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강릉원주대학교토목공학과도로 / 지반공학연구실소개 이승우강릉원주대학교토목공학과 윤찬영강릉원주대학교토목공학과 1.

명의석사를배출하였다. 일반대학생의사회진출현황을보면설계회사 13 명, 공사 2명으로대부분현업에서도로 / 지반기술자로왕성하게활약하고있다.

강릉원주대학교는최근국토해양부산하의건설교통기술평가원에서수충부및토석류방재기술연구단을, 그리고교육과학기술부, 지식경제부, 한국산업기술진흥원에

1 강릉원주대학교토목공학과도로 / 지반공학연구실소개 이승우강릉원주대학교토목공학과 윤찬영강릉원주대학교토목공학과 1. 기관현황 강릉원주대학교도로 / 지반공학연구실은 2002 년부임한이승우교수의지도아래짧은시간동안많은발전을이루었으며, 2007 년부임한윤찬영교수와함께활발히교육및연구활동을수행하고있다. 본연구실에서는 2010 년현재까지일반대학원을통하여총 17 명의석 / 박사를배출하였으며 ( 박사 : 1명, 석사 16 명 ), 산업대학원을통하여총 10 명의석사를배출하였다. 일반대학생의사회진출현황을보면설계회사 13 명, 공사 2명으로대부분현업에서도로 / 지반기술자로왕성하게활약하고있다. 현재연구실에는박사과정 2명, 석사과정 9명이재학중이다. 강릉원주대학교는최근국토해양부산하의건설교통기술평가원에서수충부및토석류방재기술연구단을, 그리고교육과학기술부, 지식경제부, 한국산업기술진흥원에 서공동으로추진중인녹색기술산학협렵중심사업단을유치하여연구와교육부문의역량을한층더강화할수있는토대를마련하였다. 특히이승우교수는녹색기술산학협력중심사업단의단장과수충부및토석류연구단의세부책임자로매우활발한활동을펼치고있다. 본연구실에서최근수행완료된주요연구들은다음과같다. 한국형줄눈콘크리트포장의적정줄눈간격설계무수축 CTB 기층개발노후된콘크리트포장원위치파쇄공법강대보강콘크리트의개발이물질이노면미끄럼저항에미치는영향노선특성을고려한포장구조해석및연약지반부포장공법 60 한국토목섬유학회학회지

장수명저소음포장노면개발연구친환경성액상유기산제설제개발및실용화콘크리트포장줄눈거동을위한 Lee-Stoffels Model

보강신재료및지반의장기거동에대한연구줄눈콘크리트포장의컬링보정기술을이용한평탄성산정연구배수방향에따른연약지반의압밀거동특성에대한연구산악지도로선형 / 배수설계및재해예측지도개발녹색도시적합형인프라구조재개발및유류오염정화효율성평가 그림 1.

소음재현장비 지반시험장비 : 액 / 소성시험기, 다짐시험기, 체가름시험기, 표준압밀시험기, Rowe cell 시험기, CRS 압밀시험기, 대형압밀챔버, 맨드렐자동관입장치, 삼축압축시험기, 직접전단시험기, UTM( 만능재료시험기 ), 정수위투수시험기,

2 장수명저소음포장노면개발연구친환경성액상유기산제설제개발및실용화콘크리트포장줄눈거동을위한 Lee-Stoffels Model 의개선시험도로줄눈콘크리트포장구간계측자료를활용한줄눈거동분석토사유실방지를위한하천도로수충부방재설계선진화기술개발저소음콘크리트포장을위한표면처리기법개발구조물의지속가능한활용을위한보수, 보강신재료및지반의장기거동에대한연구줄눈콘크리트포장의컬링보정기술을이용한평탄성산정연구배수방향에따른연약지반의압밀거동특성에대한연구산악지도로선형 / 배수설계및재해예측지도개발녹색도시적합형인프라구조재개발및유류오염정화효율성평가 그림 1. 원위치파쇄장비 이상과같은연구수행과정에서다양한연구장비및시설을구축하였으며, 현재본연구실에서보유하고있는주요장비의목록과사진은다음과같다. 그림 2. 소음재현장비 지반시험장비 : 액 / 소성시험기, 다짐시험기, 체가름시험기, 표준압밀시험기, Rowe cell 시험기, CRS 압밀시험기, 대형압밀챔버, 맨드렐자동관입장치, 삼축압축시험기, 직접전단시험기, UTM( 만능재료시험기 ), 정수위투수시험기, 토양수분측정기, GPR, 현장베인시험기, 고압주입장비, 레이저거리및경사측정기, 클리노콤파스, 비중시험기, Torvane 시험기등도로시험장비 : 마샬다짐시험기, Wheel Load Simulator, 아스팔트피로시험장비, 소음진동측정장비, 골재노출장비, 동결융해시험기, LA 마모시험기, 공기량측정기, 콘크리트슬럼프측정기, 아스팔트혼합기, 상승침투수압모사장비, 지연제분사장치, 코아드릴머신, 원위치파쇄장비, PUNDIT( 비파괴측정시험기 ), BPT( 마찰저항측정시험기 ), 휠트랙킹시험기등 2. 주요연구 그림 3. 동결융해시험기 현재본연구실에서수행중인주요연구과제들을간단히소개하면다음과같다. Vol.9, No.2 61

그림 4. GPR 그림 5. 골재노출공법 그림 6. 콘크리트지연제살포장비개발 그림 7.

보수비용부담이크다는단점이발생하여 1980 년대중반부터는콘크리트포장이많이시공되고있다.

또한도로포장에서타이어와노면간의미끄럼저항은제동거리를제어하는기본적인요소로서주행안전성에중요한역할을한다. 즉, 도로의표면처리는운전자에게안전을제공할수있는적정미끄럼저항수준을확보해야한다.

3 그림 4. GPR 그림 5. 골재노출공법 그림 6. 콘크리트지연제살포장비개발 그림 7. 대형골재노출장비개발 1) 저소음콘크리트포장을위한표면처리기법개발 초기고속도로는대부분아스팔트포장으로시공되었으나차량하중에의한소성변형및국부적인침하등으로인하여주행안전성확보가어렵고장기공용성에대한유지 보수비용부담이크다는단점이발생하여 1980 년대중반부터는콘크리트포장이많이시공되고있다. 콘크리트포장은중차량에대한지지력이뛰어나고장기간의공용성을지닌것으로보고되고있으며내구성이우수하여유지 관리가용이하다는장점이있다. 또한, 야간에빛을반사시켜가시성을증가시키는효과도가지고있다. 이러한이유로국내콘크리트포장은아스팔트포장에비해날로증가하고있는추세이다. 하지만콘크리트포장은아스팔트포장에비해 4~6 db (A) 정도소음발생량이높으며주행성또한취약하다는단점을가지고있어도로이용자의저소음및승차감등에대한서비스요구수준이높아지고있으며그에대한개선이요구된다. 또한도로포장에서타이어와노면간의미끄럼저항은제동거리를제어하는기본적인요소로서주행안전성에중요한역할을한다. 즉, 도로의표면처리는운전자에게안전을제공할수있는적정미끄럼저항수준을확보해야한다. 특히, 우천시도로가젖어타이어와노면사이수막현상이발생되면미끄럼저항이감소되어교통사고율이높게나타난다. 국내콘크리트포장은미끄럼저항확보및우천시수막현상을방지하기위한표면처리공법으로서횡방향타이닝을주로사용하고있다. 하지만횡방향타이닝의경우미끄럼저항은우수하나타이어와노면조직사이의펌핑압으로인한소음이크게발생하여문제가되고있다. 이러한도로교통소음은주행중에있는운전자에게피로감을주어교통사고의직 간접적인영향을주며도로주변거주자에게는스트레스, 불쾌감및불면증의원인이되기도한다. 이에대한대책방안으로도로주변주거지역에방음벽을설치하고있지만이것은소음원을줄이는근본적인방법이될수없으며방음벽설치비용, 자중및풍하중에의한구조물의영향및미관등의문제로인해저 62 한국토목섬유학회학회지

그림 8. 상승침투수압모사장비개발 그림 9. 모의평판재하실험을통한배수기층분석 소음포장에대한연구가필요하다. 본연구실에서는저소음과미끄럼저항성을모두고려할수있는골제노출공법에대한연구를진행하고있다.

-경험적설계법을이용한정량화와효율적인시공을위한장비의개발에대한연구를수행하고있다.

화강풍화토는세립분 (75μm 이하 ) 이 60% 이하이고입도분포가양호한흙으로자연상태에서대부분이지하수위이상에서불포화상태로존재하고있다. 불포화사면의안정성은강우와지반조건에크게양향을받는다.

최근온난화에따른태풍과집중호우시에발생하는강우가침투특성을상이하게유발시켜안정성에크게영향을미치고있으며, 강우가지반속으로스며들어암반에침투하지못하고경계면을따라흐르면서산사태를발생시키거나,

4 그림 8. 상승침투수압모사장비개발 그림 9. 모의평판재하실험을통한배수기층분석 소음포장에대한연구가필요하다. 본연구실에서는저소음과미끄럼저항성을모두고려할수있는골제노출공법에대한연구를진행하고있다. 골제노출공법이란시공시포장표면에적정지연제를살포한후표면모르타르를제거하여굵은골재를노출시킴으로서별도의표면조직을형성하지않고도저소음과적정미끄럼저항성을확보할수있는표면처리공법으로역학적 -경험적설계법을이용한정량화와효율적인시공을위한장비의개발에대한연구를수행하고있다. 2) 세굴및파이핑방지를위한산지하천도로포장기술개발 국내산지는일반적으로암반위에 1~3m 이내의얇은토사층이놓여있는지질구조로되어있으며대부분의토사층은화강풍화토로구성되어있다. 화강풍화토는세립분 (75μm 이하 ) 이 60% 이하이고입도분포가양호한흙으로자연상태에서대부분이지하수위이상에서불포화상태로존재하고있다. 불포화사면의안정성은강우와지반조건에크게양향을받는다. 즉, 지반특성과강우조건에따라사면내로의강우침투특성이상이하게유발되며포화도와간극수압분포에영향을끼치게된다. 최근온난화에따른태풍과집중호우시에발생하는강우가침투특성을상이하게유발시켜안정성에크게영향을미치고있으며, 강우가지반속으로스며들어암반에침투하지못하고경계면을따라흐르면서산사태를발생시키거나, 지하수위가빠르게상승하여상향침투수압에의한피해를발생시키고있다. 그 그림 10. 유한요소역해석을통한배수기층의설계 결과산지도로에서는도로하부층에서받는상향침투수압이높아져포장의들림현상이발생하고이로인한피해가빈번히발생하고있다. 본연구실에서는상향침투시포장하부단면에서발생하는상향침투수압의크기를산정하고, 상향침투수압으로인한포장파손을최소화하기위한기층형태및배수방법을제안하며, 유한요소해석을사용하여포장의안정성에대한연구를진행중이다. 3) 강원산지하천도로토석류현장조사및데이터베이스화 산지가약 83% 의면적을차지하는강원지역에서는거의매년하절기에장마, 태풍, 집중호우에기인한사면파괴와토석류발생으로인해많은재해가발생하고있다. 강우에의한사면재해는건설로인한절 성토사면에서발생하는것이외에도산불이나벌목과같이표토를안정화 Vol.9, No.2 63

이에본연구에서는강원지역의토석류발생지에대한현장조사와더불어강우자료, 재해자료등의다양한자료를수집하여데이터베이스화하는것을목표로하고있다.

또한, 토석류재해발생가능성이높은 5 개지역에대하여현장모니터링시스템을운영하고있으며, 토석류발생현장에대한상세조사자료를토대로실제강우자료를이용한침투및사면안정연계해석을수행하여토석류의발생거동을분석하고있다.

5 그림 11. 토석류발생지현장조사 그림 12. 토석류모니터링시스템 시키는자연산지의식생상황변화에의해서도발생하기도하는데, 강원지역은과거부터산지비탈면에화전경작이많이이루어졌고최근에는크고작은산불이빈번하게발생한사례가있어강우에의한사면재해에상대적으로취약한상황으로볼수있다. 이에본연구에서는강원지역의토석류발생지에대한현장조사와더불어강우자료, 재해자료등의다양한자료를수집하여데이터베이스화하는것을목표로하고있다. 현재강원지역의도로재해대장과강우자료, 산사태자료등을수집하고있으며, 토석류재해현장에대한상세조사를실시하여이를데이터베이스화하고있다. 또한, 토석류재해발생가능성이높은 5 개지역에대하여현장모니터링시스템을운영하고있으며, 토석류발생현장에대한상세조사자료를토대로실제강우자료를이용한침투및사면안정연계해석을수행하여토석류의발생거동을분석하고있다. 향후에도지속적으로토석류발생지역에대한조사와더불어토석류발생을모사할수있는실험적연구를수행할예정에있다. 4) 스미어영역내지반물성치의공간적분포와압밀중변화거동에대한연구 최근많은기반시설물이연약지반상에건설되고있음을감안하면연약지반개량및그에따른거동의이해는매우중요하다. 특히연약지반개량을위한연직배수재타설시그주위지반에발생하는스미어현상은지반의압밀속 그림 13. 대형압밀챔버및맨드렐자동관입장치도를지체시키는매우중요한원인임에도불구하고스미어발생지반에대한거동연구는매우부족하다. 본연구는스미어가발생된지반의공간적물성치차이와이러한물성치차이의압밀중변화가지반의압밀거동에미치는영향을분석하는것을목표로한다. 이를위하여본연구실에서는대형압밀챔버와챔버내점토시료에스미어를모사할수있는맨드렐자동관입장비를개발하였으며, 이를이용하여스미어영역에서의공간적물성치 64 한국토목섬유학회학회지

그림 14. 압밀이완료된시료및위치별물성치확인 그림 16. 롤러다짐콘크리트시공 그림 15. 자전거도로적용구간분포및압밀중물성치변화거동을확인하는연구를수행중에있다.

5) 친환경자전거도로포장기술 자동차는이동의신속함과편리함을제공하지만도심지내교통체증의유발과대기오염, 에너지자원고갈및인 명피해등여러가지문제들을야기시키고있다.

정부는자전거의이용을장려하기위해저탄소녹색성장의일환으로써전국자전거도로네트워크구축을위하여총연장 3,114km 의자전거도로건설을추진하고있으며,

또한현재국내에서신설되어지고있는자전거도로는반강성포장, 유색포장, 흙포장, 투수성포장등다양한형식의포장이시공되어지고있지만이들포장은일반콘크리트,

6 그림 14. 압밀이완료된시료및위치별물성치확인 그림 16. 롤러다짐콘크리트시공 그림 15. 자전거도로적용구간분포및압밀중물성치변화거동을확인하는연구를수행중에있다. 또한실험결과를토대로스미어영역의공간적물성치분포와압밀중변화거동을고려할수있는이론적기반을확립하고이를해석할수있는수치해석기법을개발할예정에있다. 5) 친환경자전거도로포장기술 자동차는이동의신속함과편리함을제공하지만도심지내교통체증의유발과대기오염, 에너지자원고갈및인 명피해등여러가지문제들을야기시키고있다. 이와같은문제를해결하기위한수단중하나가자전거의이용이다. 자동차의대체이동수단으로써자전거의이용은에너지소모및환경오염을발생시키지않는친환경적인교통수단으로도시내의교통체증현상도감소시킬수있다. 정부는자전거의이용을장려하기위해저탄소녹색성장의일환으로써전국자전거도로네트워크구축을위하여총연장 3,114km 의자전거도로건설을추진하고있으며, 각지자체들도자전거도로확장계획을검토중에있다. 하지만자전거도로의확충은이용도가높은도심지위주로추진되고있으며, 자전거도로간연계성이부족하여그이용도가매우낮은실정이다. 또한현재국내에서신설되어지고있는자전거도로는반강성포장, 유색포장, 흙포장, 투수성포장등다양한형식의포장이시공되어지고있지만이들포장은일반콘크리트, 아스팔트콘크리트포장에비해시공비용이높아공원, 주택단지내등일부구간에서만시공이이루어지고있다. 본연구에서는지역간의연계와자전거도로망의구축을위해경제성이뛰어나고, 친환경성을지닌자전거도로포장형식의개발을목표로하고있다. 이에따라여러포장형식중경제성과내구성및친환경성을고려할수있는롤러다짐콘크리트공법과실제적용을위한연구를수행하고있다. Vol.9, No.2 65

7 3. 주요연구성과물 본연구실에서최근발표된주요연구성과물은아래와같다. 1. 이경배, 이승우, 유형목, 박희문, (2008), 친환경제설제의융빙성능평가, 한국도로학회논문집, 제10권, 제2 호 pp 전범준, 이승우, 문성호, (2008), 줄눈콘크리트포장의프로파일데이터를이용한슬래브의컬링형상추출기법개발, 한국도로학회논문집, 제10권, 제4호, pp 윤찬영, 천성호, 정충기, 이원택, (2008), 방사배수압밀중위치별간극수압측정을통한투수계수와관련물성치의결정방법, 대한토목학회논문집, 제28권제1C호, pp 윤찬영, 조경진, 정충기, (2008), 다층지반및스미어경계면해석을위한유한차분압밀해석기법, 대한토목학회논문집제 28권제5C호, pp 우상인, 윤찬영, 백승경, 정충기, (2008), 점증선행하중으로개량하는연약지반의계측기반침하량예측방법개발, 한국지반공학회논문집제24권제10호, pp 윤찬영, 김주형, 오명학, 정영훈, (2008), 깊이별초기유효응력차이를고려한 1차원압밀침하량산정공식, 대한토목학회논문집제28권, 제5C호, pp 전범준, 이승우, 채성욱, 배재민, (2009), 소입경골재노출콘크리트포장의환경하중저항성에대한연구, 한국도로학회논문집, 제11권, 제2호, pp 김영규, 이승우, 유태석, 김형배, (2009), 소입경골재노출콘크리트포장의최적배합및노출기법에관한연구, 한국도로학회논문집, 제11권, 제2호, pp 전범준, 이승우, 권순민, 김성민, (2009), 줄눈콘크리트포장의줄눈강성산정연구, 대한토목학회논문집 Vol. 29 No. 1D pp 윤찬영, 손대진, 천성호, 정충기, (2009), 스미어로의한점성토지반의간극비및투수계수의위치별차이와압밀중변화거동에대한연구 : Part I 실험및거동분석, 대한토목학회논문집제29권, 제4C호, pp S.W.Lee PhD and B.-J. Chon MSc, (2008), Skid resistance loss of plastic-grooved concrete roadways, Transport 161 Issue TR2 pp Abraham Bae, Shelley M. stoffels, Charles E. Antle, and Seung Woo Lee, (2008), Observed evidence of subgrade moisture influence on pavement longitudinal profile, 2008 NRC Canada Can. J Civ. Eng. Vol. 35 pp 홍성재, 윤찬영, 이승우, 김연복, (2009), 3차원유한요소해석을이용한줄눈콘크리트포장의다웰바거동에대한연구, 한국도로학회논문집, 제11권, 제4호, pp 임영규, 윤찬영, 이승우, (2010), 수치해석을활용한산지도로의상향침투수압으로인한포장파손방지를위한포장기층종류및배수형태의고찰, 한국도로학회논문집, 제12 권, 제1호, pp 한국토목섬유학회학회지

농업기반정비사업 계획설계기준 개편

농업기반정비사업 계획설계기준 개편 발간등록번호 11-1543000-000714-01 http://rri.ekr.or.kr Reforms of Code Structure for the Agricultural Infrastructure Design Standards (Ⅰ) - iii - - iv - - v - - vi - - vii - - viii - - ix - - x - - xi - -