1.    도로포장상태 유지와 관리

도로의 포장는 교통하중이 가해질 때마다 두들겨 맞는다는 표현으로 설명될 수 있다.  교통하중의 손상으로 처음 나타나는 현상은 포장 표면의 균열이다. 이 균열이 즉각적으로 도로의 주행성능에 영향을 미치지 않을 수도 있으나, 점차적으로 이 균열을 통하여 포장의 하부층으로 물이 침투하여 포장구조물을 들뜨게 만들며, 균열이 진행되어져 가고 여러 균열이 겹쳐지면서 악어표피와 같은 형태의 균열로 발전해 포장의 성능을 급속히 악화시킨다.  이러한 상황에서 포장면은 교통하중을 견디지 못하고 파손되어  ‘Pothole’이라고 불리는 부분침하 현상을 나타낸다.

특히, 화물차나 버스와 같은 중차량은 승용차에 비하여 포장에 가하는 손상정도(Stress)가 훨씬 크다.  그림 1에서 보는 바와 같이, 한 대의 버스가 지나갈때 포장면에 가하는 손상정도는 SUV (Sports Utility Vehicle) 차량 7,000대가 통과할 때의 손상정도보다도 크다.  또한, 오물수거차와 같은 특수중차량의 경우 SUV차량 9,000대 이상이 지나가면서 가하는 손상정도보다 크다.  따라서, 교통량이 많고 중차량 교통량 비율이 높은 도로에서의 균열 발생 속도는 일반도로의 균열 발생속도보다 훨씬 빠르며, 그에 따른 도로보수관리도 자주 수반되어져야 한다.

                 그림 1 차종에 따라 포장에 미치는 손상정도(Stress) 비교 

샌프란시스코 베이지역의 국도중 28퍼센트에 해당하는 도로가 많은 화물차량과 버스에 의하여 사용되고 있으며, 특히 도시와 외곽을 연결하는 도로구간들에 있어서 연간 중차량 증가율이 예측보다 높아지면서 포장손상이 가속화되고 있다. 

도로포장면을 가장 경제적으로 유지 관리하는 방법은 표면에 균열이 발생하였을때 즉시 적절한 조치를 취하는 것이다. 이는 자동차의 엔진 오일을 제때 자주 교환하는 것이 엔진의 파손후 교체하는 것보다 경제적이고 현명한 관리방법인 것과 같은 개념이다.  도로상태가 파손에 이르렀을 때에 재건설하는 것이 적절한 시기에 도로를 관리하는 것보다 5내지10배의 추가 도로관리비를 요구한다.  그림2는 도로수명동안 시간경과에 따라 포장이 손상되는 정도를 나타내고 있다.  약75퍼센트의 도로수명이 경과된 시기에 도로포장이 40퍼센트 손상되고 이 시기의 보수비용이 1달러라고 기준했을때, 87퍼센트의 수명이 경과된 시기에는 80퍼센트가 손상되며 이 시기의 보수비용은 5달러가 넘든다. 더우기, 도로의 성능도 20퍼센트밖에 발휘하지 못하는 시기까지 이르게 되는 것이다.

                그림 2 도로 수명동안 시간 경과에 따른 포장손상 정도와 보수 비용 비교

장기적인 관점에서 볼때 도로포장의 보전과 효율적인 관리 전략은 차량의 도로사용과 도로 재건설로 인하여 발생하는 온실가스를 감축하는 효과를 가져옴으로 국가적 차원의 경제적 혜택을 가져온다.  2009년 6월에 발표된 캘리포니아 교통부의 “온실가스 감축 관점에서의 경제회복 촉진을 위한 교통사업 우선순위” 보고서에 의하면,  포장표면이 보다 매끄러운 (Smoother) 상태로 관리될 경우 차량의 연료소모율을 향상시켜 온실가스 발생을 감소한다고 한다.  또한, 이 보고서에는 그림3과 같이 적절한 시기에 자주 낮은 비용의 보수관리를 시행할 경우, 도로의 보수관리를 미룬후에 재건설하는 경우보다 훨씬 적은 온실가스를 발생하게 된다고 한다.  이는 적은 양의 아스팔트나 포장재료를 사용하게 되고, 건설재료의 현장으로 운송하는 트럭의 운행을 감소하기 때문이라고 설명한다.

                        그림 3 도로 포장 관리시기에 따른 이산화탄소 발생량의 비교

2.    지역별 도로 포장상태 현황

미국 캘리포니아 샌프란시스코 베이지역의 국지도로망은 42,500 차로-마일 연장의 본선도로와 갓길, 배수로, 보행로, 교통신호등, 교통표지, 조명 등을 포함하여 관련 교통시설로 이루어져 있다. 이러한 도로교통시설을 교체하는 경우 소요비용은 50조 달러가 넘을 것으로 추정된다.  

도로기능별로 구분할때 14퍼센트의 도로가 간선도로(Arterial)이며, 14퍼센트의 도로가 집산도로(Collector), 72퍼센트의 도로가 거주지 도로(Residential)이다.  또한, 67퍼센트의 도로가 도시관할에 있으며, 23퍼센트의 도로는 군(county)관할이며, 7퍼센트의 도로가 주 관할, 1퍼센트의 도로가 연방정부 관할에 있다. 

샌프란시스코 광역교통위원회(Metropolitan Transportation Commission: MTC)는 이처럼 막대한 규모의 도로시설을 성공적으로 관리하기 위하여 해마다 도로포장 상태 수치(Pavement Condition Index: PCI)를 측정하고 있다.  도로의 구간별로 0부터 100까지의 정량적 수치로 도로 포장상태가 측정되고 있다.

PCI 가 80 내지 100일 경우는 도로포장의 상태가 매우 좋으며, 새롭게 건설되어지거나 재건설되어진 비교적 새도로의 경우에 측정되어진다.  PCI 가 70내지 79인 경우는 양호한 포장상태이며, 포장상태가 비교적 잘 보전되어져 있고, 적은 손상으로 경미한 균열이나 결함이 있으나, 수분의 침투가 적게 발생하는 상태이다.  PCI가 60내지 69일 경우는 보통 수준의 포장상태이나, 이미 상당한 손상이 발생하였고 손상의 급격한 진행이 오기 시작하는 수준이므로 곧 재건설이나 보수관리가 필요한 수준이다.  PCI가 50내지 59의 경우는 파손직전수준의 포장상태로 즉각적인 재건설이나 보수관리가 필요하며 주행성능이 이미 상당히 저하된 상태이다.  PCI가 25내지 49로 측정되는 경우는 포장상태가 아주 나쁜 (Poor) 상태를 나타내며, 이미 상당한 파손이 발생하여 즉각적인 재건설이나 총체적인 도로포장의 재건설이 요구되어지는 상태이며, 교통류의 흐름에 심각하게 영향을 미치는 상태이다.  마지막으로 PCI가 0내지 24인 경우는 도로가 완전히 파손된 상태로 도로 주행이 불가능하며 총괄적인 도로포장의 재건설이 필요한 상태이다.

2010년 측정결과에 의하면, 32퍼센트의 도로가 매우 좋은 상태로 나타났고, 34퍼센트의 도로가 비교적 좋거나 보통으로 나타났다. 11퍼센트의 도로가 파손직전 시점에 있으며, 23퍼센트의 도로가 매우 나쁘거나 이미 심각하게 파손된 상태에 있는 것으로 드러났다. 이 추세는 2006년부터 비슷하게 이어져 오고 있다.

3.    친환경 신기술을 이용한 도로포장의 재활용

캘리포니아 주는 광역교통위원회와 지역교통관할청이 주정부와 함께 공동으로 협력하여 교통부문에서의 온실가스를 감소할 것을 법으로 규정하였다.  이에 부응하여, 시/군/교통관리주체는 혁신적인 도로관리기법의 개발과 건설기법 및 재료의 개발 등을 통하여 온실가스를 감소할 뿐만 아니라 도로유지관리 비용을 감소하고자 하는 노력을 하고 있다.

이러한 기법중의 하나로 샌프란시스코 베이지역은 Cold In-Place라고 불리는 포장재료 재활용 기법을 도입하고 있다. 기존의 포장재료를 현장에서 재활용할 경우 새로운 재료의 생성과정, 운송과정, 시공과정에서의 온실가스 발생을 크게 감소할수 있다.  예를 들어 1 차로-마일의 도로 재건설에 재생재료를 활용할 경우 131,000파운드의 이산화탄소 발생량을 감소할수 있다.

또 다른 주요기법으로 재건설현장에서 폐아스팔트를 수거하여 아스팔트 공장으로 운송하여 새아스팔트와 혼합하여 생성된 재생아스팔트를 재건설에 활용하는 기법이 개발되어 적용되고 있다.

                그림 4 폐타이어를 재활용하여 아스팔트와 혼합하여 건설한 도로

수집된 폐타이어를 분쇄하여 아스팔트와 혼합하여 생산한 고무아스팔트(Rubberized Asphalt Concrete: RAC) 기법도 온실가스를 줄이는 친환경적 포장재료로 개발되어 적용되고 있다.  일반적으로 1 차로-마일의 도로를 2 인치 두께의 고무아스팔트로 포장하게 될 경우 2,000개의 폐타이어를 재활용할수 있다. 이와같이 폐타이어의 재활용은 이석이조의 혜택을 제공한다.

4.    보다 안전하고 활기찬 도로의 형성

샌프란시스코 베이지역 도로의 대부분은 친환경 교통수단인 자전거통행과 보행자통행이  함께 사용하므로, 최근 들어 보행자와 자전거 친화적인 도로설계와 건설로 안전하고 친환경적인 도로환경을 형성하고자 노력하고 있다.  특히, 도시 도로망의 경우 모든 연령대의 도로이용자가 안전하고 편리하게 통행할 수 있도록 도로설계와 관리시에 보행도로, 대중교통환승시설, 연석의 연결로시설, 자전거 주차시설 등을 강조하고 있다.

도로 유지관리시에 이러한 친환경 교통수단의 안전과 편리성을 고려할 경우 건설비용의 15내지 25퍼센트가 추가로 소요되지만, 28퍼센트의 보행자 및 자전거 이용자 사상을 감소하는 혜택을 가져오는 것으로 분석된다.

5.    향후 도로관리 전망

샌프란시스코 베이지역의 평균 도로상태 수치(PCI)는 66으로 나타나고 있으며, 이는 머지않아 베이지역의 많은 도로가 수명을 다해 포장상태가 급격이 나빠지게 될수 있으며, 막대한 비용의 보수비가 필요하게 될 것을 암시한다.

샌프란시스코 베이지역은 도로관리를 위하여 해마다 3,510억달러를 지출하고 있다. 해마다 이정도의 예산만이 지출될 경우 2035년에는 평균 도로상태 수치가 45정도로 하락할 것으로 예측된다.

베이지역의 평균 도로상태 수치를 ‘좋은 상태’인 75로 향상시키기 위해서는 해마다 1조원의 비용이 도로관리에 필요하다.  현재 도로관리 예산은 휘발류 판매가격에 포함된 세금으로 확보하고 있으므로, 이 예산의 확보를 위하여는 휘발류세금을 갤런당 20센트 정도 인상하여야 할 것으로 분석되고 있다.  또한, 현재 비포장상태인 도로를 PCI 75 수준으로 포장하여 관리하기 위해서는 18센트의 추가 인상이 필요한 것으로 나타난다.

도로관리비용을 휘발유세에만 의존할 것이 아니라 연방정부의 보조를 늘이고, 소비세, 시와 군의 일반자금, 교통범칙금 등의 일부를 도로관리비용으로 전환하는 전략이 필요하다.