환경부는 건설폐기물의 효율적 관리와 폐아스콘을 재생 아스콘으로 재활용 촉진하기 위한“건설폐기물 의 재활용촉진에 관한 법률”에 따라 아스팔트 콘크리트용 순환골재 사용량을 25%이상 사용하도록 규정 하고 있으며, 천연골재의 고갈로 석산개발에 제한되고 있는 실정으로 앞으로 순환골재의 사용량은 계속 증가할 추세이다. 특히, 정부의 온실가스 감축 방침 및 2015년 현재 시행하고 있는 탄소배출권 거래제 등 을 배경으로 상온재생아스콘의 사용량은 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서 검토된 폴리머 바인더는 아스팔트 콘크리트 순환골재(RAP)와 상온에서 혼합하여 노화된 아스팔트의 유변학적 특성을 회복하고 골재 상호간의 접착력을 제공하여 상온재생 도로포장용 혼합물을 제조하는 기술이다. 폴리머 바인더의 아스팔트 재생능력을 평가하기 위하여 노화된 아스팔트와 폴리머 바 인더를 첨가하여 SHRP Binder 시험을 수행하였고 이를 이용하여 제조한 상온재생 아스팔트 콘크리트로 시험시공을 실시하여 실내 공용성 시험 및 현장 비교평가시험을 수행하였다. 연구 결과 폴리머 바인더는 노화된 아스팔트의 점도, 침입도, 균열저항성 등을 향상시켜 기존의 가열식 도로포장용 혼합물 품질 기준 을 만족하는 역학적 특성을 가진 혼합물을 제조할 수 있는 것으로 평가되었다.

최근 국토교통부에서는 순환골재를 사용한 재생 배합설계시 침입도를 사용한 방법에서 절대점도를 사 용한 방법으로 전환함에 따라 다양한 침입도등급에 대한 점도 특성 비교연구가 요청되고 있다. 또한 점도 시험시 요구되는 기술적 문제들로 하여금 시험에 대한 재현성이 낮은편이며, 측정오차가 크기 때문에 높 은 숙련도를 갖추지 않고서는 정확한 점도 측정에 어려움이 따른다. 본 연구는 다양한 침입도를 갖는 아 스팔트 바인더를 제조하여 점도 특성을 확인하고자 한다. ㅇ사의 아스팔트 바인더(AP-3, AP-5)를 가지 고 공용성(PG)등급 시험시 단기산화를 모사하는 회전박막가열시험기(RTFO)와 장기산화를 모사하는 압력 노화시험기(PAV)를 활용하여 5개의 침입도등급을 가지는 바인더를 제조하였고, 60℃ 절대점도, 120℃, 150℃, 180℃ 동점도를 측정하여 침입도에 따른 점도 변화 양상을 평가하였다. 먼저, 총 7개의 시험조건 중 6개가 목표 침입도 범위를 만족시켰으며 1개는 목표 침입도 등급보다 낮은 결과를 나타냈으나, 동일 등급 내에서도 침입도가 상이한 결과를 보이므로 모두 점도시험을 실시하였다. 시험결과 60℃ 절대점도는 침입도가 높을 때는 둔감한 변화를 보이나 침입도가 낮아질수록 민감하게 변화 하는 특성을 보였다. 또한 120℃, 150℃, 180℃ 온도에 따른 동점도 역시 침입도가 높을 때 보다 침입도 가 낮을 때 온도변화에 따른 점도 변화폭이 커지는 경향을 보였으며, 이러한 경향은 높은 온도(180℃) 보 다는 낮은 온도(120℃)에서 변화양상이 크게 나타났다.

매년 6월~8월이면 아파트 주차장 및 공장마당 아스팔트포장 표면의 골재 탈리현상으로 많은 민원이 제 기되고 있는 실정이다. 이는 주차장 및 공장마당의 경우 일반 도로와 달리 차량 및 지게차 등이 제자리에 서 바퀴를 돌리는 경우가 빈번하기 때문에 여름철 포장 온도가 상승한 시점에서 골재의 탈리가 발생하게 된다. 또한 일반 도로포장의 경우 시공 완료 후 차량들의 통행에 의해 추가 다짐이 진행되지만 주차장의 경우 차량 통행에 의한 다짐이 일반 도로포장에 비해 부족하기 때문에 일반도로 보다 포장의 공극률이 큰 경우가 많다. 이러한 이유로 여름철 주차장 및 공장마당의 골재 탈리현상이 빈번하게 발생하고 있지만 밀 입도 아스팔트 혼합물에 대한 골재탈리 저항성을 평가할 수 있는 시험방법은 없는 현실이다. 이에 본 연 구에서는 배수성 아스팔트 혼합물의 골재 비산 저항성을 평가할 수 있는 칸타브로 시험 방법을 밀입도 아 스팔트 혼합물에 적용하여 평가를 해 보았다. 배수성아스팔트 혼합물에 대한 칸타브로 시험은 20℃에서 진행하지만 본 연구의 경우 여름철 발생되는 밀입도 아스팔트 혼합물의 탈리현상을 모사하기 위하여 6 0℃의 온도에서 진행하였다. 그 이외의 시험방법은 KS F 2492 배수성 아스팔트 혼합물의 칸타브로 시험 방법과 동일하게 진행하였다. 골재탈리 현상에 밀접하게 관련있는 AP함량, 공극률에 대하여 조건을 변화 시켜 시험을 실시하였으며, AP함량의 경우 OAC 및 OAC±0.5% 대해, 공극률의 경우 목표공극률 4%, 7%, 10%에 맞춰 시험을 진행하였다. 시험결과 공극률 보다 AP함량이 골재 탈리에 더 민감하게 반응하였 으며, 공극률의 경우 OAC-0.5% 경우에 대해서는 공극률이 탈리에 미치는 영향이 뚜렸했지만 OAC 및 OAC+0.5%의 경우 공극률 변화에 따른 탈리의 연관성이 뚜렷하게 나타나지 않았다.

최근 지구 온난화에 따른 영향으로 게릴라성 폭우, 폭설, 폭염 등 이상 기후 특성이 연일 계속되고 있 고 여기에 급속히 증가한 차량 하중이 더해져, 아스팔트 콘크리트 포장의 포트홀(Pothole) 발생률이 매년 증가하고 있다. 이에 따라 도로의 안전을 확보하고 포장 재료의 내구성을 향상시키기 위한 움직임의 일환 으로 아스팔트 혼합물의 품질기준을 강화하여 적용하고 있고, 그 중 포트홀과 밀접한 관계가 있는 아스팔 트 혼합물의 수분민감도를 평가하기 위한 시험방법으로, KS F 2398『아스팔트 혼합물의 수분저항성 시 험 방법』을 채택하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 국내 약 250개 아스콘 플랜트에서 생산된 표층용 가열 아스팔트 혼합물에 대한 품질 시 험 결과를 바탕으로, KS F 2398 시험방법에 대한 한계점을 소개하고 표준 개정의 재고를 위한 기초자료 로 제시하고자 한다. 그동안 많은 품질관리자들은 KS F 2398의 인장강도비 (TSR)가 절대적 기준이 아닌 건조 공시체(Dry)와 수분 처리 공시체(Wet)의 인장 강도의 비로서 산출된다는 점에서 오는 혼란에 대해 지속적으로 문제를 제기하여 왔다. 수분 처리 후의 최종 인장 강도와는 상관없이 건조 공시체와 수분 처 리 공시체의 비율만으로 합부를 결정하는 현재의 시험방법에 대한 문제점을 도식화하여 나타내면 그림 1 과 같다. 합격한 제품에 대한 수분 처리 후의 인장 강도(MPa)가 1.0이상 (15.8%), 0.8이상 1.0미만 (31.1%), 0.6이상 0.8미만 (40.1%), 0.4이상 0.6미만 (12.4%), 0.4미만 (0.6%)로 분석되었다. 수분 처리 후 최종 인장 강도가 0.6 MPa이 확보되지 않은 비율이 13%로, 합격은 되었지만 실제로 수분에 대한 내구 성이 확보되었다고 판단할 수 있는지에 대한 의문이 들게 한다. 반면, 불합격한 제품 중 수분 처리 후 인 장 강도가 0.6 MPa 이상을 확보한 제품에 대한 비율이 36%로, 그 중 7.8%는 0.8MPa 이상이 확보되어 품질이 매우 양호한 것으로 보이지만 불합격으로 판정되는 것으로 미루어 볼 때, Dry 또는 Wet 조건의 최소인장강도 기준 추가 등에 대한 재고가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 한국산업표준(KS)에는 아스팔트 혼합물 공시체의 밀도 측정 시 공시체의 공극 상태에 따라 적용할 시험 방법을 2개로 구분하고 있으며, 적용에 대한 판단 기준을 공시체의 체적당 함수량으로 규정하고 있다. 즉, 체적당 함수량이 2% 초과 시 KS F 2353에 따라 파라핀으로 공시체를 피복하여 밀도를 측정하도록 하 고 있다. 그러나 그림 2를 보면 인장강도비 시험 기준에 맞게 (7±0.5)%의 공극률로 제작된 공시체 중 약 38%가 체적당 함수량이 2%를 초과하는 것으로 나타나 시험방법에 대한 문제점으로 확인되었다. 따라서 향 후 시험방법의 개정 또는 수분민감도 평가용 시험방법의 변경 등에 대한 논의가 필요할 것으로 사료된다.