[논문]보도용 연성 샌드 아스팔트 포장의 충격흡수 특성 평가

최창정; 동배선; 김광우; 김성운

doi:10.5389/ksae.2019.61.3.031

보도용 연성 샌드 아스팔트 포장의 충격흡수 특성 평가
Evaluation of Impact Energy Absorption Characteristics of Flexible Sand Asphalt Pavement for Pedestrian Way 원문보기

한국농공학회논문집 = Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, v.61 no.3, 2019년, pp.31 - 41

최창정 (Department of Regional Infrastructure Engineering, Kangwon National University) , 동배선 (Department of Regional Infrastructure Engineering, Kangwon National University) , 김광우 (Department of Regional Infrastructure Engineering, Kangwon National University) , 김성운 (Department of Regional Infrastructure Engineering, Kangwon National University)

Abstract ▼ AI-Helper

More than 90% of roadway in the world are paved as asphalt concrete pavement due to its excellent properties compared with other paving materials; excellent riding quality, flexibility, anti-icing property and easy maintenance-ability. In this study, to make best use of the softer property of the asphalt mixture, the flexible sand asphalt mixture (FSAM) was developed for pedestrian ways. The mix design was conducted to prepare FSAM using PG64-22 asphalt, screenings (sand) less than 5mm, crumb rubber, hydrated lime and limestone powder without coarse aggregate. The deformation strength ($S_D$), indirect tensile strength (ITS) and tensile strength ratio (TSR) tests were conducted to make sure durability of FSAM performance. The impact energy absorption and flexibility were measured by drop-boll test and the resilient modulus ($M_R$) test. The impact energy absorption of FSAM was compared with normal asphalt pavement, concrete pavement, stone and concrete block for pedestrian way. As a result of drop-boll test, FSAM showed higher impact energy absorption compared with other paving materials with the range of 18% to 43%. Impact energy absorption of FSAM increased with increasing test temperature from 5 to $40^{\circ}C$. The results of $M_R$ test at $5^{\circ}C$ showed that the flexibility of FSPA was increased further, because the $M_R$ value of the sand asphalt was measured to be 38% lower than normal dense-graded asphalt mixture (WC-1). Therefore, it was concluded that the FSAM could provide a high impact absorbing characteristics, which would improve walking quality of the pedestrian ways.

주제어

표/그림 (15)

그림 Fig. 1 Materials for FSAP; (a) sand (screenings), (b) CRM, (c) limestone powder, and (d) hydrated lime
그림 Fig. 2 Gradation of FSAP mixture
표 Table 1 Mix design criteria for sand asphalt mixtures
그림 Fig. 3 SGC
그림 Fig. 4 Curing at 60℃ for Kim test
그림 Fig. 5 Kim-test set up
그림 Fig. 6 ITS test set-up
그림 Fig. 7 Illustration of (a) drop-ball test concept and (b) test on FSAP slab
그림 Fig. 8 Drop-ball test for paving material (a) asphalt pavement, (b) concrete pavement, (c) footway block and (d) curve stone between asphalt pavement and pedestrian way
그림 Fig. 9 Resilient modulus test system; ⓐ test fixture within temperature chamber, ⓑ load controller and data logger, and ⓒ strain gage-installed specimens to be tested
표 Table 2 Mix design results of sand asphalt mixtures
그림 Fig. 10 Impact energy absorption of sand asphalt mixtures by CR contents at various test temperature
그림 Fig. 11 Impact energy absorption for various field paving materials (test temperature at 15℃)
그림 Fig. 12 Comparison of resilient modulus on sand asphalt mixtures by temperature
그림 Fig. 13 Relationship between impact energy absorption and resilient modulus at three test temperatures

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 연성을 강화시켜 보도 포장용으로 개발된 샌드 아스팔트 혼합물에 대하여 배합설계를 수행하고, 용적 및 강도 특성과 내구성을 평가하였다. 최적아스팔트 함량으로 제조된 샌드 아스팔트 혼합물은 변형강도 3.
본 연구의 목적은 보도포장용으로 개발된 연성 샌드 아스팔트 포장 (flexible sand asphalt pavement: FASP) 혼합물의 여러 가지 특성 중에서 충격흡수 특성을 평가하여 이를 일반 차도용 아스팔트 포장, 콘크리트 포장 및 보도용 콘크리트 블록과 비교⋅평가하는 것이다.
본 연구의 목적은 보도포장용으로 개발된 연성 샌드 아스팔트 포장 (flexible sand asphalt pavement: FASP) 혼합물의 여러 가지 특성 중에서 충격흡수 특성을 평가하여 이를 일반 차도용 아스팔트 포장, 콘크리트 포장 및 보도용 콘크리트 블록과 비교⋅평가하는 것이다. 연성 샌드 아스팔트 혼합물을 기본 재료로 사용하여, 향후 고령화 사회에 대비하여 아스팔트 포장 재료의 고유특성인 연성(flexibility)을 더욱 효과적으로 활용하기 위한 것이며, 농촌 소도로, 보도포장 등에 적용을 위한 기초연구이다.

제안 방법

초기의 위치에너지 (potential energy: PE)와 반발된 공의 높이를 측정하여 계산된 낙하 후 위치에너지의 차 (ΔPE)를 구하여 위치에너지 변화량, 즉 충격흡수에너지를 식 (4)로 구하였다. FSAM과 도로포장용 콘크리트, 도로용 아스팔트 콘크리트 및 보도용 블록 등에 대하여 drop-boll 시험을 수행하여 충격 흡수에너지를 측정하여 비교하였다. Fig.
배합설계를 위한 공시체 제조 시 골재 (165℃), 아스팔트 (160℃)를 4시간 이상 가열하여 혼합에 충분한 온도를 유지하였고, 혼합이후 단기노화 (short term aging: STA)를 160℃ 비 환풍 오븐에서 1시간 수행하였다. 단기노화가 끝난 혼합물로 이론최대밀도 (KS F 2366)를 측정하고, 공시체를 제조하여 양생 후 용적특성을 평가하고, 강도특성을 측정하였다. 본 연구에서는 선회 다짐횟수 75회, 공극률, 2∼5%, 인장강도 비 (Tensile strength ratio: TSR) 0.
75 이상을 배합설계 기준으로 적용하였다. 문헌조사 결과 차도용 아스팔트 혼합물과 달리 보도용 아스팔트 혼합물 기준에는 골재간극률 (VMA), 포화도 (voids filled with asphalt: VFA) 및 강도 기준은 제시되지 않았으므로 본 연구에서 VMA 및 VFA 기준을 제외하고 공극률, TSR, 변형강도를 적용하였다. Table 1은 문헌조사 결과를 바탕으로 FSAM 배합설계에 적용한 기준이다.
NAPA 연구보고 (2002)는 소로, 보행자 도로 등에 적용되는 아스팔트 포장에 대한 내구성을 제공하기에 충분한 아스팔트 함량, 휨과 변형에 대한 안정성, 부드럽고 균일한 표면질감, 수분손상에 저항할 수 있는 충분한 부착성능 및 작업성을 제공하기 위한 배합설계 방법 및 기준을 제시하였다. 배합설계 시 최적아스팔트 함량 (optimum asphalt content: OAC) 결정기준으로 다짐횟수, 공극률 (air voids), 골재 간극률 (voids in mineral filler: VMA), 마샬 안정도 (Marshall stability) 및 흐름 (flow), 인장강도 비 (tensile strength ratio: TSR) 등을 제시하였다. 굵은 골재 최대치수 (nominal maximum aggregate size: NMAS)가 작은 아스팔트 혼합물은 상대적으로 큰 굵은 골재 최대치수를 가지는 혼합물과 비교하여 표층 평탄성 (smoothness), 주행성 (riding quality), 소음저감 (noise reduction), 낮은 투수성 (permeability), 우수한 작업성 (workability), 내마모성 (durability of abrasion) 등을 증가시킬 수 있다고 보고하였다.
보도용 샌드 아스팔트 혼합물 포장에 요구되는 내구성, 수밀성, 평탄성, 충격흡수 성능을 확보하기 위하여 배합설계를 수행하여 OAC를 결정하였다. 배합설계를 위한 공시체 제조 시 골재 (165℃), 아스팔트 (160℃)를 4시간 이상 가열하여 혼합에 충분한 온도를 유지하였고, 혼합이후 단기노화 (short term aging: STA)를 160℃ 비 환풍 오븐에서 1시간 수행하였다. 단기노화가 끝난 혼합물로 이론최대밀도 (KS F 2366)를 측정하고, 공시체를 제조하여 양생 후 용적특성을 평가하고, 강도특성을 측정하였다.
보도용 샌드 아스팔트 혼합물 포장에 요구되는 내구성, 수밀성, 평탄성, 충격흡수 성능을 확보하기 위하여 배합설계를 수행하여 OAC를 결정하였다. 배합설계를 위한 공시체 제조 시 골재 (165℃), 아스팔트 (160℃)를 4시간 이상 가열하여 혼합에 충분한 온도를 유지하였고, 혼합이후 단기노화 (short term aging: STA)를 160℃ 비 환풍 오븐에서 1시간 수행하였다.
본 연구에서 CRM 함량에 따른 FSAM과 도로용 밀입도 (WC-1) 혼합물에 대하여 회복탄성계수 시험을 수행하였다. 시험온도는 5, 25, 40℃이고, 시험 전 6시간 이상을 온도조절 챔버에 넣은 후 간접인장강도의 10% 수준으로 haver-sine wave 하중을 작용시켜 시험을 수행하였다.
11은 15℃ 온도에서 실시한 실내 및 현장 drop boll 실험 결과를 나타낸 것이다. 본 연구에서 개발한 보도용 FSAM과 차도 및 보도에 적용되어 공용 중에 있는 다양한 포장 재료를 대상으로 낙구 시험을 수행하여 충격흡수에너지를 구하여 상대비교 하였다. 실험결과 CRM 10% FSAM은 차도용 아스팔트 (실내), 차도용 콘크리트 (실내), 아스팔트 도로 (현장), 콘크리트 포장 (현장), 보도용 블록 A, B와 비교하여 각각 23%, 28%, 18%, 43%, 26%, 32% 이상의 높은 충격 흡수에너지를 나타내었다.
본 연구에서 다양한 포장 재료 (paving materials)에 대하여 drop boll 시험을 10회 반복 실시하였고, 낙하 후 1차 반발 높이를 측정하여 계산한 평균 위치에너지 변화로 충격흡수 성능을 비교하였다. 실내 시험의 경우 온도변화와 CRM 함량에 따른 FSAM과 WC-1의 충격 흡수 에너지를 비교하였고, 현장 실험은 보도 및 차도에 포설되어 공용중인 포장 재료에 대하여 충격 흡수에너지를 비교하였다.
본 연구에서 변형강도는 60℃ 항온 수조에 공시체를 30분동안 수침 후 꺼내어 신속히 Kim-test 어셈블리에 넣고, 30㎜ /min의 속도로 수직 정하중을 가하여 얻어진 하중-변위 (P-δ) 곡선으로부터 최대하중 (P)과 이때의 변위 (δ)를 구하여 식 (1)을 이용하여 측정되었다 (Fig. 5).
본 연구에서는 간접인장강도 측정을 위해 직경 100㎜ 원형 공시체를 내측 직경 100㎜로 오목한 하중 스트립을 공시체 상하 중심에 대고 하중을 가하였다. ITS는 공시체를 표준시험 온도인 25^oC 항온조에 4시간 넣었다가 꺼내어 신속히 50.
본 연구에서는 선회 다짐횟수 75회, 공극률, 2∼5%, 인장강도 비 (Tensile strength ratio: TSR) 0.75 이상을 배합설계 기준으로 적용하였다.
본 연구에서는 충격흡수에너지를 측정하기 위하여 낙구 (Drop boll) 충격시험을 수행하였다 (Fig. 7). 그림과 같이 내경 80㎜의 투명한 원형 플라스틱 관 안에 직경 63㎜, 무게 237g (2.
수분저항성은 인장강도비 (tensile strength ratio: TSR)로 측정하였다. 이를 위해 공시체 6개를 공극률을 7±0.
본 연구에서 CRM 함량에 따른 FSAM과 도로용 밀입도 (WC-1) 혼합물에 대하여 회복탄성계수 시험을 수행하였다. 시험온도는 5, 25, 40℃이고, 시험 전 6시간 이상을 온도조절 챔버에 넣은 후 간접인장강도의 10% 수준으로 haver-sine wave 하중을 작용시켜 시험을 수행하였다. 시험용 공시체에는 strain gage를 부착하여 종 방향 및 횡 방향 변위를 데이터 로거로 기록 하였다 (Fig.
본 연구에서 다양한 포장 재료 (paving materials)에 대하여 drop boll 시험을 10회 반복 실시하였고, 낙하 후 1차 반발 높이를 측정하여 계산한 평균 위치에너지 변화로 충격흡수 성능을 비교하였다. 실내 시험의 경우 온도변화와 CRM 함량에 따른 FSAM과 WC-1의 충격 흡수 에너지를 비교하였고, 현장 실험은 보도 및 차도에 포설되어 공용중인 포장 재료에 대하여 충격 흡수에너지를 비교하였다.
324N)의 공을 포장체 표면 1,000㎜ (1m) 높이에서 자유 낙하시켰다. 이때 공이 원형 관내에서 마찰 없이 자유 낙하 후 공시체 표면으로부터 반발되는 것을 촬영하여 동영상으로부터 1차 반발높이를 측정하였다 (Japan Road Association, 1996, Choi 2015). 초기의 위치에너지 (potential energy: PE)와 반발된 공의 높이를 측정하여 계산된 낙하 후 위치에너지의 차 (ΔPE)를 구하여 위치에너지 변화량, 즉 충격흡수에너지를 식 (4)로 구하였다.
이를 위해 공시체 6개를 공극률을 7±0.5%로 제조하여 물성 측정 후 3개는 60℃에 24시간 수침 후 25oC 수조에 옮겨 2시간 넣었다가 꺼내어 ITS를 측정하고, 3개는 실온에 보관하였다가 측정하였다.
, 2016). 채움재 (filler)로 석회석분 (limestone powder)을 사용하였으며, 문헌조사 (Havens et al., 1961, Rahman et al., 2011, Government of South Australia, 2015) 결과를 바탕으로 FSAM 입도를 개발하여 배합설계를 수행하였다. 연구에 사용된 재료 (Fig.
초기의 위치에너지 (potential energy: PE)와 반발된 공의 높이를 측정하여 계산된 낙하 후 위치에너지의 차 (ΔPE)를 구하여 위치에너지 변화량, 즉 충격흡수에너지를 식 (4)로 구하였다.
최적아스팔트 함량으로 제조된 샌드 아스팔트 혼합물은 변형강도 3.6MPa, 간접인 장강도 1.0MPa 이상 이었으며 5, 25, 40℃에서 Drop-boll 시험에 의한 충격 흡수에너지 및 샌드 아스팔트 혼합물의 회복탄 성계수를 측정하여 차도 및 보도용 포장재와 비교⋅평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
4는 공시체 용적특성 평가 후 변형강도 시험을 위해서 60℃ 수조에서 공시체를 30분간 수침하는 사진이다. 특히, Fig. 3에 보여주는 SGC는 다년간의 연구개발 결과로 KS F 2377 규격에 적합하도록 자체 개발한 장비로 고가의 외산장비를 국산화시킨 것으로 둘 중 우측의 것을 사용하였다.

대상 데이터

국내에서 일반적으로 사용되는 공용성 등급 (performance grade: PG) 64-22 (침입도 규격 60-80, AP-5)의 도로포장용 아스팔트를 사용하여 샌드 아스팔트 혼합물 (FSAM)을 제조하였다. 연구에 사용된 골재는 굵은 골재 최대치수 5㎜ 이하의 화강암 (granite) 부순 모래 (screenings)이며, FSAM의 역학적 특성과 충격흡수성을 개선할 목적으로 #16체 (1.
6㎜)에 35% 잔류하는 CRM (crumb rubber modifier: CRM)을 사용하였다. 기존 연구 (Kim et al., 2014)에 따르면 CRM을 5%이하로 사용하는 경우 일반 혼합물과 연성 차이가 크지 않아 본 연구에서는 아스팔트 중량대비 7.5%와 10% 사용하였다. 더불어 CRM 사용으로 인하여 발생할 수 있는 박리 (stripping) 현상을 방지하고 수분취약성 (moisture susceptibility) 및 노화 저항성 (aging resistance) 개선 등 우수한 특성을 가지는 소석회 (hydrated lime)를 채움재의 일부로 사용하였다 (Kim 2015, Jeong et al.
5%와 10% 사용하였다. 더불어 CRM 사용으로 인하여 발생할 수 있는 박리 (stripping) 현상을 방지하고 수분취약성 (moisture susceptibility) 및 노화 저항성 (aging resistance) 개선 등 우수한 특성을 가지는 소석회 (hydrated lime)를 채움재의 일부로 사용하였다 (Kim 2015, Jeong et al., 2016). 채움재 (filler)로 석회석분 (limestone powder)을 사용하였으며, 문헌조사 (Havens et al.
국내에서 일반적으로 사용되는 공용성 등급 (performance grade: PG) 64-22 (침입도 규격 60-80, AP-5)의 도로포장용 아스팔트를 사용하여 샌드 아스팔트 혼합물 (FSAM)을 제조하였다. 연구에 사용된 골재는 굵은 골재 최대치수 5㎜ 이하의 화강암 (granite) 부순 모래 (screenings)이며, FSAM의 역학적 특성과 충격흡수성을 개선할 목적으로 #16체 (1.18m)를 모두 통과하고 #30체 (0.6㎜)에 35% 잔류하는 CRM (crumb rubber modifier: CRM)을 사용하였다. 기존 연구 (Kim et al.

성능/효과

1. Drop boll 시험결과 샌드 아스팔트 혼합물은 온도 상승에 따라 충격에너지 흡수는 증가하였고, 증가폭은 CRM 0% 샌드 아스팔트 혼합물이 가장 크게 나타타났으며, 모든 시험온도에서 CRM 10% 샌드 아스팔트 혼합물의 충격 흡수에너지가 가장 높게 측정되었다. 이는 샌드 아스팔 트가 상대적으로 충격흡수율이 크며 고무분말의 사용은 그 비율을 더 증가시킨 것을 알 수 있다.
2. 현장에 포설된 차도 및 보도 포장 재료에 대한 drop boll 실험결과 CRM 10%를 사용하여 현장에 시험포장한 샌드 아스팔트 혼합물이 가장 높은 충격 흡수에너지를 나타냈다. 이것은 샌드 아스팔트 혼합물을 조성하는 잔골재, 높은 아스팔트 함량, 개질재로 사용된 CRM 등의 복합적 효과인 것으로 판단되며, 향후 도시는 물론 초 고령화 사회인 농촌 소도로 포장에 적용 시 매우 효과적일 것으로 추정된다.
5% FSAM과는 유사한 흡수 능력을 나타내었다. 25℃에서 CRM 10% FSAM은 DGA, CRM 0%, CRM 7.5% FSAM에 비하여 각각 20, 7, 5% 증가한 충격에너지 흡수를 나타내었다. 40℃에서는 5, 25℃에 비하여 모든 혼합물의 충격 흡수에너지가 높게 나타났다.
3. 회복탄성계수(M_R) 시험결과 5℃에서 샌드 아스팔트 혼합물의 M_R은 차도용 혼합물에 비하여 38% 수준으로 낮아졌으며, CRM의 함량이 7.5, 10%로 증가하면 M_R은 30%, 28.9%로 더 낮아졌으나 CRM 7.5%와 10% 사이에는 큰 차이를 보이지 않았다.
4. 온도에 따른 충격 흡수에너지와 회복탄성계수 간의 상관성 분석결과 시험온도 5, 25, 40℃에서 결정계수 R²는각각 0.72, 0.95, 0.85로 나타났다. 특히 25℃에서는 R²는 0.
DGA의 경우 5℃에서 25℃, 40℃로 시험온도가 상승하면서 충격 흡수에너지는 각각 13, 33%가 증가하였다. CRM 0% FSAM은 온도가 상승함에 따라 각각 23, 37% 증가된 충격 에너지 흡수를 나타내었으며, CRM 7.5, 10%를 사용한 FSAM은 각각 15, 29% 및 20, 30%의 충격 흡수에너지가 증가하는 것으로 나타났다.
모든 시험온도에서 CRM 10%를 사용한 FSAM의 충격 흡수에너지가 가장 높게 나타났다. 각 시험온도에서 혼합물별 충격 흡수에너지 비교결과, 5℃에서 CRM 10% FSAM은 DGA에 비하여 14%, CRM 0% FSAM에 비하여 11% 증가한 충격 흡수에너지를 나타내었고, CRM 7.5% FSAM과는 유사한 흡수 능력을 나타내었다. 25℃에서 CRM 10% FSAM은 DGA, CRM 0%, CRM 7.
간접인장강도 시험결과 FSAM은 개질재로 사용된 CRM 함량이 증가하면서 간접인장강도의 증가를 보이며 균열 저항성이 향상되는 것으로 나타났고, 차도용 혼합물 1.0 MPa과 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 본 연구에서 개발된 FSAM의 강도특성이 차도용 혼합물 수준과 동등 이상으로 확보된 것을 의미한다.
, (1996)은 낮은 온도에서의 회복탄성계수는 균열발생과 다소 관련이 있으며, 낮은 온도에서 강성인 혼합물은 좀 더 연성인 (상대적으로 낮은 강성을 가지는) 혼합물에 비하여 균열이 이른 시기에 발생한다고 하였다. 그러므로 FSAM은 본 연구에서 사용된 DGA WC-1에비하여 보행안정성 뿐만 아니라 균열발생에 대해서도 안전하여 수명유지에도 유리하다고 할 수 있다. 즉, 본 연구에 사용된 FSAM은 고온에서 변형에 대한 저항성이 유지되며, 저온에서 균열저항성이 개선된 보행자에게도 안전한 재료임을 알 수 있다.
모든 시험온도에서 CRM 10%를 사용한 FSAM의 충격 흡수에너지가 가장 높게 나타났다. 각 시험온도에서 혼합물별 충격 흡수에너지 비교결과, 5℃에서 CRM 10% FSAM은 DGA에 비하여 14%, CRM 0% FSAM에 비하여 11% 증가한 충격 흡수에너지를 나타내었고, CRM 7.
차도용 밀입도 혼합물 (dense graded asphalt mixture: DGA) WC-1 과 비교하여 FSAM은 잔골재만을 사용하므로 최적 아스팔트 함량이 매우 높게 결정되었다. 변형강도는 CRM 7.5, 10%에서 평균 3.65 MPa로 국토교통부 차도용 기준인 3.2 MPa을 상회하여 내구성이 우수할 것으로 나타났다.
이렇게 FSAM의 충격 에너지 흡수율이 전체적으로 높은 것은 고무 성분인 CRM 사용과 혼합물을 구성하는 5㎜ 이하의 잔골재 및 이로 인한 높은 아스팔트 함량이 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 본 실험에서 가장 낮은 충격에너지 흡수를 보이는 재료는 경계석인 석재, 콘크리트 포장도로, 보도용 콘크리트 블록 순으로 나타나 강성 재료인 석재와 콘크리트 제품의 에너지 흡수 능력이 낮은 것으로 나타났다.
, 2009). 본 연구 결과 온도 변화는 회복탄성계수와 충격 흡수에너지 특성에 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 또한 상온인 25℃의 경우는 R² = 0.
본 연구에서 가장 높게 충격에너지를 흡수하는 포장 재료는 CRM 10% FSAM이고, 이를 사용한 현장 포설 FSAM에서 Drop ball 시험결과는 1,803 N-㎜로 실험실에서의 1,508 N-㎜ 보다 약 20% 더 높게 나타났다. 이는 실험실 공시체의 공극률이 3.
이러한 현상은 아스팔트와 같은 점탄성 재료의 전형적인 특징이다. 시험온도 5℃에서 CRM 0% FSAM의 M_R은 DGA WC-1에 비하여 39% 수준으로 낮아졌으며, CRM 함량이 7.5, 10%로 증가되면 M_R은 30%, 28.9%로 더 낮아졌다. 시험온도 25℃와 40℃에서는 FSAM은 차도용 혼합물에 비하여 강성(stiffness) 차이가 크지 않음을 알 수 있다.
12는 5, 25, 40℃의 시험온도에서 CRM 함량에 따른 FSAM과 차도용 혼합물 (DGA WC-1)의 회복탄성계수(Resilient modulus: M_R)를 나타낸 그래프이다. 실험 결과 5℃ 에서 25℃, 40℃로 온도가 증가함에 따라 M_R은 크게 낮아졌다. 이러한 현상은 아스팔트와 같은 점탄성 재료의 전형적인 특징이다.
본 연구에서 개발한 보도용 FSAM과 차도 및 보도에 적용되어 공용 중에 있는 다양한 포장 재료를 대상으로 낙구 시험을 수행하여 충격흡수에너지를 구하여 상대비교 하였다. 실험결과 CRM 10% FSAM은 차도용 아스팔트 (실내), 차도용 콘크리트 (실내), 아스팔트 도로 (현장), 콘크리트 포장 (현장), 보도용 블록 A, B와 비교하여 각각 23%, 28%, 18%, 43%, 26%, 32% 이상의 높은 충격 흡수에너지를 나타내었다. 이 결과는 FSAM이 외부 충격을 다른 포장 재료에 비하여 더 많이 흡수한다는 의미이다.
현장실태조사에서 과거보다 기준에 적합한 시설이 공급되고 있음에도 상대적으로 보행환경에 대한 만족도가 낮은 것으로 조사되었고, 이는 현재 보도 시스템이 고령자의 보행행태와 맞지 않음에서 원인을 찾고 있다. 조사결과 고령자의 전체적인 보행 능력은 일반인 대비 78% 수준으로 속도는 68% 느리고, 보폭은 87% 수준으로 좁아 보도 보행 시 폭 넓은 돌출물 및 얕은 단차를 극복하는데 어려움이 있는 것으로 나타났다. 이는 보도설계 및 시공에 있어 평탄성 및 완만한 경사가 고려되어야 함을 의미한다.
그러므로 FSAM은 본 연구에서 사용된 DGA WC-1에비하여 보행안정성 뿐만 아니라 균열발생에 대해서도 안전하여 수명유지에도 유리하다고 할 수 있다. 즉, 본 연구에 사용된 FSAM은 고온에서 변형에 대한 저항성이 유지되며, 저온에서 균열저항성이 개선된 보행자에게도 안전한 재료임을 알 수 있다.
5%, 10%가 각각 사용된 FSAM 배합설계 결과 Table 2와 같은 결과를 얻었다. 차도용 밀입도 혼합물 (dense graded asphalt mixture: DGA) WC-1 과 비교하여 FSAM은 잔골재만을 사용하므로 최적 아스팔트 함량이 매우 높게 결정되었다. 변형강도는 CRM 7.

후속연구

현장에 포설된 차도 및 보도 포장 재료에 대한 drop boll 실험결과 CRM 10%를 사용하여 현장에 시험포장한 샌드 아스팔트 혼합물이 가장 높은 충격 흡수에너지를 나타냈다. 이것은 샌드 아스팔트 혼합물을 조성하는 잔골재, 높은 아스팔트 함량, 개질재로 사용된 CRM 등의 복합적 효과인 것으로 판단되며, 향후 도시는 물론 초 고령화 사회인 농촌 소도로 포장에 적용 시 매우 효과적일 것으로 추정된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	아스팔트 콘크리트 포장이란 무엇인가?	아스팔트 콘크리트 포장은 유연성 (flexibility)이 크며, 우수한 승차감, 보수의 용이성 등과 같은 특성으로 세계적으로 90% 이상의 도로에 적용되는 포장 (pavement) 공법이다 (Roberts et al., 1996).
	고무를 덧씌운 기능성 보도블록의 단점은?	, 2018), 보행 시나 낙상 시 인체에 미치는 충격 문제가 제기되면서 충격을 완화하고자 기존의 보도 포장재 표면에 고무를 덧씌운 기능성 보도블록이 등장하였다. 하지만 이는 이질적인 고무부분이 조기에 분리되 면서 오히려 보행에 장애가 되어 안전을 위협하는 단점이 발생하였다. 따라서 보행자 보행감 및 낙상 안전성을 개선하는 평탄성이 우수하고, 단차가 없으며, 충격흡수 성능을 가지는 보포포장재가 요구된다.
	국내 보도용 포장의 문제점은?	, 1996). 하지만 국내의 경우 보도용 포장은 대부 분이 강성(rigid)의 콘크리트 고압블록, 보도블록 등 (공식용어: 보도용 콘크리트 판)을 사용하고 있어 단차로 인한 평탄성 불량, 물고임, 파손에 따른 결함 및 골재 탈락 등이 발생하여 보행 시 문제를 야기 할 수 있다 (ibabynews.com, March 27, 2019).

참고문헌 (29)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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