동남아시아의 열악한 도로 인프라 문제를 간편한 시공으로 해결할 수 있는 기술이 개발돼 이목을 집중시키고 있다.
이 기술은 현재 비탈면 등에 활용되고 있는 기존 초속경 콘크리트 복합매트의 성능을 개선한 제품으로 강우 시 빗물의 지반 침투를 방지해 지반 침하는 물론 도로 손상을 막는 효과를 거둘 수 있다.
연구진은 필리핀 팜팡가 지역의 실제 비포장도로에서 현장 시험 시공을 진행, 이 같은 효과를 검증하며 기술 신뢰성과 객관성을 확보했다.
특히, 국내 중소기업이 보유한 기술의 성능을 개선해 해외에 적용 가능한 새로운 기술 분야를 개척한 점에서 높은 평가를 받고 있다.
기존 제품 하부 직포 층 아래 부직포 1겹 추가 ‘구조 개선’
초속경 모르타르 압축 휨강도 증진 ··· 시공 시간 절반 줄여
동남아시아 열악한 도로 인프라 간편한 시공으로 해결 ‘호평’
동남아시아 국가들의 농촌지역은 도로 인프라가 매우 열악한 상황으로, 특히, 강우 시 비포장도로의 파손, 유실 등으로 인해 차량 통행이 불가능해지면서 농·산업활동은 물론 생활 불편이 가중되고 있다.
실제로 태국, 말레이시아를 비롯한 국가들은 도로 인프라 부족과 도로 설계 방법 부재로 지방도로를 비롯한 농촌지역 도로 비포장 비율이 증가하고 있는 추세다.
이로 인해 도로 네트워크 간 심각한 불균형 문제가 발생하고 있다. 특히, 비포장도로, 농로의 경우 소량의 강우에도 유실, 침하 발생으로 도로 기능을 제대로 유지하지 못하고 있는 것으로 알려져 있다.
따라서 동남아 지역의 기후환경 조건과 시공 조건, 경제 상황 등을 고려한 고성능·저비용 농로 포장기술 개발이 시급히 요청되고 있다.
소량의 강우에도 비포장도로 지반 유실, 침하, 슬러리화 등으로 인해 도로 기능을 제대로 발휘하지 못하는 동남아 비포장도로와 농로의 문제점을 해결하기 위해 급속시공은 물론 시공이 간편하고, 경제적인 초속경 콘크리트 복합매트의 비포장 도로 적용기술 개발 필요성이 대두되고 있다.
한편, 현재 비탈면을 비롯한 철도사면, 제방, 수로 구조물 보강 등에 사용되고 있는 초속경 콘크리트 복합매트는 토목섬유 소재 사이에 콘크리트 재료를 넣어 매트 형태로 제작한 제품으로, 제품 설치 후 물을 뿌리면 1시간 안에 콘크리트 성분이 굳으면서 단단해지는 제품이다.
일반 콘크리트보다 빨리 굳어 급속 시공은 물론 시공도 간편해 중장비 없이 소수 인력으로도 시공이 가능한 장점을 갖고 있다.
이에 한국건설기술연구원에서는 지난 2023년부터 2년간 과학기술정보통신부의 지원으로 진행되는 건설연 중소·중견기업 지원사업 중 초속경 콘크리트 복합매트의 비포장도로 적용을 위한 ‘동남아지역 비포장 도로 개선을 위한 초속경 콘크리트 복합매트 개발 및 현지사업화’ 과제를 수행했다.
연구 내용
이번 연구는 ‘초속경 콘크리트 복합매트 구조 및 성능 개선’과 ‘현장시험 시공 및 성능검증’을 중심으로 진행됐다.
‘초속경 콘크리트 복합매트 구조 및 성능 개선’ 연구에서는 동남아 지역의 비포장도로 포장 적용을 목표로 기존 복합매트의 품질성능을 향상시키고, 양생을 위한 물 살수 시 지반 누수로 인한 지반 연약화 영향을 최소화하기 위해 복합매트 제품 구조와 성능 개선을 위한 연구를 진행했다.
연구진은 구조 개선을 위해 기존 제품에서 하부 직포 층 아래 부직포를 1겹 추가했다.
하부 직포 층 아래 부직포를 추가할 경우 지반 표면과의 부착 성능을 향상시키는 동시에 시공 시 살수, 또는 우기 시 물이 하부 지반으로 침투되는 것을 방지, 지반 연약화를 억제할 수 있다.
성능 개선을 위해 초속경 모르타르의 압축강도와 휨강도를 증진시켰다.
비포장 도로지반에 강도가 증가한 초속경 복합매트를 설치할 경우, 지반지지력을 증가시킬 수 있어 비포장 도로지반에 적용이 가능하다.
‘현장시험 시공 및 성능검증’ 분야에서는 개발된 초속경 콘크리트 복합매트의 성능검증을 위해 필리핀 팜팡가(Pampanga) 지역에 위치한 비포장 도로에서 현장시험을 수행했다.
연구진은 현장시험 시공 후 개발 기술의 시공성과 성능 검증을 위해 추적조사 및 평판재하시험을 진행했다.
현현장평판재하시험은 필리핀 현지 현장 적용과 사업화를 위해 현지 공인시험기관에 시험 및 결과 분석을 의뢰하며, 신뢰성도 확보했다.
이 같은 연구를 통해 선보인 이 기술은 강우 시 우수의 지반 침투를 방지해 지반침하와 도로 손상을 막는 효과를 거두는 것은 물론 현장 설치 시 대형 장비 대신 인력 시공이 가능해 기존 대비 시공 시간을 50% 이상 단축시킬 수 있다.
공장 제작 제품 특성상 현장 시공 시 별도의 거푸집과 콘크리트 타설 등의 공정이 불필요한 장점도 갖고 있다.
특히, 양생 시간 단축으로 인한 작업 사이클 타임과 작업능률 향상은 물론 공사비 감소, 공사기간 단축 등 다양한 효과를 거둘 수 있다.
한편, 이처럼 차별화된 장점들을 갖고 있는 이 기술은 도로하부 기층과 투수성 포장 하부 지반 연약화 방지를 위한 보강재로 활용할 수 있다.
비포장도로를 비롯해 우수로 유실돼 도로 기능을 상실한 도로, 임시 비포장 주차장 등의 긴급 복구와 임시 가설도로에도 활용 가능하다.
현재 이 기술은 ㈜콘텍이엔지에 기술 이전된 상태로 현지 상용화를 위해 다각적인 모색이 이뤄지고 있다.
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별도 장비 없이 인력만으로 시공 가능
농촌지역 도로 인프라 확충에 큰 도움
한국건설기술연구원 이대영 연구위원은 “이번에 선보인 초속경 콘크리트 복합매트 기술은 강우 시 우수의 지반 침투를 방지해 지반침하를 막고 지지력 성능을 향상시켜 주는 기술”이라고 소개했다.
이어 “동남아 지역의 소규모 비포장 도로에 적용할 경우 저비용으로 별도의 장비 없이 인력만으로도 시공이 가능하고, 공기단축 효과까지 거둘 수 있어 동남아 국가의 농촌지역 도로 인프라 확충에 기여할 수 있다”고 밝혔다.
이 기술은 중소기업의 해외 시장 확장과 경쟁력 강화에 도움을 줄 수 있는 마중물 기술로 평가받고 있다.
제작단가 낮추고 품질 향상 시켜 ‘동남아 수출’ 기대감
이 박사는 “실제로 기업의 생산설비 개선을 통해 제작 단가는 낮추는 반면, 품질은 향상시켜 중소기업의 매출 증대와 함께 현지 생산을 통한 경제성 확보, 현지 생산성과 시공성 향상 등을 통한 기술 경쟁력 강화에 기여할 수 있는 기술”이라고 강조했다.
연구진은 향후 태국의 건설·재료기업과의 협업 체계를 구축해 동남아 건설현장에 개발 기술을 적용하고, 현지 건설사업 수주에도 활용할 수 있는 방안 마련에 나설 예정이다.
이어 “또한, 동남아 국가 건설시장 진출을 목표로, 지반침하, 제방 붕괴 등 지반재해 예방기술이라는 점을 부각시킬 수 있는 홍보와 마케팅을 추진할 계획”이라고 덧붙였다.
