그루빙 (Grooving)

[최현기]

그루빙이란
 

      1960 년대 미 우주항공국에서 항공기 안전을 위하여 처음 개발한 포장의 표면처리 공법으로, 공항 및

      도로 포장면에 입체적인 홈을 형성하여,  타이어 패턴과 같은 효과를 내는 미끄럼방지 도로 안전기술”로

      수막현상 방지 및 배수성 향상에 다른 미끄럼 방지, 결빙억제 및 주행안전성 향상, 소음감소 대책 등을

      위하여 적용 되고 있다.

  그루빙 (Grooving)의 개념

그루빙 (Griooving) 공법이란  도로 및 활주로 포장 표면에  일정한 규격의 홈을 형성하는 공법으로, 다양한  포장면 표면처리  (Pavement - Texturing) 의  한 부분 이다. 국제 그루빙 ＆ 그라인딩 협회 (IGGA, International Grooving  and Grinding  Association) 의 정의에 따르면,  포장면 무늬 (Pavement Texture) 단위 간격의 넓이에 따라 Texturing 과 Grooving 으로 구분 하고 있다.

      즉, 단위 패턴의 폭 (Space)   넓이가  ½  Inch ( 12.7 mm)  이상의 경우를 Grooving 으로 정의하고,  작은 경
      우 Texturing 으로 분류 하였다.  

  그루빙 홈의 역학관계
 

	▼포장면에 형성된 그루빙 홈 속으로 미세하게 타이어의 일부가 삽입되어 접지력 향상과 미끄럼 마찰 증가 효   과를가져 온다.
	▼ 포장면에 형성된 횡방향 또는 종방향 그루빙 홈은 타이어 접지시 순간적인 압력으로 접지면으로부터 효율적     인 배수를 가능하게 하며,  이러한 효과는 트레드 패턴의 마모가 심한 편평한 타이어의 경우에 더욱 현저한     차이를 보인다.      타이어 접지면의 배수효과

적용장소 검토개요

그루빙 공법의 적용 제한

목적별 적용 장소의 선정

1-1. 기존의 노면마찰계수가 낮은 구간              노면이 제공해야 할 최소한의 마찰력은 도로의 기하구조 및 교통조건에 따라 다르게 적용해야 하며,              도로 안전시설 설치 및 관리 지침에서 정하는 기준조건에 맞추어 “최소 마찰계수 기준표”의 기준에              미달하는 구간에 대하여 그루빙을 시공 할 수 있다.         1-2. 배수성 향상이 필요한 구간            1-2-1. 젖은 노면의 사고가 발생 또는 예상되는 구간            1-2-2. 노면배수가 불량하여 우천시 물 튀김 현상이 심한 구간            1-2-3. 우천 종료 후에도 노면이 장시간 습윤한 구간         1-3. 결빙사고 위험 구간            1-3-1. 동계 결빙사고가 발생 또는 우려되는 구간            1-3-2. 제설작업 후 주행차로에 물기가 지속적으로 유입되는 구간            1-3-3. 해무 등으로 인하여 동계 노면결빙이 잦은 해안도로         1-4. 차량 이탈사고 위험성이 높아 접지력 향상이 필요 곡선구간            1-4-1. 고속주행도로 및 교량의 진출입 램프 구간          1-4-2. 선형 연속성이 좋지 않아 위험구간 집입 전/후의 주행속도 차이가 많은 곳           ｜V 85(i) - V 85(i+1)   ｜≥ 20 km/hr 이상인 구간          V 85(i) 는 i 구간에서의 상위 85 백분위수 주행속도,  V 85(i+1) 는 i +1 구간에서의 상위 85 백분위수            주행속도         1-5. 조향성 향상이 요구되는 구간            1-5-1. 산간도로, 터널 입출구, 해안도로, 표고가 높은 교량 및 고가도로            1-5-2. 차선변경의 억제가 필요한 교량구간 및 터널 내부                  1-6. 경사로 등 미끄럼방지 시설이 필요한 구간            1-6-1. 5 % 이상의 내리막 종단 경사 구간이 100 M 이상인 구간            1-6-2. 설계속도 60 km/hr 이상의 도로에서 교차로 또는 횡단보도 앞에서의 제동거리 단축이 요구되는                      구간. 이 경우 중차량의 통행 빈도가 높은 구간은 그루빙 홈의 형상이 쉽게 마모 될 수 있으므로,                      신중하게 분석하여 적용하여야 한다.         1-7. 운전자에게 경각심을 유도할 필요가 있는 구간            1-7-1. 횡단보도 진입전, 학교 앞, 급커브 구간 진입 전, 요금정산소 앞 등            1-7-2. 고속주행 직선구간으로 졸음운전이 우려되는 구간         1-8. 교통소음 감소대책이 필요한 구간            1-8-1. 교통소음 중 고속주행에 따른 소음 감소 대책이 필요한 구간으로, 주택가 등의 저속 주행에 대한                      교통소음 구간에는 효과가 없다.            1-8-2. 콘크리트 포장 도로에서 방음벽 설치만으로 충분한 소음대책이 될 수 없는                      구간 및 미관 또는 운전자의 시야 확보를 위하여 기준치보다 낮은 방음벽                      시공을 해야 하는 경우         1-9. 기 타            1-9-1. 동계 결빙으로 인하여 통행이 불편한 주택가 급경사로            1-9-2. 보행자 도로와 인접하여 우천시 Spray 현상에 따른 보행자 피해가 발생하는  관공서 주변, 주택가,                     도심 및 관광지 등 보행자가 많은 도로            1-9-3. 블레이드 및 자전차 등 어린이 탑승 기구의 고속주행에 따른 위험성이 높은 주택가 경사로            1-9-4. 이륜차 운행제한으로 오토바이 폭주에 대한 대책이 필요한 구간

  장소별 시공사례

  - 국내 시공실적

      인천국제공항, 김포공항 등 국내 전 공항의 활주로 및 관내 위험구간을 비롯하여 고속도로 (남해선, 영동선,

      중앙선, 인천국제공항고속도로 등), 국도 (2 호선, 42 호선, 38 호선 등), 지방도로 (서울,부산, 인천,수원,의왕,       성남 강릉 등) 등  아스팔트 및 콘크리트 포장 구간에 120 만 평방미터 이상의 시공실적을 보이고 있다.

  - 주요 장소별 시공사례

     1) 공항 활주로 : 인천, 김포, 양양, 부산, 제주공항

      
      ▲ 인천국제공항 활주로 건식 그루빙 시공 장면

     2) 교량 구간 : 영종대교, 광안대교, 방화대교, 제 2 남해대교 구간 등 

      

      ▲ 장소 : 인천국제공항고속도로 영종대교 구간

     3) 고속도로 :  인천국제공항고속도로, 영동선, 동해선, 남해선, 중앙선 등 위험구간에 적용 

      

      ▲ 장소 : 인천국제공항고속도로 강변북로 진입램프

     4) 일반 국도 :  국도 2 호선, 국도 42 호선, 국도 38 호선

       

       ▲ 장소 : 국도 2 호선 김해-진해 구간

     5) 기타 장소 : 위험구간 진입 경고, 터널 구간, 공항 관내도로, 골프장 내부 도로 등

       

▲방화대교 강변북로    진출램프 진입 구간

▲부산시 수정산 터널

▲양양국재공항 관내 도로

▲한솔 오크밸리

http://www.groovinginfo.net/

   시공장소의 선정

그루빙 시공은 미끄럼 방지, 곡선도로 이탈사고 방지, 결빙방지, 수막현상 방지,  감속 경고 및 소음대책을 위     한 우수한 기술이다. 다음과 같은 사고다발 구간 및 사고발생 위험구간에 대하여 적절한 규격과 배열의 그루빙     공법을 적용함으로써 교통사고 위험성을 최소화 시킬 수 있다.

단, 아스팔트 포장 도로에 대한 그루빙 공법은 기존의 포장 표면의 일부를 제거하는 형식이므로, 포장면의 상     태가 양호한 구간 (평탄성 저하, 균열 등의 파손이 없는 구간) 에 대하여 포장재료의 특성과 해당 구간의 교통     특성 (하중 및 운행특성) 을 종합적으로 고려하여,  소성변형의 우려가 없는 구간으로 제한하여 적용하여야 한 다.  

        1-1. 기존의 노면마찰계수가 낮은 구간

             노면이 제공해야 할 최소한의 마찰력은 도로의 기하구조 및 교통조건에 따라 다르게 적용해야 하며, 도 로안전시설 설치 및 관리 지침에서 정하는 기준조건에 맞추어 “최소 마찰계수 기준표”의 기준에 미달하는 구간에 대하여 그루빙을 시공 할 수 있다.

        1-2. 배수성 향상이 필요한 구간

           1-2-1. 젖은 노면의 사고가 발생 또는 예상되는 구간

           1-2-2. 노면배수가 불량하여 우천시 물 튀김 현상이 심한 구간

           1-2-3. 우천 종료 후에도 노면이 장시간 습윤한 구간

        1-3. 결빙사고 위험 구간

           1-3-1. 동계 결빙사고가 발생 또는 우려되는 구간

           1-3-2. 제설작업 후 주행차로에 물기가 지속적으로 유입되는 구간

           1-3-3. 해무 등으로 인하여 동계 노면결빙이 잦은 해안도로

        1-4. 차량 이탈사고 위험성이 높아 접지력 향상이 필요 곡선구간

           1-4-1. 고속주행도로 및 교량의 진출입 램프 구간

           1-4-2. 선형 연속성이 좋지 않아 위험구간 집입 전/후의 주행속도 차이가 많은 곳

                    ｜V 85(i) - V 85(i+1)   ｜≥ 20 km/hr 이상인 구간

                     V 85(i) 는 i 구간에서의 상위 85 백분위수 주행속도,  V 85(i+1) 는 i +1 구간

                     에서의 상위 85 백분위수 주행속도

        1-5. 조향성 향상이 요구되는 구간

           1-5-1. 산간도로, 터널 입출구, 해안도로, 표고가 높은 교량 및 고가도로
 

           1-5-2. 차선변경의 억제가 필요한 교량구간 및 터널 내부

        1-6. 경사로 등 미끄럼방지 시설이 필요한 구간

           1-6-1. 5 % 이상의 내리막 종단 경사 구간이 100 M 이상인 구간

           1-6-2. 설계속도 60 km/hr 이상의 도로에서 교차로 또는 횡단보도 앞에서의

                  제동거리 단축이 요구되는 구간.

                  이 경우 중차량의 통행 빈도가 높은 구간은 그루빙 홈의 형상이 쉽게

                  마모 될 수 있으므로, 신중하게 분석하여 적용하여야 한다.

        1-7. 운전자에게 경각심을 유도할 필요가 있는 구간

           1-7-1. 횡단보도 진입전, 학교 앞, 급커브 구간 진입 전, 요금정산소 앞 등
 

           1-7-2. 고속주행 직선구간으로 졸음운전이 우려되는 구간

        1-8. 교통소음 감소대책이 필요한 구간

           1-8-1. 교통소음 중 고속주행에 따른 소음 감소 대책이 필요한 구간으로, 주택가

                  등의 저속 주행에 대한 교통소음 구간에는 효과가 없다.

           1-8-2. 콘크리트 포장 도로에서 방음벽 설치만으로 충분한 소음대책이 될 수 없는

                  구간 및 미관 또는 운전자의 시야 확보를 위하여 기준치보다 낮은 방음벽

                  시공을 해야 하는 경우

        1-9. 기 타

           1-9-1. 동계 결빙으로 인하여 통행이 불편한 주택가 급경사로

           1-9-2. 보행자 도로와 인접하여 우천시 Spray 현상에 따른 보행자 피해가 발생

                     하는  관공서 주변, 주택가, 도심 및 관광지 등 보행자가 많은 도로

           1-9-3. 블레이드 및 자전차 등 어린이 탑승 기구의 고속주행에 따른 위험성이

                     높은 주택가 경사로

           1-9-4. 이륜차 운행제한으로 오토바이 폭주에 대한 대책이 필요한 구간

  시공 패턴의 결정

2-1. 횡방향과 종방향의 적용            2-1-1. 횡방향 그루빙                   ① 제동거리 단축이 필요한 구간                   ② 평면구간 (2 % 미만의 종단경사) 으로, 신속한 노면배수가 필요한 구간                   ③ 운전자에게 감속경고, 졸음운전 방지 등의 환기개선이 필요한 구간            2-1-2. 종방향 그루빙                   ① 조향성 향상과 주행안정성의 향상이 필요한 구간 (곡선구간, 장대교량,                      해안도로 등)                   ② 소음대책이 요구되는 고속 주행구간                   ③ 운전자 시선유도 등으로 직진성 확보가 필요한 구간 2-2.  그루빙의 적용형식                    그루빙의 적용형식은 해당 구간의 노면 전체에 처리하는 전면처리를 원칙으로 하되,                    횡방향 그루빙의 경우  이격식으로 설치하여 운전자에게 경각심을 주는 목적으로                    적용할 수 있으며, 종방향 그루빙의 경우 위험구간 전체 연장에 대하여 차선 전체                    폭에 걸쳐 설치하되,  차로 폭이 3 M 를 초과하는 구간에서 교통량이 적은 도로는                    예산절감을 위하여 차선 중심으로부터  3 M  넓이를 제한하여 시공 할 수도 있다.            2-2-1. 일반적인 직선구간 (기준치 미끄럼마찰계수에 미달되는 구간)                   ① 도로의 기하구조에 따라 결정하되, 횡방향 그루빙으로 미끄럼마찰계수의                       증가 필요 전체 구간에 시공 한다.                   ② 고속주행 지역으로 소음감소의 필요성이 있을 경우, 종방향 그루빙을                       적용 할 수도 있다.              2-2-2. 배수성 향상 및 결빙억제가 필요한 구간                   ① 도로의 기하구조 (종단경사와 횡단경사)에 따라 배수성능의 극대회를                       고려하여 종방향과 횡방향 그루빙을 결정 한다.                   ② 일반적으로 종단경사가 2 % 미만의 도로에 대하여는 횡방향 그루빙을                       설치하고, 2 % 이상의 종단경사 구간에 대하여는 종방향 그루빙과 횡단                       배수를 촉진하기 위한 배수홈을 복합적으로 적용 한다.                     ③ 종단경사가 2 % 미만의 구간인 경우에도 급커브 구간 등 조향성 향상 및                       접지력 향상이 필요한 구간 및 소음대책이 요구되는 구간에는 종방향 그루빙을                       설치하고 종단 경사도에 따라 적절한 간격의 횡단 배수홈을 시공한다.                   ④ 배수홈의 설치는 2-3-1 항의 설계요령에 따라 적용 한다.              2-2-3. 접지력 향상 및 조향성 향상이 요구되는 곡선구간                   ① 전체 위험구간에 대하여 종방향 그루빙을 시공 한다.                   ② 도로의 기하구조에  2-3-1 항의 설계요령에 따라 배수홈을 설치하고, 도로의                       선형 연속성이 좋지 않아 급감속이 요구되는 구간 진입부에는 운전자에게                       경각심을 주기 위하여 횡방향 대폭 그루빙으로 구성 된 감속경고구간을 설치                       할 수 있다.                   ③ 경고구간의 설치는 2-3-2 항의 경고구간 설계요령에 따라 적용 한다.                       위험구간(원곡선 구간) 진입 전 완화구간이 있는 경우와 없는 경우를 구분                       하여 다음과 같이 적용 한다.                     ㅇ 완화구간이 없는 경우                        원곡선 위험구간 진입 전방에 최소한 2.5 초 주행 거리를 두고 경고구간을                        설치하며, 경고구간의 길이는 1 초간의 주행거리로 한다.                     ㅇ 완화구간이 있는 경우                        완화구간과 원곡선 구간을 연결하여 전체 구간에  종방향 그루빙을 적용                        한다.              2-2-4. 제동거리 단축이 필요한 구간                     교차로, 횡단보도, 철도 건널목 등의 접근부에 설치함으로써 주행차량의 급제동시                     해당 위험구간 이전에 충분히 정지 할 수 있도록 미끄럼 마찰계수의 증가를 위한                     횡방향 그루빙을 설치하고, 위험구간 접근부 전방으로 상위 85 % 실제주행속도를                     기준으로 2.5 초 주행거리 이전부터 시작하여  약 1 초간의 주행거리 구간을 경고                     구간으로 설치 한다.                   (1) 경고구간의 설치                      제동구간 전방에 운전자의 주의를 환기시키기 위하여 적용하며 운전자의 인지                      및 반응시간을 고려하여  제동거리 전방 2.5 초의 주행거리 지점부터 시작하여                      1 초간의 경고구간을 횡방향 이격식으로 설치한다.                     (2) 제동구간의 설치                      경고구간 (t= 1 초) 에서 위험을 인지한 운전자가  반응시간 (t = 1.5 초) 을                      거쳐 자동차의 제동행위를 하는 구간이다.                      이 구간의 최소 길이는 도로의 종단 경사율 및 실제 주행속도를 고려하여 지정                      구간 내에서 자동차가 완전하게 정지 할 수 있는 구간이다.                      2-2-5. 내리막 경사 구간                     5 % 이상의 내리막 구배가  100 M 이상인 구간의 전체 길이에 대하여  종방향                     그루빙을 적용하는 것이 좋으며,  최소 구간을 적용하기 위하여는 5 % 이상의                     종단 경사가 시작되는 지점으로부터 약 100 M 내려간 지점에서 내리막 구배가                     끝나는 지점까지 적용 한다.                       이때 도로의 배수효율을 극대화하기 위하여 적절한 간격으로  횡단 배수홈을                     동시에 설치하는 것이 좋다.  ▲ 내리막 경사구간 그루빙 설치 기준               2-2-6. 경고 및 졸음운전 방지 구간                      횡방향 그루빙은 차량의 진동과 소음을 발생시킴으로써 위험구간 진입에 대한                      경고, 졸음운전 방지, 요금 정산소 앞 감속경고 효과 등을 거둘 수 있다.                      일반적인 경고홈의 규격은 횡방향 그루빙 홈의 폭을  1,000 m/m 기준으로 설치                      하며 도로특성 (교통특성, 주변 여건, 포장 특성)을 고려하여,  횡그루빙의                      규격과 배열을 합리적으로 결정하여야 한다.                      운전자에게 경각심을 크게 하기 위하여는 진동에 의헌 운전편의성 저하 및 차량                      내/외부의 소음발생 문제가 발생하므로,  이러한 양면성을 적절하게 고려하여                      경고 홈의 규격과 설치구간의 길이, 배열 등을 결정하여야 한다.                     ① 교통소음에 대한 민원문제 등이 없고 확실한 감속경고 효과가 필요한 경우,                         경고 홈의 폭은 1,000 m/m, 깊이 6~10 m/m 기준으로 설계 한다.                    ② 운전자에게 감속경고 효과를 주면서도 소음 감소가 필요한 경우,                        경고 홈의 폭은 600~800 m/m, 깊이 4~8 m/m 기준으로 설계 한다.                    ③ 운전자에게 주의를 환기시키고 운전편의 및 소음문제를 발생시키지 않는 경우,                        폭 9 m/m, 깊이 6 m/m, 간격 60 m/m 규격의 횡방향 그루빙을 이격식으로 설치                        한다.  이격식 적용시 주행속도에 따라 70 km/hr 이내의 경우 1:3 방식으로                        적용하고, 80 km/hr 이상의 고속주행 도로의 경우 3:6 방식으로 적용 한다.       2-3.  배수홈과 경고구간의 설계             2-3-1. 배수홈의 설계요령                      종방향 그루빙 적용시 도로의 횡단배수 성능이 저하되는 단점이 있으며, 이를                      극복하기 위하여 횡단 배수홈을 적용 한다.                      편구배가 있는 곡선구간으로 도로 측면의 공간이  1 M 이상인 구간에는 구배가                      높은 측면을 따라 측면 배수홈을 시공함으로써 주행 차로로 유입되는 물 흐름을                      차단하며  동계 제설작업 후 차선 밖의 물이 주행차로로 유입되어 형성되는                      이차 결빙에 의한 사고를 미연에 방지 할 수 있다.                      노면배수는 그루빙과 배수홈을 복합설계하여 효과를 극대화 할 수 있으나, 노면                      미끄럼이나 조향성 등과는 무관하게 배수성능 향상만을 위하여는 주행 차로의                      그루빙 시공은 생략하고 측면과 횡단 형태의 적절한 배수홈을 시공하여 효율적인                      배수성 향상과 동계 이차 결빙을 억제 할 수 있다.                      횡단 배수홈은 도로의 횡단경사와 종단경사 및 운전편의를 고려하여 각도 및                      간격을 결정하되, 주행방향에 대하여 40 도 이상의 각도로 시공 한다.                        위 기준에도 불구하고 구조물 구간의 경우 측면 배수구의 위치에 따라 간격을                      결정할 수 있으며, 설치 각도는 운전자 경고효과를 고려하여 90 도 각도까지                      변경할 수 있으나 40 도 이하 각도의 시공은 핸들 조향성 저하의 우려가 있어                      적용을 피하는 것이 좋다.   ▲ 경고구간의 기본 배열              (2) 경고구간 설계 규격                배열 위치 및 설치길이 기준에 따라  주행차로 전폭에 걸쳐 설치한다.                ㅇ 광폭 횡그루빙의 적용

  그루빙 규격의 결정

 
 

    

   

 건식 그루빙 장비

    대부분의 외국 기술은 수냉식 블레이드를 사용하는 “습식” 그루빙 장비이며, 공냉식 블레이드를 사용하는
    “건식”의 경우, 90 년대말 일본에서 처음 개발 되었으나, 집진방식의 문제점으로 시공능률이 매우 낮았다.

    기존 건식 그루빙 장비의 문제점을 개선하여 그루빙 절단분진을 효율적으로 집진하는  싸이클론 전 처리
    후 필터처리 방식의 건식 그루빙 기계장치를 개발하여 특허 인증을 받았으며, 시공 현장에서 우수한 평가
    를 받고 있다.  

特  徵 □ 냉각수가 필요 없는 공냉식으로 청결한     작업환경을 보장합니다. □ 아스팔트 절단분진은 순수하게 회수하여,     재활용 할 수 있습니다. □ 작업반경이 작아 설계규격에 적합한 시공    품질을 보장합니다. □ 단순한 작업공정으로 제한된 시간 내의     작업 (야간)에 유리하며, 냉각수가 없어     동절기 시공이 가능 합니다.

http://www.groovinginfo.net/