[논문]폐 아스팔트 콘크리트 재활용 현황 및 관련 기준 개선 방안

정규동; 황성도; 김광우

문제 정의

계획에 따르면 건설폐기물 발생량 및 매립량·소각량을 감소시키기 위해 분별 해체 관리를 강화하고, 순환골재 유통 시스템 개선, 순환골재 품질향상을 위한 인프라를 개선하여 2017년 이후 자율적 건설폐기물 재활용 사회기반을 구축하고자 하였다.
본 기사에서는 저탄소 중온(준고온:warm-mix) 아스팔트 포장 기술을 포함한 친환경 재생 아스팔트 포장의 시공 품질관리 기준 개발을 위한 연구 과정에서 도출된 국내의 건설폐기물 및 재생 아스팔트 포장과 관련한 법률 기준과 품질 기준 등의 현황을 살펴보고 재활용을 활성화할 뿐만 아니라 고품질의 품질을 확보할 수 있도록 현행 기준을 개선하는 방안을 검토하였다.
폐기물과 관련한 법률과 관련 기준은 표 1과 같으며, 건설폐기물은 일반적으로「건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률」에 따른다. 이 법률은 건설공사 등에서 나온 건설폐기물을 친환경적으로 적절하게 처리하고 그 재활용을 촉진하여 국가 자원을 효율적으로 이용하기 위하여 제정되었다. 환경부 예규인 「건설폐기물의 처리기준 및 방법 등에 관한 업무 지침」에 세부적인 시행 기준이 제시되어 있으며, 「순환골재 등 의무사용건설공사의 순환골재·순환골재 재활용제품 사용용도 및 의무사용량에 관한 고시」는 이 법률에 근거한 건설폐기물의 재활용 용도 및 의무사용량에 대한 기준을 포함하고 있다.

제안 방법

2011년 12월에는 「제2차 건설폐기물 재활용 기본계획(2012년~2016년」을 발표하였으며, 제1차 기본계획에서 구축한 건설폐기물의 발생→재활용→관리로 이루어지는 재활용 촉진 기반을 바탕으로 자원의 순환성 강화를 위한 인프라 구축에 중점을 두었다.
「건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률」 및 건설폐기물 재활용 기본계획(2007년~2012년)에 따라 순환골재의 건설공사 재활용 비율을 높이기 위해 「순환골재 등 의무사용건설공사의 순환골재·순환골재 재활용제품 사용용도 및 의무사용량에 관한 고시」에서 순환골재의 의무사용 용도 및 의무사용 대상과 사용량 기준을 정하였다.

성능/효과

재생 아스팔트 콘크리트용 순환골재 품질기준에 포함된 이물질 함유량, 씻기 시험에서 손실되는 양, 구재 아스팔트 함량 등의 시험은 적합한 분리배출 및 운반과 파쇄·분리·선별에 따라 이물질이나 흙, 보조기층용 골재 등의 폐아스팔트 혼합물 이외의 재료가 포함되지 않을 경우 거의 대부분 품질기준을 만족할 수 있다. 국내에서 발생된 8개의 순환골재 시료를 품질시험 결과 이물질 함유량, 씻기 시험에서 손실되는 양은 모두 기준을 만족하며, 평균적으로 구재 아스팔트 함량은 4.4%, 구재 아스팔트 침입도는 21이었다. 그러나, 순환골재에서 추출한 구재 아스팔트 침입도는 약 37%의 시료에서 20 미만으로 미달하여 대부분 구재 아스팔트 침입도 시험결과에 따라 합격 여부가 결정되었다.
현재 KS F 2349 등에서는 간접인장강도, 터프니스 시험 기준이 포함되어 균열 저항성을 판단 기준으로 사용하고 있다. 그러나 연구결과 표 9와 같이 침입도 5인 순환골재 40%와 침입도 등급 60-80 아스팔트를 사용한 아스팔트 혼합물의 간접인장강도와 터프니스가 기준을 만족할 뿐 만 아니라, 침입도 등급 80-100 아스팔트와 재생첨가제를 사용한 아스팔트 혼합물에 비하여 높은 간접인장강도와 터프니스 결과가 얻어졌다. 즉, 강성이 높은 재생 아스팔트 혼합물의 간접인장강도와 터프니스가 더 높은 경우가 발생하는 것이다.
그러므로 간접인장강도, 터프니스와 같은 재생 아스팔트 혼합물을 이용한 직접적인 시험결과를 이용하여 균열저항성을 시험하지 않고 재생 아스팔트 혼합물에서 추출한 아스팔트를 이용한 시험을 이용하여 노화된 아스팔트의 회복 여부를 판단하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 그리고 재생 아스팔트 혼합물에서 추출한 아스팔트의 적정 침입도를 알아보기 위하여 침입도 68의 아스팔트를 이용하여 신규 아스팔트 혼합물을 제조하고 추출한 결과 혼합온도에서 아스팔트 혼합물을 1시간 양생할 경우 침입도 41, 1시간 양생하지 않을 경우 침입도 43이 얻어졌다.
그러므로 간접인장강도, 터프니스와 같은 재생 아스팔트 혼합물을 이용한 직접적인 시험결과를 이용하여 균열저항성을 시험하지 않고 재생 아스팔트 혼합물에서 추출한 아스팔트를 이용한 시험을 이용하여 노화된 아스팔트의 회복 여부를 판단하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 그리고 재생 아스팔트 혼합물에서 추출한 아스팔트의 적정 침입도를 알아보기 위하여 침입도 68의 아스팔트를 이용하여 신규 아스팔트 혼합물을 제조하고 추출한 결과 혼합온도에서 아스팔트 혼합물을 1시간 양생할 경우 침입도 41, 1시간 양생하지 않을 경우 침입도 43이 얻어졌다. 따라서 재생 아스팔트 혼합물 제작 전 보다 약 40% 이상 침입도가 낮아졌다.
그리고 재생 아스팔트 혼합물에서 추출한 아스팔트의 적정 침입도를 알아보기 위하여 침입도 68의 아스팔트를 이용하여 신규 아스팔트 혼합물을 제조하고 추출한 결과 혼합온도에서 아스팔트 혼합물을 1시간 양생할 경우 침입도 41, 1시간 양생하지 않을 경우 침입도 43이 얻어졌다. 따라서 재생 아스팔트 혼합물 제작 전 보다 약 40% 이상 침입도가 낮아졌다.
그리고, GR 기준은 표층용, 기층용 모두 노화된 아스팔트의 회복여부를 판단하는 아스팔트 추출 후 침입도에 대한 기준이 없었다. 특히, GR F 4026 의 재생상온 아스팔트 혼합물 품질기준은 다른 기준에 비하여 매우 낮았으며, 기층용 기준의 경우 노화된 재료의 적합한 재생여부를 확인할 수 있는 시험 기준이 전혀 포함되지 않았으며, 마샬 안정도를 수침 없이 25℃에서 측정하여 가열 아스팔트 콘크리트와 대비하여 성능수준이 매우 낮음에도 모든 도로 포장용 재료로 사용할 수 있도록 하고 있었다.

후속연구

그리고, 순환골재의 품질을 현재 1년에 2회 시험하고 이 중 1회/년 인증처리업무기관에서 운영실태 조사를 하도록 되어 있으나, 순환골재의 수급 시에 각 건별로 의무적으로 시험하여 통계처리하고, 인증처리업무기관에서는 이를 1회/년 시험하여 확인하는 방법으로 개정할 필요가 있다.
또한 순환골재의 사용비율에 따라 재생 아스팔트 혼합물에 사용하는 신규 아스팔트의 종류와 재생 첨가제 사용여부를 결정하는 최소 기준, 순환골재의 노화된 아스팔트와 신규 아스팔트와의 혼합성을 높여서 생산하는 방법과 같은 세부 생산 방안도 연구될 예정이다. 그리고, 이와 같은 노력에 따라 재생 아스팔트 포장 기술이 고부가가치의 친환경 기술로 활용성을 더욱 높일 수 있을 것이다.
그리고, 중온·상온 아스팔트 콘크리트의 적용을 확대하고, 순환골재 30% 이상 혼입 활용기술의 개발을 추진할 예정이다.
따라서 순환골재에서 추출한 구재 아스팔트의 침입도 기준을 순환골재의 구재 아스팔트 침입도에 따른 범위로 구분하여 저장하도록 할 경우 재생 아스팔트 콘크리트의 품질을 확보하며 폐 아스팔트 콘크리트의 재활용률을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 즉, 순환골재의 구재 아스팔트 침입도를 5~10, 10~20, 20~30, 30 이상 등으로 범위로 구분하고, 20 미만시에는 순환골재의 사용비율을 낮게 제한하거나 재생 첨가제를 필수적으로 사용하도록 할 수 있다.
아스팔트 포장에 재생 아스팔트 혼합물을 15% 이상 의무적으로 사용하여야 하며, 2016년에는 30% 이상으로 상향 조정될 예정이므로 국내의 아스팔트포장 품질확보를 위해 재생 아스팔트 혼합물의 품질관리가 매우 중요해지고 있다. 따라서, 재생 아스팔트 혼합물은 저급 품질의 재료라는 인식도 바뀌어야할 뿐만 아니라 적합한 품질로 생산되기 위한 품질기준과 배합설계 방법은 물론 생산된 재생 아스팔트 혼합물의 평가기준도 보완될 필요가 있다.
향후에는 재생 아스팔트 포장의 균열 저항성을 판단할 수 있는 적합한 시험방법 및 기준의 개발이 필요하며, 아스팔트의 성능을 침입도 점도 외에 DSR 시험을 이용하여 결정하는 방법 등의 연구가 필요하다. 또한 순환골재의 사용비율에 따라 재생 아스팔트 혼합물에 사용하는 신규 아스팔트의 종류와 재생 첨가제 사용여부를 결정하는 최소 기준, 순환골재의 노화된 아스팔트와 신규 아스팔트와의 혼합성을 높여서 생산하는 방법과 같은 세부 생산 방안도 연구될 예정이다. 그리고, 이와 같은 노력에 따라 재생 아스팔트 포장 기술이 고부가가치의 친환경 기술로 활용성을 더욱 높일 수 있을 것이다.
또한, 기술선진화 및 성장동력화를 위해 건설폐기물 재활용의 온실가스 저감 평가 및 CO2 지표를 개발할 예정이다.
특히 건설폐기물 재활용 확산을 위하여 순환골재 의무사용률은 높이되, 콘크리트·아스팔트 콘크리트 순환골재 및 2차 제품의 품질관리 강화를 위한 기술 및 기준의 정비를 추진하며, 기술 및 관리 능력을 고려한 순환골재 품질 인증제도 부여 방식을 검토할 예정이다.
향후에는 재생 아스팔트 포장의 균열 저항성을 판단할 수 있는 적합한 시험방법 및 기준의 개발이 필요하며, 아스팔트의 성능을 침입도 점도 외에 DSR 시험을 이용하여 결정하는 방법 등의 연구가 필요하다. 또한 순환골재의 사용비율에 따라 재생 아스팔트 혼합물에 사용하는 신규 아스팔트의 종류와 재생 첨가제 사용여부를 결정하는 최소 기준, 순환골재의 노화된 아스팔트와 신규 아스팔트와의 혼합성을 높여서 생산하는 방법과 같은 세부 생산 방안도 연구될 예정이다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	일반적인 아스팔트 유지보수 방법은 무엇인가?	일반적으로 유지보수 방법은 균열실링, 표면처리 공법과 같은 예방적 유지보수 방법과 패칭, 덧씌우기, 재포장 등이 있으며, 유지보수 과정에서 노후된 부분을 절삭하거나 걷어낼 경우 폐 아스팔트 콘크리트가 발생한다. 그리고, 폐 아스팔트 콘크리트는 크러셔로 파쇄하고, 스크린으로 선별하는 과정으로 순환골재로 생산되어 아스팔트 포장에 다시 사용하고 있다.
	순환골재를 재활용 하지 않으려는 경우 승인 받기위한 검토의견서 작성 시 어떤 기준에 따라야 하는가?	(1) 순환골재 및 순환골재 재활용제품의 사용으로 인하여 건설공사의 품질확보가 곤란한 경우 (2) 도서지역 등 지역의 특성으로 인하여 순환골재 및 순환골재 재활용제품의 수급이 곤란한 경우(기준: 공사현장에서 직선거리 40km 이상) (3) 순환골재 및 순환골재 재활용제품의 가격이 같은 용도의 다른 골재 및 제품의 가격보다 비싼 경우
	폐 아스팔트 콘크리트는 어떻게 처리하는가?	일반적으로 유지보수 방법은 균열실링, 표면처리 공법과 같은 예방적 유지보수 방법과 패칭, 덧씌우기, 재포장 등이 있으며, 유지보수 과정에서 노후된 부분을 절삭하거나 걷어낼 경우 폐 아스팔트 콘크리트가 발생한다. 그리고, 폐 아스팔트 콘크리트는 크러셔로 파쇄하고, 스크린으로 선별하는 과정으로 순환골재로 생산되어 아스팔트 포장에 다시 사용하고 있다.

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