1. 서 론
2. 배수성 아스팔트 포장
2.1 배수성 아스팔트 포장 정의
2.2 배수성 아스팔트 포장의 배수구조
3. 유공관의 종류 및 특성
3.1 유공관형
3.2 그물망형
3.3 플렉시블형
3.4 스프링형
4. 결 론
1. 서 론
최근 고속도로 및 국도 아스팔트 포장의 빗길 교통사고로 인한 재산과 인명피해가 사회적 문제로 대두되고 있다. 또한, 도심지역에서는 교통소음으로 인한 민원이 증가하여 고가의 방음벽을 설치하고 있는 실정이다(Heo et al., 2006). 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 배수성 아스팔트 포장이 시공되고 있으며, 국내에서는 1990년대 후반 빗길 안전운전을 목적으로 일본의 고점도 개질 아스팔트를 이용하여 처음으로 배수성 아스팔트 포장이 시공되었다(Heo et al., 2006). 배수성 아스팔트 포장은 빗길의 물튀김방지, 수막현상제거, 미끄럼 저항성 향상, 야간 빗길의 시인성향상 및 교통소음 경감 등의 특성 때문에 단순히 차량이 주행하는 도로 이상의 기능을 가짐으로 기능성 포장으로 분류된다. 이러한 포장기능을 가능하게 하기 위해서는 고점도 개질 아스팔트를 사용하여 배수성 아스팔트 포장의 내구성을 향상하고 배수층 내부로 침투한 물을 어떻게 빨리 배수시키는지가 매우 중요하다(Kim et al., 2014). 배수성 아스팔트 포장의 구조적으로 배수가 불가능한 곳 및 바닥판 시공중 발생된 요철에 포장층으로부터 침투한 물이 체류하여 반복적인 차량통행에 의해 Pumping 현상, 동결융해 현상 등에 의해 포장층의 노후화와 박리를 촉진시키므로 이를 완화하고 배수성능을 향상시키기 위해서는 유공관을 설치하여 침투수를 즉시 유도 배수처리함으로서 배수성 아스팔트 포장의 내구성을 증가시켜 보수기간 및 포장수명을 연장시킬 수 있다. 본 기술기사는 배수성 아스팔트 포장시 온도와 압력에 충분히 견디며 내화학성이 우수한 유공관을 소개함으로서 배수성 아스팔트 도로포장 분야 발전에 도움이 되고자 한다.
2. 배수성 아스팔트 포장
2.1 배수성 아스팔트 포장 정의
배수성 아스팔트 포장이란 굵은 골재를 80~90% 사용하여 골재간의 맞물림 효과로 하중을 지지하고 공극률 20% 이상인 아스팔트 혼합물을 표층에 시공하여 차량의 주행소음을 저감시키는 포장을 말한다(Kim, 2011; Moon et al., 2020). 기능적인 측면에서 차량의 주행시 발생하는 소음을 줄일 수 있는 포장이며 동시에 우천시 내부의 공극을 통하여 빗물이 배수가 되는 배수효과를 동시에 기대할 수 있는 기능성 포장을 말한다(Kim et al., 2014). 또한 배수성 아스팔트 포장은 공극이 크기 때문에 표층에서 유입된 빗물이 표층 하부로 침투하여 기층에서 수평으로 빠져나가는 형태를 취하게 되며 빗물을 빗물받이로 유도하기 위하여 Fig. 1과 같이 측구 측면에 유공관을 설치하는 것이 일반적이다(Kim, 2011; Moon et al., 2020).
2.2 배수성 아스팔트 포장의 배수구조
배수성 아스팔트 포장의 배수기능 향상을 위해서는 침투수가 원활하게 흘러 갈 수 있는 포장구조와 표층에 시공되는 배수성 아스팔트 포장의 인접한 하부층 위에 직경 25mm의 유공관을 매설한다(Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2020). 종방향 유공관은 차량의 진행방향 및 노면수의 원활한 배수를 위하여 도로 끝단 L형측구에 설치하여 배수를 시킬 수 있도록 해야 하며 차량하중으로 인한 충격을 최소화하여야 한다(Kim et al., 2014). 역･편경사 시공 시 표층 내의 물이 집수정으로 유출되도록 시공 이음부에 유공관을 설치하며, 다차로에 배수성 아스팔트 포장을 시공할 경우에는 도로의 기하구조를 고려하여 필요시 배수 기능을 향상시키기 위하여 횡단방향에 배수홈을 만들어서 배수성 아스팔트 포장을 시공한다(Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2020).
3. 유공관의 종류 및 특성
3.1 유공관형
유공관형은 스테인레스 재질로서 파이프형태로 Fig. 2와 같이 제작되고, 표면에는 내부와 통하는 유도공이 길이방향 및 둘레방향을 따라 천공되어 침투한 물이 쉽게 유입도록 한 구조이다.
유공관형의 특징은 다음과 같다.
1) 침투수를 즉시 유도 배수 처리함으로써 포장의 내구성을 증가시켜 보수기간 및 포장수명을 연장시킬 수 있다.
2) 산알칼리 등의 화학성분에 대한 내구성이 우수하다.
3) 최대 생산길이는 50m/roll로 제작된다.
4) 유공관 연결을 위한 별도의 소켓이 필요하다.
3.2 그물망형
그물망형은 Fig. 3과 같이 실모양의 합성수지 재질을 파이프형으로 엮어서 제작된 것으로서, 이는 합성수지 실로서 그물망 모양으로 조직된 구조적인 특성에 의해 유도공의 기능을 가진다.
그물망형의 특징은 다음과 같다.
1) 합성수지 실로서 그물망 모양으로 조직된 구조적인 특성에 의해 침투수를 유도배수하는 성능을 가지고 있다.
2) 포장의 내구성을 증가시켜 보수기간 및 포장수명을 연장시킬 수 있다.
3) 다공의 그물망으로 집수능력이 우수하다.
4) 최대 생산길이는 50m/roll로 제작된다.
3.3 플렉시블형
플렉시블형은 Fig. 4와 같이 겉면이 이중구조로 되어있으며, 겉면은 큰 아스팔트 입자 및 기타 압력으로부터 관 내부를 보호하고 안쪽면은 구멍이 뚫려 있어 원활한 침투수의 유입이 가능한 구조이다.
플렉시블형의 특징은 다음과 같다.
1) 침투수를 즉시 유도 배수 처리함으로써 포장의 내구성을 증가시켜 보수기간 및 포장수명을 연장시킬 수 있다.
2) 겉면의 이중구조와 나선형으로 설계되어 침투수의 유입부터 배수구까지의 유도력이 뛰어나다.
3) 산알칼리 등의 화학성분에 대한 내구성이 우수하다.
4) 유연하면서 복원력이 있어 현장상황에 따른 유연한 시공이 가능하다.
5) 최대 생산길이는 50m/roll로 제작된다.
6) 자체체결이 가능하여 별도의 소켓 없이 무한대로 연결이 가능하다.
7) 현장상황에 따라 다양한 각도로 휠 수 있어 별도의 엘보나 소켓이 필요하지 않다.
8) 포장 다짐 시 바닥 안착성이 뛰어나 뒤틀리거나 포장체 위로 튀어오르는 등의 하자가 적다.
3.4 스프링형
스프링형은 Fig. 5와 같이 스테일리스 코일을 나선형으로 감아서 제작하며, 침투수를 피치간격 사이로 스며들게 하는 구조이다.
스프링형의 특징은 다음과 같다.
1) 침투수를 즉시 유도 배수 처리함으로써 포장의 내구성을 증가시켜 보수기간 및 포장수명을 연장시킬 수 있다.
2) 산알칼리 등의 화학성분에 대한 내구성이 우수하다.
3) 침투수는 원활히 유입되나 아스팔트 입자의 박힘을 방지하기 위하여 규격에 따라 촘촘하게 제작하여야 한다.
4) 시공 시 설치하는 과정에서 용수철 특성상 피치간격이 생산기준보다 늘어나게 되어 실제로 유공관 설치 이후 늘어난 피치간격 사이로 아스팔트 입자가 박히게 되어 관이 막히는 사례가 발생할 수 있다.
5) 포장 다짐 시 유공관이 다짐기 방향대로 밀려나가 포장체 위로 튀어오르는 등의 하자가 발생할 수 있다.
6) 최대 생산길이는 10m/roll로 제작된다.
7) 유공관 연결을 위한 별도의 소켓이 필요하다.
유공관에 대한 종류별 규격은 Table 1과 같다.
Table 1.
Drain Pipe standard
4. 결 론
본 기술기사는 배수성 아스팔트 포장에 사용 중인 유공관에 대하여 조사를 하였다. 2020년 8월 국토교통부에서 발간한 “배수성 아스팔트 콘크리트 포장 생산 및 시공 지침”에 따르면 유공관의 직경이 25mm를 사용하도록 되어있으나, 조사한 결과 국내에서 판매 중인 유공관의 경우 최대관경이 25mm는 한곳에서 생산되는 것으로 조사되었다.
배수성 아스팔트포장의 가장 큰 목적인 안전사고 저감(빗길의 물튀김방지, 수막현상제거, 미끄럼 저항성 향상, 야간 빗길의 시인성향상)을 위하여 적정 유공관을 설치함으로써 배수층 내부로 침투한 물을 빠르게 배수시켜 빗길 교통사고 및 인명피해를 저감 할 수 있을 것으로 기대된다.
