펜실베니아 교통부(Pennsylvania Department of Transportation, PennDOT)의 고속도로 안전 및 교통공학국(Bureau of Highway Safety and Traffic Engineering)은 2009년에 새롭게 발간된 "균일한 교통 제어장치에 관한 지침서(Manual on Uniform Traffic Control Devices, MUTCD)"에 대응하여 이 연구 노력을 개시하였음. 이 지침서는 2012년 1월까지 모든 주로 하여금 지침서에 명시된 최소 수준 이상으로 교통 표지의 역반사도(retroreflectivity)를 유지하도록 설계된 표지 유지관리방법을 가지도록 하였음. 2009년의 MUTCD는 5가지의 평가 또는 관리 방법을 서술하여, 모든 교통기관들이 요구되는 수준으로 그들의 표지를 유지하는데 사용하도록 하였음. 한가지 방법 또는 여러 방법을 조합하여 사용할 수 있음. 이 연구 노력의 목적은 PennDOT가 소유하고 유지관리하고 있는 표지들에 대한 역반사도 측정치를 수집하고 분석하기 위한 것이었음. 이는 펜실베니아에서 야간의 가시성의 관점에서 표지의 서비스 수명을 더 잘 이해하기 위한 것이었음. PennDOT는 최소 역반사도 수준을 준수하기 위해 표지 관리 시스템을 시행함에 따라, 이 연구의 결과는 PennDOT가 언제 표지가 교체될 필요가 있는지 결정하는데 도움이 될 것임.

이 연구 노력에는 표지의 서비스 수명에 대한 관련 문헌에 대한 검토, 표지 관리 시스템에 대한 토대를 마련하기 위해 나머지 49개 주에 대한 접촉, PennDOT의 표지 쉬팅(sheeting)의 대다수를 공급하는 2곳의 표지 쉬팅 제조사 - 애버리 데니슨(Avery Dennison)과 쓰리엠(3M) - 에 대한 접촉, 그리고 PennDOT가 소유하고 유지관리하는 표지의 역반사도 측정치에 대한 데이타 수집과 분석이 포함되었음. 반사 쉬팅에 대한 PennDOT의 현재 기준 시방서는 기둥에 설치된 표지에 대하여 타입 III이나 타입 IV 쉬팅의 사용을 필요로 하고, 표지 쉬팅 제조사의 보증은 일반적으로 10년임. 따라서, 데이타 수집 노력은 10년 이상이 된 타입 III 표지에 제한되었음.
 

2009년의 MUTCD와 "교통표지의 역반사도의 유지(Maintaining Traffic Sign Retroreflectivity)"에 관한 2007년의 FHWA 보고서는 교통기관들이 최소 요구수준으로 표지의 역반사도를 유지하기 위해 사용해야 하는 5가지의 평가/관리 방법을 서술함. 이러한 방법들 중 하나 또는 그 이상이 사용되어야 함. 이러한 방법들은 평가 방법 - 시각적 야간 검사(Visual Nighttime Inspection)와 측정된 표지 역반사도(Measured Sign Retroreflectivity) - 또는 관리 방법 - 예측된 표지 수명(Expected Sign Life), 전체 교체(Blanket Replacement), 그리고 통제군 표지(Control Signs) - 둘 중 하나로 분류됨. 평가 방법은 교통기관의 관할구역 내의 개별 표지에 대한 평가를 필요로 하고, 관리 방법은 개별 표지에 대한 접근의 필요 없이 표지의 역반사도를 유지하는 능력을 교통기관에 제공함. "표지의 역반사도: 미네소타의 툴킷(Sign Retroreflectivity: A Minnesota Toolkit)"에 관한 보고서도 5가지 평가/관리 방법에 대한 절차, 이점과 단점을 상세히 서술하고 있음.

- 시각적 야간 검사: 이 방법에 있어서는, 훈련된 검사원이 야간에서 움직이는 차량에서 현장에 설치된 표지의 역반사도를 시각적으로 검사함. 최소 수준 이하의 역반사도를 가진 것으로 파악된 표지는 교체되어야 함. 검사원은 검사 전에 최소 역반사도 이상의 검정 표지(calibration signs)를 본 후, 검사 대상의 표지가 검정 표지와 비교하여 평가됨. 검사의 일관성을 위하여, 검사원은 다음의 3가지 요소를 따라야 함: (1) 검사는 야간에 수행되어야 함; (2) 차량은 2000년 이후에 나온 SUV나 픽업트럭을 사용해야 함; (3) 검사원은 적어도 60세 이상이어야 함.

- 측정된 표지 역반사도: 이 방법은 역반사도 측정계(retroreflectometer)를 사용하여 표지의 역반사도를 수동으로 측정함. 표지의 각 색상에 대해 4번의 측정이 이루어져야 하고, 각 색상의 역반사도를 얻기 위해 4번의 측정치가 평균으로 구해짐. 최소 수준 이하의 역반사도를 가진 표지는 교체되어야 함.

- 예측된 표지 수명: 이 방법에 있어서, 표지가 설치될 때 모든 표지의 설치 일자가 표시되고 기록되어야 함. 표지의 년수가 그 지역의 표지의 역반사도 열화 경험에 근거한 예측된 표지 수명과 비교됨. 예측된 표지 수명보다 오래된 표지는 교체되어야 함.

- 전체 교체: 이 방법에 있어서, 공간 또는 전략적 토대 아래에서 모든 표지가 동시에 제거되고 교체됨. 공간적 토대에 있어서 특정 지역의 모든 표지가 같이 교체되는 반면, 전략적 토대에 있어서 특정 타입의 모든 표지가 똑같은 일정으로 교체됨. 교체 기간은 예측된 표지 수명에 근거함.

- 통제군 표지: 이 방법에 있어서, 새로운 표지가 설치될 때, 통제군 표지가 지정되고 현장이나 유지관리소에서 모니터링됨. 이 표지는 전체 표지의 표본으로 작동함. 전체 표지의 상태를 결정하기 위해 통제 표지에 대한 역반사도가 측정됨. 쉬팅의 타입과 색상 당 적어도 3개의 표지가 모니터링되어야 함.
 

배경 연구의 일환으로, 연구원들은 어떤 타입의 표지 관리 프로그램이 사용되고 있는지 파악하기 위해 AASHTO의 교통 공학 부위원회(Traffic Engineering Subcommittee) 회원들을 접촉하였음. 이들에게 다음의 4가지 질문을 하였음:

(1) 당신은 예측된 수명 방법, 전체 교체 방법, 통제군 표지 방법 또는 평가 방법을 사용하고 있습니까?
(2) 당신이 예측된 수명 방법을 사용하고 있다면, 제조사의 보증기간(보통 타입 III 쉬팅 물질에 대해서는 10년) 이나 기타 다른 수치를 사용하고 있습니까?
(3) 당신이 다른 수치를 사용하고 있다면, 그 수치는 어떤 연구에 근거하고 있습니까?
(4) 표지의 년수 이외에 당신이 고려하는 다른 기준이 있습니까?

49개의 주 중에서 27개 주에서 응답하여 응답률은 55%였음. 27개 주 중에서 13개 주(델라웨어, 인디애나, 켄터키, 루이지애나, 메인, 미시간, 미시시피, 뉴욕, 오하이오, 사우스 다코타, 버몬트, 버지니아, 위스콘신)는 그들의 표지 관리/교체 정책에서 예측된 수명 방법을 사용하고 있음. 예측된 수명 방법을 사용하고 있는 주 가운데 5개 주(인디애나, 미시시피, 뉴욕, 오하이오, 위스콘신)는 특정 회랑의 교체 주기를 똑같이 맞추기 위해 이 방법과 전체 교체 방법을 혼용하고 있음.

대부분의 주는 예측된 표지의 수명에 대한 근거로 이전의 경험과 이전에 발간된 연구보고서를 사용하고 있음. 그러나, 일부 주는 자체적인 연구를 수행하였거나 계획하고 있음.

- 인디애나 주: 인디애나 교통부(Indiana Department of Transportation, INDOT)는 일반적으로 예측된 표지 수명 방법을 사용하지만 다른 방법을 혼용하여 사용하기도 함. 그러나 이들은 특정 회랑에 있는 표지를 똑같은 주기로 교체하려고 함. 이들은 타입 III 이상의 표지 쉬팅에 대해 18년의 예측된 수명을 설정하기 위한 현장 연구를 수행하였음. 이들의 현장 연구는 여러 다른 방향의 여러 다른 색상의 표지를 조사하였음. 이들의 연구에 의하면, 타입 III 쉬팅은 18년에도 MUTCD 최소기준을 상회하였음. INDOT는 타입 I 쉬팅을 퇴출시키고 2년 전부터 최소 타입 IV 쉬팅으로 전환하고 있음. 타입 IV 쉬팅에 대한 데이타는 현재 제한적이지만, 타입 III 쉬팅도 퇴출됨에 따라 예측된 표지 수명을 18년으로 연장할 것임.

- 버몬트 주: 버몬트 교통부는 여러 방법을 혼용하고 있음. 20 평방 피트 이하의 소규모 표지에 대해, 이들은 자체적으로 수행한 연구에 근거하여 15년의 예측된 표지 수명을 사용하고 있음. 대규모 표지에 대해서는, 교체 주기를 결정하기 위해 통제군을 사용하는 것을 고려하고 있음. 현재 이들은 이 임무를 완수하기 위한 방법과 구체적인 내용을 최종적으로 결정하기 않았음.

- 버지니아 주: 버지니아 교통부(Virginia Department of Transportation, VDOT)는 풍화를 가속화한 후 교통부 내에서 쉬팅의 표본을 평가하고 있음. VDOT는 예측된 표지 수명 방법과 시각적 야간 검사를 혼용하고 있음. VDOT는 제조사의 보증기간을 따르는 것이 표지의 이른 교체로 이어진다고 믿어서, 예측된 수명을 15년으로 잡고 있음. 이들은 쉬팅 재료의 역반사도 수명을 파악하기 위해 표본추출을 통한 자체적 시험 및 검증을 고려하고 있음.

- 위스콘신 주: 위스콘신 교통부(Wisconsin Department of Transportation, WisDOT)는 예측된 표지 수명 방법과 전체 교체 방법을 혼용하고 있음. 전체 교체 방법은 도로의 건설/개선 프로젝트에서 사용됨. 예측된 표지 수명 방법에 있어서, WisDOT는 타입 III 쉬팅을 사용한 그들의 경험에 근거하여 12년의 교체 주기를 사용하고 있음. 그들의 정책을 보다 객관화하기 위해, WisDOT는 통제군 표지 시험장을 구축하였음. 이러한 표지 시험장의 목적은 그들의 교체 기준에 대한 근거를 마련하는 것임.

- 오하이오 주/ 오클라호마 주: 오하이오 교통부(Ohio Department of Transportation, ODOT)는 자체 연구를 수행하지 않았지만, 그들의 교체 주기에 대한 근거로써 오클라호마 교통부에 의해 수행된 연구를 사용하였음. ODOT는 현재 전체 교체 방법을 사용하고 있음. 이들은 ASTM D 4956 타입 III 쉬팅과 그 이상을 사용하고 15년의 교체 주기를 사용하고 있음.
 

쉬팅의 각 색상에 대한 데이타 수집 결과는 아래의 표와 같음:

<표 1> 데이타 수집에 대한 요약

색상	표본 크기	평균 년수	평균 R	최소 R	불합격 비율(%)
노란색	441	14.5	230	50	0
흰색	368	13.9	313	50	4.8
빨간색	185	13.5	39/328	7/35	3.8
초록색	13	15.9	58/316	15/120	0
전체	1,007	14.1	N/A	2.8	2.8

주: R = 역반사도 (cd/lx/m2)

원 데이타와 통계적 분석에 근거할 때, 표지 쉬팅의 역반사도가 최소 기준보다, 그리고 제조사의 보증 기간보다 잘 작동하고 있음을 알 수 있음. 년수와 역반사도 사이에 직접적인 상관관계를 찾지는 못했지만, 원 데이타는 노란색, 흰색 및 빨간색 표지에 대해서 예측된 표지 수명을 15년으로 제안함. 초록색 표지에 대한 제한적인 데이타에도 불구하고, 연구진은 초록색 표지에 대해서도 15년의 예측된 표지 수명을 제안함. 단순한 통계 분석을 사용하여, 연구진은 16 - 18년 사이의 모든 색상의 표지가 최소 역반사도를 계속해서 상회할 확률이 높다고 판단함.