겨울철 눈, 결빙 구간의 교통사고는 평시대비 17.6 % 증가 되며, 결빙에 의한 교통사고 비율은 32.5%를 차지한다. 겨울철 교통사고 발생을 저감시키기 위해 친환경제설제의 살포 등 많은 노력을 기울이고 있지만, 염화칼슘과 같은 일반 제설제의 경우 도로구조물의 열화를 촉진하며 차량 부식을 발생시키는 요인이 되고, 열선 설치는 높은 가격으로 인해 일부 위험 구간에 소규모로 설치가 되는 한 계를 갖고 있다. 교통안전 시설 중 하나인 미끄럼방지포장재는 노면의 미끄럼저항력을 높여 주어 자동차의 제동거리를 짧게 하기 위 한 포장시설이며 선형이 불량한 구간, 내리막 구간, 어린이보호구역 등에 설치되어, 미끄럼저항 및 시인성 등의 효과로 인해 교통안전 에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구는 융설기능을 포함한 미끄럼방지포장재에 관한 연구로 미끄럼방지포장재가 자체적으로 융설기 능을 발휘하여 강설 시 조기융설효과를 나타내며 이후 결빙방지 효과까지 발현하여 겨울철 교통안전 확보에 기여하고자 한다.

종방향 그루빙 공법은 포장의 표면적과 타이어와의 접촉 면적을 넓혀줌으로써, 마찰에너지에 의해 결빙된 구간을 빨리 녹여주고, 차량의 주행성을 증가시키는 역할을 한다. 뿐만 아니라 요철이 있는 노면과 차량간의 충격 에너지, 제설 작업 시 살포된 염화칼슘의 잔류효과로 인하여 해빙 효율을 더 높일 수 있다(노성렬 외 2005; 김광우 외 2003). 본 연구에서는 폐비닐골재 혼합 아스팔트포장에 그루빙 공법을 적용하였을 때, 융설효과가 증진되는지를 확인하기 위한 현장실험을 실시하였다. 시험 시공은 총 4구간(일반 아스팔트, 일반 아스팔트 + 그루빙, 폐비닐골재 혼합 아스팔트, 폐비닐골재 혼합 아스팔트 + 그루빙)을 덧씌우기 형태로 시공하였다. 그루빙 공법은 배수성 향상, 결빙 억제 및 미끄럼 저항성 향상을 위한 설치 규격인 9mm(폭) × 6mm(깊이) × 60mm (간격 : CTC)을 적용하였다. 현장의 기온이 -3℃일 때 4cm 두께로 동일하게 인공눈을 포설하였고, 차량 통과 횟수 20, 100, 200, 400회 간격으로 적설 높이를 측정하여 융설효과를 정량적으로 비교하였다. 현장실험 결과, 융설효과는 그림 1과 같이 폐비닐+그루빙 구간, 폐비닐 구간, 일반+그루빙 구간, 그리고 일반 아스팔트 구간 순으로 뛰어난 것으로 나타났다. 이를 통해 융설효과에 영향을 미치는 폐비닐골재와 그루빙 두 인자를 비교하였을 때, 폐비닐골재의 기여도가 그루빙보다 큰 것으로 파악되었다. 또한 동일한 포장재료가 사용된 경우는 그루빙을 설치하였을 때 융설효과가 더 우수한 것으로 확인되었다. 차량주행횟수에 따른 융설효과를 비교하였을 경우 초기(100회 미만)에는 각 구간별 융설효과가 큰 차이를 보이지 않았지만, 주행횟수가 100회를 초과하면서 차이를 보이기 시작하였으며, 주행횟수가 200회일 때 가장 큰 차이를 보였다. 이는 주행횟수가 적은 초기에는 차량하부의 열과 포장의 마찰에너지가 포장 내부에 축적되는 과정으로, 융설에 미치는 영향이 미비하였지만, 에너지가 축적된 이후(주행횟수 100회 이상)에는 지속적인 차량주행으로 공급된 에너지가 폐비닐골재의 단열 및 보온 효과로 인하여 급격한 융설이 진행된 것으로 판단되었다.

최근 융설포장용 화학용 제설제가 콘크리트 포장 및 구조물에 좋지 않은 영향을 미치고 있으며, 환경적으로 좋지 못하여 친환경 융설제 개발 및 융설에 효율에 높은 아스팔트 포장 개발에 노력을 기울이고 있 다. 일반적으로 융설용 아스팔트 포장은 지열이나 태양열을 이용하여 물을 뜨겁게 한 다음 눈을 제거하는 방식으로 이를 효율적으로 수행하기 위해서는 열전달율이 좋은 포장이 효율적이다. 본 연구에서는 융설용 아스팔트 혼합물 재료개발을 위하여 그라파이트를 습식과 건식 두방법을 이용하여 아스팔트 혼합물에 첨가하였다. 습식에 사용하는 아스팔트의 소성변형과 피로균열 저항성을 평가하기 위하여 Dynamic Shear Rheometer와 Bending Beam Rheometer를 이용하여 아스팔트 시험을 하였다. 습식과 건식으로 아스팔트 혼합물 시료를 만들어 아스팔트 혼합물의 전도율을 측정하였으며, 인장강도를 측정하였다. 1차원 열전달 이론에 근거하여 아스팔트 혼합물의 융설을 모사하였다. 전도율 측정결과 그라파이트 함량이 증가할수록 전도율은 증가하였으며, 습식이 더 전도율 상승효과가 좋은 것으로 나타났다.