국내 아스팔트 플랜트의 현황과 향후 전망

노성환,차종훈,No, Seong-Hwan,Cha, Jong-Hun 한국도로학회 2005 도로 : 도로학회지 Vol.7 No.2

국내 재생아스콘 생산기술 소개

노성환,차종훈,No, Seong Hwan,Cha, Jong Hoon 한국건설순환자원학회 2007 한국건설순환자원학회지 Vol.3 No.1

폐유리 및 석탄재를 혼입한 개질 아스팔트 콘크리트 혼합물의 역학적 특성 및 적용성에 관한 실험적 연구

장영일,박승범,차종훈,권혁준 한국폐기물자원순환학회 2009 한국폐기물자원순환학회지 Vol.26 No.8

This study evaluated the mechanical properties and application of the modified asphalt concrete mixture used to increase the recycling rate of waste glass and coal ash. It was found from the analysis of the mechanical properties that Marshall stability, compression strength, indirect tensile strength and dynamic stability were decreased as the mixing ratio of waste glass and coal ash increased, and that waste glass mixing had a greater influence on this mechanical property reduction than coal ash. However, it was observed that when modified asphalt was mixed, each of the mechanical properties increased by approximately 0.5 ~ 31.0% and that they exhibited outstanding performance when the mixing ratio of waste glass and coal ash was 20% and 30%, respectively. In addition, the BPN value of the modified asphalt concrete mixture was greater than 66 at the all mixes. It is thought that since its luminance modulus increased by up to 3.7 times after surface finishing when waste glass was mixed, the modified asphalt concrete mixture will increase the visibility of roads and help ensure traffic stability.

폴리머 바인더의 유변학적 특성 및 이를 이용한 상온재생 도로포장용 혼합물의 역학적 특성에 관한 연구

전종명,박경원,차종훈,홍민경 한국도로학회 2015 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.10

환경부는 건설폐기물의 효율적 관리와 폐아스콘을 재생 아스콘으로 재활용 촉진하기 위한“건설폐기물 의 재활용촉진에 관한 법률”에 따라 아스팔트 콘크리트용 순환골재 사용량을 25%이상 사용하도록 규정 하고 있으며, 천연골재의 고갈로 석산개발에 제한되고 있는 실정으로 앞으로 순환골재의 사용량은 계속 증가할 추세이다. 특히, 정부의 온실가스 감축 방침 및 2015년 현재 시행하고 있는 탄소배출권 거래제 등 을 배경으로 상온재생아스콘의 사용량은 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서 검토된 폴리머 바인더는 아스팔트 콘크리트 순환골재(RAP)와 상온에서 혼합하여 노화된 아스팔트의 유변학적 특성을 회복하고 골재 상호간의 접착력을 제공하여 상온재생 도로포장용 혼합물을 제조하는 기술이다. 폴리머 바인더의 아스팔트 재생능력을 평가하기 위하여 노화된 아스팔트와 폴리머 바 인더를 첨가하여 SHRP Binder 시험을 수행하였고 이를 이용하여 제조한 상온재생 아스팔트 콘크리트로 시험시공을 실시하여 실내 공용성 시험 및 현장 비교평가시험을 수행하였다. 연구 결과 폴리머 바인더는 노화된 아스팔트의 점도, 침입도, 균열저항성 등을 향상시켜 기존의 가열식 도로포장용 혼합물 품질 기준 을 만족하는 역학적 특성을 가진 혼합물을 제조할 수 있는 것으로 평가되었다.

박리방지제 종류에 따른 아스팔트 혼합물 수분민감도 분석

조광현,박주홍,차종훈,전순제,이성원 한국도로학회 2014 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.9

국내 도로는 경제성장에 따른 자동차의 증가와 지구 온난화로 인한 집중호우와 폭설로 포트홀(Pothole)과 같은 파손이 급격히 증가하여 수명이 단축되고 있다. 한국도로공사(1998~2008년)의 도로파손 현황조사에 따르면 포트홀(65%), 소성변형(25%), 기타(10%)로 발생하였다고 보고하였다(이경하, 2010). 포트홀은 아스 팔트 혼합물의 수분에 의한 물성변화에 따른 내부요인과 교통하중의 압력과 같은 외부요인으로 발생된다. 본 연구는 포트홀 저감을 위한 액상 및 고상의 박리방지제가 아스팔트 혼합물의 수분민감도에 어느 정도 효과적인지를 평가하였다. 수분민감도 평가를 위해서 국토교통부에서 제정한“아스팔트 혼합물 생산 및 시 공지침”의 인장강도비 시험을 준용하였다. 박리방지제의 상대적인 평가를 위해서 박리방지제가 첨가되지 않은 혼합물을 기준시료로 같이 평가하였다. 실험을 위해서 사용된 아스팔트 혼합물은 현장에서 가장 보편적 으로 적용되고 있는 제품을 평가하기 위해서 표층용 WC-2를 아스팔트 PG64-22 등급과 화강암 골재를 최 적 배합설계를 통하여 적용하였다. 수분민감도 분석을 위해서 평가된 시료는 박리방지제 무첨가(Neat), 국내 D사의 액상형 박리방지제(Liquid), 고상형 박리방지제(Solid50, Solid25)로 B사의 소석회를 평가하였다. 여 기서, 현재 액상형 박리방지제로 보편적으로 사용되고 있는 것은 아민(Amines)계열로 국외제품이 대다수이 지만, 본 연구에서는 국내 기술로 개발된 식물성 지방산을 함유한 친환경 액상형 박리방지제를 사용하였다. 수분민감도 분석결과는 다음과 같다. 국토교통부의 인장강도비 기준은 80%이상으로, Neat(70%) Liquid (85%), Solid50(80%), Solid25(76%)로 액상형 박리방지제와 고상형 박리방지제 Solid50이 기준에 적합하였 다. 박리방지제의 양호한 인장강도비는 식물성 지방산과 소석회의 물리적 특징에 기인한다. 식물성 지방산은 아스팔트와 혼합되어 표면장력을 줄여줌으로써 골재와 아스팔트 사이의 부착력을 증진시키며, 소석회는 수 분에 대한 민감성을 감소시켜 아스팔트와 골재의 박리를 저감시킨다. 인장강도비는 무처리 시료(Dry)와 수분 포화처리 시료(Wet)의 간접인장강도비를 평가하는 것으로 수분포화처리 시료의 최종 인장강도 또한 수분 민 감도를 분석한기위한 중요한 평가항목으로 판단된다. 인장강도비가 우수한 Liquid와 Solid50의 수분포화처 리 인장강도는 1.079MPa, 1.064MPa로 Neat(0.823MPa), Solid 25(0.970MPa)보다 우수한 것으로 확인되 었으며, 이것은 인장강도비와의 상관관계가 높은 것으로 판단된다. 이상의 분석을 통해서, 포트홀의 발생이 예상되는 구간에 포설되는 혼합물은 액상 및 고상의 박리방지제의 사용이 불가피 할 것으로 판단된다.

단체표준 전환 이후 국내 아스팔트 플랜트의 품질관리 현황보고

이종섭,조광현,차종훈,윤진원,박주홍 한국도로학회 2017 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2017 No.10

국가표준 정책 변화의 일환으로 제품의 품질관리 및 생산성 향상을 위한 공급자 위주의 제품표준 등에 대하여 단체표준으로 전환하고자 2013년 국가표준 관리시스템을 전면 개편하기 시작하였고 그 결과, 가열 아스팔트 혼합물(이하 아스콘)에 대한 한국산업표준(KS F 2349)은 폐지되고 단체표준(SPS-KAI0002-F2349-5687)으로 전환되었다. 국내에서 아스콘 제품을 생산·제조 및 판매하는 인증업체는 표 1에서 보는 바와 같이 2003년 389개 한국산업표준(KS : Korean Industrial Standards)인증 업체를 시작으로 해마다 평균 약 9.5개의 신규인증업체가 증가하여 2017년 현재 총 513개 아스팔트 플랜트에서 아스콘 품목에 대한 단체표준인증을 유지하며 관련 제품 등을 생산·제조 및 판매하고 있다. 이에 본 연구에서는, 국내 가열 아스팔트 혼합물을 생산·제조 및 판매하는 전체 513개 인증업체에 대한 품질관리 현황을 확인하고자 본 연합회에서 실시하고 있는 단체표준 사후관리 정기심사 결과(2015년∼2016년) 중, 제품의 품질관리에 직접적인 영향을 줄 수 있는 주요 제조·검사설비 등에 대한 적정성 여부와 그림 1에서 나타낸 바와 같이 재료계량 검사결과(계량신뢰도) 및 생산된 아스팔트 혼합물을 공인시험기관에 의뢰한 시험결과(인장강도비 외) 등을 바탕으로 단체표준 전환 후 국내 아스팔트 플랜트의 전반적인 품질관리 현황 등을 분석하였다.

주차장 및 공장마당 포장의 골재탈리 현상에 대한 칸타브로시험 적용 평가

전종명,박찬수,김병준,홍민경,차종훈 한국도로학회 2015 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.10

매년 6월~8월이면 아파트 주차장 및 공장마당 아스팔트포장 표면의 골재 탈리현상으로 많은 민원이 제 기되고 있는 실정이다. 이는 주차장 및 공장마당의 경우 일반 도로와 달리 차량 및 지게차 등이 제자리에 서 바퀴를 돌리는 경우가 빈번하기 때문에 여름철 포장 온도가 상승한 시점에서 골재의 탈리가 발생하게 된다. 또한 일반 도로포장의 경우 시공 완료 후 차량들의 통행에 의해 추가 다짐이 진행되지만 주차장의 경우 차량 통행에 의한 다짐이 일반 도로포장에 비해 부족하기 때문에 일반도로 보다 포장의 공극률이 큰 경우가 많다. 이러한 이유로 여름철 주차장 및 공장마당의 골재 탈리현상이 빈번하게 발생하고 있지만 밀 입도 아스팔트 혼합물에 대한 골재탈리 저항성을 평가할 수 있는 시험방법은 없는 현실이다. 이에 본 연 구에서는 배수성 아스팔트 혼합물의 골재 비산 저항성을 평가할 수 있는 칸타브로 시험 방법을 밀입도 아 스팔트 혼합물에 적용하여 평가를 해 보았다. 배수성아스팔트 혼합물에 대한 칸타브로 시험은 20℃에서 진행하지만 본 연구의 경우 여름철 발생되는 밀입도 아스팔트 혼합물의 탈리현상을 모사하기 위하여 6 0℃의 온도에서 진행하였다. 그 이외의 시험방법은 KS F 2492 배수성 아스팔트 혼합물의 칸타브로 시험 방법과 동일하게 진행하였다. 골재탈리 현상에 밀접하게 관련있는 AP함량, 공극률에 대하여 조건을 변화 시켜 시험을 실시하였으며, AP함량의 경우 OAC 및 OAC±0.5% 대해, 공극률의 경우 목표공극률 4%, 7%, 10%에 맞춰 시험을 진행하였다. 시험결과 공극률 보다 AP함량이 골재 탈리에 더 민감하게 반응하였 으며, 공극률의 경우 OAC-0.5% 경우에 대해서는 공극률이 탈리에 미치는 영향이 뚜렸했지만 OAC 및 OAC+0.5%의 경우 공극률 변화에 따른 탈리의 연관성이 뚜렷하게 나타나지 않았다.

남아있는 후방 십자 인대 다발을 보존하고 슬괵건을 이용한 후방 십자 인대 재건술

이범구,엄기석,이장열,차종훈 대한슬관절학회 2002 대한슬관절학회지 Vol.14 No.2

목적: 잔존하는 후방 십자 인대의 절단단을 유지하면서 슬괵건을 이용하여 후방 십자 인대 재건술을 시행하고 덜 공격적인 재활치료을 했을 때의 임상적 결과를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 후방 십자 인대 완전 파열 후 슬괵건을 이용하여 일차 재건술을 시행한 20례를 대상으로 하였다. 추시 기간은 평균 31개월이었고 동반 손상이 있는 경우가 9례, 단독 손상이 11례였다. 임상적인 결과로 술전 및 추시 중 후방 전위 측면 방사선 검사, Lysholm 점수, 합병증을 평가하였다. 결과: 후방 전위 검사는 술 전에 평균 14 mm이었으며 술 후에 평균 3.2 mm이었다. 술후 단독 손상의 경우 후방 전위가 평균 2.6 mm, Lysholm 점수는 평균 93.2점였으며 동반 인대 손상이 있는 경우 후방 전위가 평균 3.7 mm, Lysholm 점수는 평균 88점이었다. Lysholm 점수는 술 전에 평균 60점에서 술후 마지막 추시시 평균 92점으로 향상되었다. 손상후 3주 이내에 재건술을 실시한 경우 후방 전위가 평균 2.6 Lysholm이었고, 3주 이후에 재건술을 실시한 경우 3.7 mm의 후방 전위가 보였다. 결론: 슬괵건을 이용한 재건술을 시행함에 있어서 잔존하는 후방 십자 인대의 절단단을 가능한 보존하고 재건술 후 덜 공격적인 재활치료을 함으로써 양호한 슬관절의 안정성과 기능 회복을 얻을 수 있었다. Purpose: The purpose of study is to evaluate the clinical results of posterior cruciate ligament (PCL) reconstruction using the quadruple hamstring tendon with preservation of the PCL remnant. Subjects and Methods: Twenty PCL reconstructions have been performed by one surgeon. The average follow-up period were at 31 months. There were 11 isolated injuries and 9 associated injuries. The clinical outcome was assessed by preoperative and postoperative posterior displacement at stress radiograph, Lysholm knee score and complications. Results: At last follow up Lysholm knee scores improved from 60 preoperatively to 92 postoperatively. The average preoperative posterior displacement at stress radiograph was 14 mm and postoperatively it was 3.2 mm. The average postoperative posterior displacement at stress radiograph was 2.6 mm in isolate injury and 3.7 mm in associated injury. The average postoperative posterior displacement at stress radiograph was 2.6 mm in case of reconstruction within three weeks and 3.7 mm in case of reconstruction after three weeks. Conclusion: Good stability and function of knee could be obtained by PCL reconstruction using hamstring tendon with preserving the PCL remnant and non-aggressive rehabilitation.

현행 수분저항성 시험 방법에 대한 한계점 분석

박찬수,김병준,홍민경,전종명,차종훈 한국도로학회 2015 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.10

최근 지구 온난화에 따른 영향으로 게릴라성 폭우, 폭설, 폭염 등 이상 기후 특성이 연일 계속되고 있 고 여기에 급속히 증가한 차량 하중이 더해져, 아스팔트 콘크리트 포장의 포트홀(Pothole) 발생률이 매년 증가하고 있다. 이에 따라 도로의 안전을 확보하고 포장 재료의 내구성을 향상시키기 위한 움직임의 일환 으로 아스팔트 혼합물의 품질기준을 강화하여 적용하고 있고, 그 중 포트홀과 밀접한 관계가 있는 아스팔 트 혼합물의 수분민감도를 평가하기 위한 시험방법으로, KS F 2398『아스팔트 혼합물의 수분저항성 시 험 방법』을 채택하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 국내 약 250개 아스콘 플랜트에서 생산된 표층용 가열 아스팔트 혼합물에 대한 품질 시 험 결과를 바탕으로, KS F 2398 시험방법에 대한 한계점을 소개하고 표준 개정의 재고를 위한 기초자료 로 제시하고자 한다. 그동안 많은 품질관리자들은 KS F 2398의 인장강도비 (TSR)가 절대적 기준이 아닌 건조 공시체(Dry)와 수분 처리 공시체(Wet)의 인장 강도의 비로서 산출된다는 점에서 오는 혼란에 대해 지속적으로 문제를 제기하여 왔다. 수분 처리 후의 최종 인장 강도와는 상관없이 건조 공시체와 수분 처 리 공시체의 비율만으로 합부를 결정하는 현재의 시험방법에 대한 문제점을 도식화하여 나타내면 그림 1 과 같다. 합격한 제품에 대한 수분 처리 후의 인장 강도(MPa)가 1.0이상 (15.8%), 0.8이상 1.0미만 (31.1%), 0.6이상 0.8미만 (40.1%), 0.4이상 0.6미만 (12.4%), 0.4미만 (0.6%)로 분석되었다. 수분 처리 후 최종 인장 강도가 0.6 MPa이 확보되지 않은 비율이 13%로, 합격은 되었지만 실제로 수분에 대한 내구 성이 확보되었다고 판단할 수 있는지에 대한 의문이 들게 한다. 반면, 불합격한 제품 중 수분 처리 후 인 장 강도가 0.6 MPa 이상을 확보한 제품에 대한 비율이 36%로, 그 중 7.8%는 0.8MPa 이상이 확보되어 품질이 매우 양호한 것으로 보이지만 불합격으로 판정되는 것으로 미루어 볼 때, Dry 또는 Wet 조건의 최소인장강도 기준 추가 등에 대한 재고가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 한국산업표준(KS)에는 아스팔트 혼합물 공시체의 밀도 측정 시 공시체의 공극 상태에 따라 적용할 시험 방법을 2개로 구분하고 있으며, 적용에 대한 판단 기준을 공시체의 체적당 함수량으로 규정하고 있다. 즉, 체적당 함수량이 2% 초과 시 KS F 2353에 따라 파라핀으로 공시체를 피복하여 밀도를 측정하도록 하 고 있다. 그러나 그림 2를 보면 인장강도비 시험 기준에 맞게 (7±0.5)%의 공극률로 제작된 공시체 중 약 38%가 체적당 함수량이 2%를 초과하는 것으로 나타나 시험방법에 대한 문제점으로 확인되었다. 따라서 향 후 시험방법의 개정 또는 수분민감도 평가용 시험방법의 변경 등에 대한 논의가 필요할 것으로 사료된다.

전기로 산화슬래그를 골재로 활용한 아스팔트 콘크리트 성능평가

이윤모,이종민,한재구,차종훈,박동철 한국도로학회 2016 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.06

제철 공정에서 부산물로 발생하는 슬래그(Slag)는 고온으로 배출되어 냉각하는 과정에서 결정화된 것 으로 물리, 화학적으로 안정되어 있어 환경적으로 무해한 재료로 알려져 있다. 특히, 전기로 산화 공정에 서 발생하는 슬래그는 천연골재에 비해 비중이 크고 높은 강성을 가지므로 건설용 골재로서 활용 가치가 높다. 그러나, 현재 슬래그는 주로 성토/도로노반재용과 같은 저부가 용도로 처리되고 있어 골재 특성을 활용한 건설재료 활용 기술 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 전기로 산화 슬래그를 아스팔트 혼합 물 골재로 활용하기 위한 골재 물성 평가와 슬래그를 활용한 아스팔트 최적 배합설계 및 품질 평가를 수 행하여 일반 아스팔트와 비교 평가하였다. 또한, 현장 시험 적용을 통해 생산성 및 현장 작업성을 평가하 고 모니터링을 통해 슬래그를 활용한 아스팔트 포장의 장기 내구성을 평가하였다. 전기로 슬래그를 골재로 100% 치환하여 최적 배합비를 도출한 결과 아스팔트 콘크리트 표층 혼합물 (wc-2 배합)은 일반 표층 대비 변형강도 기준 40% 이상 높은 품질을 나타냈다. 이를 바탕으로 실제 도로 현장에 시험 포장을 실시하여 생산성 및 현장 작업성을 검증하였으며, 포장 후 3년간 사후 모니터링을 실 시한 결과 포장평가지수 등급 기준(UPCI) 슬래그 C등급, 일반 E등급으로 판정되어 슬래그 포장이 일반 대비 높은 내구성을 갖는 것으로 분석되었다.