1. 머리말
인도네시아는 공식적으로 인도네시아 공화국으로 인도양과 태평양 사이에 있는 동남아시아와 오세아니아에 있는 국가이다. 수마트라, 자바, 술라웨시, 보르네오 및 파푸아뉴기니의 일부를 포함하여 17,000개가 넘는 섬으로 구성되어 있다. 인도네시아는 세계에서 가장 큰 군도 국가이며, 면적은 1,904,569제곱킬로미터(735,358제곱마일)로 14번째로 큰 나라이다. 인구는 2억 8천만명으로 세계에서 4번째로 인구가 많은 나라이며, 가장 인구가 많은 무슬림이 대다수인 나라이다. 세계에서 가장 인구가 많은 섬인 자바에는 국가 인구의 절반 이상이 거주하고 있다.
인도네시아는 적도에 위치하고 있으며, 기후는 일년 내내 비교적 고르게 나타납니다. 건기(5월~10월)와 우기(11월~4월)이며, 열대 우림 기후가 지배적이며, 해발 1,300~1,500m의 산악 지역에는 더 시원한 기후 유형이 발생하기도 한다(해외건설협회, 2023).
인도네시아는 지리적, 자연적 다양성으로 인해 기후 변화의 영향을 가장 많이 받는 국가 중 하나이다. 이는 자카르타가 기후 변화와 관련하여 ‘세계에서 가장 취약한 도시로 선정되었다’는 사실에 의해 뒷받침된다고 한다. 또한 높은 삼림 벌채율과 석탄 발전 의존으로 인해 온실가스 배출에 가장 발생하는 국가라고 알려지기도 하였다(Kwon et al., 2024).
본 연구에서는 기후 변화에 영향을 주는 온실가스 배출을 줄이는 방법으로 녹색 도로 포장 촉진을 위한 중온 아스팔트 포장을 현지에 적용하기 위한 기술 개발을 수행하였다.
2. 연구배경 및 목적
인도네시아는 다양한 환경 문제에 직면해 있으며, 특히 대기 오염이 심각한 상황이다. 주요 도시인 자카르타는 세계에서 가장 대기 오염이 심각한 도시 중 하나로 꼽히고 있다. 자카르타의 대기질 지수는 건강에 해로운 수치인 150을 기록하고 있으며, 이는 호흡기 질환 및 어린이 인지 발달에 악영향을 미칠 수 있다. 대기 오염의 주요 원인으로는 과도한 도로 교통, 석탄 화력 발전소, 그리고 산업 연기가 지목되고 있다(Yoo et al., 2024).
인도네시아 정부는 수도인 자카르타의 대기 오염 문제를 해결하기 위한 다양한 조치를 취하고 있다. 공무원 절반가량 재택근무를 지시하고, 차량 배기가스 배출 기준을 강화하며, 녹지 공간을 확대하는 등의 대책을 발표하고 있다. 또한 석탄 발전소의 조기 폐쇄와 재생 에너지 개발을 추진하고 있다. 그리고 자카르타의 인구 밀집과 환경 문제를 해결하기 위해 보르네오섬으로 수도를 이전하는 계획을 추진하고 있으나, 이 과정에서 ‘고대 열대우림과 멸종위기종의 서식지가 파괴될 수 있다’는 우려가 제기되고 있다. 이러한 환경적 우려는 지속 가능한 개발과 보존 사이의 균형을 찾는 것이 중요함을 시사하기도 한다. 주요 대기 오염 저감 대책으로 전기차 확대 및 교통인프라 개선, 재생 에너지 및 녹지 공간 확대, 정책 및 규제 강화 대책으로 심각한 대기 오염 문제를 해결하기 위한 장･단기적 전략으로 지속 가능한 발전과 환경 보호를 위해 다양한 정책이 추진되고 있다(외교부, 2023).
이러한 정책에 맞추어 도로 포장 신설 및 유지보수에서 인도네시아 기후 및 교통 환경을 고려한 그린 도로 포장 기술 선정 및 최적화를 통하여 기존 이산화탄소 발생의 25% 저감을 목표로 본 연구에서는 국내에서 검증된 공법을 인도네시아 현지에 적용하기 위하여 아스팔트 혼합물 실내 시험을 진행하였다.
인도네시아에서 많이 사용하는 아스팔트보다 약 30도 낮은 온도에서 제조되며, 연료비 및 전기 사용을 약 70% 줄일 수 있는 국내 중온 가열 아스팔트 기술 적용으로 시공 과정에서 기존 아스팔트 대비 이산화탄소가 약 20% 이상 저감을 위하여 인도네시아 현지 기준에 맞는 국내 중온 첨가재를 선정하여 아스팔트 혼합물 실내 시험을 진행하였다.
3. 주요 연구내용
3.1 국내 중온 첨가제의 기술 검증
인도네시아에 적합한 중온 첨가제의 개발을 위해 우선 인도네시아의 중온 아스팔트 포장 재료에 대한 품질기준을 분석하였다. 인도네시아에서 보편적으로 사용되는 입도는 국내 WC2와 동일하며, 가장 많이 사용되는 바인더인 PEN 60-70은 국내 기준으로는 AP5와 동일한 것으로 파악되었다(국토교통부, 2024). 또한 국내에서는 중온 아스팔트 혼합물의 기준을 가지고 있으나, 인도네시아는 구별되어 사용되고 있지 않은 상황이다. 다만 첨가재(제올라이트, 왁스(파라핀) 등)를 사용할 수 있는 것으로 되어 있다(MPWH, 2019).
본 연구에서는 국내 중온 첨가재로 많이 사용되는 케미컬과 왁스 타입의 두 가지 제품을 적용한 아스팔트 혼합물 포장 기술에 대한 현지 적합성을 평가하였다. 우선적으로 Fig. 1과 같은 방법으로 국내 실험을 진행하였다.
첫 번째로 케미컬 타입의 중온 첨가제 함량을 결정하기 위하여 국내 아스팔트 AP-5, 골재 WC2에 0.5, 1.0, 1.5%를 첨가하여 인도네시아 기준 만족 여부를 확인하고, 물성을 비교하였다. 시험결과, 마샬안정도 및 흐름값, 동적안정도가 첨가제 함량이 1.0%일 때 최적인 것으로 나타나 인도네시아 현지 적용시 첨가제 함량을 1.0%로 하는 것이 가장 경제적인 것으로 확인되었다. 케미컬 타입의 배합설계는 Fig. 2와 같고, 혼합물의 실험 결과는 Table 1과 같이 측정되었다.
Table 1.
Test results according to additive amount (Chemical)
두 번째로는 왁스 타입의 중온 첨가제 함량을 결정하기 위하여 케미컬과 같이 국내 아스팔트 AP-5, 골재 WC2에 1.5, 2.0, 2.5%를 첨가하여 인도네시아 기준 만족 여부를 확인하고, 물성을 비교하였다. 시험결과, 마샬안정도 및 흐름값이 첨가제 함량이 2.0%일 때 최적인 것으로 나타나 인도네시아 현지 적용시 첨가제 함량을 2.0%로 하는 것이 가장 경제적인 것으로 확인되었다. 왁스 타입의 배합설계는 Fig. 3과 같고, 혼합물 실험 결과는 Table 2와 같이 측정되었다.
Table 2.
Test results according to additive amount (Wax)
3.2 국내 중온 첨가제의 인도네시아 현지 적용 평가
케미컬 타입의 첨가제를 이용하여 인도네시아 현지의 성능 확인을 위하여 인도네시아 일반 아스팔트 PEN 60-70. 인도네시아 천연 아스팔트 Asbuton PG76을 사용하여 비투민에 1% 첨가하여 혼합물의 성능평가를 수행하였다. 시험 결과, 케이컬 타입의 중온 첨가제를 적용해도 인도네시아 기준에 적합한 것을 확인할 수가 있었다.
Fig. 4는 인도네시아 현지 시험 장면이고, Table 3은 현지 실험 결과이다.
Table 3.
Performance evaluation according to binder type
4. 결 론
본 연구에서는 국내에서 많이 사용되는 중온 아스팔트 첨가제인 케미컬과 왁스에 대한 인도네시아 현지 적용이 가능한지를 국내 실험으로 확인한 결과 ‘두 첨가제 모두 적용하는데 아무런 문제가 없다’는 것을 확인하였다. 그리고 우선적으로 케미컬의 인도네시아 골재, 비투민의 민감도를 확인한 결과 아무런 문제가 없다는 것을 확인하게 되었다. 이 내용을 바탕으로 추가적인 인증을 통하여 ’25년도에 시험시공 및 현장 적용성 평가 등을 진행할 것이다. 또한 앞으로 인도네시아는 우기에 많은 비가 내리므로 수분저항성에 대한 검토가 필요하며, 본 재료에 대한 수급에 대해서도 검토가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
