“도로수명 늘고 유지보수 비용 줄어 국가예산 절감에 기여”
현재 일반 아스팔트 도로포장에 섞어 시공되는 것에 비해 훨씬 도로수명이 길고 내구성이 강하기 때문이다.
국내에서는 폐아스콘을 재활용하거나 탄소 배출이 없는 포장기법만이 부각되는 반면 정작 아스팔트 포장에 포함되는 재료에는 무관심이다.
이들 아스팔트 포장의 재료에도 한 가지 공통점이 있다.
일반적으로 아스팔트 포장시 셀룰로오스 섬유와 혼합된 골재를 많이 사용한다는 것이다.
하지만 이 같은 혼합재료는 아스팔트 콘크리트 포장의 조기파손, 유지보수비 증가 등 많은 문제점을 유발하고 있다.
한국건설기술연구원 유병준 도로연구실 연구위원은 일반 아스팔트 포장에 비해 훨씬 수명이 길고 내구성이 강한 친환경적인 아스팔트 포장 재료를 개발, 기술이전을 준비중이다.
현재 국내 아스팔트 콘크리트 포장은 미국 AASHTO 가열 아스팔트 포장 단면설계의 교통량 또는 축하중 기준을 적용하고 있다.
이는 실제 도로를 운행하는 교통량과 축하중을 감안할 때 매우 과소평가 된 상태다.
이로 인해 아스팔트의 조기균열, 포트홀, 소성변형 등이 발생되고 있다.
그런데 유 연구위원이 개발한 ‘폐플라스틱을 재활용한 아스팔트 포장재료 기술’은 일반아스팔트 수명(6.8년)에 비해 약 1.5배나 길고, 내구성도 기존보다 약 2.5배나 강해진 새 기술이다.
그 핵심은 폐플라스틱(PET 공병)으로부터 재생 과립(작은 알갱이 가루)을 만든 후 이것으로부터 폐플라스틱 섬유를 뽑아내 포장에 섞은 것이다.
국내외 각국 도로포장 연구진은 가열아스팔트 혼합물의 인장 또는 전단강도 개선을 위해 보다 경제적이며 공학적으로 실현가능한 공법 및 재료 등을 위해 연구를 수행하고 있다.
하지만 현재까지 고분자 합성섬유를 활용한 가열아스팔트 혼합물에 대한 연구와 결과는 아직 실험실 수준에 그치고 있을 뿐이었다.
도로학회에서도 PET를 혼입한 가열아스팔트 혼합물의 일반 혼합물에 비해 우수한 인성 및 피로파괴 거동특성, 시험포장 결과가 발표된 바는 있다.
유 연구위원은 2009년 해법을 찾았다.
모두가 한정된 연구와 실험을 실시할 때, 온도와 교통량 등을 반영한 재료선정, 구조해석 및 공용성능 평가 등을 통해 ‘PET 섬유보강 아스팔트 포장재료’를 개발한 것이다.
하지만 기존 아스팔트 도로포장의 수명증대와 조기균열 등을 해소하는 연구는 쉽지 않았다.
유 연구위원은 “일반 아스콘 포장시 시공의 편리성, 비용절감과 사업성 등이 수반돼야 하는 어려움이 있었어요. 더군다나 해마다 도로포장 보수비용이 늘어가며 불필요한 예산이 낭비되고 있더군요. 그래서 원천적인 문제가 무엇일까 고민했죠.” 그런 고민 끝에 나온 연구 성과물이 ‘PET를 재활용한 아스팔트 포장재료’인 것이다.
유 연구위원은 그러나 “미국의 도로포장 설계방법에서 탈피해 국내 도로현황과 외부조건 등이 반영된 설계방법을 국내 기술로 개발하는데 박차를 가해야 한다”고 말한다.
재생 플라스틱 보강 특수 아스팔트 및 콘크리트 도로포장 재료선정, 해석, 설계 및 수명평가 절차 등을 일원화한 ‘다기능 복합도로포장 시스템’의 한 부분이기 때문이다.
그는 “이번에 개발된 폐플라스틱 섬유보강 아스팔트 포장재료가 생산되면 도로수명이 길어져 잦은 도로보수 공사 때 발생하는 자동차 정체로 인한 탄소가스의 발생량과 물류비 손실을 줄일 수 있다”며 “특히 도로유지 보수비용이 크게 줄여 국가예산을 절감시킬 수 있게 된다”고 말했다.
