• 토지주택연구
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• 제10권4호
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• pp.51-59
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• 2019

The government is encouraging the notice of obligatory reclaimed asphalt as a result of the economic and social positioning of green growth to reduce the amount of waste resources and to solve natural resource problems by recycling continuously generated waste resources. However, it is necessary to develop application guideline for each application to apply reclaimed asphalt to the site because quality control of the reclaimed asphalt is difficult and the specifications are ambiguous as well. Therefore, in this study, the mix design, quality test, performance test, and finite element analysis about reclaimed Asphalt Pavement were conducted to develop application guideline for reclaimed hot asphalt. The mix design was carried out for the comparative general hot mix asphalt mixture, the reclaimed hot mix asphalt mixture using the additive, and the reclaimed hot mix asphalt mixture without the additive. Indirect tensile strength and tensile strength ratio tests were used to characterize the reclaimed hot mix asphalt mixture. Using the results of dynamic modulus test and FWD test for KPRP analysis and finite element analysis, the performance life was evaluated for general pavement and pavement using recycled aggregate. Finally, the life cycle cost analysis was used to compare and analyze the economics of reclaimed asphalt concrete pavement.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.55-65
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• 2017

PURPOSES : This study aimed to analyze the experimental and numerical behavior of warm mix asphalt pavement prepared using steel slag and RAP and to conduct economic analysis of pavement construction. METHODS : For developing high performance asphalt pavement, we performed three evaluations: fundamental analysis, experimental testing, and 3D finite element analysis. In particular, 3D finite element analysis was conducted on several pavement structures by adopting the results of experimental tests. RESULTS : Through the various evaluations, it was established that steel slag was effective for use as asphalt mixture aggregate. Moreover, asphalt mixture constituting steel slag and RAP demonstrated higher performance behavior compared with conventionally used asphalt mixture. Furthermore, based on the 3D FE modeling, we established that the developed asphalt pavement constituting steel slag and RAP can be utilized for thin layer pavement with comparable performance behavior. CONCLUSIONS :Warm mix asphalt pavement prepared using steel slag and RAP is more competitive and economic compared to hot-mix asphalt pavement. Moreover, it can be applied for preparing thin layer asphalt pavements with reasonable performance. The developed warm mix asphalt pavement prepared using steel slag and RAP can be an alternative pavement type with competitive performance based on the reasonable economic benefit it provides.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.117-129
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• 2017

PURPOSES : The purpose of this study is to analyze the performance life of hot central plant recycling (HCPR) and hot in-place recycling (HIR) pavements applied to the National Highway for the past 20 years and compare it with conventional hot-mix asphalt (HMA) pavement. METHODS : In order to analyze the performance life of recycling asphalt pavements, a comprehensive literature review was conducted to investigate the government law and official system for the use of recycling asphalt pavement in Korea and foreign countries. Next, the application information of using a hot central plant recycling and hot in-place recycling pavements in the national highway is collected from the database of pavement management system (PMS) and then their field condition is visually surveyed. Finally, the performance life of recycling asphalt pavements in the national highway is analyzed and compared with conventional hot-mix asphalt pavement. RESULTS :Institutions are encouraging the promotion of using recycled asphalt pavement through various legal systems in Korea as well as abroad. Based on analysis results for the average performance life of hot central plant recycling pavement applied to the national highway, the average performance life is estimated to be 10.2 years. However, the average performance life of in-place recycling pavement is estimated to be 6.5 years. However, it is expected to increase performance life after the HIR construction system is modified. CONCLUSIONS : Based on the limited data analysis of the performance life of recycled asphalt pavements, HCPR shows similar performance life to conventional asphalt pavement but HIR shows shorter performance life than conventional asphalt pavement. However, it is noted that all performance life data is very limited and it should be monitored and analyzed further.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권2호
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• pp.41-50
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• 2021

The asphalt pavement industry has introduced the warm-mix asphalt (WMA) as a mean of energy saving and environmentally safe technology, because the WMA mixture can be mixed and compacted at 30℃ lower than conventional hot-mix asphalt (HMA) at 160℃ or higher. The implementation of WMA can be a good option for paving operations for rural road in remote place, not only due to energy saving and environmental issues, but also lower working temperature. Using WMA technology, the cooled-down asphalt mixture can be still compacted to meet the quality requirement in narrow winding rural road in remote places. Therefore, this study is designed to evaluate engineering properties of WMA binders and concretes, which were prepared for rural road pavement. The objective of the study was to evaluate and suggest proper fundamental properties level of the WMA concrete for rural road pavement. The kinematic viscosity test result indicated that the WMA binders used in this study were effective for compaction at lower temperature, i.e., at 115℃, compared to the HMA binder. According to strength property analyses, it was found that the WMA concrete was acceptable for rural road pavement even though it was compacted at 30℃ lower level. Since the deformation strength (SD) of 3.2 MPa was found to satisfy rutting and cracking resistance minimum guidelines, this value was suggested as a minimum SD value for rural road pavement, considering lack of maintenance program for rural area.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.63-74
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• 2014

PURPOSES: This research is to evaluate the mechanical performance of different types of Hot Mix Asphalt (HMA) pavement cells prepared for MN/Road field testing section through an extensive experimental analysis of air voids and simple statistical evaluation tools (i.e. hypothesis test). METHODS: An extensive experimental work was performed to measure air voids in 82 asphalt mixture cores (238 samples in total) obtained from nine different types of road cell located in MN/Road testing field. In order to numerically and quantitatively address the differences in air voids among the different test Cells built in MN/Road, a simple statistical test method (i.e. t-test) with 5% significance was used. RESULTS: Similar trends in air voids content were found among the mixtures including conventional HMA, Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) and Warm Mix Asphalt (WMA) combined with taconite aggregate this provides support to the use of RAP and WMA technology in the constructions of asphalt pavement. However, in case of acid modified HMA mixtures, significant differences in air void content were observed between on the wheel path and between wheel path location, which implies negative performances in rutting and thermal cracking resistances. Conclusions : It can be concluded that use of RAP and WMA technology in the construction of conventional asphalt pavement and the use of PPA (Poly Phosphoric Acid) in combinations with SBS (Styrene Butadiene Styrene) in asphalt binder production provide satisfactory performance and, therefore, are highly recommended.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.732-737
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• 2016

본 폐타이어로부터 추출한 열분해 카본블랙(PCB)을 13mm 표층용 밀입도 아스팔트 혼합물 공용성능을 평가하였다. 최적배합설계를 시행하였고, 최적아스팔트 함량은 5.8%을 이용하였다. 아스팔트 혼합물의 탄성계수 평가를 위해 자유단 공진주 시험하였다. PCB 사용량이 증가하면, 측정된 탄성계수는 감소하였다. 다만, 감쇄비 변화는 미미한 것으로 나타났다.평가시험은 간접인장강도시험, 소성변형시험 및 포장설계법을 이용한 전산해석을 이용하였다. PCB 사용시 수침 전과 후의 강도감소율이 평균 10% 이하로 나타났다. 소성변형의 경우 PCB 10% 이상 사용시 오히려 소성변형이 크게 발생하였다. 포장 설계법 전산해석으로부터, PCB 5% 사용시 Top-Down 및 Bottom-Up 균열 저항성이 증가하였고, 소성변형 저감 효과가 크게 나타났다. 열분해 카본블랙 10% 및 15% 사용시 소성변형은 적게 나타났지만, 내구성은 크게 저하되는 것으로 나타났다. 전체적으로 PCB 5%를 이용한 표층용 아스팔트 혼합물의 공용성이 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.4199-4204
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• 2011

아스팔트 혼합물의 동탄성계수는 포장체의 내구성 및 공용성을 평가하는데 매우 중요한 지표이다. 최근 미국의 AASHTO 2002 설계법 및 한국형 포장설계법에서도 아스팔트 포장체의 가장 중요한 물성중 하나를 동탄성계수로 정의하였고, 이를 아스팔트 포장의 설계 및 해석에 적극 이용하고 있다. 동탄성계수를 설계에 이용하기 위해서는 마스터곡선을 작성하여야 한다. 마스터곡선은 각각의 아스팔트 혼합물을 이용하여 평가된 동탄성계수 값을 이용하여 결정한다. 마스터곡선을 결정하는 방법은 표준화되어 있으나, 저온영역(-10도)에서는 시험장비 계측장비의 결로로 인한 측정오차 및 고온영역(55도)에서는 아스팔트 바인더의 유체화 및 실험기기 세팅상의 문제들이 발생하여 측정 결과값에 큰 영향을 준다. 따라서, 이러한 온도대역의 자료를 제외한, 5도, 21도 및 40도에서 측정된 결과값을 이용하여 마스터곡선을 작성 및 분석하였고, 이를 기존의 표준방법으로 결정한 마스터곡선과 비교하였다. 본 연구에서 제안된 방법을 이용하여 결정된 마스터곡선은 고온영역에서 차이가 있기는 하지만, 충분히 사용가능한 것으로 판단되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.11-18
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• 2008

최근 국내외에서 역학적-경험적 설계법의 개발 및 이의 활용을 위한 각종 연구가 매우 활발하게 진행중에 있다. 미국의 경우 AASHTO 2002 설계법, 우리나라의 경우 한국형 도로포장설계법의 개발이 진행 중에 있고, 개발되는 설계법에 도로포장재료의 역학적 물성치 평가가 상당히 중요한 역할을 하도록 구성되어 있다. 따라서 설계법에 이용될 국내 아스팔트 혼합물의 재료물성의 평가가 매우 시급한 실정이다. 설계법에 이용되는 재료 물성을 평가하는 방법 중 최근에 많이 적용되는 방법이 동탄성계수 실험이다. 동탄성계수는 다양한 온도조건, 하중, 속도를 이용하여 다양한 교통조건을 반영할 수 있다. 사용된 골재의 입도, 아스팔트 바인더에 따라서 변화하며, 특히 아스팔트 혼합물의 점탄성적인 특성을 잘 묘사할 수 있는 물성치 평가방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 아스팔트 혼합물에 사용되는 골재의 공칭최대치수 및 입도분포와 동탄성계수와의 상관관계를 규명하는 것이다. 국내의 실험장비 조건을 고려할 때, 시편의 직경 및 높이는 100mm 및 150mm를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 골재의 공칭최대치수가 커짐에 따라 동탄성계수가 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.51-58
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• 2008

최근 국내외에서 도로포장설계법에 경험적/역학적 개념을 적용한 설계법의 개발 및 이의 활용을 위한 연구가 매우 활발하게 진행 중에 있다. 미국의 경우 AASHTO 2002 설계법, 우리나라의 경우 한국형 도로포장설계법의 개발이 진행 중에 있고, 개발되는 설계법에 도로포장재료의 역학적 물성치 평가가 상당히 중요한 역할을 하게 구성되어 있다. 따라서 설계법에 이용될 국내 아스팔트 혼합물의 재료물성의 평가가 매우 시급한 실정이다. 이 재료의 물성치를 평가하는 방법 중 최근에 많이 적용되는 방법이 동탄성계수시험이다. 본 연구에서는 아스팔트 포장체의 시간에 따른 노화특성을 고려한 아스팔트 포장체의 동탄성계수를 평가하였고, 이를 이용하여 동탄성계수 예측방정식을 제안하였다. 시험에 이용된 아스팔트 혼합물은 KS 표준규격에 사용되는 9종(SMA 및 SBS 포함)과 3종류의 아스팔트 바인더를 이용하였다. 보통 공장에서 배합, 생산되어 현장으로 이동하고 다짐이 완료되기까지 걸리는 시간을 고려하면 단기노화조건은 $135^{\circ}C$ 4시간이 적절할 것으로 판단되며, 공정이 빠르고 관리가 잘되는 조건을 반영 한다면 $135^{\circ}C$ 2시간이 적절할 것이다. 장기노화 시험은 공용단계의 아스팔트 바인더의 노화를 시험하였다. 전체적으로 노화가 진행되면서 동탄성계수가 높아짐을 알 수 있다. 최대입경이 클수록 그 정도는 작아지는데 그 이유는 아스팔트 바인더의 효과 보다 골재의 효과가 그 비중이 증가함에 따른 것이다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.49-55
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• 2009

1960년대 이후 국내의 경제성장은 비약적인 발전을 해왔으나, 이로인해 교통량의 급증 및 생활환경오염문제가 크게 급증하고 있는 실정이다. 특히, 급속한 경제성장은 대규모 도로건설 및 물류에필요한 차량의 대형화 및 고속화를 유도하였으나, 이로인해 발생하는 대기오염 및 자동차의 소음, 진동은 사회적 문제로 대두되고 있는 실정이다. 도심도로의 경우 측정한 차량소음의 57% 이상이 환경기준을 초과하는 것으로 나타났다. 이러한 문제를 해결하기 위해 저소음 도로포장에 대한 사회적 관심이 커지고 있는 실정이다. 저소음 포장은 기본적으로 배수성포장과 같은 형식을 이용하며, 단지 기능적인 측면에서 소음저감효과부분이 강조된 것이다. 최근 국내에 저소음 포장 기술이 도입되고 있고, 이를 국내 실정에 맞는 기술로 변환하는 것이 시급한 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내에 적합한 저소음 도로포장 연구중 저소음포장체를 구성하는 골재입도, 아스팔트 혼합물의 기본적인 역학적 특성을 평가하였다. 평가항목은 마샬안정도, 회복탄성계수, 간접인장강도 및 소성변형특성평가를 위한 선회다짐곡선 활용등이 포함되고, 실험을 통해 복층구조의 저소음 포장체를 구현하기 위한 기본자료를 정리하여 제시하였다. 복층형 구조의 저소음 아스팔트 포장체 구성을 위한 아스팔트혼합물의 역학시험결과 기본적인 구조성능은 충분히 만족시킴을 알 수 있었다.