플라스틱 쓰레기가 주재료인 플라스틱 도로 VIDEO: Construction of new road made from waste plastic bags gets underway
플라스틱 쓰레기가 도로 포장재 된다?
역청 대체 소재 개발…플라스틱이 주재료인 도로 등장
최근 한반도를 강타한 집중호우로 인해 전국에 있는 댐과 하천, 그리고 해변이 쓰레기 부유물로 몸살을 앓고 있다. 환경부에 따르면 최근 5년간 홍수가 발생한 시기에 전국 댐에 유입된 쓰레기 부유물은 연평균 약 7만 톤에 달하는 것으로 나타났다.
쓰레기 부유물은 대부분 나뭇가지와 풀 등이지만, 캔과 플라스틱 같은 생활 쓰레기도 상당 부분 포함되어 있다. 문제는 생활 쓰레기를 수거한다 하더라도 플라스틱 쓰레기의 경우, 재활용이 어렵다는 점이다.
Construction of the UK Department for Transport's first highway made from plastic waste has begun in Carlisle
Construction of new road made from waste plastic bags gets underway Work to build the UK’s government’s first public road made from waste plastic has begun. The brainchild of award-winning Scottish firm MacRebur, the road surface will be created from a mixture of traditional asphalt and thousands of discarded plastic bags. The road, in the centre of Carlisle, is part of the ADEPT Smart Places Live Labs Programme - a £22.9 million initiative funded by the UK’s Department for Transport. The project will recycle the equivalent of approximately 238,958 single-use bags that would otherwise have been incinerated or gone to landfill. The road will cover a combined area of more than 3,000 square metres in what is a first for the UK’s highway network. The waste plastic is processed, granulated and combined with regular asphalt for use in road construction and surfacing to extend and enhance the binding properties of the bitumen. View full text https://www.scotsman.com/business/consumer/construction-new-road-made-waste-plastic-bags-gets-underway-2939032 |
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이 같은 상황에서 플라스틱 쓰레기를 도로 건설용 포장재로 사용하는 기술들이 개발되고 있어 관심이 모아지고 있다.
아스팔트에 플라스틱 쓰레기 섞어 고온 융합
플라스틱 쓰레기를 도로 건설용 포장재로 사용하는 기술은 스코틀랜드의 건설 전문 기업인 맥리버(Macrebur)사가 개발했다. 이 회사가 개발한 기술은 아스팔트에 플라스틱 쓰레기를 섞어 고온에서 융합시킨 다음 작은 조각 형태의 플라스틱 칩을 제조하는 것이다.
일반적으로 아스팔트를 깔 때는 역청(瀝靑)을 사용한다. 역청이란 석유를 정제할 때 잔류물로 얻어지는 고체나 반고체 형태의 흑갈색 탄화수소를 가리킨다. 그런데 맥리버사의 연구진은 역청의 기능을 일부 대체할 수 있는 플라스틱 칩을 플라스틱 쓰레기를 활용하여 개발했다.
맥리버사 연구진은 플라스틱 칩을 개발하기 위해 그동안 수백 번의 시행착오를 거쳤다. 그 결과 아스팔트 시공에 사용하는 역청의 20% 정도를 대체할 수 있는 플라스틱 칩 개발에 성공했다.
맥리버사 연구소의 발표에 따르면 아스팔트에 플라스틱 쓰레기로 만든 플라스틱 칩을 사용할 경우 기존 아스팔트보다 수명이 6배 이상 더 오래 지속되는 것으로 나타났다. 재활용을 통해 버려지는 폐기물의 양은 줄이면서, 아스팔트 수명은 더 오래 갈 수 있도록 만든 것이다.
플라스틱 쓰레기가 포함된 아스팔트가 깔린 시범 도로 ⓒ Macrebur
실험실에서의 결과가 현장에도 그대로 적용되는지를 파악하기 위해 연구진은 2년 전부터 화물차가 많이 다니는 도로에 플라스틱 칩이 혼합된 아스팔트를 시공해서 내구성 입증 테스트를 시행해 왔다. 그 결과 예전 도로의 경우 6개월마다 아스팔트를 새로 깔아야 했지만, 플라스틱 쓰레기를 활용한 도로는 2년이 지난 지금도 별다른 문제가 없는 것으로 나타났다.
현재 맥리버사는 자신들이 개발한 플라스틱 칩의 미국 시장 진출을 위해 제조공장을 샌디에이고에 마련했다. 또한 미 교통부가 승인하는 도로 포장재 목록에도 해당 제품을 추가하기 위해 대대적인 홍보를 진행하고 있다.
맥리버사의 경영진은 쓰레기 문제 중에서도 가장 처리가 까다로운 플라스틱 쓰레기를 자신들이 개발한 기술로 조금씩 줄여나갈 수 있다고 전망하고 있다. 또한 이를 통해 이산화탄소 배출량까지 감소시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.
플라스틱 쓰레기가 주요 재료인 플라스틱 도로
플라스틱 쓰레기를 도로 포장재로 사용하는 기술을 개발하고 있는 기업은 네덜란드에도 있다. 바로 건설 분야 대기업인 볼커베셀(Volker Wessels)사의 계열사인 KWS다. 이 회사는 도로를 아스팔트로 포장하는 것이 주요 사업분야다.
그런데 최근 들어 KWS사가 플라스틱 쓰레기를 재활용한 도로를 개발하여 눈길을 끌고 있다. 맥리버사의 기술과 다른 점이라면 맥리버는 재활용 플라스틱을 아스팔트 도로의 부재료 정도로 사용하는 반면에 KWS는 재활용 플라스틱을 주요 재료로 사용한다는 점이다. 이른바 플라스틱 도로인 셈이다.
이번에 개발된 플라스틱 도로는 자전거 전용 도로로 개발됐다. 아직은 하중에 견디는 힘이나 마찰 문제, 그리고 날씨에 따라 달라지는 도로 환경 때문에 자동차가 다니는 도로는 조금 더 개발이 필요한 상황이다.
플라스틱 도로 개발에는 가스 및 하수 파이프라인 건설 전문 회사인 바빈(Wavin)과 에너지 생산 및 공급사인 토털(Total)이 컨소시엄을 이뤄 참여하고 있다. KWS사가 이들 기업과 손을 잡은 이유는 플라스틱 도로를 기존 도로와는 다른 신개념 도로로 구축하기 위해서다.
신개념 도로의 핵심은 도로 아래 원통 모양의 공간을 형성하는 것과 조립식으로 꾸미는 것이다. 우선 도로 아래를 원통 모양으로 만드는 이유는 홍수 예방과 전선이나 센서 같은 인프라 조성 때문이다.
플라스틱 도로 아래는 홍수 예방이나 전기 시설 설치를 위한 공간이 마련되어 있다 ⓒ KWS
원통으로 비어있는 공간은 홍수를 막기 위해 물을 보관하는 용도로 쓰일 수 있다. 또한 전선을 지나가게 만들고 특정한 센서를 설치할 수 있다. 전기차가 달리면서 충전할 수 있는 기반 시설이 갖춰지는 것이다.
또 다른 기능인 조립식 설치는 도로라는 공간을 효율적으로 사용하기 위한 기술이다. 조립식이어서 도로 일부분이 파손되면 기존 도로처럼 일정 시간을 공사해야 하는 것과 달리 교체만 하면 된다. 또한 원래의 도로 형태로 복구할 때 깔려 있는 플라스틱 도로를 분해해서 다른 장소로 옮기면 된다.
한편 국내에서는 한국건설기술연구원이 페트병에서 플라스틱 섬유를 뽑아내어 아스팔트 도로를 포장하는 보강재로 개발한 사례가 있다. 또한 폐유리 섬유와 플라스틱 쓰레기를 활용하여 도로 포장용 돌가루를 대체하는 기술도 상용화시킨 바 있다.
당시 개발된 보강재의 내구성을 살펴보면 플라스틱 섬유가 포함된 도로의 수명이 일반 아스팔트 수명에 비해 약 1.5배가 더 긴 것으로 드러났다. 또한 잡아당기는 힘에 견디는 성질인 인성도 약 2.5배 강한 것으로 파악되었다.
김준래 객원기자 stimes@naver.com SCIENCETIMES
Roads Made From Recycled Plastic Waste Could Be the Future
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