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[뉴질랜드] 상온 아스팔트의 환경적 경제적 비용과 이익
조회수2,886 다운로드수0 등록일2010-10-18
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글로벌리포트 정보 - 리포트 구분, 콘텐츠 구분, 출처, 원문 제목, 언어, 국가, 등록일, 발행일, 과학기술 분류, 저자, 전문가칼럼, 키워드, 첨부파일
리포트구분 기술리포트 콘텐츠구분 도시/건축, SOC
출처 NZ Transport Agency
원문제목 Environmental and financial costs and benefits of warm asphalts원문보기
언어 영어 국가 뉴질랜드
등록일 2010-10-18 발행일 2010-06
첨부파일 등록된 첨부파일이 없습니다.

○ 상온 아스팔트는 고온믹스플랜트에서 사용되는 약 160℃보다 더 낮은 온도에서 제조되는 아스팔트로, 적용 기술에 따라 크게 낮아진 온도에서 포장이 가능함. 이 보고서는 현재 상온 아스팔트 기술에 대한 요약서로서 세부 비용, 온도 저하, 에너지 절감 등에 관해 기술하고 있음. 또한, 고온믹서제조방식의 잠재적 환경비용과 이익, 다른 상온 믹스 기술들과 비교 분석하였음.

○ 상온 아스팔트 기술은 아래의 5개 원리 중 최소 한 가지 이상의 원리를 기초로 하는 기술이며, 본 보고서에서는 저점도 바인더를 이용한 방법은 배제함

- 아스팔트 믹싱과정없이 변질

- 고온지역에서 역청의 점도를 줄이는 물질을 첨가

- 역청-골재 상호작용을 통한 변질

- 역청 발포(bitumen foaming)를 위해 제올라이트와 물 첨가

- 저점도 바인터(low viscosity vegetable binder) 이용

○ 고온믹스과정의 연료와 전기 소비에 대한 현재까지 발표된 연구결과들은 역청과 골재를 데우는 필요한 에너지가 아스팔트 생산, 수송, 포장 과정에 필요한 전체 에너지의 44%를 차지하는 것으로 알려지고 있으며, 이는 상온 아스팔트 과정을 도입시 절감될 수 있는 에너지 비율의 상한값에 상당함

○ 상온 유화 아스팔트를 제외하면 계산된 열에너지 소비는 알려진 것보다 적으며, 이 차이는 필연적인 비효율성과 손실 때문으로 분석됨

- 그러나, 우수한 단열, 버너 조정과 습도를 최소로 하기 위한 골재 커버 등을 통하여 효율성을 극대화하여 상당한 에너지 절감할 수 있을 것으로 판단됨

- 전 과정에서의 자료 관측이 불가능하기 때문에 계산된 수치들을 이용하여 처리과정에서 약 20%의 열에너지 절감 효과를 가져올 수 있음

○ 저온 아스팔트 제조과정은 이산화탄소와 기타 유기가스 배출을 줄이므로, 상온아스팔트 과정이 뉴질랜드 전역에 걸쳐 도입된다면 연간 대략 4,700톤의 이산화탄소 배출을 줄이는 효과를 가져올 것으로 기대됨. 저에너지 아스팔트(Low Energy Asphalt, LEA)의 상온 프로세스는 두배 이상의 이산화탄소 배출 저감 효과를 가져올 수 있으나 이 프로세스의 도입은 필요한 플랜트 설치 비용 때문에 아스팔트 제조업자들에게 재정적으로 감당하기 어려움을 줄 수 있음

<상이한 믹스 프로세스에 대한 열에너지 비교>

- 현재 상온믹스 기술의 비용절감의 효과는 동일한 기준의 고온믹스보다 비싼 결과를 초래하고 있음

- 상온믹스 과정으로 생산된 아스팔트는 항습 및 탄력계수가 향상되며, 개선된 상온 및 중온 아스팔트의 작업성은 고압밀도를 가져와 자칫 장기 내구성을 약화시키고, 표면 물 침투성 및 내유동성을 저하시킬 수 있음

- 아스팔트 생명주기는 주위 온도에서 바인더의 강도에 의해 영향을 받을 수 있으며, 낮은 처리 온도로 인한 강도 약화와는 달리 소량의 유기 왁스나 제올라이트의 유기물을 첨가하면 강도가 증가할 수 있음

○ 상온 아스팔트 기술의 주요 장점은

- 열 연료 사용과 이산화탄소 및 온실가스, 유기 물질 방출을 줄이며,

- 운반, 부설, 압축을 위한 여유시간 확보

- 주변의 저온에서도 만족도 높은 포장 가능성

- 작업자 안전성 증대

- 바인더 산화 감소와 압축 개선으로 표면 수명 증가 등이 있음

○ 발생 가능한 상온 아스팔트 기술의 단점으로는

- 플랜트 변형, 특허비용, 첨가제 비용 증가와 표면 스크래치 등 민감성 증가 등이 있음

○ 뉴질랜드에는 Fulton Hogan사와 Downer EDi Works사가 상온아스팔트 믹스를 생산할 수 있는 플랜트 설비를 갖추고 있으며, 에너지 비용 증가로 이 상황이 바뀌겠지만 현재 상황으로는 고온믹스보다 상온 믹스 제조비용이 더 소요되고 있음

- 기술개발단계에서는 기대하기 어렵겠지만, 연료소비 감소로 인한 환경적 이익은 첨가제 비용과 플랜트 변형, 기술의 성숙도 등을 조화롭게 할 필요가 있음

○ 상온 및 중온 믹스의 실험설계 과정은 역시 여전히 개발단계에 있으며, 특히 다음과 같은 사안을 고려할 것을 권고할 수 있음

- LEA 혁신과 무수 화학 첨가 프로세스의 활용

- 품질제어 프로세스와 명세서 개발

- 다양한 기술기반의 장기 포장 성능 정보

○ 현재 지표상으로는 상온 및 중온 믹스가 고온 믹스와 비슷한 성능을 생산할 수 있을 것으로 기대되고 있으며, 지속가능한 품질관리 프로세스를 통해 주 고속도로망에 이러한 기술을 도입할 준비가 되어야 함. 현재 뉴질랜드의 아스팔트 품질 관리는 TNZ M/10: Specification for asphaltic concrete (Transit NZ 2005)에 의해 수행되고 있음. 이 표준에 명시된 믹스 설계 방식은 중온 믹스 기술에 부적합하며, TNZ M/10을 위해 상온 믹스 기술을 위한 상이한 접근방법이 도입되어야 함. 따라서 현재 TNZ P/23 (Transit NZ 2005)과 같은 성능기반 아스팔트 명세의 대체기술 개발이 필요함

○ 아스팔트 제조 산업으로부터의 배출가스 측면에서도 상온 및 중온 기술은 이산화탄소 발생을 줄이는 주요 잠재력을 있으므로, 뉴질랜드 전반에 걸쳐 다양한 배출가스 제어전략이 병행되어야 함

▣ 원문제목 : Environmental and financial costs and benefits of warm asphalts

 

▣ 원문의 주요목차*********************************************************************

 

1. 서론

2. 방법론 요약

3. 에너지 비용과 절감

4. 배출

5. 다른 프로세스의 비용 비교

6. 아스팔트와 바인더의 물리적 특성

7. 뉴질랜드에서의 실제 적용

8. 연구결과 요약

 

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