최근 지구 온난화와 이상기온현상에 의한 기후의 급격한 변화, 대규모의 태풍과 집중호우로 인한 하천제방의 유실 및 붕괴, 호안공 유실 등의 피해와 인근지역에 대규모 침수피해를 발생시키는 등 막대한 인적·재정적 피해가 발생하고 있다. 기존의 수해복구 및 정비 사업은 시설물의 기능 복구를 우선적으로 고려함으로 인한 피해 하천의 생태복원 및 친수환경 공간조성 등의 어려움과 복구현장의 2차 환경피해가 발생하고 있어 친수환경 복구용 시공재료 개발과 활용 지침·기준 마련이 시급한 실정이다.

자연재해저감 신기술(11호) 및 특허의 연구와 범위

충남대학교 토목공학과 박승범 교수를 주축으로 장영일 박사, 이병재 박사, 권혁준 박사를 비롯하여 다수의 석·박사 연구진으로 구성된 연구팀이 녹색성장을 위한 저탄소·친환경·방재기능을 갖는 자연재해저감 신기술 및 특허를 개발하였다. 박 교수는 “연구팀이 개발한 ‘수해방재 및 친수환경 조성용 고내구성, 고내염 성능과 다기능성 콘크리트 2차제품의 제조 및 현장 적용 기술’은 소방방재청의 ‘녹색성장을 위한 친수환경 복구용 시공재료 개발’ 연구 사업을 수행 중에 개발하게 되었다”고 밝혔다.

신기술 및 특허의 범위는 “3성분계 등 다성분계 혼합시멘트를 사용하고, PVA·PE 섬유소재, 천연 및 Ca형, Na형 인공 Zeolite를 혼입한 친수환경 조성과 환경정화기능을 포함하는 고기능 친환경 콘크리트 2차 제품 제조 기술로 적용제품은 수리방재용 현장제조블록(수제공, 수로공, 우수저류조, 호안블록, 호안옹벽, 어소블록, 근고블록 등)으로 한다.”며 하천을 비롯한 연안해안 지역에 지진해일 방지공, 해안보호블록은 물론 도로사면의 옹벽 및 보호블록 등 수리구조물용 2차 제품과 현장직접시공이 적용 가능한 기술이다.

신기술은 산업부산물을 활용한 3성분계 혼합시멘트 등 다성분계 혼합시멘트와 용도에 따라 고기능 확보를 위한 천연 및 Ca형 또는 Na형-인공Zeolite, 메타카올린, PVA 및 PE섬유와 같은 친수성 보강용 섬유신소재 및 고성능 AE감수제 등을 사용하며, 상기 3성분계 혼합시멘트 등 다성분계 혼합시멘트를 사용함에 의해 CO2 저감, 수화열감소, 알칼리-골재반응억제, 강도·내구성능향상, 고내염성능, 고인성, 내력증대 및 균열억제 등 구조적 안정성을 보유함으로서 수해방재 등의 자연재해저감기능을 확보하였다. 또한 용도에 따라 성능향상요소인 천연 및 인공 Zeolite(Ca형 및 Na형)와 POC 자체기능에 의한 수질정화 성능향상 및 NOX 등 유독물질의 저감효과와 소음저감 기능으로 인한 쾌적성 향상, 식생기능 등 생태복원과 환경복원 기능을 동시에 보유하는 수해방재 및 친수환경 조성용 고내구성, 고내염 성능과 다기능성 콘크리트 2차제품의 제조 및 현장적용에 관한 기술이다.

신기술 사용에 대한 기대효과

박 교수는 “녹색성장을 위한 저탄소·친환경 자연재해저감 신기술을 연구, 그 결과물을 만들어 기업 ‘신우산업개발(주)’에서 제조 중이며, 대전광역시 대덕구 오정동에 소재한 대전천 호안블록에 적용하였다”며 “신우산업개발(주)는 1995년도 콘크리트 2차 제품 생산라인 구축을 시작으로 현재 KS, GR, 건마크, 단체표준규격을 인증한 기업으로서, 본 신기술과 특허 관련제품의 제조·생산하여 국내외 유수의 현장에서 적용 및 활용할 계획이다”고 밝혀 향후 신기술이 적용된 제품의 효과에 기대감을 나타냈다.
박 교수는 “신기술의 적용을 통해 하천, 호소 등의 수질오염 정화 및 수변생물의 서식지 제공과 자연과의 공생을 도모하고 친환경 호안시설 및 방재구조물에의 적용이 가능하며, CO2감소, NOX 등 유해물질의 저감과 열섬저감 효과가 우수하여 4대강 수계, 소하천, 도시하천 및 연안지역 등의 자연복원사업에 활용이 기대된다”고 밝혔다.

또한 “환경정화, 생태복원 촉진을 위한 친환경 기능성 콘크리트의 제조와 Zeolite 및 성능향상 요소재료의 적용기술의 확보로 친환경 기능성 콘크리트 2차 제품의 제조는 물론 다양한 신규 수요창출이 가능하며 관련 산업에 큰 파급효과를 끼칠 것으로 기대된다”고 덧붙였다.
이러한 신기술은 녹색성장을 위한 친수환경 복구용 시공재료의 개발을 통한 녹화기능과 생태복원 기능을 갖는 하천호안 블록, 근고블록, 생태옹벽 및 온도·습도 조절재로의 활용, 설계·시공·유지관리를 위한 기준을 개발·활용함으로써 안정적인 자연재해의 방지 및 환경복원 사업에 활용이 가능할 것으로 예상되어 관련 학계와 산업계의 큰 관심을 받고 있다.

충남대학교 토목공학과 박승범 명예교수는 자연재해저감 신기술 제11호 ‘수해방지 및 친수환경 조성용 고내구성, 고내염 성능과 다기능성 콘크리트 2차 제품의 제조 및 현장적용 기술’외 1건, ‘다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향성용 신소재를 이용한 고내구성

의 친환경 기능성 콘크리트의 제조방법’ 특허 제10-0917452호 외 43건, ‘최신건설재료학’ 외 건설관련 저서 28건, 논문 330편과 연구보고서 78건 등의 탁월한 연구 실적은 물론 홍조근정훈장과 국무총리, 건교부장관표창, 과학기술우수논문상 및 관련학회 학술상 등을 수상한 바 있는 이 분야의 명실공히 선도 연구자라 할 수 있다.