토양의 포장은 도시의 기후나 홍수 그리고 수질오염 등에 영향을 미친다. 토양의 포장률이 높아질수록 건물과 도로의 열 저장능력이 커져 대기의 온도가 상승하며, 유출수가 증가하여 집중호우시 홍수를 유발한다. 아울러 비점오염의 부하량이 늘어나서 수질오염을 가중시킨다. 이와 같이 도시의 생태, 재해 그리고 오염에 영향을 미치는 토양의 포장현황을 파악하고 모니터링하는 것은 매우 중요하다. 그러나 도시지역의 토양포장 상태는 복잡하며, 이를 조사하는데 시간과 비용이 많이 소요되기 때문에 자료를 얻기가 매우 어려운 실정이다. 이와 같은 문제인식 하에서, 이 연구에서는 효과적으로 불투수지표면을 조사하는 방법의 하나로서 인공위성영상자료를 이용하는 방법을 모색하였다. 이 연구에서는 실제로 IKONOS 영상을 이용하여 안양시의 불투수지표면(不透水地表面)의 현황을 조사 분석하고, 이 방법의 유용성과 한계를 살펴보았다.
포장은 조제분유제품의 구매결정에 중요한 영향을 미치는 것으로 인식된다. 아시아 시장에서 다국적 브랜드와 지역국가 브랜드가 경쟁하고 있으나, 다국적 브랜드 제품이 시장지 배적 지위를 갖는 것으로 알려져 있다. 우수한 조제분유 포장의 개발을 위해서는 여러 브랜드 제품 포장의 기능적 요소인 보관성, 보호성, 편의성, 정보전달 측면을 분석평가하는 것이 필요하다. 이를 위하여 대표적인 아시아 시장으로서 중국, 인도네시아, 한국 슈퍼마켓에서 포장분유제품을 수집하여 식품포장의 기능성 측면에서 검토하였다. 금속캔이 대용량(800~1000 g) 포장의 주된 형태이고, 중용량(400 g) 포장에서는 유연포장백이 많았다. 일반적으로 편의성 기능은 easy-open 도구와 소비 시 용량조절 스푼으로 제공되고 있었다. 정보전달의 기능면에서는 유통기한과 개봉 후 소비기한에 대한 정보가 영양성분 및 사용방법에 대한 안내 외에도 제공되고 있었다. 제품 품질 보호성을 위하여 기체 및 증기 차단성 이외에 $N_2/CO_2$ 혼합기체로의 변형기체 포장이 강성포장에서는 주로 사용되지만, 유연포장에서는 $N_2$ 치환포장이 보편적으로 사용되고 있었다.
도로교통 소음문제가 이슈가 되면서 저소음포장이 등장하게 되었고 저소음포장의 소음저감효과를 설명하면서 일반 포장과의 소음차이를 많이 사용한다. 그러나 일반포장도 포장의 종류에 따라 공용연수에 따라 타이어노면 소음은 달라진다. 본 연구에서는 저소음포장의 소음저감 효과를 평가할 때 사용할 수 있는 일반 아스팔트포장의 타이어 소음의 속도별, 공용연수별 대푯값을 평가하는 것이다. 조사방법으로는 국도의 전체 포장을 관리하고 있는 국도포장관리시스템의 데이터베이스에서 수도권 지역의 49개 구간을 선정하고 근접소음 측정방법(CPX; Close Proximity Method)으로 50km/h부터 80km/h까지 10km/h단위로 측정하였다. 측정결과 시공직후의 소음특성은 1년 이상 경과한 소음특성과 달라 별도로 처리하였으며 이상치 자료를 제거하면 공용연수가 증가함에 따라 소음이 증가하는 경향을 얻을 수 있었다. 또한 속도별 연도별 소음증가 수준은 모든 소음수준에서 신뢰성 있는 경향을 얻을 수 있었다. 공용연수와 주행속도에 관한 두 가지 회귀분석을 통해 일반 아스팔트포장의 공용연수별 속도별 대표 소음값을 얻었다. 이 결과로부터 일반 아스팔트포장에서 공사초기와 시공후 6년이 경과한 아스팔트포장은 평균 6dB정도 차이가 나는 것으로 나타났다. 일반 아스팔트포장의 대표 소음값은 불변하는 것이 아니라 저소음포장과의 상대적인 비교를 위해서 필요한 것이다. 이러한 일반 아스팔트포장의 대표 소음값을 기준으로 일반 아스팔트포장에 대한 포장종류별 타이어 노면 소음특성에 대한 연구도 필요하다.
본 연구는 합리적인 단지 내 도로포장의 표준단면을 제시하기 위해 국내외 단지 내 도로포장 설계기준, 주요 파손형태를 조사하고 다양한 포장설계 단면을 대상으로 구조해석을 수행하였다. 이때, 현장에서 사용된 보조기층재와 노상토의 시편을 채취하여 CBR 및 MR 시험을 실시하였으며, 측정한 물성치를 구조해석에 적용하였다. 다양한 현장조건을 고려한 구조해석 결과를 분석하여, 표준단면의 포장층 두께를 보조기층 20cm, 아스팔트기층 5cm, 그리고 표층 5cm로 제안하였다. 또한, 민원이 예상되는 도시지역에서는 일반적으로 아스팔트 기층을 포설한 후 공사차량을 개방하여 작업종료 후에 표층을 포설하게 되는데 이러한 여건을 고려하여 단지 내 아스팔트 콘크리트 포장 표준단면의 포장층의 두께를 보조기층 20cm, 아스팔트 기층 7cm, 그리고, 표층 5cm로 제시하였다.
본 논문에서는 도로포장의 성능개선을 유도하기 위한 제도적 수단인 공사비 차등지급규정(지불규정)을 제시하고 이를 고속도로 아스팔트 포장 공사에 처음으로 적용한 결과를 다루고 있다. 지불규정을 적용하기 위한 단위구간(lot)은 덧씌우기 포장의 일평균 시공연장으로 정의하였다. 단위구간은 다시 포장의 초기상태 평가를 위한 최소 단위인 세부단위구간(sublot)으로 나누었으며, 세부단위구간에서 측정한 품질항목의 평균과 표준편차를 이용하여 단위구간을 대표하는 품질항목별 지불계수(pay factor)를 산정하였다. 마지막으로, 각각의 품질항목이 포장의 중장기 공용성에 미치는 상대적 영향을 고려하여 합성지불계수를 결정하였다. 본 연구에서 제시한 지불규정은 2008년에 한국도로공사 6개 지역본부(충청, 호남, 경북, 경남, 경인, 강원)에서 시행된 아스팔트 덧씌우기 포장공사에 적용하였으며, 이 과정에서 제기된 고려사항 및 문제점을 정리하였다. 결론적으로, 품질항목에 대한 평가결과가 품질관리한계를 만족하는 경우에는 기존 공사비 대비 최대 50% 가까이 인센티브 지급이 가능함을 알 수 있었다. 반면에, 다짐도와 같은 주요 성능관련 품질이 낮을 경우 기존 공사비 대비 최대 10% 가까이 공사비 감액도 있을 수 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 최근 10년간의 수원과 의정부지역의 국도 포장구간의 수명 데이터를 기반으로 신뢰성 개념을 도입하여 포장 수명의 고장확률, 신뢰도, 평균 수명 등의 정보를 산정하는 방안을 제시하였다. 모수적 추론 방법인 최우추정법과 확률지를 이용하여 최적 수명분포형태가 대수정규분포임을 확인하였으며, 본 연구에서 제안한 대수정규수명분포에 의해 추정된 누적 고장확률이 실제 관측값과 차이가 거의 없음도 확인하였다. 나아가 추정된 모수를 기반으로 신설 포장과 덧씌우기 포장의 하중별 평균 수명을 산정한 결과, 각각 6.5년~7.9년과 7.3년~9.1년으로 추정되었으며 상대적으로 덧씌우기 구간의 평균수명이 더 길게 추정되었다. 본 연구에서 제안한 신뢰성 개념을 이용한 분석 방법은 포장관리 및 유지보수 데이터가 축적되어감에 따라 비교적 용이하게 계속 보완이 가능하며 보다 정확한 포장수명에 대한 신뢰도 값에 접근해 갈 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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