장수명ㆍ친환경 도로포장 재료 및 설계시공기술 개발
"쾌적하고 편리하며 안전한 도로기술 개발로 21세기형 도로건설에 앞장설 것이다"
[연구진 인터뷰]
●‘친환경 도로’로 도로정책의 전환이 이루어지고 있다고 한다. 그 선두에 있는 ‘장수명·친환경 도로포장 재료 및 설계시공기술’에 대해 소개한다면?
21세기형 도로는 기존 도로가 가졌던 공간이동 수단이라는 재래적 개념에서 탈피하여 ‘환경과 안전, 쾌적’에 중점을 두고 기능적, 지속적으로 성장하고 있다. 이에 ‘장수명·친환경 도로포장 재료 및 설계시공기술 개발’ 연구는 이용자 중심의 친환경·다기능성 차세대 도로포장 시스템으로 11개 핵심기술을 개발했다. 현재 친환경적인 포장재료에서부터 설계, 시공 및 유지관리 기술 개발을 통해 그 결과를 실용화, 산업화하려 한다.
●총 11개 세부기술개발이 완료 혹은 진행 중에 있는데, 그 중 우리가 직접 도로에서 느낄 수 있는 변화에 대해 몇 가지 설명해달라.
간단히 세 가지만 설명하자면, 첫째 한여름의 고온으로 뜨거워지는 도로를 ‘열섬저감 포장’으로 제어하여 쾌적한 도로환경을 만들 수 있고, ‘융설시스템’으로 겨울철 결빙위험지역을 제어함으로써 차량의 안전한 주행이 가능할 것이다. 둘째 ‘중온형 아스팔트 포장’으로 유해가스와 탄소배출량을 줄여 친환경도로가 될 것이다. 마지막으로 도로가 IT기술과 융합한 시공관리 시스템을 통해 체계적이고 과학적으로 관리되며, 이로써 도로관리 비용이 절감될 것이다.
●5~6년 동안 연구를 지속해오면서 많은 것이 변화되고 이루어졌을 것 같다. 이번 연구를 비롯한 도로기술 분야에 대해 앞으로의 계획은?
처음 이 연구를 시작할 무렵, 친환경 장수명이라는 용어 자체가 생소했다. 하지만 연구가 진행되는 동안 ‘친환경’, ‘녹색’이라는 용어가 우리 생활에 스며들었고, 우리 연구가 ‘친환경 녹색성장’의 국가적 가치에 앞서 있다는 것에 자부심을 느끼고 있다. ‘장수명·친환경 도로포장 재료 및 설계시공기술 개발’을 비롯한 건설교통분야의 모든 연구는 공공적인 성격이 다분하다. 또한 융·복합화 기술로 계속해서 진화하고 있다. 따라서 오케스트라의 지휘자와 같이 여러 기술 분야에 대한 이해와 정보 확보, 환경과의 조화를 통해 ‘친환경 첨단도시’라는 하나의 화음을 만들도록 노력할 것이다. 이로써 우리나라 건설교통 관련 산업 기술력이 증대되고 활성화될 것으로 생각한다.
과거의 도로는 공간을 이동하기 위한 수단이라는 1차원적인 의미를 가졌다. 하지만 21세기 들어서면서 도로는 인간이 삶을 영위하고 활동하기 위한 하나의 영역으로서 그 개념이 변화하고 있으며 전 세계적으로 지속가능한 환경친화적 도로의 도입 및 운영에 대한 논의 및 기술개발이 활발히 진행되고 있다. 미국의 경우 그보다 이른 1962년부터 국가협력도로연구프로그램을 시작했으며, 영국은 ‘모든 사람을 위한 교통’을 목표로 안전하고 신뢰성 있는 교통시스템 및 환경을 연구하고 있다. 우리와 가까운 일본의 경우도 예외는 아니다. 그 중 오니고베의 에코로드와 나가노현의 시가루트를 일례도 둘 수 있다.
108호로 13.7km에 이르는 구간이다. 연간 1/2 이상동안 5m 이상의 적설로 통행이 불가능한 이 도로는 지역 주민의 숙원과 자연환경을 고려한 기술과 지혜로 ‘사람에도 자연에도 좋은 자연과 조화된 도로, 자연을 지키는 도로, 사람과 자연이 서로 만나는 도로’를 컨셉으로 만들어냈다. 일본 나가노현에 위치한 시가루트는 해발 2,000m 이상의 고산이 줄지어 있는 시가고원을 종단하는 30.9km 길이의 간선 도로로 16.1km가 국립공원을 지나고 있다. 이에 도로공사 후 표토의 복원은 물론 토지의 형질변경을 최소화하기 위한 교량과 터널 활용, 도로 콘크리트면의 빛 반사를 막기 위한 표면처리 등 다양한 측면에서 배려하고 있다. 우리나라 역시 국외의 다양한 친환경 도로에 걸맞는 국내 실정에 맞춘 친환경 도로를 만들기 위해 ‘장수명·친환경 도로포장
재료 및 설계시공기술 개발’ 연구를 실시하였다. 기존 도로정책이 개발위주 · 정부중심의 시설확충에 중점을 뒀다면, 21세기형 도로정책은 ‘환경’과 ‘안전’을 키워드로 국민 참여 및 운영개성에 중점을 두었으며 본 연구에서는 친환경성·기능성, 고내구성, 시공기술, 유지관리기술의 총 네 분야로 나누어 각각의 필요 기술에 대한 연구개발을 수행했으며 이를 통해 친환경 재료, 장비를 개발하고 시스템을 구축했다. 그 주요 기술은 다음과 같다.
첫째, 도심지 열섬완화를 위한 포장시스템 개발
도심지 열섬완화를 위한 포장 시스템에는 수분증발시 발생하는 기화열로 온도를 저감시키는 ‘보수성 포장’과 태양복사 에너지를 반사시키는 ‘차열성 포장’ 등 새로운 도로포장공법이 있다. 이는 도시부의 도로, 대규모 야외주차장, 자전거도로 등에 적용되어 도심지 내의 온도를 낮추고 쾌적한 환경을 제공하는 역할을 할 것이다.
둘째, 고내구성 블록포장 공법, 저소음 콘크리트 포장을 위한 표면처리기법, 고내구성 포장 신재료 및 공법 개발
고내구성 블록포장의 경우 내구성 향상을 통한 파손저감 및 주변 경관과 어울리는 아름다운 도로를 제공할 수 있다. 소음 저감을 위한 표면처리기법 및 장수명 포장재료의 개발 기술은 국내 도로포장의 수명연장은 물론 해외 시장개척에도 중요한 기술로 작용할 것이다.
셋째, 전기에너지 방식 융설시스템, 최적 매설형 신축이음장치, 비파괴 포장시공관리 시스템, 아스팔트 혼합물 첨단 품질관리 시스템 개발
융설시스템을 통한 상습 결빙지역의 차량사고 예방은 물론, 신축이음장치, 비파괴 첨단품질관리 시스템의 개발로 쾌적한 주행환경을 제공할 수 있다. 또 기존 국외 장비보다 저렴하고 신뢰도 높은 품질관리장비의 국산화로 국내 관련산업의 경쟁력을 높일 것이다.
넷째, 급속경화 콘크리트 포장보수 공법 및 중온형 아스팔트 포장공법 개발
급속경화 콘크리트 포장보수 공법은 도로의 보수시간 단축으로 사회·경제적 손실 방지 및 이용자의 불편을 최소화할 수 있다. 중온 아스팔트 포장공법은 CO2 발생량을 줄여 국가 환경 비용을 줄일 것으로 예상된다. 또한 대기오염 가스의 발생 억제로 관련 근로자의 재해사고 경감 및 국가 경쟁력 향상도 기대된다.
네 가지 주요 기술을 요약하자면, 우리나라는 친환경 고강성 포장시스템을 사용함으로써 에너지 절약과 CO2의 저감은 물론 쾌적한 주행 및 보행환경을 제공할 수 있다. 또한 친환경적이고 심미적인 도로를 만들어 사용자 중심의 기능성 도로포장으로 패러다임을 전환할 수 있을 것이다. 첨단 포장시공 및 유지관리 기술의 개발은 도로포장의 수명 증진 및 유지보수 기간의 단축으로 예산절감의 효과도 가져올 것이다. 도로포장은 지역과 지역을 연결하는 네트워크망을 구성해주는 중요한 요소임에도 우리나라의 관련 기술이나 설계 및 시공 장비의 상용기술은 낙후돼 있는 실정이다. 이에 ‘장수명·친환경 도로포장 재료 및 설계시공기술 개발’ 연구의 수행을 통해 관련 산업의 기술력이 증대되고 활성화되어 중장기적인 국가경쟁력 향상에 일조할 것을 기대한다.
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