[공학저널 전찬민 기자] 아스팔트 포장 시 발생되는 냄새와 열기로 인해 불편을 겪는 경우가 많다. 최근 이러한 불편을 해소하는 친환경 중온화 아스팔트 포장기술이 개발돼 화제가 되고 있다.
기존의 중온화 기술들은 크게 아스팔트 바인더에 수증기를 첨가해 거품상태에서 골재와 혼합하는 방식인 포밍(foaming) 기술과 왁스 타입의 첨가제를 섞어서 아스팔트 바인더의 점도를 낮추는 방식이 대부분이었다. 이 기술들은 포밍 발생 장치를 설치하거나, 첨가제를 추가로 투입하는 과정에서 최종 생산 혼합물의 품질불안 문제를 야기하고 아스팔트 포장의 가장 큰 문제점인 수분저항성에 취약하다는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 아스팔트 포장에 최적화된 수분저항성과 중온성능을 동시에 발현하는 고기능의 첨가제를 아스팔트 바인더 제조과정에 직접 첨가하는 중온화 아스팔트 포장기술이 개발됐다. 바로 일체형 ‘프리미엄 아스팔트’가 그것이다.
일반 아스팔트는 150~160℃의 열을 가해 도로포장 작업을 하지만, 프리미엄 아스팔트는 110~130℃로 비교적 낮은 열로 작업할 수 있다. 또한 연료가 약 35%, 일산화탄소, 질소산화물 등 배출가스가 각각 75%, 62%씩 감소하는 결과로 나타났다.
이 기술은 아스콘 플랜트에 별도의 투입장치를 설치할 필요가 없이 기존 아스콘 생산절차를 그대로 수행할 수 있어 품질관리가 용이하고, 박리방지제 등 추가 첨가제를 투입할 필요가 없어 중온 포장의 성능향상에도 크게 기여하고 있다.
아스팔트의 계면활성화 거동을 통해 아스팔트 바인더와 골재간의 친화력을 향상시켜 고른 코팅이 가능하고, 골재와 아스팔트 분자 간 수소결합을 유도해 골재면과 아스팔트 바인더 간의 강력한 접착력을 유지한다.
특히, 세계 최초 Butoxy 그룹을 말단기로 하는 폴리에틸렌 이민(Polyethylene-imine) 반복 구조의 첨가제 기술을 통해 중온성능과 수분저항성을 동시에 발현하는 점이 가장 큰 특징이다.
여기에 아스팔트 바인더 분석과 생산 노하우를 접목해 아스팔트 생산과정에서 첨가제와 일체화하는 사전 배합 제조기술을 적용했다. 혼합물 제조의 단순화와 품질 안정화를 추구할 수 있도록 했다는 점에서 기존 공법과는 차별화를 두고 있다.
이에 따라 현재 부진한 국내 중온 포장 공법의 확산에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
이 기술을 개발한 국내 최대의 아스팔트 생산·공급 기업인 SK에너지(주)는 연간 약 250만 톤의 아스팔트 바인더를 생산해 국내는 물론 동북아 전역에 수출을 하고 있고, 각 국에서 요구하는 다양한 규격의 아스팔트 생산 기술을 보유하고 있다.
특히 아스팔트 혼합물의 생산·시공과정에서 발생되는 배출가스과 유해가스를 저감할 수 있는 중온 아스팔트 기술, 폐아스콘의 재활용에 적합한 재생전용 아스팔트 바인더 기술, 저소음·배수성 포장용 아스팔트 바인더 기술 등 다양한 친환경 공법을 적용할 수 있는 양질의 아스팔트 바인더를 공급하고자 노력을 기울이고 있다.
SK에너지에서 이러한 친환경 포장기술이 국내외에 널리 확산될 수 있도록 활동하는 조직이 바로 친환경 AP 사업추진팀이다.
SK에너지 친환경 AP 사업추진팀 권오현 부장(사진)은 “지난 1998년 아스팔트 사업부를 설립한 이래로 연간 약 250만 톤 규모의 아스팔트를 국내외에 꾸준히 공급하고 있다”며 “중국과 일본에서는 수입 AP의 점유율 1위를 유지하면서 고속도로와 주요 간선도로의 포장발전에 많은 기여를 하고 있다”고 말했다.
그 외에도 친환경 분야 재생아스콘 생산에 적합하고, 안정적으로 도로 품질을 확보할 수 있는 재생전용 고침입도 바인더 기술이 올해 하반기에 출시를 준비하고 있다. 이러한 자원 재활용에 적합한 규격의 아스팔트를 생산·공급함으로써 순환아스콘의 안정적인 품질향상은 물론 폐아스콘의 재활용 확대에도 기여해 전체 사회의 편익을 제고할 것으로 예상된다.
권 부장은 “도로는 중요한 사회적 자산이다. 도로의 성능을 좌지우지 하는 것은 여러 가지가 있겠지만 시민들이 직접 접촉하는 부분은 바로 포장”이라며 “이러한 포장에 중요한 재료인 아스팔트가 앞으로도 꾸준히 도로이용자들과 주변 이해관계자들의 편익을 제고할 수 있도록 다양하고 친환경적인 제품개발에 노력을 경주하겠다”고 밝혔다.
SK에너지는 2030년까지 생산 전량을 친환경 아스팔트화 하는 ‘Green Innovation 2030’ 경영목표에 부합될 수 있도록 지속적인 제품개선과 기술개발을 통해 아스팔트 포장이 한 단계 더 발전할 수 있는 기반을 조성하도록 할 예정이다
