투수성 포장은 항상 외부 환경에 노출되어 있기 때문에 공극막힘 현상이 발생하여 공용 단기간 내에 포장이 불투수화 되는 등 투수기능을 제대로 확보하지 못 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 투수성 블록포장의 투수성능 지속성 평가를 위한 시험 장비를 개발하기 위해 도로상 분진 오염물을 수집한 후 오염물량과 공용년수의 상관관계를 분석하였다. 또한, 개발된 투수성능 지속성 평가 장비의 효과를 분석하기 위하여 오염물 투입량, 진동수 및 진동시간에 따른 각각의 투수계수를 측정하여 상관관계를 연구하였다. 실제 현장에 시공된 투수블록의 투수성능 지속성과 개발된 시험장비로 예측된 결과 값을 비교·평가해 보았으며, 투수성능 지속성 평가 시험장비 및 시험방법을 정책적으로 도입한 서울시의 사례를 분석하여 제도도입 효과 및 투수계수 상관관계를 연구하였다.
일련의 연구들을 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다.
(1) 실제 도로상(서울시 은평구 간선도로)에서 발생되는 오염물 중 가장 많은 양을 차지하는 오염물은 약 0.6?0.355 mm의 입경을 갖는 모래 및 분진들로 나타났다. 수집되는 오염물의 양이 일평균 332 mg/㎡/day으로 매일 비슷한 것으로 조사되었다.
(2) 시간경과에 따라 투수성 포장의 투수성능이 얼마나 줄어드는지를 측정하기 위해 투수평가시험 장비를 개발하였다. 개발된 장비는 실제 도로를 주행하는 차량에서 발생되는 진동을 모사하기 위해 투수평가장비에 진동모터를 설치하였으며, 한 방향으로 오염물이 쏠리어 투수포장재의 불균일한 공극막힘 현상을 방지하기 위해 서로 다른 방향으로 두 개의 진동모터를 설치하였다. 또한, 강우로 인한 빗물의 흐름으로 오염물이 공극 속으로 쓸려 들어가는 현상을 모사하기 위해, 진동을 하면서 일정량의 물을 부어 오염물이 공극막힘을 유도할 수 있도록 시험 장비를 고안하였다.
(3) 개발된 장비의 시험방법을 일반화·정량화 시키고, 장비의 효과 분석을 위해 진동모터의 진동수, 진동시간을 달리하여 시험한 결과, 진동시간 60 sec, 진동수 60 Hz 로 설정하였을 때, 공극막힘이 극대화되는 것으로 나타났다. 진동수는 증가할수록 공극막힘 유발이 극대화 되어 투수계수가 감소되었지만, 진동시간은 60 sec 까지는 투수계수가 감소되다가 90 sec 에서는 오히려 증가되는 현상이 발견되었다. 이러한 결과는 진동시간이 길어지면 오염물의 입자가 튕겨서 공극막힘 현상을 완화시키는 역할을 하는 것으로 판단된다. 또한, 오염물과 물을 한꺼번에 투입하면서 동시에 진동을 가하는 방법이 공극을 가장 효과적으로 막는 것으로 나타났다.
(4) 오염물량에 따라 투수블록의 투수계수가 어떻게 달라지는지 분석하기 위해 공용년도에 따른 투수계수의 상관관계를 분석한 결과, 비교적 높은 상관관계(R2=0.79)를 보였다. 1년 오염물에서는 초기 투수계수에 비해 약 13% 감소되고, 2년 오염물에서는 급격히 56% 까지 떨어진 것을 확인할 수 있다. 5?9년 오염물 시험결과는 비슷한 투수성능을 나타났으며 초기 침투능에 비해 약 67%까지 떨어졌다. 따라서 투수성 포장재의 투수평가시험에 사용되는 오염물 투입량을 5년으로 표준화하였다.
(5) 현장에서 투수블록을 시공하여 6개월간 투수성능을 모니터링 한 결과와 투수평가시험 장비로 시험한 결과(공용년도에 따른 투수계수 상관관계식)를 비교해 본 결과, 실내 시험에서 측정한 공용기간에 따른 투수계수 저감 모델과 실제 현장에서 계측한 투수계수 변화 추이가 큰 차이가 있었다. 이러한 격차는 표준 오염물과 현장에서 발생된 오염물의 입도, 중량, 기타 특성(점도 등)의 차이에서 비롯되거나, 차도에서 발생되는 오염물이 보도보다 더 많아 공극막힘을 더 촉진시킬 것이라는 가설이 잘 못 된 것으로 판단된다. 또한, 시험시공 현장에 반입된 재료의 오염전 투수계수와 시공 직후의 투수계수 결과 값을 회귀분석한 결과 상관관계(R2= 0.89)가 매우 높은 것으로 나타났으며, 시공 직후 투수계수는 오염전 투수계수보다 평균 30%(최대 46%, 최소 20%) 감소된 것으로 나타났다. 이러한 결과는 블록과 블록 사이에 충진되는 줄눈모래 중 미세 입자가 시공 중에 투수블록의 공극을 막았기 때문인 것으로 판단된다.
(6) 투수평가시험 장비 및 시험방법을 정책적으로 도입한 서울시 사례를 통해 투수평가시험 제도를 시행 전·후로 비교·분석한 결과, 제도시행 이전 보다 투수계수가 4?6배 향상되었으며, 휨강도는 거의 차이가 없는 것을 확인하였다. 또한, 투수평가시험을 의뢰한 92종의 투수블록 시료에 대한 오염 전·후 투수계수의 정규성 검정 실시결과, 오염 전·후 투수계수 값이 모두 정규분포를 따르는 것으로 나타났으며, 오염 전·후 투수계수 감소율은 평균 52 %인 것으로 분석되었다. 오염 후의 투수계수(Y)와 오염전의 투수계수(X)의 관계식(Y=0.705X?0.148)을 도출하였으며 상관관계(R2=0.93)가 매우 높은 것으로 분석되었다.

Permeable block paving often does not assure its durability in a short term due to clogging because it is continuously exposed to external environment. This dissertation analyzes the relationship between amount of contaminants on the road and a performance period and develops the test equipment to evaluate the durability of permeable block pavement. In addition, each permeability parameter was evaluated in terms of the amount of contaminants, frequency and duration of vibration, and their correlations were examined to analyze the effectiveness of developed test equipment for the purpose of evaluating a durability in terms of permeability. The permeability of in-place permeable block pavement was measured in the field using the developed test equipment for Seoul Municipality who introduced permeable block pavement as their policy.
Upon the completion of the study, the following conclusions was derived.
(1) Most contaminants generated from the roads (main road in Eunpyeong-gu, Seoul) are composed of the particles with a diameter of 0.6 - 0.355 mm in the sand and dust.
(2) The test equipment was developed to measure the reduction in the water permeability over time. To simulate the vibration from a vehicle on the road, a vibration motor was mounted on the equipment and two motors were mounted in two different directions to assure the balanced clogging. To simulate the situation where contaminants flow into the pore caused by a heavy rainfall, the equipment was designed to induce clogging through pouring certain amount of water along with vibration
(3) Clogging was peaked in the condition of vibration with a duration of 60 sec and a frequency of 60 Hz. As the vibration frequency increased, the clogging increased (decreased a permeability parameter). However, a permeability parameter continuously decreased until 60 sec but increased at a duration of 90 sec. Therefore, it can be postulated that a long vibration time may cause a less clogging due to the bouncing of contaminants. Furthermore, it was found that more pores were blocked when the contaminants and water were inserted at the same time with vibration.
(4) The correlation between the permeability of permeable block paving and the amount of contaminants was significant with R2 value of 0.79. The permeability decreased by 13% in one year and up to 56% in 2 years of contaminants. The permeability remain at 67% between 5 and 9 years. Therefore, a duration of 5 years was adopted as a standard duration for the contaminants.
(5) The permeability was monitored in the field where the permeable blocks were used for 6 months and it was compared against the result from the developed test equipment. It was discovered that there was a large discrepancy between the in-place permeability and the test result. It is suspected that a large difference might have been caused by different particle-size, weight, viscosity and other characteristics between standard contaminants and actual contaminants on the road. A high correlation (R2=0.89) between permeability of materials before and after construction was found and the permeability after construction decreased on the average of 30% (max 46%, min 20%) than one before construction.
(6) Through a case study for Seoul Municipality who introduced the test equipment and the method for evaluation of long-term permeability, the permeability before and after policy were compared and it was found that the permeability increased by 4 to 6 times after introduction of the policy. The normality test was also carried out for permeability before and after contaminants for 92 types of permeable block paving and the permeability before and after contaminants followed standard value and the reduction rate was 52%. Therefore, an equation(Y=0.705X?0.148) that was developed between a permeability after contaminant(Y) and a permeability before contaminant(X) exhibited a high correlation(R2=0.93).