도로시설은 교통을 위한 가장 기본적인 인프라 시설로, 원활한 교통흐름을 위해 다양한 정보를 노면에 포함하고 있다. 노면에 표시된 다양한 정보는 차량 소통으로 인한 부분 파손 및 노화에 의해 제거되고 다시 표시되어야 하는 경우가 발생하며, 해당 도로의 교통정보의 변화에 따른 노면표시 정보를 새로 표시하기 위해 기존의 것을 제거해야 한다. 종래의 노면표시 제거방법은 그라인더와 토치를 이용하여 인력작업으로 작업장비의 위험성과 함께 작업자가 운행 중인 차량에 직접 노출 되는 점과 아스팔트에 손상을 입히는 문제점을 갖고 있었다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 새로운 기술을 도입하여 초 고압수를 이용한 워터젯 시스템은 노면표시 제거작업에 활용되고 있으나 물탱크에 따른 작업의 제약 및 작업 후 도로표면에 남은 수분의 결빙 및 한정된 도료의 제거 등과 같은 문제점을 내포하고 있다. 이에 본 연구는 노면표시 제거 작업공정 분석 선행연구에 따른 드라이아이스 블래스터 도입의 자동화 차선제거 시스템 개발을 위해 프로토타입 개발을 수행하였다. 또한 환경과 작업성을 고려한 새로운 노면표시 제거 자동화 장비의 제안을 위한 드라이아이스 블래스터 장비 도입의 가능성을 테스트를 통해 파악하였으며, 실험 결과를 바탕으로 노면표시 중 차선 제거를 하는데 소요되는 작업 비용을 새로운 방법과 비교 분석 하였다.
도로시설은 교통을 위한 가장 기본적인 인프라 시설로, 원활한 교통흐름을 위해 다양한 정보를 노면에 포함하고 있다. 노면에 표시된 다양한 정보는 차량 소통으로 인한 부분 파손 및 노화에 의해 제거되고 다시 표시되어야 하는 경우가 발생하며, 해당 도로의 교통정보의 변화에 따른 노면표시 정보를 새로 표시하기 위해 기존의 것을 제거해야 한다. 종래의 노면표시 제거방법은 그라인더와 토치를 이용하여 인력작업으로 작업장비의 위험성과 함께 작업자가 운행 중인 차량에 직접 노출 되는 점과 아스팔트에 손상을 입히는 문제점을 갖고 있었다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 새로운 기술을 도입하여 초 고압수를 이용한 워터젯 시스템은 노면표시 제거작업에 활용되고 있으나 물탱크에 따른 작업의 제약 및 작업 후 도로표면에 남은 수분의 결빙 및 한정된 도료의 제거 등과 같은 문제점을 내포하고 있다. 이에 본 연구는 노면표시 제거 작업공정 분석 선행연구에 따른 드라이아이스 블래스터 도입의 자동화 차선제거 시스템 개발을 위해 프로토타입 개발을 수행하였다. 또한 환경과 작업성을 고려한 새로운 노면표시 제거 자동화 장비의 제안을 위한 드라이아이스 블래스터 장비 도입의 가능성을 테스트를 통해 파악하였으며, 실험 결과를 바탕으로 노면표시 중 차선 제거를 하는데 소요되는 작업 비용을 새로운 방법과 비교 분석 하였다.
Road facility is the most fundamental infrastructure for traffic and various information for smooth traffic is included in road surfaces. Various information included in road surfaces should be often removed and reinstalled by partial damage and aging. In addition, the existing road surface informat...
Road facility is the most fundamental infrastructure for traffic and various information for smooth traffic is included in road surfaces. Various information included in road surfaces should be often removed and reinstalled by partial damage and aging. In addition, the existing road surface information should be removed in order to mark new information as traffic information changes. The existing road surface removal method suing grinders and torches had problems such as dangerous working equipment and workers' direct exposure to cars. In addition, although water-jet system using super high-pressure water was used to remove road surface in order of improvement of traditional method, there are another problems such as limitations according to water-tanks and water frost on the road surfaces after work. Therefore, this study analyzes and suggests systems to develop prototype after analyzing dry ice blaster in order to improve the current road surface removal methods. In addition, the study analyzes the possibility of introduction of dry ice blaster through a test for proposing an automatized equipment for new road surface mark removal considering environment and work efficiency, and compare traditional method with introduced dry ice blaster for operating cost.
Road facility is the most fundamental infrastructure for traffic and various information for smooth traffic is included in road surfaces. Various information included in road surfaces should be often removed and reinstalled by partial damage and aging. In addition, the existing road surface information should be removed in order to mark new information as traffic information changes. The existing road surface removal method suing grinders and torches had problems such as dangerous working equipment and workers' direct exposure to cars. In addition, although water-jet system using super high-pressure water was used to remove road surface in order of improvement of traditional method, there are another problems such as limitations according to water-tanks and water frost on the road surfaces after work. Therefore, this study analyzes and suggests systems to develop prototype after analyzing dry ice blaster in order to improve the current road surface removal methods. In addition, the study analyzes the possibility of introduction of dry ice blaster through a test for proposing an automatized equipment for new road surface mark removal considering environment and work efficiency, and compare traditional method with introduced dry ice blaster for operating cost.
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문제 정의
이에 본 연구는 노면표시 제거를 위한 새로운 자동화 장비를 개발하기 위한 과정으로, 기존에 초고압수를 이용하는 방법을 대체할 수 있는 방안을 적용하고자 하였으며, 프로토타입 개발에 따른 자동화 장비를 제작하는데 고려되어야 할 요인을 파악하였으며, 현장 테스트를 통해 새로운 세척기술 중 하나인 드라이아이스 블래스터 장비의 적용 가능성 살펴보았다.
본 연구는 개선된 노면표시 제거 자동화 장비 제안을 위한 선행 연구로 친환경적 세척 기술 중 하나인 드라이아이스 블래스터가 기존의 초고압수 방식을 대체할 수 있는지를 검토하였다. 이를 위해 다음과 같은 연구를 수행하였다.
장기적인 측면에서 노면표시 제거 자동화 장비의 작업성을 고려하여 드라이아이스 블래스터의 분사각도 및 분사거리 등 작업 효율성과 타 장비와 비교를 통한 경제적 측면도 고려되어야 한다. 그러나 현재 프로토타입 개발이 계속 진행 중이기 때문에 연구에서 제시하는 장비의 특성인 드라이아이스 블래스터의 노면표시 제거 가능성 검토를 목적으로 연구를 수행하였다.
현재 국내에서 사용 중인 노면표시 시공법에는 융착식, 상온식, 가열식 세 가지가 있으며, 각 시공방법에 따라 사용되는 도료의 특성에 차이가 있다. 본 연구는 향후 노면표시 제거 자동화 장비 개발에 따른 적용성을 높이기 위해 세 가지 시공방법에 적용되는 도료를 모두 제거하는 것을 목표로 하였다.
연구를 수행하는 과정에서 자동화된 노면표시 제거 장비의 프로토타입의 개발을 함께 수행하였다. 프로토타입은 드라이아이스 블래스터를 결합하여 드라이아이스 블래스터의 적용성을 검토하고, 향후 센서 및 기타 노면표시 제거 작업을 수행하는데 요구되는 각 모듈이 개발될 때 이를 부착하여 테스트를 수행할 수 있도록 확장성을 고려하여 제작하고자 하였다.
연구를 수행하는 과정에서 자동화된 노면표시 제거 장비의 프로토타입의 개발을 함께 수행하였다. 프로토타입은 드라이아이스 블래스터를 결합하여 드라이아이스 블래스터의 적용성을 검토하고, 향후 센서 및 기타 노면표시 제거 작업을 수행하는데 요구되는 각 모듈이 개발될 때 이를 부착하여 테스트를 수행할 수 있도록 확장성을 고려하여 제작하고자 하였다. 향후 확장을 고려할 때 프로토타입 제작 시 고려해야 하는 사항은 드라이아이스 블래스터(Dry ice blaster), 컨트롤 시스템(Control system), 센서(Sensor), 동력장치(Transmission system), 집진장치(Filter system) 등이다.
노면표시 제거 자동화 장비는 노면의 표시를 효과적임과 동시에 경제적으로 제거해야 한다. 이를 위해 본 연구에서 제안하는 드라이아이스 블래스터는 노면표시를 제거하는데 적정량의 드라이아이스를 이용하여 빠른 시간 내에 노면표시를 제거할 수 있어야 하며, 본 연구에서 수행한 테스트는 이와 관련한 기초 자료의 획득을 목적으로 수행되었다.
본 연구는 드라이아이스 블래스터가 노면표시 제거 자동화 장비의 노면표시 제거 기능을 수행하는데 적합한지를 판단하기 위한 연구로써 장비의 프로토타입을 제작하고, 드라이아이스 블래스터의 적용성을 확인하기 위한 테스트를 수행하였다. 테스트를 통해 다음의 사항을 확인할 수 있었다.
제안 방법
NewYork의 DOT는 그라인드, 워터블래스트, 그라인드와 워터블래스트 장비의 조합, 모래를 이용한 고압 워터블래스트 등을 이용하여 테스트를 실시하였다. 샌드블래스터로 이용한 테스트는 모든 종류의 페인트3) 제거에 가장 효과적인 방법이라는 결과를 도출하였다.
또한, Oregon DOT는 현장 테스트를 아래의 표와 같이 네 가지 장비를 이용하여 아스팔트 포장 노면에 표시된 차선을 대상으로 현장 테스틀 실시하였다. 테스트 결과는 다음의 표 5와 같다.
드라이아이스 블래스터를 적용하는데 있어 본 연구는 적용 성만을 고려하여 차선과 드라이아이스 블래스트의 거리를 5, 10cm로 이격하고, 블래스터의 분사각도는 30º, 60º, 90º 변화하여 둥근 노즐과 와이드 노즐을 적용하여 1차 테스트를 진행하였으며, 2차 테스트는 1차 테스트 결과를 바탕으로 효율이 가장 좋은 노즐타입과 이격거리를 선택한 후 블래스터 압력을 달리하여 테스트를 수행하였다.
드라이아이스 블래스터 운영 시 요구되는 적정 분사 압력을 확인하기 위해 1차 실험을 통해 선정된 분사각도 60º 와이격거리 5cm, 와이드 노즐을 바탕으로 블래스터 압력을 6, 8, 10Bar로 조정하여 실험을 실시하였다.
그림 9. 드라이아이스 블래스터 도입을 위한 프로토타입 제안
제시된 디자인은 제작을 위해 CAD를 이용하여 블래스터 노즐(Blaster nozzle)의 거치대, 잔여물에 대한 흡입부(Filter system), 센서를 부착하기 위한 전면부(Front box with sensor), 동력 시스템(Transmission system), 장비의 이동을 위한 구동부(Wheels) 등의 다섯 부분으로 설계도면을 제작하였다
. 설계 시 차선의 폭과 도로의 폭을 고려하여 프로토타입(Prototype)의 폭을 결정하였으며, 전면부는 켄틀 레버와 같은 구조물을 고려하여 앞쪽으로 쏠리지 않도록 하였다.
제시된 디자인은 제작을 위해 CAD를 이용하여 블래스터 노즐(Blaster nozzle)의 거치대, 잔여물에 대한 흡입부(Filter system), 센서를 부착하기 위한 전면부(Front box with sensor), 동력 시스템(Transmission system), 장비의 이동을 위한 구동부(Wheels) 등의 다섯 부분으로 설계도면을 제작하였다. 설계 시 차선의 폭과 도로의 폭을 고려하여 프로토타입(Prototype)의 폭을 결정하였으며, 전면부는 켄틀 레버와 같은 구조물을 고려하여 앞쪽으로 쏠리지 않도록 하였다. 가장 중요한 베이스 플래이트(Base plate)는 가벼운 알루미늄 재질을 선택하여, 가로(L) 1200mm, 높이(H) 140mm, 두께 (T) 15mm으로 제작하였으며, 장비의 구동을 위해 지름 170mm의 캐스터(Caster)가 사용되었다.
가장 중요한 베이스 플래이트(Base plate)는 가벼운 알루미늄 재질을 선택하여, 가로(L) 1200mm, 높이(H) 140mm, 두께 (T) 15mm으로 제작하였으며, 장비의 구동을 위해 지름 170mm의 캐스터(Caster)가 사용되었다. 캐스터는 베이스 플래이트 높이와 지면과의 높이를 고려하여 앞쪽은 고정형, 뒤쪽은 자유형 캐스터를 부착하여 원활한 이동이 가능하도록 하였다. 특히 캐스터는 공기주입식 타이어를 이용해서 비포장도로에서도 구동이 원활하고 도로 장애물로 인한 충격완화 효과가 있을 것이다.
드라이아이스 블래스터의 적용은 오래된 차선과 중복 표시된(여러겹) 차선에 대해 테스트를 각각 3회씩 실시하였다. 실험 조건으로 15cm의 동일한 차선 길이와 블래스터 압력을 8Bar로 동일하게 하였다.
실험 조건으로 15cm의 동일한 차선 길이와 블래스터 압력을 8Bar로 동일하게 하였다. 또한 이격거리 5, 10cm로 고정하고, 분사각도를 변화를 주어 최적조건을 찾고자 하였으며, 둥근노즐과 와이드 노즐에 따라서 최적의 차선제거용 노즐타입을 알아보았다. 사용된 펠렛량은 대상물과 주변 환경에 따라 차이가 있으나, 실험을 통해 평균 1kg/min가 소모됨을 알 수 있었다.
사용된 펠렛량은 대상물과 주변 환경에 따라 차이가 있으나, 실험을 통해 평균 1kg/min가 소모됨을 알 수 있었다. 연료측정은 실험이 종료되었을 때 들어간 연료량을 파악하였다. 그림 10은 실험 작업의 모습((a), (b))과 제거된 상태((c))를 나타내고 있다.
테스트 결과를 바탕으로 드라이아이스 블래스터 장비를 이용한 노면표시 제거 방식과 그라인더와 토치를 이용하는 재래식 방식과 작업비용을 비교·분석 하였다.
테스트 결과를 바탕으로 드라이아이스 블래스터 장비를 이용한 노면표시 제거 방식과 그라인더와 토치를 이용하는 재래식 방식과 작업비용을 비교·분석 하였다. 전체 장비의 개발이 이뤄지지 않았기 때문에 장비 전체의 경제성을 비교하기에는 어려움이 있기 때문에 노무비를 대상으로 작업비용을 분석하였다.
노무비를 바탕으로 재래식 방법과 드라이아이스 블래스터 이용 시 작업비용을 살펴보았다. 단위면적(1)을 노면의 폭을 15cm로 가정할 때 단위작업 길이는 약 6.
테스트와 관련, 테스트 구간이 짧았다(15cm)는 것이 제약 사항이 될 수 있기 때문에 향후 테스트 구간을 확대하여 테스트를 범위를 확대하여 추가적인 테스트 수행이 필요하다. 또한 작업비용 분석과 관련하여 드라이아이스 블래스터를 이용한 노면표시 제거 장비의 개발 단계가 프로토타입 개발 단계로 기존 장비와 직접 비교하기에는 어려움이 있어 노무비 측면에서만 작업비용을 검토하였다.
대상 데이터
이러한 조건 등을 바탕으로 본 연구에서는 드라이아이스 블래스터의 적용 가능성을 검토하기 위해 가볍고 콤팩트한 사이즈에 드라이아이스 토출량 및 에어압력 조절이 용이한 드라이아이스 블래스터를 선정하였으며, 선정된 드라이아이스 블래스터의 제원은 아래 표 6과 같다.
설계 시 차선의 폭과 도로의 폭을 고려하여 프로토타입(Prototype)의 폭을 결정하였으며, 전면부는 켄틀 레버와 같은 구조물을 고려하여 앞쪽으로 쏠리지 않도록 하였다. 가장 중요한 베이스 플래이트(Base plate)는 가벼운 알루미늄 재질을 선택하여, 가로(L) 1200mm, 높이(H) 140mm, 두께 (T) 15mm으로 제작하였으며, 장비의 구동을 위해 지름 170mm의 캐스터(Caster)가 사용되었다. 캐스터는 베이스 플래이트 높이와 지면과의 높이를 고려하여 앞쪽은 고정형, 뒤쪽은 자유형 캐스터를 부착하여 원활한 이동이 가능하도록 하였다.
환경드라이아이스 블래스터를 이용한 자동화 장비 개발을 위한 장비 적용 가능성을 확인하기 위하여 한양대학교 내에 위치하고 있는 아스팔트 도로에 표시된 차선을 대상으로 테스트를 실시하였다. 제거 대상물 선정은 도료가 제거되어야 할 상태로 보이는 것으로 선정하였으며, 여러 겹 상태로 되어 있는 도료를 테스트 대상으로 선택하였다.
환경드라이아이스 블래스터를 이용한 자동화 장비 개발을 위한 장비 적용 가능성을 확인하기 위하여 한양대학교 내에 위치하고 있는 아스팔트 도로에 표시된 차선을 대상으로 테스트를 실시하였다. 제거 대상물 선정은 도료가 제거되어야 할 상태로 보이는 것으로 선정하였으며, 여러 겹 상태로 되어 있는 도료를 테스트 대상으로 선택하였다. 또한 아스팔트 위에 차선이 한 겹으로 되어 있는 경우는 본 실험을 통하여 빠르게 제거 될 수 있을 것으로 판단 할 수 있다.
성능/효과
국내 도로표시 종류는 도로교통법 시행규칙의 노면표시에서 규정하고 있으며, 시공 시 도로표시의 규격은 도로공사 표준시방서에 아래의 표와 그림과 같이 제시되어 있다. 표1 및 그림 1, 2를 통해 기존의 도로표시는 선, 문자, 도형 등의 다양한 종류와 규격이 존재함을 알 수 있으며, 노면표시는 대부분 선으로 이루어져 있음을 확인할 수 있다.
초고압수를 이용하는 방식의 경우 기존 방법에 비해 작업자의 투입이 적고 물을 사용하여 기존 작업에서 발생하는 분진발생 등의 문제를 해결하여 환경오염 및 작업자의 건강에 미치는 유해요소를 최소화 하였다. 또한 자동화를 통해 작업자가 위험에 노출되는 것을 최소화하여 안전성을 크게 높였다. 그러나 현재까지 장비의 보급이 많지 않고, 초고압수 운영을 위한 물탱크가 장비의 많은 부분을 차지하여 장비가 대형이며, 이동속도가 느리다는 문제가 있다.
노면에 표시되어 있는 도료의 형태는 수용성(Water-based paint), 가열성(Thermoplastics), 임시적(Temporary)으로 구분하였으며, 워터 블래스트(Water blast)방법이 가장 효과적인 노면표시 제거 방법이라는 결과를 도출하였다. 그러나 본 테스트는 장비를 운영하는 작업자의 경험과 기술에 의해 제거 결과의 차이가 발생할 수 있음을 고려하여 특정 방법을 가장 적합한 방법으로 제시하지는 않았다.
NewYork의 DOT는 그라인드, 워터블래스트, 그라인드와 워터블래스트 장비의 조합, 모래를 이용한 고압 워터블래스트 등을 이용하여 테스트를 실시하였다. 샌드블래스터로 이용한 테스트는 모든 종류의 페인트3) 제거에 가장 효과적인 방법이라는 결과를 도출하였다. 또한 물을 이용한 블래스터(Hydro-and water blaster)은 샌드블래스터와 유사한 결과를 얻었으나 사용된 장비의 형태와 페인트의 두께에 많은 영향을 받는 것으로 조사되었으며, 그라인더를 이용한 장비도 도료의 두께가 얇은 노면표시는 빠르게 제거되지만, 잔여물 및 노면의 파손을 가져오는 것으로 조사되었다.
샌드블래스터로 이용한 테스트는 모든 종류의 페인트3) 제거에 가장 효과적인 방법이라는 결과를 도출하였다. 또한 물을 이용한 블래스터(Hydro-and water blaster)은 샌드블래스터와 유사한 결과를 얻었으나 사용된 장비의 형태와 페인트의 두께에 많은 영향을 받는 것으로 조사되었으며, 그라인더를 이용한 장비도 도료의 두께가 얇은 노면표시는 빠르게 제거되지만, 잔여물 및 노면의 파손을 가져오는 것으로 조사되었다.
테스트 결과는 작업자의 기술과 경험에 많은 영향을 받을 수 있지만 다음과 같은 결과를 제시하였다. 1) 소다 블래스터는 작업 속도는 느리지만, 가장 깔끔하게 제거되는 것으로 조사되었다. 2) 스파이크가 달린 노면 제거기기(Scarifies)와 그라인더는 다른 장비에 비해 빠르게 차선을 포함한 노면표시를 제거할 수 있지만, 포장의 손상을 일으키는 단점을 가지고 있었다.
1) 소다 블래스터는 작업 속도는 느리지만, 가장 깔끔하게 제거되는 것으로 조사되었다. 2) 스파이크가 달린 노면 제거기기(Scarifies)와 그라인더는 다른 장비에 비해 빠르게 차선을 포함한 노면표시를 제거할 수 있지만, 포장의 손상을 일으키는 단점을 가지고 있었다. 3) 날카로운 날을 부착한 장비(Bobcat planer)는 스파이크가 달린 노면 제거기 및 그라인더와 비슷한 장비가 구성되어 있으며, 아스팔트에 많은 파손을 일으키는 것이 단점으로 조사되었다.
2) 스파이크가 달린 노면 제거기기(Scarifies)와 그라인더는 다른 장비에 비해 빠르게 차선을 포함한 노면표시를 제거할 수 있지만, 포장의 손상을 일으키는 단점을 가지고 있었다. 3) 날카로운 날을 부착한 장비(Bobcat planer)는 스파이크가 달린 노면 제거기 및 그라인더와 비슷한 장비가 구성되어 있으며, 아스팔트에 많은 파손을 일으키는 것이 단점으로 조사되었다.
결과적으로 드라이아이스 블래스터 장비를 적용하기 위해서는 와이드 노즐을 통해 드라이아이스의 분사 면적을 넓게 하고, 분사 각도를 60°, 이격거리를 5cm로 하였을 경우가 최적을 조건으로 파악되었다.
또한 이격거리 5, 10cm로 고정하고, 분사각도를 변화를 주어 최적조건을 찾고자 하였으며, 둥근노즐과 와이드 노즐에 따라서 최적의 차선제거용 노즐타입을 알아보았다. 사용된 펠렛량은 대상물과 주변 환경에 따라 차이가 있으나, 실험을 통해 평균 1kg/min가 소모됨을 알 수 있었다. 연료측정은 실험이 종료되었을 때 들어간 연료량을 파악하였다.
그림 10의 (a)를 통해 기존 노면표시에 사용된 도료가 제거되는 것을 확인할 수 있다. 또한 테스트를 통해 도로 포장면에 대한 손상 없이 깨끗하게 노면표시에 사용된 도료를 제거할 수 있음을 확인할 수 있었다.
테스트 결과 와이드 노즐을 이용하여 분사 범위가 넓은 경우, 즉 와이드 노즐형태가 제거 시간이 짧아지는 것으로 조사되었다. 아스팔트에 붙어 있는 미세한 도료까지 제거되는 것으로 확인되었으며, 아스팔트 포장에는 외관상 변화가 없는 것으로 조사되었다.
테스트 결과 와이드 노즐을 이용하여 분사 범위가 넓은 경우, 즉 와이드 노즐형태가 제거 시간이 짧아지는 것으로 조사되었다. 아스팔트에 붙어 있는 미세한 도료까지 제거되는 것으로 확인되었으며, 아스팔트 포장에는 외관상 변화가 없는 것으로 조사되었다. 결과적으로 드라이아이스 블래스터 장비를 적용하기 위해서는 와이드 노즐을 통해 드라이아이스의 분사 면적을 넓게 하고, 분사 각도를 60°, 이격거리를 5cm로 하였을 경우가 최적을 조건으로 파악되었다.
드라이아이스 블래스터 운영 시 요구되는 적정 분사 압력을 확인하기 위해 1차 실험을 통해 선정된 분사각도 60º 와이격거리 5cm, 와이드 노즐을 바탕으로 블래스터 압력을 6, 8, 10Bar로 조정하여 실험을 실시하였다. 실험 결과 10bar 일 때 작업 시간이 가장 짧은 것으로 조사되었다(표9 참조).
여기서 10Bar는 운영 장비인 블래스터가 제공하는 최대 압력으로 그 이상을 테스트 하지 못하였으나, 드라이아이스 블래스터 장비 운영 경험이 있는 전문가를 대상으로 인터뷰한 결과 분사 압력이 높을수록 제거 시간이 단축된다고 답한 부분과 일치하는 것으로 판단된다. 또한 최적의 조건 상태에서 종래기술 중 하나인 토치를 병행하여 실험을 실시해본 결과 아스팔트 표면의 가열로 인한 손상을 받으며, 가열로 인해 녹은 도료가 블래스터의 분사력에 의해 기존의 노면표시 영역을 벗어나 작업을 수행한 지역이 지저분해 지는 경우가 발생하며, 결과적으로 작업 품질이 토치를 사용하지 않을 때에 비해 저하됨을 알 수 있다.
표 11을 통해 드라이아이스 블래스터를 이용한 노면표시 제거 자동화 장비가 개발될 경우 재래식 비용에 비해 재료비는 증가하나 노무비의 절감을 통해 결과적으로는 전체 비용의 절감효과를 가져올 것으로 판단된다.
위의 결과를 바탕으로 드라이아이스 블래스터를 노면표시 제거작업에 적용이 가능함을 알 수 있었으며, 테스트 결과를 이용하여 노즐형태, 분사각도, 블래스터 압력 등의 적정값을 찾아 장비 개발을 위한 구체적 방향 제시와 함께 비용적인 측면에서 노무비의 절감이 가능할 것으로 판단되었다.
그러나 친환경 재료인 드라이아이스를 활용하여 기존 장비에 비해 도로 표면에 손상을 거의 입히지 않고 노면표시를 제거할 수 있음을 확인하여 새로운 방법을 제안한 것을 성과로 볼 수 있다.
후속연구
노면에 표시되어 있는 도료의 형태는 수용성(Water-based paint), 가열성(Thermoplastics), 임시적(Temporary)으로 구분하였으며, 워터 블래스트(Water blast)방법이 가장 효과적인 노면표시 제거 방법이라는 결과를 도출하였다. 그러나 본 테스트는 장비를 운영하는 작업자의 경험과 기술에 의해 제거 결과의 차이가 발생할 수 있음을 고려하여 특정 방법을 가장 적합한 방법으로 제시하지는 않았다. FDOT의 실험 결과는 표 4와 같다.
프로토타입은 드라이아이스 블래스터를 결합하여 드라이아이스 블래스터의 적용성을 검토하고, 향후 센서 및 기타 노면표시 제거 작업을 수행하는데 요구되는 각 모듈이 개발될 때 이를 부착하여 테스트를 수행할 수 있도록 확장성을 고려하여 제작하고자 하였다. 향후 확장을 고려할 때 프로토타입 제작 시 고려해야 하는 사항은 드라이아이스 블래스터(Dry ice blaster), 컨트롤 시스템(Control system), 센서(Sensor), 동력장치(Transmission system), 집진장치(Filter system) 등이다.
테스트와 관련, 테스트 구간이 짧았다(15cm)는 것이 제약 사항이 될 수 있기 때문에 향후 테스트 구간을 확대하여 테스트를 범위를 확대하여 추가적인 테스트 수행이 필요하다. 또한 작업비용 분석과 관련하여 드라이아이스 블래스터를 이용한 노면표시 제거 장비의 개발 단계가 프로토타입 개발 단계로 기존 장비와 직접 비교하기에는 어려움이 있어 노무비 측면에서만 작업비용을 검토하였다.
향후 연구를 통해 완성된 프로토타입을 기반으로 테스트를 수행하고 재래식 작업과 구체적으로 경제성을 비교하여 노면 표시 제거 작업에 대한 적용가능성을 분석하는 것이 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
교통을 위한 가장 기본적인 인프라 시설은 무엇인가?
도로시설은 교통을 위한 가장 기본적인 인프라 시설로, 원활한 교통흐름을 위해 다양한 정보를 노면에 포함하고 있다. 노면에 표시된 다양한 정보는 차량 소통으로 인한 부분 파손 및 노화에 의해 제거되고 다시 표시되어야 하는 경우가 발생하며, 해당 도로의 교통정보의 변화에 따른 노면표시 정보를 새로 표시하기 위해 기존의 것을 제거해야 한다.
도로시설 노면에 표시된 다양한 정보가 다시 표시되어야 하는 경우가 발생하는 이유는 무엇인가?
도로시설은 교통을 위한 가장 기본적인 인프라 시설로, 원활한 교통흐름을 위해 다양한 정보를 노면에 포함하고 있다. 노면에 표시된 다양한 정보는 차량 소통으로 인한 부분 파손 및 노화에 의해 제거되고 다시 표시되어야 하는 경우가 발생하며, 해당 도로의 교통정보의 변화에 따른 노면표시 정보를 새로 표시하기 위해 기존의 것을 제거해야 한다. 종래의 노면표시 제거방법은 그라인더와 토치를 이용하여 인력작업으로 작업장비의 위험성과 함께 작업자가 운행 중인 차량에 직접 노출 되는 점과 아스팔트에 손상을 입히는 문제점을 갖고 있었다.
도로시설의 노면이 다양한 정보를 포함하는 이유는 무엇인가?
도로시설은 교통을 위한 가장 기본적인 인프라 시설로, 원활한 교통흐름을 위해 다양한 정보를 노면에 포함하고 있다. 노면에 표시된 다양한 정보는 차량 소통으로 인한 부분 파손 및 노화에 의해 제거되고 다시 표시되어야 하는 경우가 발생하며, 해당 도로의 교통정보의 변화에 따른 노면표시 정보를 새로 표시하기 위해 기존의 것을 제거해야 한다.
참고문헌 (14)
(주)부양건설산업 Website(http://www.by21.net)
건설교통부(2006) 초고압수를 이용한 노면표시 자동제거 장비개발 연구보고서.
권순욱 외 2인(2004) 초고압수를 이용한 노면표시 자동제거 장비개발을 위한 제어시스템 및 노면최적조건에 대한 연구, 한국건설관리학회 논문집, 한국건설관리학회, 제5권 제4호.
김영석 외 1인(2003) 건설 로봇의 연구개발 프로세스 모델 구축에 관한 연구, 대한건축학회 논문집, 대한건축학회, 제19권 제6호.
김균태 외 2인(2006) 워터젯을 이용한 노면표시 제거장비의 프로토타입 개발, 한국건설관리학회 논문집, 한국건설관리학회,제7권 제5호.
박종수(2001) 드라이아이스 블래스티 장치 및 공정 개발에 관한 연구, 석사학위논문, 중앙대학교.
이노크린(주) Website(http://www.innoclean.co.kr)
한재구 외 3인(2004) 노면표시 제거 자동화 장비개발을 위한 작업공정분석, 대한건축학회 학술대회 논문집, 대한건축학회
한재구 외 2인(2006) 워터젯을 이용한 노면표시 제거장비의 성능평가에 관한 연구, 한국건설관리학회 논문집, 한국건설관리학회, 제7권 제6호.
GENIEMOVE Website(http://www.geniemove.com)
Kevi Haas (2001) Methods for Traffic Stripe Removal, Oregon Department of Transportation, Research Note.
NLB Website(http://www.nlbcorp.com)
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Water Blasting Technologies Website(http://waterblastingtechnologies.com)
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