KOTI 한국교통연구원

자동차가 움직이는데 있어 도로의 상태는 엔진의 성능만큼이나 중요합니다.

자동차가 움직이려면 노면과 타이어 사이의 마찰력이 있어야 하는데,

마찰력은 타이어가 노면을 뒤로 밀어내는 힘이고,

힘의 반작용으로 발생하는 구동력으로 앞으로 나아갑니다.

고속도로에서 들리는 멜로디

고속도로를 달리다보면 특정 구간을 통과할 때 바닥에서 울리는 독특한 멜로디를 들을 수 있습니다. 노면에 일정한 간격으로 홈이 파여 있어서 들리는 소리인데, 이것을 ‘럼블 스트립(rumble strip)’이라고 합니다.

‘럼블 스트립(rumble strip)’의 기능

럼블 스트립은 우천시 수막현상을 억제하고 제동을 향상 시켜 미끄럼을 방지하는데,

구간을 지날 때 들리는 독특한 소리는 그루빙 홈의 간격으로 음의 높낮이를 조절 하는것입니다.

간격이 가까울수록 음이 높아져 운전자에게 경각심을 불러일으키고 졸음운전을 예방합니다.

(간격이 10.6㎝일 때는 ‘도’, 9.5㎝일 때는 ‘레’)

도로 포장의 발전 과정

기원전 3000년경 메소포타미아 지역에서는 수많은 흙벽돌을 타일처럼 바닥에 깔아 포장도로를 만들었습니다. 고대 국가 중에서 가장 긴 도로를 건설한 로마제국은 도로의 안정성을 높이기 위해 지면에 돌과 자갈을 깔았는데, 서기 100년경에는 약 8만 킬로미터의 포장도로가 존재했다고 합니다.

산업혁명 이후 영국에서 포장도로가 빠르게 늘어나기 시작하여 19세기 초 스코틀랜드의 엔지니어 존 맥아담이 혁신적인 도로포장 공법을 제시했습니다. 큰 돌을 깔고 그 위에 잔 돌과 자갈을 뿌린 후 타르로 덮는 이른바 ‘맥아담 공법’입니다. 이 도로는 내구성이 뛰어나 마차의 이동 속도를 크게 향상시켰습니다.

오늘날 볼 수 있는 아스팔트 도로는 19세기 말 미국에서 시작되었습니다. 아스팔트, 자갈, 모래를 섞어 사용하면서 도로 표면을 보다 매끄럽게 포장할 수 있었고, 특히 고무 타이어를 사용하는 자동차의 고속 주행에 큰 도움을 주었습니다. 한편, 콘크리트 도로는 20세기에 들어와서야 깔리기 시작했습니다.

아스팔트 도로 VS 콘크리트 도로

오늘날 포장도로는 크게 아스팔트 도로와 콘크리트 도로로 구분됩니다. 아스팔트 도로는 소음이 적고 배수 능력이 뛰어나지만, 상대적으로 강도가 떨어지고 열에 약합니다. 반대로 콘크리트 도로는 열에 강하지만 소음이 심하고 승차감이 떨어지는 편입니다.

폭염으로 인해 도로 곳곳에 아스팔트의 변형이 일어나, 이를 계기로 튼튼하고 열에 강한 콘크리트 포장을 선호하게 되어 우리나라의 고속도로는 콘크리트의 비중이 높다고 합니다.

최근 건설되는 고속도로에는 대부분 아스팔트 공법을 적용하고 있다고 합니다. 2000년대 들어 제설 작업에 염수를 사용하면서 기존 콘크리트 도로가 파손되기 시작했고, 내구성보다는 운전자들의 안전과 편의성을 먼저 고려 해야 한다는 공감대가 형성되었기 때문입니다. 뿐만 아니라 기술 개발로 인해 아스팔트의 내구성과 내열성도 크게 향상되었습니다.

22년 5월 호주에서는 버려진 타이어를 잘게 갈아 아스팔트에 섞어서 도로 수명을 늘리는 기술이 연구되기도 했습니다. 타이어의 고무 조각이 자외선 차단제 역할을 하면서 아스팔트의 손상을 막아주는 원리입니다. 미래에는 보다 친환경적이고 자율주행 시대에 대응할 수 있는 새로운 도로 포장 기술이 등장할 것으로 기대됩니다.

* 해당 카드뉴스는 한국교통연구원 월간교통 2022.7월호 ‘도로 위에 깔린 기술과 공법’을 일부 수정·보완한 뒤 제작하였습니다.