R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201919TLRP-B079261-06 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 도로기술연구 | |||||
| 연구과제명 | 온실가스 배출 최소화를 위한 친환경 포장도로 연구 | |||||
| 총 연구기간 | 2014-07-21 ~ 2019-08-20 | |||||
| 연구책임자 | 권수안 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
10명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
50명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 454,000,000 원 기업 : 242,610,000 원 계 : 696,610,000 원 |
총연구비 | 정부 : 14,352,000,000 원 기업 : 5,914,486,700 원 계 : 20,266,486,700 원 |
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| 연구기관명 | 한국건설기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-B552989-000319-01 | |||||
| ISBN | 979-11-87770-83-1[95530] | |||||
| 주요 내용 |
- 전세계적으로 지구온난화 문제를 해결하기 위하여 온실가스 감축방안을 마련하여 추진하고 있으며, 특히 우리나라는 OECD 국가 중 세계 9위의 온실가스 배출국으로 2005년 기준의 4% 감축목표를 갖고 있음. - 국내 건설산업의 규모는 GDP 대비 17%인 117조 달하며, 이중 38% 정도가 건설 재료 및 자재가 차지하는 비율이며, 이들 재료를 생산하기 위해 대부분 화석연료를 사용하고 있어 CO2 발생량이 매우 많음. - 도로 산업에 있어서는 대표적인 재료로서 아스팔트, 시멘트 콘크리트 등이 주로 사용되고 있으며, 이들 재료를 생산하는데 있어 다량의 CO2가 발생되며, 도로 포장의 유지보수 공사 시 차량 지체에 따른 CO2가 대량으로 발생하고 있음. - 본 연구에서는 크게 아스팔트 콘크리트 포장 분야와 시멘트 콘크리트 포장 분야로 나누어서, CO2 발생을 최소화하고, 공사 비용의 절감을 위해 재활용 재료를 활성화하기 위한 공법 개발을 주된 목적으로 하였음. [최종목표] □ 1세부(친환경 저비용 에코 아스팔트 도로포장 기술) 1) 환경친화형 중온 현장 표층 재활용 포장 공법 개발 - 순환자원의 극대화와 석유에너지 및 온실가스 배출량을 최소화하는 친환경 아스팔트 콘크리트 포장 공법의 개선 개발 - 노후한 아스팔트 콘크리트 포장으로부터 친환경적으로 순환골재를 100% 현장에서 재활용 할 수 있는 중온형 현장 표층 재활용 포장 연속 시공 장비 및 중온형 현장 재생 첨가제 개발 2) 저비용 상온 재활용 아스팔트 포장 공법 개발 - 일반 아스팔트 포장 수준의 양생시간 및 성능을 확보, 20% 이상 비용절감이 가능한 폐아스콘 80% 혼입 기층용 상온 재활용 아스팔트 및 폐아스콘 40% 혼입 표층용 상온 재활용 아스팔트 재료 및 생산 시스템 개발 3) 긴급 도로보수용 상온 현장 재활용 유지보수 공법 개발 - 폐아스콘을 골재로 활용한 긴급도로 보수 혼합물을 개발하고 이를 시공하는 전문 장비를 개발 - 상온 재생 혼합물에 대한 물성 시험을 통해 생산 및 품질 관리의 제도적 기준 마련 4) 저비용 고성능 중온 박층 덧씌우기 포장 공법 개발 - 아스팔트 순환골재와 슬래그 골재를 70% 이상 사용, 가열 아스팔트 콘크리트 포장 대비 20% 비용절감, 포장두께 2.5cm이하를 목표로 하는 박층 중온 재활용 아스팔트 덧씌우기 포장 공법 개발 □ 2세부 :친환경 저비용 에코 콘크리트 도로포장 기술 1) 저비용 롤러전압다짐 콘크리트 포장 공법 개발 - 콘크리트 포장의 구조적/기능적 성능을 확보하고 동시에 단위 시멘트 사용량을 줄여 CO2 발생을 저감시키는 저비용 고내구성 콘크리트 포장 개발 - 롤러전압다짐콘크리트 포장 공법의 적용 구간을 저속구간, 고속구간 및 중하중 포장 구간으로 세분화하여, 1)저비용 롤러전압다짐 콘크리트의 최적 배합 및 다짐 기법 제시, 2) 장비 및 시공기술 개발, 3) 최적 설계기술 개발, 4) 현장 적용성 평가 및 실용화 방안 확보, 5) 설계 시공 및 품질관리 기준 제시 등을 포함한 실용화 기술 개발 2) 경량기포 레미콘을 이용한 2층콘크리트 포장 및 굴착복구 공법 개발 - 2층 콘크리트 포장에서 하부층은 보통 콘크리트로 타설하고 상부층의 경우 기존 콘크리트포장 대비 30%이상의 내구성 증진 및 저소음 효과를 볼 수 있는 포장기법을 개발 - 굴착복구공사에서 빠른 공사 진행을 위해 3~6시간 안에 교통개방강도(작업진행강도)를 확보할 수 있고, 하부 공동(void)에 의한 포장체 처짐을 방지하기 위해 콘크리트의 수축을 최소화하여 균열을 억제할 수 있는 기법 개발 - 2층 콘크리트 포장에서 하부층과 상부층을 동시에 포설이 가능한 일체형 2층 포장장비 시스템 구축하여 1일 시공량 300m(2개 차로 기준)이상 가능한 포장공법을 개발 3) 포졸란계 산업부산물을 활용한 고내구성 콘크리트 포장 공법 개발 - 친환경/저비용 포졸란계 산업부산물을 적용하여 기존 콘크리트 포장 대비 시멘트량 30% 절감, 내구성 30% 향상, 포장수명 30년을 목표로 하는 고내구성 콘크리트 포장 공법을 개발함으로써 도로포장의 공용연수 연장 및 유지관리 비용절감을 동시에 만족하는 장수명 콘크리트 포장체 개발 [연구내용 및 범위] □ 1세부(친환경 저비용 에코 아스팔트 도로포장 기술) 1) 환경친화형 중온 현장 표층 재활용 포장 공법 개발 - 아스팔트 순환골재를 100% 현장 재활용하는데 필요한 중온형 현장 표층 재활용 첨가제 개발 - 노후된 아스팔트 콘크리트 포장을 신속하게 현장 재활용 시공할 수 있는 연속 시공 장비 개발 - 중온형 현장 표층 재활용 첨가제와 시공 장비를 시범운영하여 시험포장을 실시 후 공용성 평가 2) 저비용 상온 재활용 아스팔트 포장 공법 개발 - 조기양생 및 강도발현이 가능한 상온 재활용 아스팔트 혼합물용 무기질 첨가제 및 재생 고무 개질 유화아스팔트 개발 - 재생 고무 개질 유화아스팔트 제조설비를 포함한 상온 재활용 아스팔트 혼합물 생산설비 개발 - 폐아스콘 40% 혼입한 표층용 및 80% 혼입한 기층용 상온 재활용 아스팔트 배합설계 및 품질관리 지침 개발 3) 긴급 도로보수용 상온 현장 재활용 유지보수 공법 개발 - 폐아스콘 순환골재를 사용하여 도로보수용 상온 아스팔트 혼합물(KS F 2369) 기준을 만족하는 혼합물을 만들기 위한 속경성 유화아스팔트 개발 - 배합설계에 따라 재료들을 혼합하고 포설, 시공하는 긴급 도로보수용 장비 개발 - 폐아스콘 상온 재생 혼합물의 생산 및 품질에 관한 제도적 기준 마련 4) 저비용 고성능 중온 박층 덧씌우기 포장 공법 개발 - 재활용 재료의 기초물성 평가 및 중온 아스팔트 바인더 설계 - 중온 재활용 아스팔트 배합설계 및 생산 기술 개발 - 박층 중온 재활용 아스팔트 시공시스템 개발 - 시험 시공 및 경제성 분석 - 공용성 평가 및 시공지침 작성 □ 2세부 :친환경 저비용 에코 콘크리트 도로포장 기술 1) 저비용 롤러전압다짐 콘크리트 포장 공법 개발 - 롤러 전압다짐 콘크리트 포장의 최적 배합 및 다짐 설계 - 롤러 전압다짐 콘크리트 포장의 다양한 포장의 설계 및 공용성 평가 - 롤러 전압다짐 콘크리트 포장의 장비개발 및 현장적용성 연구 - 롤러 전압다짐 콘크리트 포장 공법 개발 및 설계, 시공 및 품질관리 기준 제시 2) 경량기포 레미콘을 이용한 2층콘크리트 포장 및 굴착복구 공법 개발 - 연구동향 분석 및 경량기포 레미콘을 이용한 2층 콘크리트포장 재료 개발 - 경량기포 레미콘을 이용한 2층 콘크리트포장 공법 및 속경성 굴착복구 재료 개발 - 경량기포 레미콘을 이용한 2층 콘크리트포장 현장적용시공 및 속경성 굴착복구공법 개발 - 경량기포 레미콘을 이용한 2층 콘크리트포장 추적조사 및 속경성 굴착복구공법 현장시공 - 추적조사 및 품질관리/시공관리 기준(안) 작성 3) 포졸란계 산업부산물을 활용한 고내구성 콘크리트 포장 공법 개발 - 연구동향 분석/문헌고찰 및 고내구성 포졸란 재료 개발 - 원재료 고도화 기술 개발 및 콘크리트 포장의 최적 배합설계 및 열화원인별 내구성 평가 - 콘크리트 포장의 내구수명 향상 원천기술 개발 및 고내구성 콘크리트의 생애주기비용 분석 연구 - 내구성 저하요인에 대응하는 토탈 보수시스템 개발 및 고내구성 콘크리트 포장의 생산 및 현장 적용성 연구 - 고내구성 콘크리트 포장의 생산/시공/품질관리 지침(안) 작성 및 실용화 방안 연구 |
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| 색인어 | 한글 | 아스팔트 순환골재 | 중온 재생 아스팔트 | 상온 재생 아스팔트 | 롤러전압 | 경량기포 |
| 영문 | Reclaimed Asphalt Pavement(RAP) | Warm Recycling Asphalt | Cold Recycling Asphalt | Roller Compaction | Autoclaved Kightweight | |
| 최종보고서 | 00. 온실가스 배출 최소화를 위한 친환경 포장도로 연구 최종보고서_발간용.pdf | |||||