광촉매 활용한 표면처리공법으로 도로 공용수명 늘린다
광촉매 활용한 표면처리공법으로 도로 공용수명 늘린다
  • 전찬민 기자
  • 승인 2022.05.13 15:15
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[공학저널 전찬민 기자] 도로변 미세먼지 농도는 도시대기 평균 미세먼지 농도에 비해 4~11㎍/㎥ 높게 나타나고 있다. 이에 따라 도로의 미세먼지 저감을 위해 분진흡입차, 고압살수차가 활용되고 있지만 보다 실효성 있는 미세먼지 저감 기술이 필요한 시점이다.

도로에서 발생하는 미세먼지는 자동차 배기가스로부터 발생되는 질산화물질(NOX)와 도로포장과 차량 타이어 마찰에 의해 발생된다.

특히 도로에서 배출되는 자동차 배기가스는 보행자를 비롯해 차량 운전자, 주변 주거시설 사용자 등 많은 사람들이 흡입하는 공기의 질을 저하시키고, 가스와 입자상 오염물질 발생으로 인해 지역 주민에게 피해를 줄 수도 있다. 또한 이러한 오염물질은 도로의 공용수명을 단축시키는 원인을 제공해 교통사고를 발생시킬 뿐만 아니라 유지보수에 따른 비용도 증가시키고 있다.

이에 따라 도로 공용수명 연장을 위해 적용되고 있는 도로포장 표면처리공법은 국내외에서는 오래전부터 사용돼 온 기술로써 예방적 유지보수 공법으로 통칭되고 있다. 이러한 기존의 기술에 현재 인류가 직면한 미세먼지 문제를 해결하기 위해 광촉매제를 혼합한 도로포장 표면처리공법이 개발돼 눈길을 끌고 있다.

광촉매제는 자동차 배기가스에서 주로 발생하는 질산화물질(NOX)을 응집해 비산되지 않도록 하는 기능을 수행함으로써 도로와 도로 주변 사용자가 흡입하는 공기의 질을 개선하는 효과를 가지고 있다.

이러한 질산화물질(NOX) 응집 기능을 강화하기 위해서는 햇빛과 광촉매제의 접촉강도를 높이는 것이 관건이다. 이에 광촉매 도로포장 표면처리공법은 투명한 색상의 재료를 사용해 광반응을 최대화했고, 이와 더불어 도로포장 표면처리공법의 기본적 요구사항인 표면처리재와 기존 도로포장면의 접착강도가 강한 수용성 실리콘 복합체로 제조됐다.

수용성 실리콘 복합체는 기존의 휘발성 기름 성분이 포함된 재료를 사용하지 않고, 표면처리공법 적용 후 휘발성 물질의 양생 과정에서 발생되는 대기오염물질의 배출이 없는 장점을 가지고 있다. 또한 수용성 실리콘 복합체를 표면처리공법에 활용함으로써 기존의 아스팔트와 SBS 개질재를 기본으로 제조된 표면처리재보다 높은 접착강도를 가지는 동시에 기존 공법 대비 약 10% 내외의 높은 경제성을 확보할 수 있다.

교통량이 적어 질산화물질(NOX)의 발생강도가 낮은 저교통량 도로 등에는 광촉매제를 사용하지 않고 적용할 수 있고, 이 경우 기존 공법 대비 약 20% 내외의 높은 경제성을 확보할 수 있다는 것이 장점으로 손꼽힌다.

이러한 광촉매 도로포장 표면처리공법을 개발한 ㈜한국포장기술은 국내의 도로건설이 신규건설 위주에서 유지관리 위주로 패러다임이 변화하고, 미세먼지 저감 등의 환경문제의 심각성이 강조되는 등 급변하는 도로건설 환경에 선도적으로 대처하는 최신의 현장적용 기술을 제공하고 있다. 또한 국내의 대학, 정부출연연구소, 글로벌 기업 등과 지속적인 공동 연구개발을 통해 끊임없는 노력을 기울이고 있으며, 특히 건설기술연구사업의 ‘저비용 고성능 광촉매를 활용한 미세먼지 저감 건설기술 개발’ R&D에 참여해 광촉매 표면처리공법을 검증하고 있다.

한국포장기술 박경원 대표이사(사진)는 “우리가 개발한 광촉매 표면처리공법은 현재 서해안 고속도로에 적용돼 1년 이상 하자 없이 공용 중에 있어 품질을 검증받았고, 경제성 또한 확보했다”며 “이러한 기술이 확대 적용되는 경우에는 차량의 배기가스에 의해 발생되는 미세먼지를 획기적으로 감소할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

한국포장기술은 지난 2020년 중기부에서 지원하는 디딤돌 R&D를 수행하며 중온 박리방지제 개발을 완료해 현재 사업 중에 있는 지속적인 친환경 도로포장 공법을 개발해오고 있다. 그 밖에도 조사, 평가, 설계, 제조, 시공관리 등 도로포장의 전생애주기를 체계적으로 관리하는 ICT 기반 솔루션을 제공하고 있다.

올해에는 산업통상자원부에서 지원하는 혁신조달제품 R&D를 수주하며, Project Level에서 수행할 수 있는 도로포장관리 토탈 플랫폼인 Smart RATS(Roadway Assessment Total System) 개발을 완료해 연내에 조달우수제품 등록이 완료될 것으로 기대되고 있다.

이와 더불어 국내외 도로관리기관이 매우 낮은 비용(월 20만원 내외) 스마트폰과 ICT 기술을 이용한 도로포장상태 조사와 평가, 도로포장 구조설계, 아스콘 제조관리, 아스콘 포장 시공관리 등을 수행할 수 있는 소프트웨어도 개발하며 ICT 영역도 확대해 나가고 있다.


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