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도시 열섬현상 도로포장기술로 해결건기연, 보수성 도로포장재 개발…10℃ 이상 저감
강완협 기자 | 승인 2011.09.05 10:54

   
한국건설기술연구원 유인균 박사.
여름철 도심내 아스팔트 온도를 10℃이상 크게 낮춰 열섬현상을 줄일 수 있는 도로포장기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국건설기술연구원 기반시설연구본부 도로연구실 유인균 박사팀은 최근 아스팔트내에 물을 머금을 수 있는 보수성 도로포장재 기술을 개발하는 데 성공했다.

이 기술의 핵심은 물의 흡수량을 높이면서 얼마나 오랫동안 안정적으로 머금을 수 있느냐는 것. 

유인균 박사는 “친수성을 가지면서도 모세관 현상의 원리에 의해 물의 흡수속도를 빠르게 할 수 있는 셀룰로스 와이버와 물의 흡수량을 높일 수 있는 고흡수성 수지를 혼합한 새로운 형태의 보수재를 개발했다“고 말했다.

유 박사는 “이번에 개발된 보수재는 아스팔트 공극(혼합물 입자사이 구멍)내에 채워져 여름철 비가 내릴 때 물을 머금었다가 한낮에 햇빛이 강하게 내리쬘 때 증발돼 아스팔트 노면의 온도를 낮춰준다”며 “이를 통해 도로 주변 및 도심지의 온도가 올라가는 것을 막아줘 도심 열섬현상을 예방할 수 있다”고 설명했다.

열섬현상은 도시 기온이 교외보다 높아지는 현상으로 녹지면적 감소와 함께 인공열, 인공시설물, 대기오염 등에 의해 도시 상공 기온이 높아진 것. 열섬현상은 여름에 열대야를 초래한다.

열섬현상은 최근 도시화와 산업화로 도시지역 대부분의 지표면이 콘크리트나 아스팔트 포장으로 덮혀 있어 그만큼 녹지 공간이 줄어들고, 도시의 자동차나 주택으로부터 방출되는 열기가 빠져 나가지 못해 도심지역에서의 발생이 늘고 있다. 특히 열섬현상의 주요 요인으로 인공 지표면의 대부분을 차지하고 있는 도로포장이 지목되고 있다.

유 박사는 “한여름 도심지역에 발생하는 열섬현상의 주원인은 콘크리트 건축물과 불투수성 아스팔트”라며 “여름철 대기온도가 30℃까지 올라가면 아스팔트는 60℃ 이상 상승, 낮에 열을 축적했다가 일몰 후 열방출이 이뤄져 열섬 및 열대야를 초래하게 된다”고 말했다.

이런 가운데 도시 건물 녹화와 함께 물을 머금어 낮 동안 지표면을 식혀줄 수 있는 친환경 보수성 도로포장 기술이 열섬현상을 크게 줄일 수 있는 새로운 대안으로 주목받고 있다.

아스팔트 포장은 135~150℃에서 돌과 섞은 후 적당한 온도에서 다지는 공법이다. 아스팔트는 온도에 따라 달라지는 성질을 가지고 있어 높은 온도에서는 쉽게 변형되는 등 내구성이 떨어지는 단점이 있다. 이에 따라 예전에는 내구성을 높이기 위해 골재 속의 공극을 없애는 데 주력했다. 그러나 이는 비가 오면 수막현상으로 인해 미끄러짐 사고가 잦는 문제점을 안고 있다. 또 요즘처럼 집중호수시에는 도로로 스며들지 못하는 빗물이 한꺼번에 하수관으로 흘러들면서 용량 초과에 따른 하수관역류로 침수피해 및 수자원 낭비에 따른 물의 재이용 측면에서도 역효과를 가져오고 있다

연구팀은 보수 성능을 위해 아스팔트 공극을 20%까지 주고, 공극내에 물을 흡수할 수 있는 보수재를 채워 넣었다. 또 아스팔트내에 공극을 줌으로써 단점으로 지적될 수 있는 내구성도 자체 개발한 바인더를 통해 기술적으로 충분히 보완했다.

현재까지 검증된 바에 따르면 배수성 포장이 일반화돼 있는 일본의 제품 성능보다 더 우수한 수준인 것으로 나타났다. 일본의 경우 배수성 포장이 지침에 포함돼 일반화된 지 10년이 넘었다. 그러나 우리나라는 연구단계에 머물러 있는 수준으로 내구성 때문에 공극을 20% 이상 만들지 못했다.

이번 기술은 순수 국내 기술진에 의해 일본 기술 이상 가는 성능을 가진 포장체를 개발했다는 데 큰 의미가 있다. 특히 이번에 개발된 기술로 도로포장을 할 경우 도심 표면 온도를 10℃ 이상 크게 떨어뜨리는 것으로 확인됐다.

해결해야 할 과제도 아직 남아 있다. 우리나라처럼 4계절이 뚜렷한 곳에서는 겨울철 물이 들어가 냉각되면 내구성에 문제가 있을 수 있기 때문. 이에 따라 동결 용해에 대한 검증을 통해 추운 지역에까지 확대하는 것이 연구팀의 첫 번째 목표다. 또 물을 어떻게 효율적으로 공급할 것인지에 대한 것도 연구팀의 과제다.

이번에 개발된 기술은 지난 4월 특허를 획득, 국내 조경전문업체인 대산녹화산업주식회사(대표이사 박철홍)에 관련기술을 이전까지 마쳤다. 대산녹화산업은 이번 보수성 도로포장기술을 여수엑스포광장에 내년 초 시범 시공할 예정이다.

유 박사는 “현재 바인더는 기술적으로 충분히 만족할 만한 성능을 갖추고 있다”며 “실제 적용시에도 만족할 만한 성능이 나오는 지 여부도 검토중에 있다”고 말했다. 이어 “내년 초 여수엑스포광장에 시험 시공후 지속적인 모니터링을 통해 성능을 체크할 계획”이라고 덧붙였다.

이번 기술이 상용화 돼 서울 도시면적의 20% 이상이 이러한 보수성 도로포장으로 시공했을 때 도심 열섬 및 열대야 현상으로 인한 시민들의 불쾌감이 크게 줄어들 것으로 연구원은 기대했다. 

강완협 기자  kwh@cenews.co.kr

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