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과제기본정보

친환경 혼합물을 이용한 고내구성 복층 저소음비배수성 동시포장공법의 개발 및 사업화2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 22TBIP-C161567-02
국가과학표준분류 1순위 원자력 | None | None 적용분야 건설업
2순위 원자력 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 원자력 | None | None 과제유형 개발
과제명 친환경 혼합물을 이용한 고내구성 복층 저소음비배수성 동시포장공법의 개발 및 사업화
주관연구기관 (주)포이닉스
총괄연구 책임자 성명 김병채
소속 (주)포이닉스 직위 대표이사
전화번호 0318885530 FAX 0318885534
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2023-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
2차년도 430,000,000 30,000,000 270,000,000 300,000,000 730,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ● 아스팔트 콘크리트 포장의 표층 5㎝를 상·하부층으로 복층으로 구성하여 동시포설 및 다짐하는 공법
● 바인더에 포함된 GTR(Ground Tire Rubber)과 5~8㎜ 작은 골재를 사용하여 소음저감효과를 극대화한 아스팔트 콘크리트를 내구성과 소음저감성능을 고려하여 상부층 약 2㎝ 구성
● 일반 밀입도포장(#78)의 품질기준을 충촉하는 GTR을 사용한 친환경아스팔트 또는 순활골재를 사용한 친환경아스팔트를 경제성을 고려하여 하부층 약 3㎝ 구성
최종목표 친환경 혼합물을 이용한 고내구성 복층 저소음비배수성 동시포장공법의 개발 및 사업화

1. GTR을 이용한 고내구성 바인더 성능 개선 및 고내구성 저소음비배수성 아스팔트 혼합물 개발
2. 친환경 아스팔트 혼합물의 성능 평가
3. 친환경 고내구성 복층 저소음비배수성 포장 개발
4. 복층 저소음비배수성 포장의 시험시공 및 공용성 평가, 시방서 개발
5. 복층 저소음비배수성 포장의 비즈니스모델, 마케팅전략 수립 및 GR인증 획득을 통한 사업화 기반 마련
연구내용 및 범위 ○ 경제적인 기능성(소음저감기능, 고내구성) 포장의 보급 확대를 위하여 기능성(소음저감기능, 고내구성) 아스팔트 콘크리트을 상부층으로, 기존 SBS개질 바인더보다 저렴한 친환경 아스팔트 콘크리트를 하부층으로 구성하여 표층을 복층으로 동시포설하여 일반 밀입도 아스팔트 대비 내구성을 향상시키면서 기존 개질 아스팔트 콘크리트 대비 경제적인 기능성 아스팔트 콘크리트 포장의 시공이 가능한 기술을 개발하고자 함

1. GTR(Ground Tyre Rubber)을 이용한 고내구성 저소음 비배수성 PG82-22의 습식 아스팔트 바인더, 혼합물 개발
- GTR 종류, 입자크기, 함량별 PG등급에 미치는 영향 평가
- 온도, 교반속도, 숙성시간에 따른 점도 및 연화점 확인
- 최적의 고무칩을 함유한 아스팔트 바인더 개발
- 저장안정성 및 점도 기준을 만족하는 제품을 개발
- GTR을 이용한 최적의 고내구성 저소음 비배수성 아스팔트 콘크리트 혼합물 개발
- 시험시공을 통한 생산성과 현장 적용성을 평가하고 포장 성능의 추적 조사 실시

2. 친환경 아스팔트 혼합물 개발(PPAR; Premium Poinix Asphalt Rubber)
- GTR을 이용한 친환경 아스팔트 콘크리트 개발 및 실내공용성 평가
- 순환골재를 이용한 친환경 아스팔트 콘크리트 개발 및 실내공용성 평가
- 시험시공을 통한 생산성과 현장 적용성을 평가하고 포장 성능의 추적 조사 실시

3. 경제성을 고려한 친환경 고내구성 저소음 비배수성 복층 포장의 구조적 특성 분석
- 고내구성 저소음 비배수성 복층 아스팔트 포장의 구조적 특성 분석을 통해 기존의 기능성(고내구성, 저소음) 포장 대비하여 경제성 있는 아스팔트 콘크리트 포장이 가능하도록 포장 층의 두께별 특성 분석
- 고내구성 친환경 아스팔트혼합물의 상·하부층 최적 단면 개발
- 시험시공을 통한 생산성과 현장 적용성을 평가하고 포장 성능의 추적 조사 실시
- 최종 개발된 친환경 고내구성 저소음 비배수성 복층 포장의 경제성 분석

4. 배합설계기준 및 시방서 마련
- 일정한 품질의 제품을 생산, 시공하기 위하여 배합설계기준과 시방서 기준을 마련

5. GR인증획득
- 최종개발된 제품에 대하여 친환경 아스팔트 혼합물의 GR인증 획득

6. Business Model 수립 및 사업화 방안 마련
- 개발된 제품의 사업화를 위하여 Business Model 수립, 마케팅 전략 수립 등 사업화 방안을 마련함
- 개발 제품의 적용범위와 고객을 타겟팅하여 맞춤 전략을 수립
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 GTR(Ground Tyre Rubber)을 이용한 고내구성 저소음 비배수성 아스팔트 바인더 성능 개선 및 친환경 아스팔트 혼합물 성능평가 ？ GTR 종류 및 입자에 따른 PG 등급 영향 평가
- 고무가루 생산 방법이 바인더 성능 및 작업성에 미치는 영향을 평가
- 고무가루 입자 크기가 바인더 성능 및 작업성에 미치는 영향을 평가
？ 고내구성 저소음 비배수성 아스팔트 바인더 성능개선
- PG 82-22 고무아스팔트 바인더 개발을 위해 고무가루 입도 및 함량 결정
- PG 등급 평가 및 시험 시공을 위한 배합비 결정
？ 고내구성 저소음 비배수성 아스팔트 혼합물 성능 평가
- 소성변형 및 수분취약성 특성 평가
- 실내공용성 평가
？ 친환경 아스팔트 혼합물 성능평가
？ 복층 저소음비배수성 아스팔트 포장의 비스니스모델 수립
- 복층 저소음비배수성아스팔트 포장의 가치, 수익모델, 사업하부구조 등 검토
연구성과 기술적 기대성과 ○ 기술적 측면
- 박층 포장과 순환 아스팔트 콘크리트를 복층으로 시공함으로써 적용범위를 일반 아스팔트 포장 시장까지 확대 가능
사회 경제적 파급효과 ○ 경제적 측면
- 개질 아스팔트 대비 저렴한 가격으로 공사비 절감 가능
- 고내구성 포장기술로 균열, 포트홀 등의 도로포장의 손상을 감소시켜 도로의 유지관리 비용 감소가 가능하고 도로포장 수명이 연장되어 보수(절삭 및 재포장) 비용 절감 가능
○ 환경적 측면
- 순환골재를 사용하여 도로포장폐기물의 재활용률을 증가
- 순환골재는 천연골재를 대체하므로 순환골재의 사용량만큼의 골재채취로 인한 자연환경 훼손 감소
- 폐기물의 매립물량 감소로 인한 매립지 수명 연장
- 건설폐기물 매립으로 인한 환경오염 방지
- 순환골재를 사용한 아스팔트 콘크리트는 개질 아스팔트 대비 20~30 도 낮은 온도에서 생산되므로 이산화탄소 발생량 등 오염물질 발생 감소
○ 장기 공용성 측면
- 일반 밀입도 아스팔트의 내구연한을 10년으로 보고 있으나 실제로는 균열, 포트홀 등의 손상이 빈번하게 발생하여 5년 이내에 절삭 및 재포장 하는 경우가 많으나, 신청 기술은 고내구성 바인더를 적용하여 포장면의 변형과 골재의 탈리를 예방하여 일반 밀입도 아스팔트 대비 장기 공용성 우수
활용방안 ○ 기존 개질 아스팔트 대비 저렴한 가격으로 일반 밀입도 포장의 대체재로 활용
- 기존 일반 밀입도 포장 대비하여 내구성이 향상된 제품으로 포장의 손상(박리, 포트홀 등)이 빈번하게 발생되는 구간에 시공 시, 포장 손상으로 인한 교통사고 위험 감소 등 운전자의 안전성 증대 가능
- 소음저감이 가능하고 평탄성이 우수하여 운전자의 쾌적한 주행 가능
- 현재 순환골재는 공공기관에서 발주하는 대규모 도로공사(1km 이상 신설ㆍ확장, 포장면적 9,000㎡ 이상)에 의무사용하도록 규정되어 있으나, 전국 96,455km에 달하는 포장도로(2019년, 통계청)의 보수(절삭 및 재포장)에 적용 시, 의무사용량에 비하여 상당한 양의 도로포장폐기물의 재활용 가능
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 재활용 개질아스팔트 비배수성 습식바인더 경제성
영문 Recycle PMB (Polymer Modified Binder) PSMA (Polymer-Modified SMA) Pre-mixed Binder economical
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