영국에서 고속도로 기관(Highways Agency, HA)의 네트워크 중 대략 3.5 %가 콘크리트 표면층을 가지고 있음. 이러한 콘크리트 도로포장의 상당수는 30년 넘게 서비스를 제공해 왔으며, 콘크리트의 골재 연마(polishing)와 함께 표면 질감의 손실을 경험하고 있음. 이는 낮은 마찰력 특성을 가진 미끄러지는 표면으로 이어질 수 있음. 지난 10년 간 대중적인 처리방법은 균열에 대한 역청 물질의 오버레이(overlay, 덧씌움)였음. 이는 비용이 많이 드는 처리임.

이 보고서에서 상세하게 다루어지는 연구는 1998년의 영국 교통연구소(Transport Research Laboratory, TRL) 보고서 298(Roe & Hartshorne, 1998)과 299(Roe & Hartshorne, 1998)에서 수행된 연구의 연장선 상에 있음. 그 연구는 낮은 속도에서의 미끄럼 저항력과 도로의 질감 특성을 복원하기 위한 여러 기계적 질감 재처리 기법들(mechanical re-texturing techniques)의 효과성을 평가하였음. 1998년의 연구들은 주로 아스팔트 도로에 대한 영향을 평가하였음.

그러나, 그 연구는 콘크리트 도로가 일부만 분석되었고 높은 속도의 마찰력에 대한 영향은 고려되지 않았다는 점에서 한계를 가졌음. 최근 질감 재처리 기법들이 콘크리트 도로에 더 폭넓게 적용되고, 장비는 고속에서의 마찰력 측정을 가능케 하고 있음.

다음의 장에서는 1998년에 얻어진 지식에 근거하여, 표면 특성의 관점에서 콘크리트 포장의 질감 재처리에 대한 가능 방안을 요약함. 제 2장은 도로 표면의 상태에 대한 모니터링 기법에 대한 정보를 제공함. 제 3장에서는, 잠재적 이슈(예를 들어, HA 네트워크에 대한 콘크리트의 양)의 범위, 서비스 중인 콘크리트 표면 처리의 현재 상태가 제시됨. 영국에서 다양한 도로의 표면처리에 대한 질감 깊이의 요구사항에 대한 간략한 검토가 수행되었는데, 이는 영국의 정책에 대한 변화를 위한 증거가 존재하는지 결정하기 위한 것으로 이 내용은 제 4장에서 요약되어 있음. 제 5장과 6장은 여러 질감 재처리 기법들에 대하여 가용한 정보를 수집 분석하였고, 정보의 부족(특히, 소음과 고속 마찰력 성능에 대한 지식)을 채우기 위한 노력을 서술하였음.

이 연구의 핵심적인 목적은 고속도로 기술자들에 의해 시행될 수 있는 질감 재처리 기법들의 사용에 대한 조언을 제공하는 것이고, 그러한 조언은 마지막 장에서 정리되어 있음.
 

이 장은 이 연구를 통해 얻어진 정보를 정리하고 질감 재처리 기법의 더 폭넓은 사용을 위한 실제적 함의를 논의함.
 

한계치(thresholds)가 합리적으로 조정될 수 있는지를 확인하기 위해서 현재 영국의 질감 한계치와 관련 문헌에 대한 검토가 수행되었음.

다른 연구에서 주어진 질감 한계치와 비교할 때, 현재 영국의 TRACS 한계치와, 분류 3(보통의 열화)과 분류 4(심각한 열화) 사이의 한계치(0.4 mm SMTD)는 잘 작동하고 있음.

이러한 검토의 두 번째 목적은 특정 한계치가 콘크리트 표면에 적용될 수 있는지 평가하는 것이었음. 콘크리트 질감 한계치를 한 방향 또는 다른 식으로 수정하는 것을 지원하는 충분한 증거가 존재하지 않았음. 그러나, 표면이 적절한 고속 마찰력 성능을 제공할 수 있다면 TRACS 분류 3과 4 사이에 있는 표면이 사용될 수 있도록 하는 방법을 확대하는 것이 적절할 수 있음. 낮은 교통사고율을 가진 낮은 질감의 도로가 고속 질감에서 어떤 변화도 보이지 않는다면, 낮은 질감 한계치를 가지고 있더라도 사고 위험은 상대적으로 낮게 유지되어야 하는 것이 논리적임.
 

저속 미끄럼 저항력(low speed skid resistance)과 고속 마찰력(high speed friction) 정보는 각각의 질감 재처리 기법에 대해 수집되었음.

일반적으로, 저속 미끄럼 저항력에 대한 평균값은 질감 재처리의 결과로 개선되었음. 미세 밀링(fine milling)과 길이방향 다이아몬드 그라인딩(longitudinal diamond grinding, LDG)로 처리된 표면에서는 일부 흥미로운 변동성이 발견되었음. 일부 지역에서 미끄럼 저항력은 크게 떨어졌고, 일부 사례에서는 연구실에서 가정된 수준의 35% 이하였음. 상세한 설명은 TRL 보고서 PPR 607(Sanders, Wayman, Dunford & Viner, 2012)과 PPR 676(Sanders, Dunford & Viner, 2013)에서 찾아볼 수 있음. 미세 밀링과 LDG 처리 모두 프로파일된 원형 드럼(profiled cylindrical drum)을 사용함. 미끄럼 저항력의 감소는 표면의 거대 질감(megatexture)의 국소적 변동성으로 인해 질감 재처리 드럼의 아래로 들어간 도로포장의 지역과 관계가 있을 것으로 추정됨. 이러한 현상이 기법의 자연적 제한사항인지 운영자의 경험에서의 미숙함 때문인지를 알려지지 않음.

평균 고속 마찰력의 향상도 질감 재처리의 결과로 얻어졌음. 숏 블래스팅(shot blasting)과 부쉬 해머링(bush hammering) 처리에 있어서, 이러한 개선은 미미했으나, 미세 밀링과 LDG는 보다 큰 개선을 보였음. 고속 마찰력 결과는 지역마다 달랐으나, 일반적으로 관찰된 거동은 고속 마찰력 특성이 일정 시간 동안 개선되었다가 시간에 따라 감소하는 것으로 보인다는 것임. 고속 마찰력의 감소 정도는 표면 처리의 서비스 수명에 영향을 미칠 수 있음.
 

PPR 607 보고서가 작성되던 시점에서 LDG 처리 지역에 측정된 결과에 의하면, 2곳의 지역은 고속 최대 마찰력의 감소를 경험하고 있었음. 이러한 감소가 지속된다면, 마찰력 수준은 서비스를 제공한지 36개월 후에는 통제군보다 떨어지는 것임.

이후의 측정에 의하면, 한 지역은 서비스 후 52개월이 되었을 때 통제군에서 측정된 값과 일관적인 결과를 보였음. 따라서, 36개월이라는 서비스 수명은 주의를 기울일 필요가 있는데, 왜냐 하면 LDG 기법은 적용된 표면에 따라 여러 다른 성능으로 이어질 수 있기 때문임. 모든 가용한 정보를 평가해 볼 때, 36 - 52개월의 서비스 수명 범위가 LDG 기법에 할당될 수 있음.

미세 밀링 처리는 단기 또는 중기적 사용에 적합할 수 있음. 서비스 후 2년까지 측정된 값은 유망하다고 할 수 있지만, 그 후의 정보는 아직 가용하지 않음. 처리된 표면의 고속 마찰력 성능이 처리되지 않은 표면의 성능보다 떨어지는 시점은 대략 36개월로 계산되었음. 그러나, 이러한 값은 한 지역으로부터의 결과를 외삽한 것으로, 새로운 정보가 가용하게 되면 변화에 종속됨. 미세 밀링에 대해 36개월 이하의 서비스 수명을 할당하는 것이 보다 주의깊은 접근방법이라고 할 수 있음.

숏 블라스팅과 부쉬 해머링이 적용된 표면의 성능은 서비스 후 15개월에서 처리되지 않은 표면과 비교할만함. 그 시간 후에는 성능이 떨어지기 시작해서, 이러한 표면에 대해서는 15개월의 서비스 수명을 할당할 필요가 있음.
 

평균 -4.0의 도로표면 영향(Road Surface Influence, RSI)을 가진 소음 결과는, LDG 처리가 원래의 표면보다 훨씬 조용한 표면을 만들어낸다는 것을 보여줌. 미세 밀링 처리는 +2.1의 RSI 값을 보였는데, 이는 홈이 파인 일반적인 콘크리트 표면에서 측정된 값과 비교할만함. 표면의 원상태에 따라 미세 밀링 처리가 소음 생성량을 증가시킬 수 있음. 미세 밀링, 숏 블라스팅과 부쉬 해머링 처리에 대한 RSI 값은 소음 민감 지역에서 이들의 사용이 제한적이어야 함을 보여줌.
 

영국에서는 이 보고서에서 논의된 콘크리트의 질감 재처리 기법의 사용 경험이 아직까지 거의 없음. 이 보고서에서 사용된 정보는 작은 수의 정보원에서 수집되었고, 여러 다른 표면에서 이러한 기법들을 사용한다면 도로포장의 시공에 따라 다른 결과를 만들어낼 수도 있음. 다른 표면에서 이러한 기법의 성능이 알려져 있지 않기 때문에, 도로 사용자들의 안전을 확실히 하기 위해서 미끄럼 저항력, 마찰력 그리고 질감 특성을 모니터링하는 것이 필요함.

이러한 기법들이 더 폭넓게 사용되고 더 많은 정보가 수집됨에 따라, 이러한 기법의 성능에 대한 이해도 증가하여 이러한 기법이 여러 다른 적용사례에 대해 효율적으로 선택될 수 있을 것임.

이 보고서에서 논의된 질감 재처리 기법들은 <표 1>에서 정리되고 비교되어 있음. 이 표는 가용한 최선의 정보에 근거한 것임. 일부 내용은 제한적인 관측수를 가지고 있어서 새로운 정보의 추가에 따라 변화될 수 있음.

<표 1> 질감 재처리 방안에 대한 요약

처리 방안	개요	서비스 수명(월)	절차적 이슈	도로 사용자의 편익과 이슈
LDG	회전 드럼이 표면을 지나가면서 표면에 1-10 mm의 길이방향 홈을 생성	36-52	소음과 폐기물이 발생	마무리된 표면은 매우 평탄하고 조용함. 승차감이 개선됨.
부쉬 해머링	여러 개의 경화 팁 끌을 가진 해머(hardened tip chisel ended hammers)로 도로 표면을 타격	15	소음 발생 및 도로 표면에 대한 손상(미세균열)	처리 전의 소음 수준과 별 차이가 없음.
숏 블라스팅	회전 휠(rotating wheel)에 의한 강철 분사(steel shot)로 도로 표면을 처리	15	먼지 발생과 분사된 입자 처리	처리 전의 소음 수준과 별 차이가 없음.
미세 밀링	회전 드럼이 도로 표면 위를 회전하면서 밀링 헤드가 미세 질감을 형성	< 36	소음 및 폐기물 발생	처리 전보다 소음 수준이 약간 더 높아질 수 있음.