폐플라스틱 재활용한 친환경 도로(아스팔트)포장 재료

1. 자원의 효율적 재활용 :  버려진 폐플라스틱에서 폐플라스틱 섬유 추출 사용   2. 국가예산 절감          :  일반 아스팔트에 비해 수명이 1.5배, 내구성 2.5배 강함

□ 한국건설기술연구원(원장대행: 배규진)은 버려진 폐플라스틱에서 도로(아스팔트)포장용 섬유를 뽑아내어 아스팔트 포장에 섞어 사용함으로써 일반 아스팔트 포장에 비해 훨씬 수명이 길고 내구성이 강한 친환경적인 도로(아스팔트) 포장 재료를 개발하였다. 이 재료의 개발로 향후 도로 수리 및 보수에 드는 국가예산을 획기적으로 절감할 수 있을 뿐 만 아니라 장마 등 우기 시 도로포장에서 발생하는 구멍(포트홀)으로 인한 운전자의 불안을 어느 정도 해소 할 수 있을 것으로 기대된다. 

* 폐플라스틱: 페트(PET) 공병, 나일론(Nylon), PP(Poly Propylene) 등 대부분의 열가소성(가열하면 가공하기 쉽고 냉각하면 굳어지는 합성수지) 폐플라스틱이 해당됨

□ 2009년도에 열린 ‘제35회 극동플라스틱업계 국제회의’에서 발표된 ‘한국폐플라스틱 재활용 현황(발표: 윤진산 인하대학교 교수)’에 따르면 국내 폐기물 중 폐지 및 폐타이어 재활용률은 80%, 농업용 폐비닐 75%, 그리고 폐플라스틱의 경우 39%이다. 연간 폐플라스틱 발생량은 425만 톤인 반면 재활용량은 164만 톤에 불과해 여타 제품군에 비해 재활용이 현저하게 낮다. 이러한 낮은 재활용률은 폐플라스틱이 재활용되기 위해서는 플라스틱 종류별로 분리․수거되어져야 하는 것에 기인한다. 이 플라스틱 분리수거 작업에 상당한 비용이 소요되는 관계로 폐플라스틱 재활용의 사업성이 낮았다. 따라서 이런 폐플라스틱의 재활용이 사회적으로 촉진되기 위해서는 폐플라스틱 재활용 제품이 대량으로 생산되는 것이 가능하고 시장성도 좋아야만 할 것이다. 아직까지 이러한 사업성이 높은 재활용 제품들의 부족으로 폐플라스틱 재활용률이 낮다고 할 수 있다. 
                
□ 또한 도로공사 자료에 따르면 2009년에 고속도로 포장보수를 위해 사용한 예산은 642억원이며 1km당 1800만원이 도로보수에 투입되었다고 한다. 그리고 앞으로 도로포장의 노후화로 인해 2016년에 이를 경우 한해 도로포장 보수에만 무려 1030억원이 소요될 것이라고 한다. 이처럼 해마다 갈수록 도로 포장 보수비용은 급증할 것으로 예상된다. 따라서 불필요한 예산낭비를 없앨 뿐 만 아니라 공정한 사회를 이루기 위한 정책수행을 위한 예산확보 및 국가재정 건전성을 위해서라도 도로품질에 대한 제고방안이 시급하다. 
 
□ 이러한 맥락에서 한국건설기술연구원은 버려진 폐플라스틱으로부터 폐플라스틱 재생 과립(작은 알맹이 가루)을 만든 후 이것으로부터 페플라스틱 섬유를 뽑아내어 이를 아스팔트 포장에 섞고 이때 폐플라스틱 섬유와 골재의 맞물림 효과를 극대화하여 도로(아스팔트)의 내구성 및 수명을 높인 친환경적인 도로(아스팔트)포장 재료를 개발하였다. 이번에 개발된 친환경 폐플라스틱 재활용 섬유 보강 도로(아스팔트) 포장은 수명이 일반 아스팔트의 6.8년에 비해 약 1.5배 길어지고 또한 인성(잡아당기는 힘에 견디는 성질)에 있어서도 일반 도로(아스팔트) 포장에 비해 약 2.5배로 강해진 고내구성 도로(아스팔트) 포장이 된다. 또한 연구원이 개발한 폐플라스틱 섬유 보강 도로(아스팔트) 포장으로 2차로인 도로(아스팔트)를 1킬로미터 건설할 때는 기존의 내구성을 향상시킨 개질 아스팔트 도로 포장에 비해 최소 약 42,000,000원의 건설비를 절감시킬 수 있다. 또한 현재 킬로그램당 13,000원인 외국산 섬유가격에 비해 폐플라스틱 섬유는 단지 킬로그램당 2,000원밖에 들지 않아 가격 경쟁력이 매우 우수한 것으로 나타나 시장성이 좋을 것으로 예상된다. 

* 개질 아스팔트 : 온도 변화에 크게 좌우되지 않고 탄성 및 유연성을 유지하며, 고무계 고분자 개질재를 사용하므로 방수효과가 우수하고, 저장 안정성이 뛰어나도록 만든 아스팔트
     
□ 이러한 재활용률이 낮은 폐플라스틱을 활용하여 폐플라스틱섬유를 만든 다음 도로포장에 활용함으로써 폐플라스틱의 재활용 용도를 다양화하고 또한 시장성이 좋을 것으로 예상되는 제품을 생산함으로써 현재 39%인 폐플라스틱 재활용률을 높여 자원 재활용을 촉진하게 된다. 폐플라스틱 섬유 보강으로 아스팔트의 수명이 길어지기 때문에 아스팔트의 잦은 보수공사 시 발생하는 자동차 정체로 인한 탄소가스의 발생량 및 물류비 손실을 줄일 수 있다. 또한 도로 유지 보수에 드는 비용을 줄여 국가예산 절감에 기여할 수 도 있어 두 마리의 토끼를 동시에 잡을 수 있는 기술이다.

* 기술상세 문의 : 한국건설기술연구원 도로연구실 유평준 연구위원,  전화번호 : 031-9100-175, 010-3119-6814

아스팔트 포장용 폐 플라스틱 재생섬유 개발 및 적용

그림 왼쪽부터  1. 압출 성형된 재생 PET 섬유 모습 , 2. 매우 가는 표층용 섬유, 3. 인장시험후 파편, 4. 기존 외국산 미세섬유 제품의 볼링문제

한국건설기술연구원