[논문]탄소량을 고려한 도로 유지보수 경제성에 관한 연구: KPRP (Korea Pavement Research Program) 활용

응웬띤탄; 최재호

doi:10.12652/ksce.2017.37.5.0879

탄소량을 고려한 도로 유지보수 경제성에 관한 연구: KPRP (Korea Pavement Research Program) 활용
A Study on Economic Feasibility of Highway Maintenance Considering Carbon Amount by Using KPRP (Korea Pavement Research Program) 원문보기

대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.37 no.5, 2017년, pp.879 - 890

초록
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기존 미국의 포장 설계법(AASHTO)과 대표적인 도로포장 유지보수 의사결정시스템인 HDM-4는 국내 실정 또는 환경에 적합하지 않아 현실적인 도로설계, 시공 및 유지관리 차원에서 국내에 적합하지 않다. 포장 수명 연장에 따른 환경비용에서도 차이가 발생할 것으로 판단되는 바, 본 연구의 주요 목표는 대한민국의 환경조건과 차종별 특성을 반영한 한국형 도로포장 설계법(KPRP) 설계 소프트웨어의 도로 공용성 해석 모델을 기반으로 활용하여 운영 및 유지보수단계에서 대표적인 세 가지 유지보수전략별 LCCC 계산을 통해 최적 대안을 선정하는 것이다. 본 연구 결과 40년 동안의 누적 탄소배출량은 대안 2의 절삭 및 덧씌우기가 누적 탄소배출량과 LCCC의 현재가치비용이 제일 적은 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 다양한 도로관리 유지보수 공사별 $CO_2$배출 원단위 구축이 가능하며 향후 탄소요금의 증가에 따른 도로시설별 다양한 유지관리 전략 마련에 대한 기초연구를 수행하였다는 점에 의의가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The US Pavement Design method (AASHTO) and HDM-4, a road pavement maintenance decision system, are not suitable for domestic pavement design, construction and maintenance. KPRP(Korea Pavement Research Program) has been developed to reflect Korea's environmental conditions and vehicle characteristics, thereby, extending pavement life. The main objective of this study is to select the best alternative through Life Cycle Cost $CO_2$ (LCCC) calculations among three representative maintenance strategies using KPRP design software since the environment cost resulting from the extended pavement life will also differ. The analysis of this study illustrates that cumulative carbon emissions for 40 years in alternative 2 (Cutting and Overlaying at Year 30) is the lowest option among them, and the basic cost of $CO_2$ emission by various road maintenance and repair work can be used for suggesting an optimal maintenance strategy for highway agency.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

기존 미국의 포장 설계법(AASHTO)과 대표적인 도로포장 유지 보수 의사결정시스템인 HDM-4는 국내 실정 또는 환경에 적합하지 않아 현실적인 도로설계, 시공 및 유지관리 차원에서 국내에 적합하지 않다. 본 연구의 주요 목표는 대한민국의 환경조건과 차종별 특성을 반영한 KPRP 설계 소프트웨어를 활용하여 운영 및 유지보수단계에서 대표적인 세 가지 유지보수전략별 LCCC 계산을 통해 최적 대안을 선정하는 것이다. 본 연구 결과 아래와 같은 결과를 도출할 수 있었다.
앞서 언급한 바와 같이 AASHTO 설계법이 아닌 KPRP를 적용 할 경우 포장 수명 연장에 따른 환경비용에서도 차이가 발생할 것으로 판단되는 바 본 연구는 KPRP를 활용하여 LCCC 분석을 통해 다양한 유지보수 전략별 가장 탄소 효과적인 대안을 선정하고자 한다. 본 연구를 통해 한국형 포장설계법을 활용한 탄소효과적인 도로유지관리 전략 연구의 기틀이 마련되기를 기대해 본다.

가설 설정

본 연구에서 대안 1에 소파보수 면적이 전체 도로 구간(10.4 x 3.6 x 4 = 149,760 m2 )의 20%로 가정하고 있음에 따라 한번 소파보수를 진행하면 149,760 x 20/100 x 0.5939/50 = 355.77 tCO2-eq를 배출하며 대안2, 3에 모든 구간 절삭 및 덧씌우기는 149,760 x 4.9529/2,000 = 370.87 tCO2-eq를 배출한다.
본 연구에서는 모든 차종은 경유로 운행하는 것을 가정하였으며 IPCC 2006에서 제공하는 경유 순발열량(Toe/lit) 0.842와 CO₂ 배출계수 0.837 (tCO₂/Toe)을 적용하였다. Fig.
예를 들면 통행자의 임금수준, 이용경로 및 교통수단의 선택 등을 기준으로 평가하는 여객 시간가치(Value of Time), 화물의 품목에 따른 시간가치를 평가하는 화물 시간가치 등이 이에 속한다. 본 연구에서는 승용차의 시간가치는 17,678원/대-시, 버스 69,594원/대-시, 그리고 화물차는 15,950원/대-시로 가정하였다(Korea Development Institute, 2008). 통행시간 지체시간은 Walls et al.
유지보수 공사로 한 개 차선 통행금지시 운행 가능한 나머지 한 개 차선의 속도는 65km/h인 것으로 가정하였다. 통행시간지체 비용은 유지보수작업으로 차량 운행이 지연됨으로써 운전자의 손 실시간을 금전적 가치로 나타낸 것이다.
Table 3에서 차종별 구성 비율이로 국내 차종 분류기준인 12종 분류 교통량에 대해서 연평균일교통량을 차종별 교통량으로 환산하는데 사용한다(Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs Directive, 2011). 장래 교통량의 변화로 본 연구에서는 2016년을 기점으로 2%의 교통증가율을 가정하여 장래 40년 동안 교통량의 변화를 예측하였다(Korea Transport Institute, 2016).

제안 방법

Fig. 4(a)에 대안 1은 NHPCI가 6.0점으로 악화되는 10년째에 소파 보수공법을 적용하고 다시 KRPR로 공용성 분석을 실시하여 NHPCI 지수에 따라 NHPCI가 6.0점이 되는 19년째에 소파보수공 법을 적용한다. 그 과정을 반복하여 대안1은 40년 동안 10, 19, 27, 34년째에 총 4번의 소파 보수공법을 적용하는 유지보수전략이다.
가장 먼저 국내 TMS (Transportation Management System)에서 탄소 배출량이 높은 구간을 선정하여 해당 구간의 설계데이터와 교통량 데이터를 활용하여 각 유지보수 대안별 사용자비용(User Cost)과 탄소 배출량을 고려한 환경비용을 산정하였다.
0점이 되는 19년째에 소파보수공 법을 적용한다. 그 과정을 반복하여 대안1은 40년 동안 10, 19, 27, 34년째에 총 4번의 소파 보수공법을 적용하는 유지보수전략이다. Fig.
KPRP를 활용하여 아스팔트 콘크리트 포장에 대한 전반적인 설계과정은 우선적으로 시공 대상지역의 조건에 적합한 포장단면 (예비설계)을 가정하여 선정한 다음, 교통량, 환경조건 및 재료물성 과 관련된 입력 변수(기상 및 교통 정보)를 입력한다. 다음 구조해석 프로그램 모듈에 의해 포장 단면의 구조적 거동을 계산하고 아스팔트 콘크리트 포장의 피로균열, 영구변형 및 IRI와 같은 공용성 모델 기준을 설정한다. 마지막으로 공용성 해석 프로그램 모듈을 이용하여 전체 설계기간에 대하여 누적된 손상도를 기반으로 각 공용성 모델을 예측할 수 있다(공용성 해석 및 예측).
본 연구에서는 KPRP (2016년4월 버전)에서 제공하는 공용성 해석 모델을 기반으로 유지보수 대안별 탄소 배출량을 고려한 최적 유지보수 방안을 산정하였다(Fig. 1). 가장 먼저 국내 TMS (Transportation Management System)에서 탄소 배출량이 높은 구간을 선정하여 해당 구간의 설계데이터와 교통량 데이터를 활용하여 각 유지보수 대안별 사용자비용(User Cost)과 탄소 배출량을 고려한 환경비용을 산정하였다.
본 연구에서는 KPRP을 활용하여 향후 40년 동안의 공용성 변화를 추정하였다. Fig.
사용자비용은 차량운행비용(Vehicle Operating Cost, VOC)과 통행시간지체비용(Traffic Delay Cost, TDC)을 포함하며, 환경비용은 유지보수작업시 재료, 투입되는 장비에서 발생하는 배출량에 실효 탄소요금(Effective Carbon Rate, ECR)을 적용하여 산정하였다. 탄소 배출량을 고려한 최적 유지보수 대안을 결정하기 위하여 현재 가치비용(Present Worth Cost, 이하 PWC) 방법을 적용하였다.
이 세 가지 도로 공용성 모델로부터 얻어진 값을 이용하여 현재 국내 고속도로 유지보수에 활용하고 있는 포장평가지수(National Highway Pavement Condition Index, NHPCI) 값을 산정하였고 현행 유지보수방법 선정 기준에 따라 유지보수 시기와 공법을 선택하였다(보수공법 결정모델). 관리자비용(Agency cost)은 사업비와 유지보수비를 포함하나 각 대안별 초기 건설비용은 모든 대안이 동일하기 때문에 유지보수비(Maintenance Cost)만을 고려하였다.
차량운행비용은 Fig. 2로부터 생애주기비용 분석기간 동안 차종별 속도변화에 따른 연료소모량(l/km/대)과 차종별 수량(대)과 연장(km)을 곱한 차량 운행 총 연료 소모량으로부터 계산하였다.

대상 데이터

Table 2는 본 연구의 대상구간인 경주-건천 구간 교통정보 – 연장거리(10.4km), 4차선, 설계제한속도(100km/h), 최근 5년간 연평균 일교통량(AADT)을 제공한다.
본 연구 대상구간으로 TMS의 고속도로 포장구간별 교통량, 시공년도, 노면종류, 시공공법 등을 검토하여 교통량(AADT: Annual Average Daily Traffic) 기준으로 Low구간(1~10,000), Medium구간(10,000~30,000), High구간(30,000 이상)중 High 구간을 선정하였다. 특히 중형 및 대형 차량 비중 높아 탄소 배출량이 많을 것으로 예상되는 경부선의 경주-건천 구간을 선정하였다.
본 연구 대상구간으로 TMS의 고속도로 포장구간별 교통량, 시공년도, 노면종류, 시공공법 등을 검토하여 교통량(AADT: Annual Average Daily Traffic) 기준으로 Low구간(1~10,000), Medium구간(10,000~30,000), High구간(30,000 이상)중 High 구간을 선정하였다. 특히 중형 및 대형 차량 비중 높아 탄소 배출량이 많을 것으로 예상되는 경부선의 경주-건천 구간을 선정하였다. Table 2는 본 연구의 대상구간인 경주-건천 구간 교통정보 – 연장거리(10.

이론/모형

가장 먼저 국내 TMS (Transportation Management System)에서 탄소 배출량이 높은 구간을 선정하여 해당 구간의 설계데이터와 교통량 데이터를 활용하여 각 유지보수 대안별 사용자비용(User Cost)과 탄소 배출량을 고려한 환경비용을 산정하였다. 환경비용 산정에 필요한 두 가지 모델은 1) 포장파손 예측모델(Road Deterioration Model)과 2) 보수공법 결정모델(Road Maintenance Works Model)이며 포장 파손 예측모델을 결정하기 위하여 KPRP에서 제공하는 피로균열, 영구변형, 그리고 IRI (International Roughness Index) 추정 모델을 사용하였다.
기존 도로시설에서의 탄소 배출량과 관련된 연구는 주로 LCC 방법을 주로 사용하였으며 내부 공용성 모델은 HDM-4나 AASHTO 포장설계법에 따른 공용성 모델을 주로 사용하였다. 유지보수단계에서의 탄소발생량을 산정하기 위해서는 사용자비용 또는 장비별 탄소발생량을 고려하였으나 이 둘 전부를 고려한 연구는 아직 수행되지 않은 상태이다.
Tier-3은 차종별 이동거리에 따른 차종별 배출 계수를 적용하는 방식이다. 본 연구에서는 도로 포장상태에 의한 탄소 배출량을 반영하므로 Tier-3 방식을 활용하여 탄소 배출량을 측정한다(Eq. (2)).
사용자비용과 환경비용을 산정하기 위해서는 포장상태가 악화 될수록 차량 운행속도가 감소하고 연료소비량이 변화하므로 포장 상태에 따른 차량 주행속도의 변화와 연료 소비량과의 관계를 규명하여야 한다. 본 연구에서는 차량운행비용과 지체비용을 포함한 사용자 비용 및 탄소 배출량에 따른 환경비용을 추정하기 위해서 국토해양부지침(2009)에서 제시한 차종별 속도에 따른 연료소비량을 적용하였다(Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, 2009).
9529 tCO₂-eq를 배출한다. 여기서 재료 사용에 따른 CO₂배출량은 Chehovits and Larry (2010)가 제시한 단위 면적당 GHG (Greenhouse Gas) 배출량(T/m² )을 적용하였으며 Table 5의 8열에 제시되어 있다. 본 연구에서 대안 1에 소파보수 면적이 전체 도로 구간(10.
사용자비용은 차량운행비용(Vehicle Operating Cost, VOC)과 통행시간지체비용(Traffic Delay Cost, TDC)을 포함하며, 환경비용은 유지보수작업시 재료, 투입되는 장비에서 발생하는 배출량에 실효 탄소요금(Effective Carbon Rate, ECR)을 적용하여 산정하였다. 탄소 배출량을 고려한 최적 유지보수 대안을 결정하기 위하여 현재 가치비용(Present Worth Cost, 이하 PWC) 방법을 적용하였다.
본 연구에서는 승용차의 시간가치는 17,678원/대-시, 버스 69,594원/대-시, 그리고 화물차는 15,950원/대-시로 가정하였다(Korea Development Institute, 2008). 통행시간 지체시간은 Walls et al. (1998)에서 제시된 공식을 이용하여 각 대안별 유지보수 시점에서의 지체시간비용을 산정 할 수 있다.

성능/효과

(1) 세 가지 대안 중에 40년 동안의 누적 탄소배출량은 대안 1은 4,289,486 tCO₂-eq, 대안 2는 3,409,614 tCO₂-eq, 그리고 대안 3은 3,590,159 tCO₂-eq를 배출하여 대안 2의 절삭 및 덧씌우기가 누적 탄소배출량이 제일 적은 것으로 분석되었다.
(2) 환경비용을 포함한 LCCC의 현재가치비용(Present Worth Cost, 이하 PWC)도 대안 2의 절삭 및 덧씌우기가 가장 적은 것으로 분석되었다.
(3) 유지보수공법별 CO₂배출 원단위를 구축할 수 있었으며, 소파 보수가 11.878 kgCO₂-eq/m² , 절삭 및 덧씌우기가 2.476 kgCO₂-eq/m² 로 분석되었다.
(4) 배출권가격 또는 적정 탄소요금이 증가할수록 환경비용은 정비례하여 증가하며 대안 2의 LCCC는 타 대안에 비하여 상대적으로 더욱 낮아짐을 알 수 있다.
도로 운영단계에서 환경비용에 포함되는 비용은 1) 40년간 차량 운행에 따른 탄소배출량과 2) 유지보수 작업에 투입되는 공사 재료, 장비 운전시 발생하는 CO₂배출량을 포함한다. 차량운행시 발생하는 CO₂배출량을 산정하기 위해서는 연간 차량운행에 따른 총 연료 소모량을 계산하고, Eq.
대안별 차량운행비용은 통행시간지체비용과 반비례 관계가 있으며 환경비용과 비례 관계가 있는 것으로 분석된다. 40년 동안의 3가지 대안들의 개별 평균 비용은 관리자비용이 0.146%, 차량운행비용이 78.445%, 통행시간지체비용이 16.047%, 환경비용이 6.3%로 분석되었다.
80km/h의 제한속도 구간에서 균열이 1%씩 악화될수록 0.4km/h 의 속도감소가 나타났으며, 소성변형의 경우 1mm씩 악화될수록 0.54km/h, IRI는 1m/km씩 악화될수록 약 2.7km/h의 속도감소가 나타났다. 또한, 60km/h의 제한속도 구간에서 균열은 1%씩 악화될 수록 0.
배출량을 보여준다. 결과 소파보수(50m² )를 시공하기 위한 투입되는 재료, 장비가 0.5939 tCO₂-eq를 배출하며 절삭 및 덧씌우기(2,000m² )를 시공하기 위한 투입되는 재료, 장비가 4.9529 tCO₂-eq를 배출한다. 여기서 재료 사용에 따른 CO₂배출량은 Chehovits and Larry (2010)가 제시한 단위 면적당 GHG (Greenhouse Gas) 배출량(T/m² )을 적용하였으며 Table 5의 8열에 제시되어 있다.
(2012)은 도로 시설물에 대한 배출량 산정방법을 제안하였고, 사례분석을 통해 공종별 시공단계에서 발생하는 탄소 배출량을 제시하였다. 교량, 터널, 일반도로 구간 순으로 터널구간이 35,779 tCO2-eq/km로 가장 많은 탄소를 배출한 것으로 분석되었다.
6에서 각 대안들의 CO₂발생 추이를 보면 유지보수 기간 동안 투입된 시공 재료, 장비로 인한 탄소배출량이 추가되어 추이곡선이 급격하게 증가하는 것을 볼 수 있다. 대안 1는 시간을 지남에 교통량이 성장 때문에 소파보수 10, 19, 27, 34년째 중에 지난 소파보수 시 보다 다음 소파보수 시는 CO₂배출량이 약 16.8%로 증가한다. 대안 2는 Fig.
9원)로 적용한 환경비용을 포함한 현재가치비용(Present Worth Cost, 이하 PWC)은 Table 6과 같다. 대안 1은 관리자비용, 차량운행비용 및 환경비용이 제일 높은 것으로 분석되었으나 통행 시간지체비용이 가장 적은 것으로 분석되었다. 대안 2는 통행시간 지체비용이 가장 높게 나타났지만 환경비용, 차량운행비용 및 관리 자비용에서 가장 작은 것으로 분석되었다.
7은 운영 및 유지보수 단계에서 각 대안별 비용 항목을 보여준다. 대안 1은 차량운행비용의 비중이 제일 높게 분석되었고 대안 2는 통행시간지체비용이 비중이 가장 높게 분석되었다. 환경 비용의 비중은 대안 1이 가장 높은 7.
대안 1은 관리자비용, 차량운행비용 및 환경비용이 제일 높은 것으로 분석되었으나 통행 시간지체비용이 가장 적은 것으로 분석되었다. 대안 2는 통행시간 지체비용이 가장 높게 나타났지만 환경비용, 차량운행비용 및 관리 자비용에서 가장 작은 것으로 분석되었다. 종합적으로 PWC 값이 가장 작은 대안 2의 절삭 및 덧씌우기 공법은 제시된 3가지 대안가운 데 가장 탄소 효율적인 유지보수전략임을 알 수 있다.
대안 1은 단기적인 소파보수 공사로 포장의 질은 상시 좋은 상태로 유지되어 통행시간지체비용이 적고 차량 운행비용은 많이 드는 반면에, 30년 시점에 절삭 및 덧씌우기 공사를 하는 대안 2는 차량 운행비용은 적으나 상당히 오랜 기간 낮은 포장 공용성으로 지체비용이 많이 발생하는 특징이 있다. 대안별 차량운행비용은 통행시간지체비용과 반비례 관계가 있으며 환경비용과 비례 관계가 있는 것으로 분석된다. 40년 동안의 3가지 대안들의 개별 평균 비용은 관리자비용이 0.
7km/h의 속도감소가 나타났다. 또한, 60km/h의 제한속도 구간에서 균열은 1%씩 악화될 수록 0.35km/h의 속도감소가 나타났으며, 소성변형의 경우 1mm 씩 악화될수록 0.47km/h, IRI는 1m/km씩 악화될수록 약 2.36km/h 의 속도감소가 있음을 확인할 수 있다(Do et al., 2014). 이처럼 기존 연구 분석 결과 주로 시공단계에서의 재료 생산, 운송, 시공과 시공 장비 운행에 따른 탄소 배출량에 대해서는 많은 연구가 진행되 었으나 장기적인 운영 및 유지보수단계에서 탄소 배출량에 대한 연구는 상대적으로 부족하다.
5km/h로 떨어짐에 따라 CO₂배출량이 28%로 감소한다. 또한, 유지보수 전후를 살펴보면 대안 1은 소파보수의 CO₂배출량이 30.8%로 증가하며, 대안 2와 3은 절삭 및 덧씌우기로 CO₂배출량이 140.53%로 증가한다.
대안 2는 통행시간 지체비용이 가장 높게 나타났지만 환경비용, 차량운행비용 및 관리 자비용에서 가장 작은 것으로 분석되었다. 종합적으로 PWC 값이 가장 작은 대안 2의 절삭 및 덧씌우기 공법은 제시된 3가지 대안가운 데 가장 탄소 효율적인 유지보수전략임을 알 수 있다.
실효탄소요금(Effective Carbon Rate, ECR)이란 탄소세(Carbon taxes), 배출허용비용(Emission permit price) 및 기타 에너지사용에 대해 부과되는 세금을 모두 더해 CO₂톤당 가격으로 나타낸 값이다. 환경비용은 기후와 경제의 불확실성을 근거로 추정하기 때문에 정확한 값을 도출하기 어려우므로 최근에 발표된 연구들을 종합한 결과 CO₂1톤당 30유로가 최저치로 추정된다(즉, ECR이 30유로 이상으로 책정돼야 효과가 발생함을 의미). 현재 대한민국에 2017 년 5월 19일 기준에 따라 탄소 가격이 21,000원/톤 인데 반하여, 경제 협력 개발 기구(Organization for Economic Co-operation and Development, 이하OECD)가 효과적인 기후변화대응 체제를 위한 적정 탄소요금으로 CO₂톤당 최소 30유로(38,184.

후속연구

장기 운영기간 동안의 탄소 배출량을 고려한 환경비용을 정확히 산정하는 것은 교통량, 유지보수 방법, 차종별 분포, 사용 연료의 분배 등 여러 불확실한 요인으로 인하여 매우 어렵다. 그러나 본 연구를 통해 다양한 도로관리 유지보수 공사별 CO₂배출 원단위 구축이 가능하며 향후 탄소요금의 증가에 따른 도로시설별 다양한 유지관리 전략 마련에 대한 기초연구를 수행하였다는 점에 의의가 있다. 특히 본 연구는 한국형 포장설계법인 KPRP를 도입하여 장기공용성과 탄소 배출량을 연계한 국내외 최초 연구이며, 추후 본 연구를 통해 탄소효과적인 도로유지관리 전략 연구의 기틀이 마련되기를 기대해 본다.
이와 같이 대안 2는 LCC와 LCCC 측면에서 다른 대안보다 좋은 것으로 판단되지만, 낮은 성능의 도로 상태가 장기간 지속되므로 사용자 만족도가 가장 저조하다는 단점이 있다. 따라서 향후 이러한 부분을 보완할 수 있는 유지보수 전략을 고려하여 환경요금 을 낮추고 사용자 만족도를 극대화 할 수 있는 대안을 개발할 필요가 있다. 장기 운영기간 동안의 탄소 배출량을 고려한 환경비용을 정확히 산정하는 것은 교통량, 유지보수 방법, 차종별 분포, 사용 연료의 분배 등 여러 불확실한 요인으로 인하여 매우 어렵다.
앞서 언급한 바와 같이 AASHTO 설계법이 아닌 KPRP를 적용 할 경우 포장 수명 연장에 따른 환경비용에서도 차이가 발생할 것으로 판단되는 바 본 연구는 KPRP를 활용하여 LCCC 분석을 통해 다양한 유지보수 전략별 가장 탄소 효과적인 대안을 선정하고자 한다. 본 연구를 통해 한국형 포장설계법을 활용한 탄소효과적인 도로유지관리 전략 연구의 기틀이 마련되기를 기대해 본다.
그러나 본 연구를 통해 다양한 도로관리 유지보수 공사별 CO₂배출 원단위 구축이 가능하며 향후 탄소요금의 증가에 따른 도로시설별 다양한 유지관리 전략 마련에 대한 기초연구를 수행하였다는 점에 의의가 있다. 특히 본 연구는 한국형 포장설계법인 KPRP를 도입하여 장기공용성과 탄소 배출량을 연계한 국내외 최초 연구이며, 추후 본 연구를 통해 탄소효과적인 도로유지관리 전략 연구의 기틀이 마련되기를 기대해 본다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유지보수 대안별 탄소 배출량을 고려한 최적 유지보수 방안은 어떻게 선정하였나?	1). 가장 먼저 국내 TMS (Transportation Management System)에서 탄소 배출량이 높은 구간을 선정하여 해당 구간의 설계데이터와 교통량 데이터를 활용하여 각 유지보수 대안별 사용자비용(User Cost)과 탄소 배출량을 고려한 환경비용을 산정하였다. 환경비용 산정에 필요한 두 가지 모델은 1) 포장파손 예측모델(Road Deterioration Model)과 2) 보수공법 결정모델(Road Maintenance Works Model)이며 포장 파손 예측모델을 결정하기 위하여 KPRP에서 제공하는 피로균열, 영구변형, 그리고 IRI (International Roughness Index) 추정 모델을 사용하였다.
	HDM-4 이란?	기존 미국의 포장 설계법(AASHTO)과 대표적인 도로포장 유지보수 의사결정시스템인 HDM-4는 국내 실정 또는 환경에 적합하지 않아 현실적인 도로설계, 시공 및 유지관리 차원에서 국내에 적합하지 않다. 포장 수명 연장에 따른 환경비용에서도 차이가 발생할 것으로 판단되는 바, 본 연구의 주요 목표는 대한민국의 환경조건과 차종별 특성을 반영한 한국형 도로포장 설계법(KPRP) 설계 소프트웨어의 도로 공용성 해석 모델을 기반으로 활용하여 운영 및 유지보수단계에서 대표적인 세 가지 유지보수전략별 LCCC 계산을 통해 최적 대안을 선정하는 것이다.
	HDM-4가 국내에서 적용되기 어려운 이유는?	기존 미국의 포장 설계법(AASHTO)과 대표적인 도로포장 유지보수 의사결정시스템인 HDM-4는 국내 실정 또는 환경에 적합하지 않아 현실적인 도로설계, 시공 및 유지관리 차원에서 국내에 적합하지 않다. 포장 수명 연장에 따른 환경비용에서도 차이가 발생할 것으로 판단되는 바, 본 연구의 주요 목표는 대한민국의 환경조건과 차종별 특성을 반영한 한국형 도로포장 설계법(KPRP) 설계 소프트웨어의 도로 공용성 해석 모델을 기반으로 활용하여 운영 및 유지보수단계에서 대표적인 세 가지 유지보수전략별 LCCC 계산을 통해 최적 대안을 선정하는 것이다.

참고문헌 (36)

Academic issue (2017). "OECD, announcement of the report on the appropriateness of carbon rates." Available at: http://www.energy.or.kr/web/kem_home_new/energy_issue/mail_vol54/pdf/issue_157_01.pdf (Accessed: June 21, 2017) (in Korean).
Aqua-calc Conversions and Calculation (2017). Available at: http://www.aqua-calc.com/page/density-table/substance/concrete-coma-and-blank-asphalt (Accessed: June 05, 2017).
Bilec, M., Ries, R., Matthews, H. S. and Sharrard, A. L. (2006). "example of a hybrid life-cycle assessment of construction process." Journal of Infrastructure Systems, Vol. 12, No. 4, pp. 207-215.

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Chatti, K. and Zaabar, I. (2012). "NCHRP report 720: Estimating the effects of pavement condition on vehicle operating costs." Transportation Research Board (TRB), Washington, D.C.
Chehovits, J. and Galehouse, L. (2010, April). "energy usage and greenhouse gas emissions of pavement preservation processes for asphalt concrete pavements." In Compendium of papers from the first international conference on pavement preservation, pp. 27-41.
Choi, S., Do, M. S., Baek, J. E. and Kwon, S. A. (2012). "economic analysis on long-life asphalt pavement by using Korean pavement management system." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 18, No. 4, pp. 19-28 (in Korean).
Do, M. S., Kwon, S. A., Lee, S. H. and Kim, Y. (2014). "Development of the decision-making system for national highway pavement management." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 34, No. 2-D, pp. 645-654 (in Korean).

원문보기 상세보기
Han, D. S., Do, M. S., Kim, S. H. and Kim, J. H. (2007). "Life cycle cost analysis of pavement maintenance standard considering user and socio-environmental cost." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 27, No. 6-D, pp. 727-740 (in Korean).
Han, D. S. and Do, M. (2013). "Development of korean life cycle cost analysis model for road pavement asset management." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 33, No. 4, pp. 1639-1650 (in Korean).

원문보기 상세보기
INDC (2016). "Submission by the republic of korea intended nationally determined contribution." Available at: http://www4.unfccc.int/ndcregistry/PublishedDocuments/Republic%20of%20Korea%20First/INDC%20Submission%20by%20the%20Republic%20of%20Korea%20on%20June%2030.pdf (Accessed: Jan 15, 2017) (in Korean).
International Energy Agency (IEA) (2015). IEA of world energy outlook. Available at: http://www.keei.re.kr/web_keei/pendingissue.nsf/0/AF53E2C702762AA049257F19002C2DD1/$file/21_IEA%EC%9D%98+World+Energy+Outlook+2015.pdf/21_IEA%EC%9D%98%20World%20Energy%20Outlook%202015.pdf (Accessed: May 15, 2017) (in Korean).
IPCC (2006). "IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories." Vol. 2, Chapter. 4. Available at: http://www.ipccnggip.iges.or.jp/public/2006gl/vol2.html (Accessed: Dec 15, 2016).
Kim, K. N. (2011). "Economical analysis and $CO_2$ emission with HDM-4 road maintenance method." Hanbat National University Library (in Korean).
Korea Development Institute (2008). Modification and supplementary study of preliminary feasibility study standard guidelines for road and railway sector projects (in Korean).
Korea Price Association (2011). Available at: "http://www.kprc.or.kr." (Accessed: April 26, 2017) (in Korean).
Korea Transport Institute (2016). forecasting future transport demand toward 2050. Available at: https://www.koti.re.kr/user/bbs/BD_selectBbs.do?q_bbsCode1017&q_bbscttSn20170206161442962&q_clCode3&q_lwprtClCode2&q_artN&q_lang (in Korean) (Accessed : Mar 20, 2017).
Kwak, I. H., Kim, K. H., Wie, D. H., Park, K. H. and Hwang, Y. W. (2015). "calculation of basic unit of carbon emissions in operation and maintenance stage of road infrastructure." Journal of Korean Society of Transportation, Vol. 33, No. 3, pp. 237-246 (in Korean).

원문보기 상세보기
Kwak, I. H., Park, K. H., Hwang, Y. W. and Park, J. H. (2012). "Development and application of carbon emissions estimation methodology during the life cycle of road." Journal of Korean Society of Environmental Engineers, Vol. 34, No. 6, pp. 382-390 (in Korean).

원문보기 상세보기
Land transportation issues (2017). "Development of Korean road pavement design method reflecting climate characteristics." Available at: http://blog.naver.com/mltmkr/220977574460 (in Korean), (Accessed: April 20, 2017).
Lee, K. H., Kim, H. J., Kwon, S. H. and Kim, M. J. (2012). "The program development for environmental quality level and evaluation of carbon dioxide emission in construction works." LHI Journal of Land, Housing, and Urban Affairs, Vol. 3, No. 4, pp. 399-406.

원문보기 상세보기
Ma, F., Sha, A., Lin, R., Huang, Y. and Wang, C. (2016). "Greenhouse gas emissions from asphalt pavement construction: A case study in China." International journal of environmental research and public health, Vol. 13, No. 3, p. 351.

상세보기
Meneses, S. and Ferreira, A. (2013). "Pavement Maintenance programming considering two objectives: Maintenance costs and user costs." International Journal of Pavement Engineering, Vol. 14, No. 2, pp. 206-221.

상세보기
Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs Directive, (2009). Basic Law of Construction Industry (in Korean).
Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs Directive, (2010). "Guidelines for installation and management of facilities." (in Korean).
Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs Directive, (2011). "Road pavement structural design tips." (in Korean).
PIARC (2000). "Permanent international association of road congresses." Highway Development And Management Series, The World Road Association, La Defense, Vol. 1-7.
Pruitichaiwiboon, P., Lee, C. K. and Lee, K. M. (2012). " $CO_2$ emission from the rail and road transport using input-output analysis: An application to South Korea." Environmental Engineering Research, Vol. 17, No. 1, pp. 27-34 (in Korean).

원문보기 상세보기
Road Pavement Design Program (April 2016 version) (2017). Available at: http://www.kcsc.re.kr/cstd/Search_Detail2.aspx?code1219 (in Korean), (Accessed: Feb 20, 2017).
Seo, J., Park, J., Oh, Y. and Park, S. (2016). "Estimation of total transport $CO_2$ emissions generated by Medium-and Heavy-Duty Vehicles (MHDVs) in a Sector of Korea." Journal of Energies, Vol. 9, No. 8, p. 638 (in Korean).

상세보기
Seo, Y. G. and Kim, S. M. (2013a). "Estimation of greenhouse gas emissions from road traffic: A case study in Korea." Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 28, pp. 777-787 (in Korean).

상세보기
Seo, Y. G. and Kim, S. M. (2013b). "Estimation of materialsinduced $CO_2$ emission from road construction in Korea." Renewable and Sustainable Energy Reviews 26, pp. 625-631 (in Korean).

상세보기
Setyawan, A. and Kusdiantoro, I. (2015). "The effect of pavement condition on vehicle speeds and motor vehicles emissions." Procedia Engineering, Vol. 125, pp. 424-430.

상세보기
Skanska (2011). "Carbon foot printing on highway projects - Examples from Norway, Sweden and UK." Available at: http://www.skanska-sustainability-case-studies.com/index.php/latest-case-studies/item/download/20_3bbda6b989c2b55ed7bdfc89d6acfaec (Accessed: Dec 15, 2016).
Son, H. J., Kwon, S. A., Lee, J. J., Baek, C., Lim, J. K. and Sin, H. J. (2013). "A study for determining the rehabilitation method group using NHPCI on asphalt concrete pavement of national highway." International Journal of Highway Engineering, Vol. 15, No. 2, pp. 1-9 (in Korean).
UNFCCC (2015). "Report on the structured expert dialogue on the 2013-2015 Review."
Walls III, J. and Smith, M. R. (1998). "Life-Cycle cost analysis in pavement design-interim technical bulletin." (No. FHWA-SA-98-079).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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