1. 서 론
2. 연구배경 및 목적
3. 주요 연구내용
3.1 시험시공을 위한 아스팔트 생산 플랜트 개요
3.2 아스팔트 생산 플랜트 아스팔트 혼합물 생산
3.3 가열/중온 생산에 따른 연료 사용량
4. 결 론
1. 서 론
최근 전 세계적으로 발생하는 이상 기후 변화로 인하여 온실가스 감축에 대한 규제가 이루어지고 있다(기상청, 2018). 2015년 발표된 파리협정은 최종적으로 모든 국가들이 온실가스 배출량 “0”을 목표로 정한 협정이다(외교부, 2017, 2025). 개발도상국인 인도네시아도 경제 전반에 걸친 온실가스 감축 방식을 사용하여야 한다. 아스팔트 혼합물 산업은 고온(160~180°C인) 제품을 생산하는 가장 대표적인 탄소배출 산업이며 이에 탄소배출량을 저감시키는 기술에 대한 수요가 증가되고 있는 현실이다(노시현 등, 2023). 인도네시아는 아스팔트 혼합물의 대부분을 가열방식으로 생산하고 있고, 중온 아스팔트 혼합물에 대한 지침은 가지고 있으나 현재 상용화는 되지 않고 있다.
본 연구에서는 인도네시아에서 많이 사용하는 가열 아스팔트 혼합물보다 약 30도 낮은 온도에서 생산 및 시공이 이루어져 탄소배출량이 감소하는 중온 아스팔트 혼합물을 인도네시아 현지 기준에 맞는 국내 중온첨가제를 적용하여 아스팔트 혼합물을 인도네시아 아스팔트 생산 플랜트에서 생산하여 두 혼합물을 사용한 시험시공을 실시하였다.
2. 연구배경 및 목적
본 연구는 “인도네시아 디지털･그린 도로 건설 기반 구축 사업”의 일환으로 수행되고 있으며 2024년부터 인도네시아의 중온 아스팔트 혼합물에 사용되는 국내의 중온첨가제를 적용하기 위한 선행 연구를 인도네시아 공공사업부 산하 도로관련 연구부서인 BBJ(Balai Bahan Jalan)에서 진행하였다. 중온첨가제는 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 왁스 타입 제품을 인도네시아에서 생산되는 아스팔트(PEN60-70)에 적용하여 아스팔트와 아스팔트 혼합물의 성능평가를 진행하였다(안순용 등, 2021). 시험결과 인도네시아 기준(Spesifikasi Umum 2018)에 적합한 것을 확인할 수 있었다.
2025년 05월 12일~13일에 인도네시아 수카부미에서 중온 아스팔트 혼합물에 대한 시험시공을 진행하였다. 중온첨가제는 왁스타입로 선정하였고, 시험시공은 가열 아스팔트 혼합물과 중온 아스팔트 혼합물을 생산하여 비교포장을 통하여 시공성능과 중온생산에 따른 연료사용량 비교를 통하여 탄소배출량 저감 성능을 평가하는 것을 목적으로 하였다.
3. 주요 연구내용
3.1 시험시공을 위한 아스팔트 생산 플랜트 개요
인도네시아에 시험시공을 위하여 우선적으로 시험시공 현장에 아스팔트 혼합물을 납품하고 있는 Fig. 1의 아스팔트 혼합물 플랜트로 선정하였다. 아스팔트 혼합물 플랜트는 수카부미에 위치하고 있는 공장으로 현재 시험시공 현장에 가열 아스팔트 혼합물을 납품하는 업체이다. 아스팔트, 골재, 채움재는 현지 공장에서 조달하는 제품으로 현장배합설계를 한 제품을 시험생산을 통하여 아스팔트 혼합물의 성능을 확인하였다.
3.2 아스팔트 생산 플랜트 아스팔트 혼합물 생산
시험생산을 통하여 가열 아스팔트 혼합물과 중온 아스팔트 혼합물을 시험생산하였다. 중온첨가제 함량을 아스팔트 함량 대비 2%로 결정하였고, 인도네시아에 사용되는 입도와 아스팔트 혼합물의 기준 만족 여부를 확인하고, 물성을 비교하였다. 2025년 05월 7일 생산된 혼합물의 시험결과 모든 시험항목에서 기준을 만족하였고 시험생산의 입도는 Fig. 2와 같고, 혼합물의 실험 결과는 Table 1과 같이 측정되었다. 실험결과 가열 아스팔트 혼합물과 중온 아스팔트 혼합물 모두 기준을 만족하였고, 중온 아스팔트 혼합물이 수침 후 잔류안정도(Immersion stability)가 높게 나타나 수분저항성이 좋은 것으로 나타났다(Jo et al., 2020).
Table 1.
Test results Asphalt Mixture (2025.05.07.)
2025년 05월 13일에 생산된 아스팔트 혼합물 혼합물도 입도와 아스팔트 혼합물의 기준 만족 여부를 확인하고, 물성을 비교하였다. 시험결과 가열 아스팔트 혼합물과 중온 아스팔트 혼합물의 모든 시험항목이 기준을 만족하였고, 혼합물의 입도는 Fig. 3와 같고, 혼합물의 실험 결과는 Table 2과 같이 측정되었다. 시험생산에 이어 본 생산에서도 중온 아스팔트 혼합물이 수침 후 잔류안정도(Immersion stability)가 높게 나타나 수분저항성이 좋은 것으로 나타났다.
Table 2.
Test results Asphalt Mixture (2025.05.13.)
3.3 가열/중온 생산에 따른 연료 사용량
중온 아스팔트 혼합물은 가열 아스팔트 혼합물 대비 생산온도가 30°C 낮게 생산이 이루어져 연료사용량이 감소한다. 중온생산을 위한 중온첨가제는 왁스타입으로 선정하였고 Fig. 4와 같다. 아스팔트 혼합물 생산 시에 소모되는 연료사용량을 측정하고, 연료의 탄소배출 계수를 적용하여 탄소배출량을 계산하였다. 인도네시아 플랜트에서 사용하는 연료는 경유로 확인되었고, 정확한 탄소배출량 측정을 위하여 유량계를 Fig. 4와 같이 설치하였다.
가열 아스팔트 혼합물과 중온 아스팔트 혼합물의 제품온도와 생산수량, 연료사용량을 측정하였다. 측정결과, Table 3과 같이 측정되었으며 경유의 탄소배출계수는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 탄소배출계수로 선정하였고, 이때 경유의 탄소배출계수는 0.837(ton C/TOE)이다. 이를 통해 산출한 두 혼합물의 탄소 배출량은 가열 아스팔트 혼합물(14.20389)에 비해 중온 아스팔트 혼합물(7.50789)이 47% 적게 발생한 것으로 나타났다.
Table 3.
Temperature and Fuel Consumption Measurement
4. 결 론
본 연구에서는 국내에서 많이 사용되는 왁스타입의 중온 첨가제를 인도네시아 수카부미에 시험시공을 통하여 가열 아스팔트 혼합물과 중온 아스팔트 혼합물의 혼합물의 성능을 비교하였고, 가열과 중온 생산으로 소모되는 연료를 측정하였다. 혼합물의 성능은 가열 아스팔트 혼합물과 중온 아스팔트 혼합물이 모든 성능기준을 만족하여 동등한 것을 확인할 수 있다. 중온 아스팔트 혼합물의 수침 후 잔류안정도 시험값이 가열 아스팔트 혼합물보다 높게 나타나 아스팔트 혼합물의 수분저항성이 높은 것으로 나타났다. 인도네시아는 우기에 많은 비가 내리므로 수분저항성에 개선되는 효과가 있을 것으로 판단한다. 그리고 중온 아스팔트 혼합물이 가열 아스팔트 혼합물에 비해 연료 사용량이 감소하고 탄소배출량 또한 약 47% 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.
