[공학저널 전찬민 기자] 편안하고 안전한 도로 환경을 목표로 하는 친환경-고기능성 포장의 관심이 대두되고 있는 가운데 배수성 포장이 이러한 도로 환경을 만들어 줄 것으로 전망된다.
국내에 배수성 포장이 시공된 것은 1990년대 후반으로 고속도로와 일반국도 그리고 서울시와 경기도 내 지방도에 적용됐다. 하지만 당시 시험방법, 배합설계 지침과 성능평가 방법이 마련되지 않아 품질이 고르지 못해 탈리, 포트홀, 공극막힘 등 조기파손이 발생했다.
하지만 기존 시공사례 추적조사를 통해 발견된 배수성 아스팔트 포장의 문제점을 개선해 현재 재료기준과 배합설계 지침, 성능평가 방법이 제정됐고 ‘Q-pave’ 등 배수성 포장용 다양한 제품(고점도 바인더와 혼합물)이 개발되고 있다.
국토교통부에서 도로기술개발 전략안(21’~30’)을 통해 도로 소음 감소, 미세먼지 등 유해물질 감축을 목표로 관련 도로 기술의 개발, 도입과 보급을 한층 확산·촉진시키려고 하고 있다. 이에 따라 배수성 포장은 향후 더욱 확산될 것으로 예상되고 있다.
이처럼 배수성 포장의 활성화가 진행되고 있는 것은 배수기능, 소음저감 등 장점을 가지고 있기 때문이다.
강우로 인해 도로 표면에 물이 고여 있을 경우 물이 윤활작용을 하기 때문에 마찰계수가 낮아지고, 높은 속도로 차량이 주행할 경우 타이어-물 간 수막현상이 형성돼 차량이 미끄러지는 현상이 발생한다. 도로 표면의 고인 물은 옆 차선의 차량이나 인도에 물보라 현상을 발생시켜 직접적인 주행시야를 방해한다. 특히 야간의 경우에는 차량과 가로등, 네온사인의 각종 불빛이 도로 표면에 난반사가 돼 차선이 명확히 보이지 않아 사고가 발생할 수도 있다.
배수성 포장은 표면의 물을 신속히 배출해 수막이 형성되는 것을 방지해 미끄럼과 시야불량으로 인한 사고를 예방하고, 쾌적한 주행을 유도할 수 있다.
또한 일반 포장의 경우 타이어 트래드 패턴의 홈과 노면 사이에 낀 공기가 빠져나가지 못함으로서 에어펌핑음이 크다. 하지만 배수성 포장은 저소음 포장으로도 알려져 있으며 공기가 공극사이로 빠지기 때문에 에어펌핑음과 타이어 가진음을 저감시킬 수 있다.
친환경-고기능성 포장의 관심과 함께 차량주행 소음 저감, 미끄럼 저항 향상, 우천 시 노면의 건조 상태를 유지시켜주는 배수성 포장은 지속적으로 연구·발전할 필요성이 있다는 것이 전문가들의 공통적인 의견이다.
한국아스팔트학회 박태순 회장(사진)은 “배수성 포장의 연구·발전은 화학적인 접근방식으로 시작되며, 화학적 접근은 골재와 바인더 간 결합을 단단하게 하는 가장 확실한 방법”이라고 설명했다.
일반 아스팔트 포장은 굵은 골재 사이에 잔골재와 움재가 메워져 촘촘한 구조를 만들어 하중을 지지하기 때문에 공극이 낮은 반면 배수성 포장은 굵은 골재가 주가 돼 굵은 골재 접점간 작용하는 압축력으로 하중을 지지하기 때문에 공극율이 16~20%로 높다.
배수성 포장의 큰 공극으로 인해 우천시 내부로 스며들어간 강우가 교통하중을 받아 강력한 수압을 발생시키게 되고, 햇빛 자외선에 의한 표면과 내부노화가 골재-바인더 간 결합을 약하게 해 탈리를 유도한다.
박 회장은 “아스팔트의 피막두께를 증가시키거나 골재-바인더 간 결합력을 강화시켜 공기와 햇빛에 노출됨으로써 발생되는 아스팔트의 산화로 인한 파손을 막고, 골재 사이의 부착력을 강화시켜 탈리를 방지할 필요가 있다”며 “아스팔트의 피막두께를 증가시키는 대표적인 방법은 섬유를 첨가하는 것이고, 골재-바인더 간 결합력을 강화시키는 대표적인 방법는 고점도 개질 아스팔트를 사용하는 것”이라고 말했다.
한편, 배수성 포장 파손이 발생할 경우, 입도와 바인더 종류가 다르기 때문에 긴급복구용 포대 상온 아스팔트 등을 사용할 수 없다. 이에 따라 탈리 발생 우려가 있는 지점을 조사해 사전 보수가 실시되는 것이 가장 중요하다.
박 회장은 “배수성 포장의 ‘적용환경의 특수성’이 고려돼야 한다. 배수성 포장을 교량에 적용한 사례가 적어 이 포장이 처짐 추종성이나 상판 방수 효과에 미치는 영향 등을 추적조사를 통한 연구가 진행돼야 할 것”이라며 “타이어 체인 등이 많이 사용되는 적설한랭지역이나 자동차 통행으로 인해 토사유출이 심한 지역에서는 상대적으로 배수성 포장 공극 막힘 현상이 발생할 확률이 높기 때문에 이에 대한 사전대책도 필요하다”고 말했다.
한국아스팔트학회에서는 향후 서울-세종 고속도로 구간에 적용될 배수성 포장 관련해 국내 시판 중인 시제품들의 성능을 확인하고, 조사를 통한 배수성 포장용 바인더시험과 혼합물 시험의 국내도입 여부 확인 등 배수성 포장의 성능의 균질화, 고품질화를 위해 다양한 방향에서 연구를 진행하고 있다. 또한 배수성 포장을 위한 전문인력양성을 위해 학술발표대회와 세미나 등 강연을 마련해 지속적으로 교육을 실시할 예정이다.
