PMS 자료를 이용한 고속도로 콘크리트포장 평탄성 관리체계 개발 및 적용 연구

Abstract

우리나라 고속도로 포장은 꾸준히 증가하여 현재 1차로 기준 16,701km에 이르고 있으며 이 중에서 콘크리트 포장은 약 65%를 차지하고 있다. 콘크리트 포장은 공용년수 증가함에 따라 노후화가 진행되고 있으며 보수비도 급증하고 있는 실정으로 이에 대한 관리의 중요성이 점차 강조되고 있다. 또한 도로관리의 방향은 이동성 위주에서 이용객 위주로, 내구성 위주의 관리에서 다기능성 위주의 관리로 경제적 논리에서 삶의 질 개선으로 바뀌고 있어 이에 따른 관리자 인식의 변화와 포장관리 전략도 수정될 필요가 있다. 본 연구는 고속도로 이용자의 만족도를 고려한 콘크리트 포장 IRI (International Roughness Index) 기준을 재정립하고, 실제 고속도로의 다양한 상황에 부합되는 공용성 예측모델을 개발함으로써 효율적인 콘크리트 포장의 보수전략에 필요한 경제성모형의 도입을 가능케 하고 새로운 콘크리트 포장 보수전략 수립의 기반조성을 목적으로 하고 있다. 이용자를 고려한 새로운 포장관리 목표 설정을 위해 외국의 문헌고찰과, 설문조사를 시행하였으며, 공용성 예측모델 개발을 위해 2003～2009년까지 축적된 고속도로 전 노선(콘크리트포장)의 HPCI(Highway Pavement Condition Index) 및 교통량 자료를 사용하였다. 또한, 개발된 예측모델을 이용하여 중부고속도로(하남～남이간)에서 콘크리트포장 보수공법별로 사업효과 분석을 시행하였다. 본 연구에서는 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 고속도로 이용자의 승차감 만족도는 IRI 2.5m/km 정도에서 이용자의 50%이상이 만족하는 것으로 분석되어 이를 새로운 관리 기준으로 제시하고, 이에 따라 HPCI 관리목표도 현재 3.0에서 13% 상향하여 3.4로 변경할 필요가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 기존의 획일적인 공용성 모델을 공용 단계 별로 신설 및 확장구간, 아스팔트 덧씌우기 구간(절삭 덧씌우기 구간)으로, 교통량에 따라 일교통량 10,000대/차로 이상과 미만으로 분류 하였다. 포장상태별로는 순위 백분율 5%, 15%, 25%, 50%로 분류하여 공용성 모델을 개발하였으며, 콘크리트 포장 성능회복 공법(CPR, Concrete Pavement Restoration)의 시공 전․ 후 IRI변화 모델을 개발하였다. 셋째, 정량적인 사업효과 산출을 위해 비용 당 사업효과 분석(E/C분석) 방법을 실제에 적용하였다. 넷째, 개선된 의사결정 기준(보수시기 및 보수공법)과 공용성 예측모델을 실제 중부고속도로 10개 구간에 적용하여 각 공법 별로 E/C를 비교 분석한 결과 포장상태가 좀 더 양호한 상태에서 CPR 공법을 적용하는 것이 아스팔트 덧씌우기 공법보다 27.2%의 경제성이 있는 것으로 분석되었다.