철근 유도장비를 이용한
기계식 연속철근 콘크리트 포장 공법

철근 유도고정 장비, 콘크리트 페이버가 일체형으로 구성되어 공정을 단순화하고 시공 성능을 개선시킨 콘크리트 포장 공법 기술

01
기존 기술의 문제점

  • 국내 고속도로에 대부분 적용되고 있는 JCP포장은 불연속적인 줄눈부 파손 발생으로 인해 주행 쾌적성이 불량하고 교통소음이 크게 발생하여 이용자의 불만을 야기
  • 수축 줄눈부에서 동결융해 및 줄눈재 탈리 등으로 인한 스폴링 및 균열 현상 등이 조기에 발생, 공용성 및 교통 안전에 취약하며, 줄눈 보수 시 교통 차단에 따른 교통지정체 등의 사회적 간적비용이 급격히 증가
  • 국내 CRCP공법은 시공 초기 자연발생적인 횡방향 균열에 대한 거부감과 상대적으로 초기 시공비용이 많이 소요되고, 포장도로 측면에서 많은 작업 공간 요구 등 시공이 까다로움

02
차별성 및 효과

차별성

구분 기계식 연속철근 콘크리트 포장
(M-CRCP)
연속철근 콘크리트 포장
(CRCP)
줄눈 콘크리트 포장
(JCP)
기능/성능 슬래브에 발생하는 균열을 연속 철근으로 균열폭 최소화 슬래브에 발생하는 균열을 연속 철근으로 균열폭 최소화 슬래브에 불규칙한 균열방지를 위해 가로수축줄눈은 4~6m 간격 설치
장/단점
  • 콘크리트 중앙공급에 따른 모든 선형 시공가능
  • 기계식 철근자동배근으로 시공성 우수(횡방향 철근제거)
  • 콘크리트 측방공급에 따른 작업 공간 필요(확장구간, 상·하행 분리구간, 터널 등에 부적합)
  • 타공법 대비 초기공사비 낮음
  • 수축줄눈으로 승차감 불량
  • 취약부 파손에 의한 잦은 유지보수 필요
  • 줄눈부 유지관리비 고가
경제성 272.4(1.00) 291.5(1.07) 203.8(0.75)

우수성

  • 철근 사용량 감소 - 횡방향 철근 제거로 기존 CRCP공법 대비 철근 사용량 8.81% 감소
  • 시공 시 추가 공간 불필요 - 기존 CRCP공법에 비해 공간적 제약 없이 시공 진행방향으로 장비 운용 가능
  • 커플러를 이용한 철근이음으로 공정시간 단축 - 철근이음 시 커플러를 적용하여 노동량 및 조립 공정 시간 단축

경제적 효과

구분 JCP CRCP 대상기술 비고
106.2 102.5 99.5 연장10km, 폭원4차로
초기공사비 65.6 93.1 90.1 -
유지관리비 40.63 9.47 9.47 -
대비 1.066 1.029 1 -
구분 CRCP 대상기술 비고
공사비 절감 철근 배근 인력 10명 철근 연결 인력 4명 인력절감(40%)
종방향 및 횡방향 철근 종방향 철근 철근량 감소 탄소저감 효과
(철근 : 12.214t /백만 원, 시멘트: 6.616t /백만 원)

03
기술 활용 실적 및 기술 내용

기술 내용

기술내용

활용실적

  • 서울지방국토관리청 발주 ‘동두천시 관내 국도대체 우회도로(회천-상채1)’ 시공_공사규모850(2013)
  • 한국도로공사 발주 ‘함양-성산 건설사업단 제13공구 구간 내 콘크리트 포장’ 시공_공사규모2964.3(2013)
  • 한국도로공사 발주 ‘구리-포천 건설사업단 제5공구 구간 내 콘크리트 포장’ 시공_공사규모459.5(2016)

향후 활용 전망

  • 국내외 도로 건설 분야 및 유지보수 분야 활용
  • 미국, 말레이시아 등 CRCP 포장 보급 가능한 해외시장 진출

04
희망 수요기관 및 적용대상

수요기관 적용대상
각 지자체 도로건설과 도로 포장 및 보수, 설계 분야
지방국토관리청
한국도로공사
인천국제공항공사 활주로 포장 및 보수 분야
한국공항공사

05
권리 및 인증 현황

명칭 권리/인증 번호 비고
철근유도장비를 이용하여 종방향 철근을 자동 배근하는 동시에 콘크리트를 포설하는 연속철근콘크리트 도로포장기술 제743호 등록
철근 유도고정 장비를 이용한 연속철근 콘크리트 포장 공법 제1245828호 등록
철근유도고정장치 제1559578호 등록
Method for constructing continuously reinforced concrete pavement using reinforcing steel introducing/fixing equipment(미국) US 9,512,574 B2 등록
철근 유도고정 장비를 이용한 연속철근 콘크리트 포장 공법(말레이시아) PI2015701119 등록

06
추가기술정보

기술수준
  • 기술 개념 확립
  • 연구실 환경 검증
  • 시제품 제작
  • 실제 환경 검증
  • 신뢰성 평가
  • 상용품 제작
  • 사업화
R&D 수행이력
과제명 철근유도 및 콘크리트 포설 일체화 장비를 이용한 콘크리트포장 공법의 사업화 연구
연구기간 2014.06.∼2016.12.
연구비 795,000,000원
문의
관리자 국토교통과학기술진흥원 창업사업화지원실 031-389-6364 techbiz@kaia.re.kr
기술개발자 ㈜삼우아이엠씨 전범준(02-3400-8765) najunya@samwooimc.com

현장 재생아스팔트 생산설비에 의한
중·저온 현장 재생아스콘 (노면가열형)

본 기술 설비는 노화된 아스콘을 현장에서 직접 재활용 생산[(파쇄 → 공장운반 → 공장생산 → 현장운반) 공정 생략]할 수 있으며,
신골재만 사용하여 현장에서 아스콘 직접생산이 가능하며, 중·저온으로 현장 생산하므로 품질의 균질성 확보에 유리한 기술 설비

01
기존 기술의 문제점

  • 해외 수입 설비 기준 : 길이 51m, 2차선 이상 도로만 시공 가능
  • 노면가열과 절삭과 짧은 퍼그밀 믹서로 가열하므로 혼합 성능이 떨어짐
  • 중·고온(135~150℃ 이상)으로 생산하므로 연료 소모량 및 유해가스 발생량 증가

02
차별성 및 효과

차별성

구분 연구개발 현장 재생
아스팔트 생산 시스템
기존 현장 재생
아스팔트 생산 시스템
정치식 재생
아스팔트 플랜트 생산 시스템
기능/성능
  • 절취부분 전량 재활용으로 공사비 절약,자원 절약
  • 1unit의 설비에 노면가열장치부터 혼합물 생산장치까지 구비되었으며 시공성 또한 우수함
  • 포장면의 절취와 동시포설로 공기 단축이 되며 1set에 1unit(19m)의 장비로 이루어져 대규모에서 소규모 현장까지 적용가능
  • 절취부분 전량 재활용으로 공사비 절약, 자원 절약
  • 현장가열 표층재생장비 필요
  • 포장면의 절취와 동시포설로 공기 단축이 되나 장비의 규모가 커(51m이상) 대규모 직선현장에만 적용 가능
  • 다단계 공정으로 교통체증 및 공사기간 2배 증가(포장절취-절삭아스콘제거-절취면 청소-택코팅-포설공정)
  • 일반아스팔트 피니셔로 포설
  • 운반거리 1시간 이내에 플랜트 공장이 있어야 가능(지역적 한계)
장/단점
  • 열순환식 노면가열 시스템으로 대기 중으로 방출되는 유해가스가 없으며, 타차로에 영향을 주지 않아 매우 안정적임
  • 재료이송장치가 설비상부에 있어 재료의 이동이 원활
  • 표층을 가열하고 절삭하는 공법이나 대기로 방출되는 가열방식으로 타차로에 영향을 끼침
  • 노면에서 재료를 이동시켜 노면 표면부에 항상 재료가 남아있어 원활한 품질유지가 어려움
  • 대량 집하되고, 야적된 폐아스콘의 사용으로 인하여 균일한 품질의 아스팔트 제조의 어려움
  • 콜드 절삭으로 인하여 골재가 많이 깨져 혼합물 생산 시 내구성 저하
경제성
  • 폐아스콘을 100% 재활용으로 폐아스콘 처리비용 없음
  • 중저온 생산으로 사용 연료비 절감
  • 803,621원/a
  • 폐아스콘을 100% 재활용으로 폐아스콘 처리비용 없음
  • 818,394원/a
  • 재활용률이 떨어지고, 운반비 및 폐아스콘 처리 비용으로 공사비가 증가됨
  • 재활용율 최대 20~30%
  • 828,394원/a

우수성

  • 기존 기술의 수입설비가 51m(3대, 1set)인 것에 반해 연구개발 설비의 고성능화 및 소형화를 위해 설비를 17m(1set)로 규모를 줄여 대로는 물론 소도로 및 아파트 등 적용 범위를 확대하였고, 기존의 기술보다 낮은 온도로 생산하여 연료 절감
  • 연료 소비로 인해 발생되는 CO₂등의 유해 물질의 발생량도 줄일 수 있고, 노면가열과 믹서(스크류 믹서, 강제식 믹서)를 간접열 방식의 순환식으로 가열을 하므로 연료의 절감 효과를 얻을 수 있음

경제적 효과

  • 노화된 아스콘을 현장에서 중·저온(100∼130℃)으로 생산 시 연료사용 32% 절감 및 차량 지·정체 시간을 약 25% 절감시켜 이로 인해 연간 약 35억 원 절감 효과 발생
  • 중·저온(100~130℃) 아스콘 생산 시 평균 연료 사용량 32% 감소
  • 9ℓ(아스콘 1ton 당 평균연료사용량)×0.32(연료절감 비)=2.7ℓ(중저온 아스콘 연료사용량)
  • 1,100원/ℓ(연료비)×2.7ℓ(중저온 아스콘 연료사용량)=2,970원/아스콘 1ton당 절감
  • 3,200만/ton(연간 아스콘 생산량)×2,970원/아스콘 1ton당 절감 = 950억 원
  • 일반 아스콘(160℃이상) 대비 중·저온(100~130℃) 아스콘 생산 시 2시간 교통개방시간 단축으로 인한 공사 중 지체 감소 편익 비용 산출
구분 통행시간 감소(천 원) 운행비용 감소(천 원) 환경비용 감소(천 원) 총 편익(천 원)
편익 2,546,040 718,230 220,990 3,485,260

* 국토교통부 보도자료 ‘온실가스 저감으로 쾌적한 도로환경 조성’ (2012. 2. 14.)

03
기술 활용 실적 및 기술 내용

기술 내용

기술내용

활용실적

  • 산학연 연구과제를 통해 한양대학교 포장가속성 시험(APT) 시공에 본 설비를 적용하여 시험 생산
    (한양대 에리카 캠퍼스 포장가속성시험기 노면 포장, ’15.05.)
  • 한운산면 고풍리 도로점용구간 아스콘 덧씌우기 공사(서산시 상수도사업 관리자, ’16.12.09.)
    제품명: 현장재생아스콘, 수량: 325ton, 매출액: 14,625,000원

향후 활용 전망

  • 국기술 인증획득 : 건설신기술 또는 환경신기술 추진
  • 현장시험포장 적용
  • 현장재생 아스팔트 생산설비 필요 지역(도서산간지방)에 적극적인 제품 홍보를 통한 시장 인지도 고취
  • 수도권 외 지역 : 설비를 추가적으로 양산하여 판매 개시

04
희망 수요기관 및 적용대상

수요기관 적용대상
공사·공단·지자체 등 도로관리기관 일반도로, 골목길, 아파트 단지, 저소음 포장구간 등
민간 건설업체, 폐기물처리업체 등

05
권리 및 인증 현황

명칭 권리/인증 번호 비고
이동식 현장 아스콘 제조 시스템 및 그 제조방법, 이러한 방법으로 제조된 이동식 현장 아스콘 및 이동식 현장아스콘을 이용한 도로 포장방법 10-2016-0001760 출원
현장 아스콘 재생시스템 및 그 제조방법으로부터 제조된 재생아스팔트 혼합물, 그리고 현장 재생아스콘을 이용한 도로 포장방법 10-2016-0001744 출원

06
추가기술정보

기술수준
  • 기술 개념 확립
  • 연구실 환경 검증
  • 시제품 제작
  • 실제 환경 검증
  • 신뢰성 평가
  • 상용품 제작
  • 사업화
R&D 수행이력
과제명 현장 재생아스팔트 생산설비에 의한 중·저온 현장 재생아스콘 (노면가열형)
연구기간 2015.04.~2016.04.
연구비 219,000,000원
문의
관리자 국토교통과학기술진흥원 창업사업화지원실 Tel.031-389-6364 techbiz@kaia.re.kr
기술개발자 (주)시티오브테크 황익현(031-266-7465) cityoftech@naver.com