본 기술은 다공성 이산화규소 표면에 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 흡착시킨 입자를 용융 아스팔트로 한 번 더 코팅해 고체 입자 형태의 상변화물질로 만들고, 이를 아스팔트 포장 혼합물에 넣어 낮에 열을 저장했다가 기온이 떨어지면 방출하게 한 고축열 아스팔트 포장 기술입니다.
국내 도로의 90% 이상이 아스팔트로 포장되어 있는데, 겨울철 블랙아이스로 인한 교통사고가 2015년 이후 해마다 평균 1,200건 이상 발생하고 있으며 도시 열 문제와 탄소배출 저감 요구도 커지고 있었습니다. 기존에는 파라핀계 상변화물질을 다공성 입자에 채워 파이프에 넣고 도로 아래에 묻거나 셀룰로스 섬유에 함침해 페이스트로 쓰는 방식이 제시되었지만, 아스팔트 혼합물에 직접 섞어 고온 시공을 견디는 상변화 소재는 마련되지 못한 한계가 있었습니다.
본 기술은 이산화규소 85중량%와 수평균분자량 1,800~2,200의 PEG 15중량%를 졸 상태로 섞은 뒤 50~60℃로 가온해 겔화하고, 건조·분쇄한 입자를 용융 아스팔트 질량 대비 5중량%로 섞어 코팅하며, 완성된 입자는 200℃ 오븐에서 2시간이 지나도 고체 형태를 유지합니다. 굵은 골재 50~60중량%, 4.74mm 이하 모래 잔골재 30~40중량%, 아스팔트 4~5중량%로 된 포장 조성물 100중량부에 이 상변화물질을 10중량부 넣어 고축열 포장도로를 만듭니다. 교량 상판, 터널 출입구, 산모퉁이 음지 도로에 적용될 수 있어 기존 아스팔트 플랜트 공정 그대로 축열 기능을 넣어 노면 결빙 시점을 늦추고 도심 포장면의 열섬 현상도 누그러뜨릴 수 있습니다.
본 발명은 국토교통부의 철근대체재-콘크리트 구조물 대상 시뮬레이션 해석 및 전주기 경제성 분석에 관한 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
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