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[지식더하기] 아스팔트, 이대로 괜찮은가?

6일 전 업데이트됨

누구나 한 번 쯤은 차를 타고 포장되어있지 않은 시골길을 달린 적이 있을 것 입니다. 그리고 대부분은 포장 되지 않은 도로의 덜컹거리는 승차감을 좋아하지는 않을 것 입니다. 하지만 아스팔트로 잘 포장된 도로들은 흔들림 없이 시원하게 속도를 내는데에 문제가 없어서 대부분의 사람들은 포장되지 않은 덜컹거리는 흙길 보다는 아스팔트로 잘 포장 된 길을 선호합니다.

덜컹대는 비포장도로

현재 우리나라의 경우 왠만한 도시에서는 차로 흙을 밟아보기 힘들정도로 도로 포장이 잘 되어 있습니다. 아스팔트는 석유소비량과 자동차 보유량의 척도가 되기 때문에 한 나라의 경제 수준을 보여준다고 합니다. 하지만 이렇게 아스팔트로 포장된 도로가 많아지는 것이 과연 좋은 일까요?


아스팔트의 개략적인 구조식


아스팔트는 원유에서 석유를 추출하고 남은 부산물들을 말합니다. 주로 수소와 탄소로 구성되어있고, 소량의 질소, 황, 산소가 결합된 화합물로 이루어져 있습니다. 아스팔트는 화학적으로 매우 복잡한 구조를 가지고 있다고 합니다. 그래서 아직까지 제대로 연구되지 않은 부분도 많은 물집입니다. 또한, 아스팔트가 거의 모든 도로를 이루는 아주 중요한 물질이고 너무나도 당연하게 사용되고 있기 때문인지 모르지만, 이 아스팔트의 단점에 대해서 의문을 품고 지적하는 사람이 그동안 거의 없었습니다. 아스팔트의 단점에 대한 연구와 지적은 극히 최근에 와서야 나오고 있습니다. 아스팔트의 문제점을 요약하자면 크게 세가지로 요약할 수 있습니다.


아스팔트의 문제점 1 : 휘발성 유기화합물 발생

아스팔트는 온도가 높으면 액체 상태가 되고, 저온에서는 매우 딱딱해지며, 아스팔트의 종류에 따라 이 감온성이 달라집니다. 따라서 아스팔트로 도로를 포장하기 위해서는 점성이 매우 높은 아스팔트를 170도 이상으로 가열하여 완전히 유동성을 가지고있는 아스팔트의 형채로 만들어야 합니다. 이 상태의 아스팔트를 용융아스팔트라고 부릅니다. 문제는 바로 이 고열처리를 할 떄에 증기로 휘발하는 유기화합물이 80가지를 넘는다는 것입니다. 지방족, 방향족, 헤테로 고리계, 유황유도체, 질소유도체, 프탈레이트 가소제, 유기산 등등 온갖 종류의 유기 화합물들이 공기중으로 휘발됩니다. 이때 휘발되는 물집중에서는 환경에도 큰 문제가 있지만 인간에게도 아주 해로운 발암물질들 또한 포함되어 있어 더더욱 심각한 문제라고 볼 수 있습니다.

아스팔트의 문제점 2 : 햇빛으로 인한 광분해

포장된지 얼마 지나지 않은 아스팔트와 포장된지 꽤 많은 시간이 지난 아스팔트의 차이는 우리가 눈으로 보아도 쉽게 알 수 있습니다. 포장된지 얼마 지나지 않은 아스팔트는 새까만 검정색을 띄고 생각보다 마르지 않습니다. 하지만 포장된지 시간이 지난 아스팔트는 회색빛이 돌고, 그 표면도 가루가 떨어져 나갈 정도로 거칠고 푸석푸석합니다. 이는 아스팔트가 빛에 의해 광분해 되어 생기는 현상입니다. 사실 이 아스팔트의광분해에 대한 정확한 연구가 잘 되어있지는 않다고 합니다. 하지만 우리는 회색에 가깝게 변하고 무게도 크게 줄어든다는 것으로 보아, 검은색을 내던 유기 화합물들이 햇빛에 의해 분해되어 대기 중으로 휘발된 것이라는 점을 알 수 있습니다. 첫번째 문제점과 마찬가지로 이로 발생되는 물질들은 환경과 인간 모두에게 아주 해롭습니다.


햇빛에 광분해되는 아스팔트

아스팔트의 문제점 3 : 지구온난화 촉진

미국의 경우 전체 면적의 2000분의 1에 해당되는 면적이 아스팔트로 덮혀 있다고 합니다. 아스팔트는 그 흑색도에 따라 태양열을 적게는 88%에서 많게는 96%까지 흡수한다고 합니다. 미국의 포장 아스팔트가 흡수하는 태양에너지는 미국이 소비하는 전체 전력의 120배에 달한다는 계산이 나왔다고 합니다. 이는 미국 뿐만 아니라 다른 많은 선진국들의 공통적인 문제점일 것 입니다. 흡수하지 않고 반사하여 지구로 수용되는 태양에너지를 줄여 지구온난화를 막아야할 판국에 미국만 하더라도 자국의 전체소비전력의 120배의 에너지를 아스팔트로 수용하고 있다는 것은 심각한 문제로 보입니다.


우리는 너무나도 당연하게, 그리고 자연스럽게 아스팔트로 포장된 도로를 사용해왔고, 그 문제점에 대해 심각하게 고려하지 않았다. 이제 우리는 그 심각성에 대해서 자각하고, 그 해결책에 대해 고민해볼 필요가 있다.

원하던 케미 2019 여름호


작성자: 19-002 강승욱

분야: 유기화학


참고문헌

[1]https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%84%EC%8A%A4%ED%8C%94%ED%8A%B8

[2]https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A7%80%EA%B5%AC_%EC%98%A8%EB%82%9C%ED%99%94

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Photodissociation

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