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[국내논문] NHPCI 지표를 활용한 공용성 추정과 수명 산정
Estimation of Performance and Pavement Life using National Highway Pavement Condition Index 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.14 no.5 = no.55, 2012년, pp.11 - 19  

도명식 (국립한밭대학교 도시공학과) ,  이용준 (국립한밭대학교 도시공학과) ,  임광수 (국토해양부 서울지방국토관리청) ,  권수안 (한국건설기술연구원 도로연구실)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

PURPOSES: The new methodology is proposed for estimation of long-term performance and pavement life based on the national highway database in Daejeon area. Furthermore, this study tried to verify the applicability of performance estimation using NHPCI (National Highway Pavement Condition Index) on t...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 NHPCI 검증을 위해 대전지방 국토관리청 관할 국도의 유지보수(신설 포함) 이력 자료를 이용하였으며, 축하중 교통량의 크기를 기준으로 3가지로 구분된 국도의 포장표면자료(균열, 러팅, IRI 등)를 이용하여 경년적 악화수준을 산정하는 방안을 제시한다. 나아가 모수적 추정방법에 의해 산정한 평균수명과 실제 유지보수 이력자료를 이용하여 산정한 실제 수명을 비교하여 NHPCI 지표의 적용가능성을 살펴보고자 한다.
  • 나아가, NHPCI 지표를 활용한 공용성 추정 즉, 시간 경과에 따른 NHPCI 값의 악화추세를 산정하여 실제 관측된 수명자료를 신뢰성 이론을 이용한 모수추정법으로 산정된 평균수명과 비교를 통해 국내에 맞는 적합한 모형인지 검증을 하는 것이 본 연구의 목적이다.
  • 따라서 기존 연구와의 정합성을 살펴보기 위해 대전청 관할 국도를 대상으로 한 포장의 관측 자료를 기반으로 구한 평균수명 즉, 유지보수 시기와 NHPCI 예측모델을 비교 검증하기로 한다.
  • 따라서 본 연구에서는 1996년부터 2010년까지 최근 15년간의 포장 표면관측자료(균열, 러팅, IRI 등)와 유지보수 이력 자료를 기반으로 신뢰성 개념을 이용하여 실제 일반국도를 대상으로 조사한 아스팔트 포장 수명 자료를 가장 잘 설명하는 분포형태를 선정하고 추정된 모수를 기반으로 장래 수명을 산정하는 방안을 제시하고자 한다.
  • 따라서 본 연구에서는 Fig. 3에서 보는 바와 같이 ESAL을 기준으로 Low수준과 Medium수준의 포장표면자료 및 유지보수 이력자료를 기반으로 신뢰성 개념을 통하여 산정된 평균수명 및 시간경과에 따른 NHPCI 악화수준의 비교를 통하여 NHPCI 적용가능성을 검증하고자 한다.
  • 따라서 본 연구에서는 NHPCI 검증을 위해 대전지방 국토관리청 관할 국도의 유지보수(신설 포함) 이력 자료를 이용하였으며, 축하중 교통량의 크기를 기준으로 3가지로 구분된 국도의 포장표면자료(균열, 러팅, IRI 등)를 이용하여 경년적 악화수준을 산정하는 방안을 제시한다. 나아가 모수적 추정방법에 의해 산정한 평균수명과 실제 유지보수 이력자료를 이용하여 산정한 실제 수명을 비교하여 NHPCI 지표의 적용가능성을 살펴보고자 한다.
  • 따라서 본 연구에서도 기존 연구 성과를 고려하여 유지보수 기준을 NHPCI가 5수준에 도달하는 시점으로 정하였다.
  • 본 연구에서는 신뢰성 개념을 도입하여 최근 15년간의 대전지방국토관리청 관할의 국도구간을 대상으로 3가지 하중강도별 포장 표면과 유지보수 이력 자료를 기반으로 신뢰성 개념을 이용하여 아스팔트 포장 수명 자료를 가장 잘 설명하는 분포형태를 선정하고 추정된 모수를 기반으로 장래 수명을 산정하는 방안을 제시하였다.
  • 본 연구의 일차적인 목적은 포장의 유지보수 이력자료 즉, 수명자료를 이용하여 적합한 모수적 수명 분포를 파악하고 여기서 구한 모수를 이용하여 포장의 수명을 추정하는 것이다.
  • 나아가, NHPCI 지표를 활용한 공용성 추정 즉, 시간 경과에 따른 NHPCI 수준을 산정하여 국내에 맞는 적합한 모형인지 검증을 하기 위해, 신뢰성이론을 이용하여 추정한 평균수명과 NHPCI 악화예측모델에 의해 추정된 유지보수 시기를 비교한 결과 거의 일치하는 것으로 나타났다. 즉, NHPCI 평가지표의 활용가능성을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
포장의 수명에 영향을 미치는 요인은? 포장의 수명(공용성)은 교통량, 기후, 포장강도, 공용 기간, 대형차량 비율, 평탄성 등 다양한 인자들의 영향을 받으며, 특히 그 가운데에서 총 교통량(AADT)과 같은 절대값 보다는 하중의 강도 예를 들어, 축하중 교통 량(ESAL: Equivalent Single-Axle Loads)의 크기가 포장의 수명에 더 큰 영향을 미친다는 연구결과가 많이 보고되고 있다(권수안, 2002; Gharaibeh et al., 2003).
통계적 추론의 방법으로는 어떤 것들이 있나? 한편 통계적 추론의 방법으로는 획득한 자료의 모집단이 특정 분포를 따른다는 가정 하에서 적용되는 모수적 방법과 모집단의 분포에 대해 연속성이나 대칭성 등을 제외한 가정을 할 수 없는 경우에 적용되는 비모수적 방법이 있으며(배도선, 1999), 고장(파손)확률은 대상 구간이 일정한 기간 내에 고장 날(임계값 이하로 떨어져 유지보수를 해야 할) 확률로 정의되며, 생존확률은 고장 확률과 반대의 개념으로 살아있을(공용 가능할) 확률로 정의된다(도명식, 2010). 
축하중 교통 량이란? , 2003). 여기서, ESAL이란 혼합교통량을 설계교통량으로 환산하기 위하여 표준 단축하중(8.2t) 교통량으로 환산한 교통량을 말하며, 현재 우리나라는 버스는 0.3, 경트럭은 0.1, 중트럭은 1.2, 트레일러는 2.0의 환산계수를 적용하고 있다(한국건설기술연구원, 2010). 
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참고문헌 (22)

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  22. 靑木一也.山本浩司.津田尙胤.小林潔司., 2005. 多段階ワイブル劣化ハザドモデル, 土木學會論文集, No.798, VI-68, pp.125-136. 

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