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문제 정의
- 도로설계를 위한 주요 기준서로는 도로의 구조 · 시설 기준에 관한 규칙과 그 해설, 도로설계기준, 도로설계편람 등이 있는데, 본 편람은 이들 내용 중 특별히 탄소배출을 최소화 하는 도로계획 및 설계와 건설 시 탄소배출을 최소화 하거나 흡수할 수 있는 다양한 탄소저감형 도로건설 및 관리 기술을 제시한 것이다.
- 본 편람은 지구 온난화 대응, 온실가스 배출 저감, 탄소배출권 거래제 시행 등 국가적으로 각 분야에서 시행되고 있는 다양한 정책에 부응하여 도로 분야에서도 이에 일조할 수 있도록 ‘탄소중립형 도로 기술 개발 연구단’ 에서 연구수행한 성과를 정립하여 제시한 것이다.
- 따라서 일반도로와 차별화된 그린네트워크 도로설계의 기준을 마련하기 위하여 도로설계 주요 요소인 선형, 횡단면, 도로수목에 대한 그린네트워크 도로 설계의 적절성을 평가한다.
- 본 편람에서 제공하는 평가기법은 도로의 생애주기(수명주기)에 걸쳐 발생하는 탄소의 총량을 최소화하기 위한 도로의 건설과 유지관리 대안을 도출하기 위한 기법으로 차량의 주행에 따라 발생하는 탄소배출량을 대상으로 한다.
- 본 편람은 도로건설과 관련된 장비조합 및 공정계획의 사전 수립방안에 관한 사항을 기술함으로써, 도로 시공단계의 탄소 발생량 및 공사비, 공사기간을 고려한 공정관리 최적화를 통해 도로시공 시 공정 효율성 및 환경성평가에 활용하는데 있다.
- 탄소저감을 위한 공정 최적화 주요 요소로는 효율적 장비조합, 공법별 자재 변경, 공정 보할 조정 등이 있으나, 사업지 및 공종별 특성에 따라 조건이 모두 상이하므로 보편적인 기준 적용이 곤란한 실정이다. 본 편람은 도로건설 현장에서 건설장비의 활용도가 높고 공사비가 편증된 토공사와 포장공사를 대상으로 최적화 주요 요소별로 효율성 증대를 위한 프로세스를 기술한다.
- 본 편람은 Activity별 단위 공종 단계부터 최적 알고리즘 구축에 의한 전체 공정단계까지의 시공 효율 개선을 통하여, 탄소발생 저감과 공정 최적화를 동시에 만족하는 기술의 체계화를 최종목적으로 하며, 이를 통한 녹색기술의 현장적용을 최종목표로 한다.
- 본 기술은 산업부산물 사용량을 증가하고 기존의 포틀랜드 시멘트 사용을 감소시키고 (수동적 저감), 동시에 탄소포집 활성화 기술을 통하여 추가적으로 탄소를 흡수 저감하는 (능동적 저감) 기술로서, 사용하는 산업부산물인 고로슬래그를 활성·개질시켜 이산화탄소 포집흡수능을 극대화시키는 것이다.
- 본 기술은 도로이동오염원의 주된 성분인 질소산화물(NOx)을 흡수 · 제거하기 위한 광촉매(TiO2) 콘크리트 재료를 개발하고, 도로시설물 분야(콘크리트 중앙분리대, 콘크리트 방호벽, 도로측구연석 등)에 적용할 수 있도록 한 것이다.
- 본 탄소저감을 위한 도로재료 및 시공기술은 저탄소 녹색도로를 위하여 도로포장의 탄소배출 원인을 최소화하고, 발생된 탄소를 저감시킬 수 있는 도로시설물을 제안하는 것으로 세부적으로는 탄소 및 질소산화물을 흡수하는 도로재료 활용과 비시멘트계 흙포장 적용방안을 담고 있다.
- 본 기술은 산업부산물 사용량을 증가하고 기존의 포틀랜드 시멘트 사용을 감소시키고 (수동적 저감), 동시에 탄소포집 활성화 기술을 통하여 추가적으로 탄소를 흡수 저감하는 (능동적 저감) 기술로서, 사용하는 산업부산물인 고로슬래그를 활성·개질시켜 이산화탄소 포집흡수능을 극대화시키는 것이다. 또한 단순히 이산화탄소 흡수능력만 극대화시키는 것이 아니라 적정 강도를 동시에 확보할 수 있는 최적의 배합비율을 도출하여 이산화탄소 흡수 가능한 도로재료를 개발한 기술이다.
- 본 기술은 DAC 기술을 적용한 CO2 포집장치로 인공나무 형태의 저감장치를 개발하여 도로 대기 중 CO2를 10ton·CO2/yr·m2 저감하는 장치이다.
- 본 편람은 ‘DAC 기술을 적용한 도로 CO2 흡수 시설물(이하‘CO2 포집 인공트리’라 총칭한다. )’의 설계·시공·유지관리에 관한 사항을 기술한 것으로 자동차 등 이동오염원에서 배출되는 도로변 대기 중 CO2를 효과적으로 저감할 수 있는 혁신적인 기술 분야로 DAC 기술을 적용한 CO2 포집장치를 개발하여 도로변 대기 중 CO2를 저감하는데 적용한다.
- 본 기술은 자동차 등 이동오염원에서 배출되는 도로변 대기 중 CO2를 효과적으로 저감할 수 있는 혁신적인 기술 분야로, DAC(Direct Air Capture) 기술을 적용한 CO2 포집장치를 개발하여 도로변 대기중 CO2를 저감함으로써 삶의 질 향상을 위한 대기질 개선 및 저탄소 녹색도로를 건설하는데 그 의의가 있다.
- 본 개발 장치는 자동차 등 이동오염원에 의해 배출되는 400ppm 이하의 도로변 대기 중 저농도 CO2를 저감할 수 있는 기술이다.
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