[공학저널 전찬민 기자] 아스팔트는 소음이 적고 배수 능력이 뛰어나지만 상대적으로 강도가 떨어지고 열에 약하다는 단점이 있다. 반면 콘크리트는 중차량이 다녀도 잘 견뎌낼 만큼 튼튼하고 열에도 강하지만, 소음이 심하고 승차감도 떨어진다. 현재 고속도로의 교량과 터널에서는 콘크리트로 포장이 되고 있지만 고속도로 전체로 보면 아스팔트 포장 비율이 늘어나고 있다. 특히 아스팔트는 콘크리트에 비해 시공 시 소음이 적고 배수능력이 뛰어나며 승차감이 좋다고 평가받고 있다. 이에 따라 내구성과 내열성까지 갖춘 아스팔트가 중요한 시점이라는 의견에 힘이 실리고 있다. 이제는 과거의 관리자 중심의 도로 연구에서 벗어나 이용자들이 안전하고 쾌적한 도로를 이용할 수 있도록 이용자 중심의 연구가 이뤄지고 있는 것이다. 이와 더불어 포트홀 등 도로 노면에 의해 사고가 발생하지 않게 하는 방재기술, 조용하고 쾌적한 주행을 위한 저소음 배수성 포장 등 포장과 관련된 다양한 기술들도 빠른 속도로 개발이 진행되고 있다. 이에 공학저널은 설계부터 시공, 유지관리에 이르기까지 전 과정에 걸친 기술을 개발하고 있는 도로교통연구원 포장연구실 김형배 실장을 만나 도로 포장 기술의 현재와 미래에 대해 취재했다.
올해 주요 업무 추진계획의 핵심 키워드는
2020년 포장연구의 핵심 키워드는 안전, 상생과 협력, 친환경 등이 있습니다. 이용자 중심의 안전한 주행환경 제공이 가장 중요합니다. 지난해 솟음 발생 0건을 달성했으나 일부 대응방안의 개선이 필요해 IoT 기술을 접목한 포장면 솟음 억제를 위한 예방기술을 고도화할 예정입니다. 또한 노면온도, 미끄럼, 평탄성 등 종합적 안전향상을 위한 노력이 필요하기 때문에 블랙아이스, 미끄럼 사각지대, 요철 등을 고려한 안전 향상대책도 수립할 계획입니다.
이와 더불어 상생과 협력을 통한 첨단 포장기술의 저변확대에 집중할 예정입니다. 교육 프로그램 개발을 통해 저소음, 배수성 포장 기술을 공유하고 저소음 포장 민간기술 활성화와 공존을 위한 지원을 확대합니다. 지난해에 이어 협의체가 중요한 역할을 할 것으로 보입니다.
최근 친환경 포장기술이 이슈가 되고 있는데, 탄소배출 저감을 위한 고내구성 중온 아스팔트 포장기술 개발과 미세먼지 저감을 위한 포장재료, 평가기술을 중점적으로 개발할 예정입니다.
최근 포장 분야에 접목된 4차 산업혁명 기술이 있다면
현재 포장 유지관리 방식은 한계점이 존재합니다. 이에 따라 4차 산업혁명 기술기반 포장상태 진단과 보수공법 제안이 필요한 상황입니다. ICT 기반 포장 진단, 예측과 보수공법 제안을 통한 사전대응체계를 도입하고 실시간으로 포장상태를 통합 진단하는 체계 구축을 추진하고 있습니다.
우선 초분광, 열화상, 고정밀 3D Scanner 등 첨단 센싱기술 도입으로 고기능성 첨단 포장상태 조사시스템을 구축해 진단과 예측을 동시에 할 수 있도록 포장조사결과 혁신을 꾀하고 있습니다.
또한 포장조사 데이터에 대한 통합관리체계 구축과 분석자료의 시각화를 구현해 포장조사 데이터 표준화와 정보 분류체계를 정립할 예정입니다.
AR(증강현실) 기술을 이용한 포장상태 시각화 시뮬레이션, AI(인공지능) 다중분석 알고리즘을 통한 포장상태 진단과 변화 예측 등 이용자 중심의 미래형 포장관리 통합 플랫폼을 구축할 예정입니다.
도로교통연구원 포장연구실의 주요 연구 과제는
포장연구실은 품격있는 포용도로 실현이라는 목표로 연구 과제 수행, 현안 해결, 기술력 향상을 위한 기술 지원과 교육, 포장 관리와 개량에 대한 정책지원 등을 수행하고 있습니다.
현재 도로주행 안전성 향상을 위한 고기능성 포장 연구를 수행하고 있고, 노후 포장 체질개선을 위한 혁신적 리모델링 기술을 개발하고 있습니다. 또한 시방서, 방침 등 포장 관련 각종 기술 기준을 수립하고, 건설과 유지관리 현장에서 발생하는 포장 분야의 문제점 해결을 위한 기술을 지원하고 있습니다.
주요 성과는
지난해 주요 성과는 도로 안전, 체질 개선, 기술지원, 미래대응 부문으로 나눠집니다. 도로안전 부문에서는 콘크리트 포장 과다 팽창 예방을 위한 관리방안을 제시한 결과 포장면 솟음 현상은 지난해 단 한건도 발생하지 않았다는 것이 주요 성과입니다. 포장면 솟음 예방을 위한 선제적 대응체계를 구축해 발생위험이 높은 321개소 선 조치 수행과 사전탐지 체계를 구축했습니다.
또한 저소음 포장 활성화를 위한 소음 빅데이터 분석과 소통을 강화해 소음저감능력 경년변화 분석 결과 지속성이 30% 향상된 것으로 확인됐습니다.
체질 개선 부문에서는 노후 포장 개량공사 관련 포장단면 설계 표준 프로세스 수립과 노후 콘크리트 포장의 덧씌우기 표준단면을 제시했습니다.
또한 전문기술을 활용한 다양한 기술지원을 수행했으며 알칼리골재반응 의심구간 평가, 교대 뒷채움부 평탄성 조사를 진행했습니다. 이와 함께 미래대응 부문에서는 도로포장 조사의 데이터 통합관리 플랫폼 구축을 추진해 직관적 포장관리시스템을 개발한 성과가 있습니다.
주요 진행 사항으로는 저소음 포장 활성화를 위한 협의체 운영을 꼽을 수 있습니다. 민간의 신기술인 저소음 포장기법의 활성화를 위해 관·학·연 등의 전문가 19명을 구성해 세 개의 분과가 저소음과 관련된 논의를 진행했습니다. 향후 저소음포장 관련사항 국토부장관 보고와 저소음포장 활성화 방안을 마련할 예정입니다.
