[정일록 환경칼럼]저소음 다공(多孔) 아스팔트 포장도로 보급
[정일록 환경칼럼]저소음 다공(多孔) 아스팔트 포장도로 보급
  • 선병규 기자
  • 승인 2017.09.25 09:14
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

(사)한국환경피해예방협회 회장 정일록

[정일록 환경칼럼] 

 저소음 다공(多孔) 아스팔트 포장도로 보급 

도로소음 저감대책의 하나인 저소음 포장도로가 소음 우심지역에 부분적으로 시공되고 있다.

  (사)한국환경피해예방협회 회장

저소음 포장도로란 공극률이 수 %인 일반 밀입도(密粒度) 아스팔트 포장도로에 비해 수 dB(A) 이상 롤링노이즈가 저감되는 도로를 말한다.

롤링노이즈는 노면과 타이어 간의 마찰과 충격 등 상호작용으로 발생하는 소음이다.

정속주행할 때 승용차는 차속 40km/h 이상에서, 트럭 등의 중량차는 70km/h 이상에서 롤링노이즈가 지배적이다.

그러나, 가속 및 감속이 많은 저속도로나 긴 오르막길에서는 엔진계소음이 지배적이다.

따라서 저소음 포장도로는 롤링노이즈가 지배적인 중ㆍ고속의 정속도 주행도로에 적용하면 효과가 상대적으로 크다.

롤링노이즈는 노면의 불균일성에 의한 타이어의 충격, 노면과 타이어 사이의 에어펌핑, 노면과 타이어 사이의 흡착력 등과 접촉부의 혼효과(Horn Effect)에 의해 발생한다.

그 저감 원리는  노면을 평탄하고 거칠기를 작게 하거나, 에어펌핑 및 혼효과를 줄이는 다공(多孔) 노면으로 하거나, 접촉부의 충격을 완화하는 연성 노면으로 하는 것이다.

이상의 세 가지 원리중 하나 이상을 적용해 소음을 줄이는 것을 저소음 포장도로라 한다.

여기서는 두 번째에 해당하는 공극률 20% 이상의 다공 아스팔트 포장을 중심으로 살펴본다.

다공 아스팔트 포장은 공극 유지를 위해 밀입도 아스팔트 포장에 비해 압축강도를 1/3 정도로 다딤질한 것과 공극에서 물이 어는 원인 등으로 내구성이 취약하다.

공극 망가짐은 타이어에 의해 바인더나 몰타르 분이 유동해 공극이 막히는 현상이 일어나기 때문에 고내구성의 폴리마 개질 아스팔트를 채용해야 한다.

이 외에도 빗물 및 차량에 의한 모래, 오니 등이 퇴적돼 소음 저감이나 배수기능을 저하시키기 때문에 관리에도 신경을 써야 한다.

 국가별 고속도로의 소재별 포장비율을 보면 우리나라는 아스팔트 포장이 40% 정도이나 프랑스·독일·영국은 80%, 일본은 95% 수준이며, 그 외는 콘크리트 포장이다.

소재의 종류에 따른 롤링노이즈의 차이는 일반적으로 밀입도 아스팔트 포장에 비해 콘크리트 포장은 2~4dB(A) 높고, 다공 포장은 3~5dB(A) 낮다.

따라서 콘크리트 포장 고속도로를 다공 아스팔트 포장으로 대체할 경우 소음 저감량은 그 만큼 크게 된다.

다공 아스팔트 포장에는 단층과 복층 방식이 있다. 노면의 흡음률은 단층은 1,000Hz 역에서, 복층은 500Hz와 1,000~2,000Hz 역에서 각각 피크를 갖도록 해 소음을 저감한 구조다.

또한, 밀입도 아스팔트 포장은 비에 젖으면 롤링노이즈가 4dB(A) 정도 증가하는 데 다공 아스팔트 포장은 배수가 잘 되기 때문에 우천 시에도 소음이 증가하지 않는 장점이 있다.

  네델란드는 다공 아스팔트 포장이 가장 발달한 나라 중의 하나로 1980년대 말에 고속도로의 최고속도를 100km/h에서 120km/h로 상향하면서 소음 증가에 대한 보상책으로 이를 표준으로 삼아 보급했다.

금세기에 개발ㆍ보급한 다공 아스팔트 포장의 소음 저감량은 ISO(국제표준화기구) SPB(statistical pass-by) 방법으로 초기에 단층은 4, 복층은 6dB(A)이고, 연간 상실량은 단층이 0.2, 복층이 0.33dB(A) 정도였다.

보증기간은 단층이 7년, 복층이 5년이었다. 도로소음을 5dB(A) 저감한다는 것은 교통량을 1/3로 줄이거나 차속을 1/2로 낮추는 것에 상당하고, 감각적으로는 소음이 상당히 줄어든 느낌을 받는다.

이상으로부터 저소음 다공 포장도로를 채용할 때는 대상도로의 적절성, 소음 저감량과 내구성, 성능유지를 위한 관리 등에 세심한 검토가 필요하며, 소음 저감량 측정은 ISO에서 제안한 방법을 적용한다.

 

 -------------------------------------------------------------------------------

정일록 주요약력.

환경 전체 분쟁 중 소음·진동민원이 85%에 육박하는 가운데 이에 대한 문제해결 및

대책마련이 요구됨에 따라 본지는 '정일록의 환경칼럼'을 연재한다.

현재 (사)한국환경피해예방협회 회장을 맡고 있는 정일록(공학박사·소음진동기술사) 회장은 국내 최고의 소음·진동전문가다.

 동국대 전기공학과 졸업후 제14회 기술고시(전기직)에 합격, 제24회 기술사 전체 수석 합격에 이어 국립환경과학원 소음진동연구과장, 교통공해연소장, 환경진단연구부장 등을 역임하면서 국가 소음진동 정책발전에 핵심적 역할을 담당했다.

그동안 소음진동학, 소음진동 이론과 실무 등의 저서를 출간해 후학들의 배움의 길을 여는 데도 일익을 했다.