노후 콘크리트 비탈면, 친환경으로 생태 복원한다

[아이뉴스24 정종오 기자] 우리나라에서 자주 볼 수 있는 콘크리트 비탈면 생태복원기술이 개발됐다. 다양한 건설 현장에 적용돼 경관 개선, 생물 다양성 증진, 유지관리 비용 절감 등의 긍정적 효과로 이어질 것으로 기대된다.

우나라는 국토의 70% 이상이 산지로 이뤄져 있다. 도로, 철도, 주택 등 다양한 건설 사업이 진행되는 과정에서 비탈면은 필연적으로 발생한다. 이러한 비탈면은 절리, 급경사, 산성 배수 등의 자연적 특성으로 인해 안정성이 크게 위협받는다. 비탈면의 안정성을 확보하고 주변 환경을 보호하는 기술적 해결책이 필요하다.

숏크리트(shotcrete)는 비탈면 풍화와 붕괴를 방지하기 위한 대표적 공법으로 널리 사용되고 있다. 비탈면의 풍화 방지와 구조적 안정성 확보에는 효과적인데 시간이 지나면서 노후화되고, 경관과 생태계 훼손, 유지관리의 어려움 등의 문제가 지속적으로 제기돼 왔다.

한국지질자원연구원(KIGAM, 원장 권이균) 광물자원연구본부 자원환경연구센터 김재곤 박사 연구팀은 기존 숏크리트의 구조적 기능은 유지하면서도 생태복원이 가능한 ‘콘크리트 비탈면 생태복원기술’을 성공적으로 개발했다.

이번 기술은 특허출원과 현장 실증을 완료했다. 앞으로 상용화를 통해 콘크리트 비탈면 생태복원 분야의 실질적 대안이 될 것으로 기대하고 있다.

숏크리트는 시멘트 몰타르를 압송해 굴착면에 직접 분사하는 방식으로 비탈면을 보호하는 공법이다. 숏크리트는 식생의 활착을 방해하고, 수분 공급을 차단한다.

알칼리, 암모니아, 중금속 등 식물에 해로운 물질을 용출시켜 생태계에 부정적 영향을 미칠 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서는 수분 공급이 원활하고 유해물질로부터 식생을 보호할 수 있는 복원 기술이 필수적이다.

연구팀의 콘크리트 비탈면 생태복원기술은 △콘크리트 뒷면에 위치한 암반 혹은 토사로부터 식생으로 수분을 원활히 공급하는 통로 역할을 수행하는 배수공 설치 △콘크리트 표면에 처리제를 살포해 알칼리 중화, 중금속 불용화, 칼슘 코팅층 형성을 유도하는 표면처리 △콘크리트로부터 식생뿌리로 상승하는 알칼리와 중금속을 중화시키는 역할을 하는 알칼리 중화층 조성 △보습력과 영양분 함량이 높아 식생의 원활한 활착을 유도하는 식생기반층 조성의 네 단계를 거친다.

이를 통해 식생의 뿌리가 콘크리트로부터 상승하는 알칼리와 중금속을 중화시킬 수 있는 알칼리 중화층을 조성한다. 보습력과 영양분 함량이 높은 식생기반층을 만들어 식물이 안정적으로 활착할 수 있는 환경을 제공하게 된다.

이 기술은 충청북도 보은군의 국도변 숏크리트 시공 비탈면에 시범 적용했다. 현장에서 식생의 활착과 성장 상태를 계속 추적 관찰해 기술의 현장 적용성과 효용성을 검증한 바 있다.

앞으로 도로 비탈면 등 다양한 건설현장에 적용해 콘크리트 비탈면의 환경문제를 해결할 뿐만 아니라 생태복원과 유지보수의 효율성을 높이는 중요한 역할을 함으로써 친환경 기술 시장에서 큰 주목을 받을 것으로 전망된다.

김재곤 박사는 “콘크리트 비탈면 생태복원기술은 단순한 구조적 복원을 넘어 콘크리트로 인한 생태계 단절과 환경 훼손 문제를 동시에 해결할 수 있는 과학적이고 친환경적 대안”이라며 “앞으로도 꾸준히 자연 환경과 기술을 융합하는 친환경 연구를 통해 다양한 생태적 가치를 회복할 수 있는 기반 마련에 이바지할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.