GIS를 활용한 전국 일반국도 포장상태 파악 및 조사자료 검증

임재규,이태훈,박영한,김명일 한국도로학회 2013 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2013 No.09

경제 성장과 국민소득 수준의 향상으로 인적, 물적 자원의 교류가 급속히 증가하면서 국가 기반 시설로 써 도로의 중요성이 크게 부각되고 있으며, 도로 건설과 비례하여 도로관리에 투입되는 도로 유지보수 비용은 지속적으로 증가하고 있다. 따라서 합리적인 도로관리 방안으로 국토교통부는 1990년부터 일반국도 포장관리시스템(Pavement Management System ; PMS)을 적용하여 현재까지 운영하고 있다. 일반국도 포장관리시스템은 유지보수 예산을 효율적으로 활용하고 포장을 적정한 상태로 유지관리하기 위하여 각종 최첨단 장비조사와 현장조사를 바탕으로 경제성분석과 예산분석을 통하여 보수·보강 공법과 시행 우선순 위를 결정하는 등 일반국도 유비조수 관리의 개선 및 발전을 거듭하고 있다. 포장관리시스템(PMS)는 크게 3가지로 도로망수준(Network Level), 개별사업수준(Project Level), 연구수준(Research Level)으로 분류 할 수 있으며, 현 일반국도 포장관리시스템(PMS)에서는 개별사업수준과 연구수준을 활성화 하고 있다. 한국건설기술연구원에서는 전국 일반국도 포장 상태를 2002년에는 시험운영 하였으며, 2003년부터 전 노선에 걸쳐 시점부터 5km 중 1km를 대표구간으로 정하여 조사 및 분석하는 도로망수준의 포장관리를 현재까지 진행하고 있다. 또한 2003년부터 매년 도로 포장 자료 관리의 체계적인 데이터 관리, 현장 조사, 자료 분석, 정확한 위치를 GIS를 활용한 포장자료관리시스템(PDMS)를 구현하여 자료 축적, 검증, 현장 관리하고 있다. 본 연구에서는 GIS를 활용하여 전국 일반국도 포장 상태에 대한 조사 및 자료 검증을 통한 포장 상태 파악 프로그램을 개발하고, 관련 정보를 일반국도 포장자료관리시스템(PDMS) 데이터베이스와 연동 할 수 있는 기능을 개발하였다. 이러한 개발을 통하여 전국 일반국도 연도별 포장상태, 조사 지점의 정확한 위 치, 교통량 정보, 지점별 기후 등을 확인이 가능하도록 하였으며, 포장별 노후도를 확인함으로 포장 상태와 평가에 많은 신뢰성이 확보되어 예산의 효율적 배치 및 정확한 포장관리를 할 수 있는 발판을 만들었다. 또한 시간이 경과되면 포장 재료별 파손 형태 및 포장의 공용성을 파악하는 연구의 바탕이 될 것이다.

스마트 기기를 활용한 현장 조사 및 도로포장자료관리시스템(PDMS) 운영

임재규,김성희,이석원 한국도로학회 2013 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2013 No.09

조선시대 대동여지도와 동국여지승람을 바탕으로 우리나라 도로망이 처음 시작되어, 현재까지 꾸준히 도로가 건설되고 발전을 거듭하고 있다. 그러나 정보통신의 발전은 조선 후기 우정총국이 설립되면서 처음 시작 되었으나, 최근 들어 급속한 발전을 거듭하여 2007년 우리나라의 시초라 할 수 있는 스마트폰의 도입으로 도로 건설 및 관리 분야에도 스마트 기기를 활용한 시스템이 도입되어 국가 발전의 선구자 역할을 주도 하고 있다. 우리 생 활과 밀접한 관계가 있는 도로 포장 및 유지보수 관리에 스마트 기기를 활용함으로 효과적이고 정확한 도로 포장 유지보수 관리를 체계적으로 운영 할 수 있으므로 국민들의 편의를 제공하고 있다. 한국건설기술연구원은 도로 포장의 효율적 관리를 보다 체계적으로 수행하기 위하여, 1990년부터 도로포장관리시스템(PMS : Pavement Management System)을 지금까지 운영하고 있다. 도로 포장의 유지보수 관리를 위하여 전국 일반국도의 현황, 교통량, 구조물의 위치, 포장의 구조, 유지보수 이력, 공사현장, 포장의 상태 등을 현장과 동일하게 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 그래서 1999년부터 최첨단 포장 상태 조사 장비를 도입하여 현장 조사를 실시하고, 실내에 들어와 컴퓨터로 분석 및 관리함으로 현장에서 확인하기 어려운 상황과 자료 취합까지 다소 시간이 걸리게 된다. 과거에도 개인용 휴대단말기(PDA : Personal Digital Assistant)를 활용하여 도로 포장 자료 관리를 하려고 하였으나, 느린 통신과 무거운 단말기 등 기술적 제약으로 실무에 널리 활용되지 못하는 한계가 있었다. 그러나 최근 들어 스마트 기기의 발전으로 빠른 통신과 휴대가 가편하면서 저장 용량으로 관리 할 수 있는 방법이 개발 되었다. 한국건설기술연구원에서는 도로 포장 자료 관리의 체계적인 데이터 관리, 현장의 실시간 자료 확립 및 정확한 위치와 현황 파악을 목적으로 스마트 기기를 활용한 도로포장자료관리시스템(PDMS)를 구현하였다. 본 연구에서는 Tablet을 활용하여 상세조사구간 실사 정보를 입력 할 수 있는 프로그램을 개발하고 관련 정보를 일반국도 포장자료 데이터베이스와 연동 할 수 있는 기능을 개발하였다. 이러한 개발을 통하여 전국 일반 국도의 도로현황, 포장상태, 구조물의 정확한 위치, 교통량의 정보 등을 실시간으로 확인이 가능하며, 현장 위치를 파악할 수 있다. 그리고 현장에서 조사된 자료가 실시간 확인이 가능함으로 도로포장관리를 효과적이고 체계적인 관리가 확보되고, 포장상태 조사와 평가에 많은 신뢰성으로 예산의 효율적 배치 및 정확한 정보 서비스 할 수 있을 것으로 기대된다.

RSBS 개질제를 이용한 복층 저소음 배수성 포장기술이 도로교통 소음저감에 미치는 영향

김병채,우준제,채경원,황경태 한국도로학회 2015 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.10

도로교통소음은 다른 소음원에 비하여 노출의 빈도가 높고 지속적으로 발생하여 생활환경 주변에서 쉽 게 민원의 대상이 되고 있어 도로교통소음저감 대책의 필요성이 날로 증가되고 있다. 현재 소음저감대책 으로 사용되는 방음벽은 저층부에는 소음저감효과가 있으나 중 ․ 고층부는 소음저감효과가 없고, 일부 층 은 방음벽 상단의 반사음에 의하여 소음도가 증가하며, 2차 환경문제인 시야차단, 환기방해, 위압감, 통 행불편 등의 여러 가지 문제점들이 대두 되고 있다. 이를 보완하기 위해 단층 구조의 저소음포장공법이 같이 사용되고 있으나, 소음저감효과가 크지 않다. 따라서 소음저감성능 향상과 충분한 내구성을 발휘하 는 새로운 기술에 대한 개발과 연구가 필요하므로 본 연구에서는 공용화 되어있는 복층구조의 포장노면이 일반아스콘 포장노면 및 단층 구조의 저소음포장노면 대비 도로교통소음을 얼마만큼 더 저감시키는지에 대한 소음저감성능을 분석하였다. 공용중인 RSBS 복층 저소음 배수성포장도로는 RSBS(Radial type SBS) 개질제를 이용하여 결합력을 높 이고, 물리적 강도를 향상시켜 22%이상의 공극률을 실현하고 포장의 구조를 복층구조로 형성시켰다. 복층 구조의 저소음 배수성 포장도로는 크기가 다양(상부층 8mm, 하부층 13mm 골재로 구성)하고 많은 공극을 표층에 집중시켜 타이어/노면(Tire/pavement)의 상호작용(압축, 팽창)에 의해 타이어패턴과 노면에서 발생 하는 공기량의 대부분을 공극으로 투과, 노면으로 배출되는 공기량을 줄여 도로교통소음을 저감시킨다. 이번 현장 검증시험을 진행한 시점이 공용 18~30개월이 경과된 시점임에도 불구하고 소성변형, 표면 탈리, 균열, 포트홀 등 없이 우수한 내구성을 유지하고 있었으며, 복층구조의 포장노면에서 일반아스콘포 장노면과 비교하여 평균 9dB(A)이상, 단층 구조의 저소음포장노면보다 평균 7dB(A)이상 더 소음저감 됨 을 확인 할 수 있었다. 이는 도로교통소음저감을 위하여 방음벽 높이 14M와 같으며, 일반 아스콘포장과 비교하여 교통량 약 90% 저감과 주행속도 약 40%의 저감효과를 볼 수 있는 것과 같아, 복층구조의 저소 음배수성 포장공법의 보급에 따른 국민의 삶의 질 향상이 기대된다.

복층 동시포설 장비를 이용한 복층형 저소음포장의 소음저감 효과

이수형,유인균,한대석,김병채 한국도로학회 2013 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2013 No.09

도시화와 산업화에 따라 자동차 교통의 급격한 증가와 대형화·고속화로 인하여 교통소음이 증가하고 있 다. 이로 인한 도시부내 도로 주변의 주거환경에 악영향을 미치고 있으며 관련 민원과 소송의 증가 등 교통소음으로 인한 피해 건수가 크게 증가하고 있는 추세이다. 도로교통소음은 자동차 자체에서 발생되는 소음과 타이어와 노면사이에서 발생하는 소음으로 구분되며 실제 자동차 주행으로 인해 발생하는 모든 소음 중에서 타이어와 노면사이에서 발생하는 소음이 70% 정도를 차지하고 있다. 따라서 도로교통소음을 줄이기 위해서는 타이어와 노면사이에서 발생하는 소음을 억제하는 것이 중요 하다. 자동차 소음이라고 하면 대부분이 엔진 소음이었으나 엔진 저소음화 대책으로 엔진, 배기계, 흡음계, 등의 소음은 줄어들고 있다. 특히 정상 주행 시에 자동차 소음 중에서 차지하는 타이어/노면 소음의 비율이 높아 이 소음에 대한 대책이 주목받고 있으며 대책으로는 저소음포장이 기대되고 있다. 저소음포장은 다공성 재료를 이용하여 약 20% 정도의 공극을 갖게 함으로서 타이어와 노면사이의 공기의 압축을 방지하여 소음을 저감시키는 포장공법 이다. 저소음포장을 이용한 소음 저감 대책은 용지 이용에 큰 제약 을 받는 도시지역 내 연도 소음 대책으로 효과적이며, 도로의 접근성 유무와 큰 상관이 없는 동시에 배수 기능이 좋기 때문에 자동차 주행에도 안전하고 쾌적하며, 물이 튀지 않는 등 기능 면에서도 효과적이다. 유럽, 일본 등 선진 외국에서는 기존의 단층 형식의 저소음포장보다 더 큰 소음저감 효과를 나타내는 복층형 저소음포장 기술을 개발하여 적용하고 있다. 복층형 저소음포장은 표층부가 상부층와 하부층로 구분되며 상층부는 기존 단층의 구조보다 작은 골재치수의 혼합물로 구성된다. 이러한 형식은 기존 단층형식의 저소음포장과 비교 했을 때 매우 큰 소음저감 효과를 나타낸다. 국내에서도 복층형 저소음포장에 대한 관심이 높아지고 관련 연구가 수행되고 있으나 복층형 포장체는 하부층와 상부층을 별도로 시공해야 하고 택코팅과 같은 접착유제를 사용하지 않기 때문에 상·하층의 접착, 시공비용의 증가 문제로 활성화되지 못하고 있다. 최근 국내에 두 개의 층을 동시에 포설 및 시공할 수 있는 복층 동시포설 장비가 도입되었으며 본 장비를 이용하여 도심지내 도로에 복층형 저소음포장을 시공하였다. 본 연구에서는 복층 동시포설 장비를 이용하여 시공한 복층형 저소음포장 구간의 시공 전·후의 소음을 측정하고 효과를 평가하였다. 복층형 저소음포장 시공 구간은 왕복 6차로 구간으로 이 중 양뱡향 1,2 차로에 복층형 저소음포장을 시공하였으며 버스전용차로인 3차로 구간은 밀입도포장을 시공하였다. 표층두께 5㎝로 상층부 2㎝, 하층부 3㎝로 시공하였으며 상층부 골재 최대치수 8㎜, 하층부 골재최대 치수는 13㎜ 혼합물을 적용하였다. 시공 구간에서 소음측정은 도로변에서 소음측정기를 설치하여 일정 시간동안 소음을 측정하는 방법과 차량의 타이어 근처에 소음측정기를 설치하고 일정한 속도로 주행할 때 발생하는 타이어/노면소음을 측정하는 방법 으로 수행하였다. 첫 번째 방법은 도로변에서 7.5m 떨어진 지점에서 1.2m 높이와 도로변에서 15m 떨어진 지점에서 3m 높이에 소음측정기를 설치하고 주간과 야간에서 5분 동안 4회와 3회 교통소음을 측정하였다. 타이어/노면 소음측정은 일반차량 뒤바퀴 근처에 소음측정기를 설치하고 측정속도 40㎞/h부터 80㎞/h 까지 10㎞ /h 단위로 속도별 3회 이상을 측정하였다. 소음의 측정은 복층형 저소음포장을 시공하기 일주일 전과 시공 후 일주일 후에 실시하여 그 결과를 분석하여 복층형 저소음포장의 소음저감 효과를 평가하였다.

도로자산관리체계 도입을 위한 도로포장중심의 일반국도 서비스수준 산정방안 제시

최승현,도명식 한국도로학회 2015 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.10

국내에서는 도로관리를 위해 포장, 교량 등 주요 시설물에 대하여 현황관리, 시설물 조사 등을 위해 포 장관리시스템(PMS), 교량관리시스템(BMS)등의 시설물별 유지관리시스템을 운영 중이며, 조사결과를 토 대로 보수공법 및 우선순위를 선정하고 예산범위 내에 보수 ․ 보강공사를 시행하고 있다. 반면, 미국, 호 주, 뉴질랜드 등의 해외 선진국에서는 자산관리시스템을 도입하여 시설물의 조사결과를 토대로 시설물의 관리 목표, 생애주기 비용등을 종합적으로 검토하여 유지보수를 시행하여, 예산의 효율적 사용과 정량적 가치평가를 위한 근거자료로도 활용하고 있다. 이에 국내에서도 도로법 개정(14.1.14)으로 인하여 도로건 설·관리계획(5년)의 수립시 도로 자산의 활용 ․ 운용에 관한 사항을 포함토록 하고 있어“도로 자산관리체 계”에 대한 연구가 필요하게 되었다. 특히, 자산관리체계에서는 서비스수준(LOS: Level Of Service)에 따른 관리 목표의 설정을 통해, 서비 스수준과 시설물 중요도 및 위험도 등을 기준으로 최적의 투자 우선순위를 결정하게 되므로 서비스수준의 설정은 자산관리체계 도입에 있어 핵심적인 요소라 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 도로자산관리체계 도입을 위한 기초연구로 대전지방국토관리청 내의 일반국도 1호선을 대상으로 도로포장중심의 일반국도 서비스수준 산정방안을 제시하고자 한다. 대상구간은 총 134.2km의 연장으로 이 중 주기적으로 포장상태 자료 획득이 가능한 포장관리시스템의 모니터링구간을 대상으로 서비스 수준을 평가하였다. 일반적인 도로에서의 서비스 수준 선정항목은 크게 시설유지보수(Preservation), 이동성(Mobility), 안전성(Safety), 환경관리(Environmental Stewardship) 측면으로 나누어진다. 하지만 본 연구에서는 기존 유지관리 시스템과의 연계성을 고려하여 시설유지보수 의 도로포장 요소만 고려하여 서비스수준을 산정하였다. 해외 선진국들은 포장의 서비스수준을 산정하기 위한 성능지표로 크게 노면의 종단평탄성, 소성변형, 균열률, 포트홀, 마찰저항 등의 지표를 채택하고 있 음을 알 수 있었다. 이에 본 연구에서는 전문가 회의 및 자료의 취득성을 고려하여 균열률, 소성변형, 종단 평탄성(IRI) 지표를 포장의 서비스수준 평가를 위한 지표로 채택하였으며 성능평가를 위한 척도는 <표 1> 과 같이 구성하였다. 또한, 전문가를 대상으로 한 설문조사자료를 AHP 기법을 활용하여 성능지표별 가중 치의 설정을 통해 구간별 서비스수준을 산정하였다. 본 연구에서는 포장관리시스템과의 연계성을 고려하여 서비스 수준의 산정방안을 제시하였다. 향후, 구간별 혹은 지역별 서비스 수준 산정결과를 기초로 하는 경제성분석을 통해 최적의 관리전략 및 효율적 인 예산배분전략의 수립이 가능할 것으로 기대된다.

생애주기비용을 고려한 도로포장의 자산가치 평가에 대한 연구

도명식(Do Myungsik),김정환(Kim Jeunghwan) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 D Vol.29 No.1D

본 연구에서는 우리나라 실정에 맞는 도로포장의 장기 공용성 추정 및 자산가치 평가를 위한 의사결정지원시스템을 구축하여, 도로 포장의 공용성 평가와 생애주기분석을 통한 예방적 유지보수를 위한 최적 타이밍의 결정 등에 대한 방안을 제시하고자 한다. 또한 현재 일정한 금액의 예산으로 예산수준에 맞게 유지보수의 장소를 선정하는 근시안적인 예산관리시스템의 문제점을 보완하기 위해 도로관리자가 필요한 예산의 수준을 예측할 수 있도록 장기 소요예산 예측시스템 및 경제성원리를 도입하여 최소 비용으로 도로의 공용성을 유지하기 위한 도로포장자산평가시스템의 구축방안을 제시하고자 한다. 도로포장자산평가시스템 활용에 있어서, 적정수준의 포장평가지수를 유지하기 위해 대상구간의 당해년도 필요유지예산을 참고하여 효율적으로 예산을 편성할 경우, 가장 합리적인 도로포장 유지보수 예산을 분석할 수 있었다. 이러한 결과로, 불필요한 예산의 낭비를 미연에 방지할 수 있을 것으로 판단되고, 도로포장의 장기 공용성 추정 및 자산가치 평가를 위한 의사결정 시스템 개발을 통해 최적 유지보수 기준의 제시 및 새로운 도로포장의 공법 도입을 위한 사전 평가 및 타당성 분석에도 응용할 수 있을 것으로 기대된다. This study aims at establishing the decision-making support system for the highway assets, long-term performance presumption and evaluation of asset value, which are appropriate for Korea, and proposing the methods of the optimal engineering method and the timing decision for the preventive maintenance through the project evaluation, the optimization method and life-cycle analysis related to the highways. In order to supplement the current problem of the near-sighted budget management system, which chooses the maintenance place of the highway, depending on the level of the budget with fixed amount, the long-term required budget prediction system and the economy principle were introduced, so that the pavement agency can predict the level of the required budget, and it was aimed to develop the pavement asset evaluation system to maintain the performance of the highway with the minimum of the cost. In the use of the highway pavement asset evaluation system, to maintain the appropriate level of the pavement evaluation index, when the budget was efficiently established in the reference of the required maintenance budget for the chosen section of the highway in the year concerned, it was possible to analyze the most rational pavement maintenance budget. With this result, it is estimated to prevent the unnecessary waste of budget in advance, and through the development of the decision-making system for the long-term performance presumption and the asset value estimation of the pavement, it is expected to able to analyze the previous evaluation of the project related to the highway and the feasibility of introduction.

도로 포장용 동적하중재하 시험장비의 현장 적용성 평가

함상민,최지영,엄병식 한국도로학회 2013 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2013 No.09

현재 국내외에서 개발된 다양한 포장가속시험기는 도로포장의 장기공용성 평가를 위하여 폭넓게 적용 되고 있으나, 다양한 포장 파손을 모사하는데 장비의 역량이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 포 장가속시험 장비를 동적하중으로 재하할 수 있도록 적용하였고 또한, 포장의 노화 현상 등 환경조건의 영향을 고려할 수 있도록 하였으며, 이에 따라 최대의 성능을 발휘할 수 있는 도로 포장용 동적 하중재하 시험 장비를 개발하여 복합 포장체 개발을 위한 현장 시험포장 구간에서 현장 적용성을 평가하였다. 동적 하중재하 시험 장비는 복륜 트럭 타이어 형태로써 유압으로 1~6톤까지 하중을 재하할 수 있으며, 0.5m의 왕복 주행 및 동적하중을 위한 진동이 가능하다. 장비의 현장 시험은 일반포장 및 복합포장체의 두 단면에 대해서 실시를 하였다. 초기 거동에 대한 포 장 내부의 거동을 검토하기 위하여, 각 포장체내의 아스팔트층 하부, 입상재료 또는 빈배합 콘크리트 층 하부에 매설된 계측기 상단의 위치에서 총 4회를 실시하였다. 각각의 단면에서 총 1,100회 반복적으로 주행하였으며, 장비의 다양한 모드(재하하중, 속도, 진동발생)을 적용하여 수행하였다. 하중 재하 시험 결과 일반포장구간에서는 타이어 중앙 부분에서 약 8mm의 소성변형이 발생하였고, 복합포장구간에서는 타이어 중앙부분에서 약 5mm의 소성변형이 발생하였다.

자산관리체계 도입을 위한 도로포장 중심의 자산가치 평가방안

도명식,박성환,김병진,최승현 한국도로학회 2015 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.10

우리나라 도로는 1970년대부터 본격적으로 건설되어 관리대상 시설물이 증가하고, 노후가 심화되어 유 지관리에 소요되는 예산이 급격히 증가하고 있으나, 현재 유지관리는 구체적인 관리목표 및 적정예산에 대한 검토없이 사후대응적 유지보수와 확보된 보수예산의 효율적 집행에만 집중하고 있는 실정이다. 최근 도로관리에 충분한 재정투자가 현실적으로 어려운 상황에서 도로의 기능유지, 생애주기비용 등을 고려한 효율적인 유지관리 방안 마련 필요성이 지속적으로 제기되고 있으며, 특히, 최근 도로법 개정(14.1.14)으 로 도로건설 ․ 관리계획(5년)의 수립시 도로 자산의 관리체계구축에 관한 사항을 포함토록 하고 있다. 따라서, 자산관리체계의 구축에 앞서 현재 보유하고 있는 자산의 가치를 파악하는 것은 매우 중요하다. 국내의 경우 기획재정부에서 2011년 회계연도를 기준으로 사회기반시설을 포함한 공공용재산의 자산 가 치를 최초로 평가하였으며 일반국도의 자산가치는 총 131.6조, 그 중 1호선의 자산가치는 6.3조로 평가한 바 있다. 그러나 현 단계에서는 도로 자산관리체계를 도입할 만한 인프라자산의 가치평가방안에 대한 이론적 연 구와 실증 분석이 이루어졌다고 하기에는 무리가 있다. 따라서, 본 연구에서는 대전지방 국토관리청내의 일반국도 1호선을 대상으로 도로포장 중심의 자산가 치 평가방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 도로포장을 대상으로 한 자산가치 평가를 위해서는 우선 국가회계법상의 대상 인프라 현황과 자산가치 평가방법, 기존 자산가치 평가방법의 고찰이 우선되어야 하며 감가상각 방법, 자산가치 재평가 방법 등에 대한 해외사례 고찰과 문제점을 분석한 후 예산효율적이며 관리자와 이용자를 고려한 인프라 자산관리 구 축을 위한 평가방안 마련이 필요하다. 현재, 재평가시에는 원칙적으로 공정가액을 사용하여 자산의 가치 를 평가하지만 대체적 방법으로 다음과 같은 방법론이 많이 적용되어지고 있다. 토지 부분의 경우 도로의 면적과 토지의 공시지가 또는 해당 시군구의 동일 ․ 유사지목 개별공시지가 산술평균한 가액을 기준으로 산정이 이루어진다. 건물의 경우 일반적으로 상각후 대체원가법이 많이 적용되어지고 있다. 공작물 중 도 로포장 구간은 국토교통부에서 감가상각대체방안을 적용 중으로 이를 통해 시설의 관리·유지에 투입되 는 비용을 해당자산의 비용으로 인식하고 있는 실정이다. 대상구간은 대전지방 국토관리청 내의 일반국도 1호선으로 총 연장은 134.2km이며 교량 76개소, 터널 4개소를 포함하는 구간이지만 본 연구에서는 도로의 포장만을 고려하여 자산가치를 평가하고자 한다. 본 연구의 결과를 통해 포장의 자산가치에 따른 서비스수준의 변화 여부 등 자산관리전략 수립의 기초자료로 서 다양한 역할을 할 것으로 기대된다.

3차원 노면 프로파일 측정기 현장 적용성 평가

김종호,이재훈,손덕수,문형철 한국도로학회 2014 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.9

도로포장 노면 특성은 도로이용자의 주행쾌적성과 안전에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소이다. 노면 특성 중 평탄성은 도로포장의 대표적인 기능성 중 하나이며, 도로포장 상태를 판단하는 주요 지표이 다. 차량을 이용한 도로포장 평탄성 정량화 방법에 대한 본격적인 시도는 1960년대부터 시작되었으며, 다 양한 기법과 방식이 개발되었다. 이후 도로포장의 대표적인 평탄성 지수인 국제평탄성지수(International Roughness Index, 이하 IRI)로 통일되기 시작하였으며, 많은 국가에서 도로포장의 평탄성 정량화 지수 로 사용되고 있다. 최근 도로포장의 3차원 형상을 주행 중 취득할 수 있는 센서가 개발되어 기존의 2차원 적인 도로포장 표면 상태를 3차원 형상화가 가능해 졌다. 본 연구에서는 국내 최초로 도입된 노면3차원 프로파일 측정 장비를 이용하여 도로 평탄성 측정에 활용가능성을 현장시험를 통해 검증해 보았다. 시험 방법은 동일 구간에 대해 기준프로파일측정기(Reference Profiler)를 이용하여 측정된 IRI와 3차원 프로 파일 측정기에서 수집된 자료를 IRI계산 후 비교하였다.

포장파손과정의 지역적 이질성과 다중유지보수기준을 고려한 기대수명 추정

한대석,이수형,윤인균 한국도로학회 2013 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2013 No.09

1986년에 국도에 포장관리시스템이 도입된 이래 최근 자산관리시스템(AMS; Asset Management System)에 대한 본격적인 연구가 시도되고 있다. 이는 도로유지보수 수요는 점점 증가하는 반면, 갈수록 줄어드는 사회간 접자본 관련예산, 그리고 예산지출의 투명성/객관성에 대한 공공의 요구 등에서 비롯된 자연스러운 현상이라 할 수 있다. 자산관리분야는 공학, 계획, 통계, 프로그래밍, 경제, 회계 등 다양한 학문이 복합적으로 접목하여 1)파손과정에 대한 해석, 2)생애주기비용분석에 관한 연구에 집중되어 있다. 이중에서 도로파손과정에 대한 연구는 경쟁관계에 있는 포장원료나 포장설계기법에 대한 우위를 결정하는 등 그 자체로도 존재의 의미가 충분하 지만, 생애주기비용분석에서도 도로이용자비용의 흐름을 결정하는 핵심적인 요소이기 때문에 파손과정분석결 과에 대한 신뢰성, 현실성은 무엇보다 중요하다. 이에 본 연구에서는 생애주기비용에 관한 내용은 배제하고 도로파손과정, 특히 현실적인 기대수명에 대해 심도 있는 고찰을 시도하고자 하였다. 기대수명의 추정과 관련된 선행연구들을 살펴보면, 대부분 기대수명(혹은 파손속도를)을 하나의 값으로 표현하고 있다. 이러한 접근방식은 파손과정의 평균적 특성만을 설명할 수 밖에 없기 때문에 포장파손과정에 포함된 불 확실성의 해석에 한계를 갖는다. 또한, 생애주기비용분석에서도 여러 유지보수기준에 해당하는 기대수명 중 가장 짧은 기대수명에만 영향을 받아 유지보수과정이 결정되는 문제점을 갖게 된다. 이는 다양한 유지보수공법을 다양 한 유지보수기준을 참조하여 시행하고 있는 포장관리의 현실에 비추어 볼 때 비현실적이며, 중장기 예산수요예측에도 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 1)포장의 파손과정은 파손정도에 따라 이질적인 특성을 갖고, 2) 그 포장파손과정에는 다양한 도로환경(예:포장강도, 교통하중 등)의 영향으로 인한 심각한 불확실성을 포함하고 있으며, 3)관리자가 운용하는 다양한 유지보수기준에 따라 기대수명이 달라진다는 현실을 반영하고자 하였다. 여 기에 추가적으로 4)각 유지보수기준에 해당하는 기대수명의 통계적 신뢰수준에 따라 최종 기대수명이 달라질 수 있다는 점도 추가적으로 고려하고자 하였다. 이러한 연구목적을 충족시킬 수 있는 모형은 우선 확률론적(stochastic) 모형이어야 하며, 포장파손상태에 따라 독립적으로 파손속도가 예측됨은 물론 설명변수도 고려될 수 있어야 한다. 또한, 기대수명의 분산(혹은 모형계 수의 분산)정보 또한 제공 가능한 분석구조를 가지고 있어야 할 것이다. 본 연구에서는 이 모든 조건을 충족하는 분석기법으로 베이지안 마르코프 위험률 (Bayesian Markov hazard) 모형을 활용하였다. 이 모형은 마르코프 연쇄를 기반으로 한 확률과정모형으로, 마르코프전이확률행렬을 예측하는데 다단계위험률모형을 응용하여 각각 독립인 이산적 포장상태에 대한 위험률 함수를 단위시간으로 정식화한 후, 이 위험률 함수의 예측에 설명변수를 포함시키는 구조를 갖고 있다. 또한, 모형계수의 분산파악이 가능하고 지역수렴문제나 샘플수의 부족 등의 문제들을 해결할 수 있는 베이지안 통계기법을 접목하고 있다. 사례분석에서는 한국국도에서 2007~2011년에 수집된 균열, 소성변형, 종단평탄성 자료를 활용하였으며, 최근 예산부족으로 인해 수정된 유지보수기준을 활용하여 포장상태등급을 구성하였다. 본 논문의 주요결과로 1)각 상태 지표의 등급별 위험도 함수, 2)마르코프 전이확률행렬, 3)유지보수 기준 별 기대수명의 도출, 4)확률론적 개념에서의 유지보수 기준 별 위험영역(hazard zone)과 이 들을 통합한 결합확률분포를 제시하고 있으며, 최종적으로 5) 결정론적 개념에서의 기대수명이 현실에서의 기대수명과 상이함을 증명하고 있다.