확률적 예측모형을 활용한 활주로 강성포장의 유지보수 방안 연구

Abstract

공항포장은 도로포장과 달리 운영되는 교통수단의 특성과 포장의 설계강도가 현저하게 다르다. 이로 인해 대규모의 보수가 어려워 덧씌우기 및 재포장까지 오랜 기간이 소요되고, 이러한 특성은 강성포장에 더욱 두드러진다. 반면에 포장상태로 인한 사고의 빈도와 위험도는 상대적으로 높으므로 도로포장에 비하여 더욱 더 높은 수준의 포장상태를 유지해야 하고, 이를 위해서는 장기적이고 효율적인 유지보수 방안을 결정할 의사결정 체계가 필요하다. 우리나라에서도 인천국제공항 개항 이후 공항포장의 유지관리에 대한 필요성이 대두되어 공항포장관리체계(APMS)를 개발하여 운용중이다. 하지만, 우리나라 공항의 포장관리는 예방적인 유지관리를 통한 포장수명의 연장보다는 상시보수와 수명연한 도래시의 재포장 또는 덧씌우기 위주로 이루어져왔다. 따라서 포장상태예측모형이 지속적인 포장상태의 예측보다는 잔존수명 추정의 한 방법으로만 여겨졌다. 포장상태예측모형을 통해 유지보수 예산의 효율적인 집행을 위해서는 과거의 관측 자료를 토대로 미래의 포장상태를 가능한 정확히 예측하는 것이 무엇보다 우선이다. 현재 국내 공항포장의 포장상태 예측은 APMS의 기반인 MicroPAVER의 예측모형이 사용되고, 연구들 또한 회귀분석모형에 집중하여 이루어졌다. 그런데 회귀분석모형으로 대표되는 결정적 모형은 확률적 모형에 비하여 유지보수 우선순위 결정 등 네트워크 수준의 분석에 한계점을 보이며, 또한 기존 연구들에서 확률적 모형의 정확한 예측력이 입증되었다. 따라서 본 연구에서는 확률적 포장상태 예측모형을 추정하는 방법론을 정립하고 과거의 포장상태 관측 자료를 이용하여 예측을 통한 적합도를 평가하고자 한다. 또한 본 연구의 모형을 통하여 최적 유지보수시의 포장상태를 예측함으로써 유지보수에 의한 효과를 증명하고 포장의 상태와 재령별 최적 유지보수 전략의 예측이 가능함을 보였다.