with Planterly Boundary Layer developed by Oregon State University (OSUPBL). Because anti-heat insulation pavement material shows higher albedo value, not only maximum surface temperature but also maximum surface air temperature on anti-heat insulation pavement is lower than that on asphalt. The maximum value of surface temperature only reach on $49.5^{\circ}C$. As results of numerical simulations, surface sensible heat flux and the height of mixing layer are also influenced by the values of albedo. Therefore the characteristics of urban surface material and its impact on atmosphere should be clarified before the urban planning including improvement of urban heat environment and air quality.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.340-343
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• 2007

콘크리트포장의 줄눈의 초기균열발생과 움직임에 영향을 주는 중요한 인자는 콘크리트 내부의 초기온도이므로 이를 측정하고 분석하는 것은 매우 중요하다. 이를 연구하기 위해 인천국제공항 포장공사 지역에 써머커플과 습도센서, 진동형스트레인게이지, 디멕디스크 등을 설치하였다. 초기균열 거동은 디멕게이지를 이용하여 측정하였고, 초기균열 및 줄눈분 균열은 육안으로 확인 하였다. 분석결과, 콘크리트포장의 온도는 줄눈거동에 크게 영향을 주는 것으로 나타났다. 줄눈에 발생한 균열의 폭은 콘크리트슬래브의 열팽창의 영향으로 온도가 하강하는 야간이나 새벽에 증가하고, 온도가 상승하는 주간에는 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 균열이 발생하지 않은 줄눈의 거동은 이와는 반대의 경향을 나타내었다.

• 한국조경학회지
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• 제32권6호
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• pp.82-94
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• 2005

This study was undertaken to measure and analyze the thermal environment characteristics of the grey permeable cement concrete pavement(GPCCP), the permeable cement concrete brick pavement(PCCBP) compared with impermeable cement concrete pavement(ICCP) and bare soil(BS) under the summer outdoor environment. Following is a summary of major results. 1) The peak surface temperature was greatest in the GPCCP$(54.2^{\circ}C)$ followed by ICCP$(47.2^{\circ}C)$ rut August 2, 2002, the hottest day$(35.3^{\circ}C\;of\;highest\;temperature)$ during the experiment; peak temperature in the ICCP and BS were $45.5^{\circ}C)$ and $45.3^{\circ}C)$ respectively. 2) Analysis of heat budget of the pavements has revealed that the heat environment was worse in the GPCCP than that in the ICCP and that this was mainly due to a low albedo in the former(0.2) relative to that of the latter(0.4). 3) Analysis of heat budget of the pavements has revealed that the heat environment was worse in the GPCCP than that in the PCCBP, BS and that this was mainly due to a decreased latent heat resulting from a time dependent decreasing impact of rainfall. 4) It is necessary to make cool pavements to further studies on light-colored surface materials for attaining high albdo and construction methods which can enhance the latent heat through the continuous evaporation from pavements surface. 5) Vertical arrangement of pavement layers has not been considered in the present study, which has been focuses on the heat characteristics of the surface layer materials. Accordingly, future studies will have to be empasized on pavement methods including the vertical arrangement of the pavement layers.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제10권1호
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• pp.39-46
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• 2016

In this study, different proportions of glass beads used for road marking were added into the concrete samples to reduce the temperature gradient through the concrete pavement thickness. It is well known that decreasing the temperature gradient reduces the risk of thermal cracking and increases the service life of concrete pavement. The extent of alkali-silica reaction (ASR) produced with partial replacement of fine aggregate by glass bead was investigated and compressive strength of concrete samples with different proportion of glass bead in their mix designs were measured in this study. Ideal results were obtained with less than 0.850 mm diameter size glass beads were used (19 % by total weight of aggregate) for C30/37 class concrete. Top and bottom surface temperatures of two different C30/37 strength class concrete slabs with and without glass beads were measured. It was identified that, using glass bead in concrete mix design, reduces the temperature differences between top and bottom surfaces of concrete pavement. The study presented herein provides important results on the necessity of regulating concrete road mix design specifications according to regions and climates to reduce the temperature gradient values which are very important in concrete road design.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1115-1128
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• 1994

국내 아스팔트포장의 온도변화 특성을 파악하기 위하여 국내 주요 5개 지역을 선정하여 포장의 내부온도를 측정하였고, 이를 바탕으로 포장체 연수지를 검토함과 동시에 포장체의 표면온도변화를 산정하고 열전도 이론을 이용하여 내부온도를 예측하는 수치모형을 도입 프로그램화함으로서 실측자료와 예측자료를 비교, 검토하고 그 적용성을 검증하였다. 그리고, 아스팔트혼합물의 온도의 영향을 분석하고자 국내에서 현재 생산 중인 아스팔트 재료 즉, 포장용아스팔트 AP-3(AC 85~100)와 AP 5(AC 60~70)를 선정하여 아스팔트물성시험과 Ascon 공시체를 마샬배합설계법에 따라 제작하여 온도에 따른 일압축시험과 간접인장시험의 정적탄성계수시험을 시행함으로서 아스팔트혼합물의 온도에 따른 변형특성을 파악하고자 하였고, 이로부터 온도변화에 따른 포장내부 온도예측 모델을 정립하고 온도에 따른 변형계수 변동을 분석, 대기온도와 변형계수 관계를 도출함으로서 지역에 따른 적정 아스팔트 설정을 위한 기초자료를 제시해 보고자 하였다.

• 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.

• 한국도로학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1-10
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• 2015

PURPOSES : A finite difference model considering snow melting process on porous asphalt pavement was derived on the basis of heat transfer and mass transfer theories. The derived model can be applied to predict the region where black-ice develops, as well as to predict temperature profile of pavement systems where a de-icing system is installed. In addition, the model can be used to determined the minimum energy required to melt the ice formed on the pavement. METHODS : The snow on the porous asphalt pavement, whose porosity must be considered in thermal analysis, is divided into several layers such as dry snow layer, saturated snow layer, water+pavement surface, pavement surface, and sublayer. The mass balance and heat balance equations are derived to describe conductive, convective, radiative, and latent transfer of heat and mass in each layer. The finite differential method is used to implement the derived equations, boundary conditions, and the testing method to determine the thermal properties are suggested for each layer. RESULTS: The finite differential equations that describe the icing and deicing on pavements are derived, and we have presented them in our work. The framework to develop a temperature-forecasting model is successfully created. CONCLUSIONS : We conclude by successfully creating framework for the finite difference model based on the heat and mass transfer theories. To complete implementation, laboratory tests required to be performed.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.1-9
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• 2014

PURPOSES : This study aims to evaluate the performance of interlocking block pavement system for low speed highway. METHODS : Through on-site monitoring, environmental impact assessment of interlocking block pavement such as heat island reduction, traffic safety, noise pollution were evaluated as compared with asphalt pavement. Also the pavement condition and roughness were evaluated according to performance period. RESULTS : Surface temperature of interlocking block pavement was about 7 degree lower than asphalt pavement in midsummer. Compared to asphalt pavement, vehicle speed reduction effect of interlocking block pavement was about 2kph. For low speed driving, the noise pollution was measured at a similar level for both asphalt and interlocking block pavement. After 42month service period, the breakage of block was only 0.24% for the whole surveyed area. IRI of interlock block pavement was estimated within the range of 5~8m/km. CONCLUSIONS : Depending on the performance monitoring results such as heat island reduction, providing traffic safety and keeping a good pavement condition for a long service period, it assures that interlocking block pavement was applicable for low speed road.