나노기술 및 정책 정보

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● 영국 Swansea University의 Andrew R. Barron 교수 연구팀이 Technical University of Braunschweig의 연구팀과 공동으로 나노무기물(nano mineral composites)을 이용한 친환경 나노 아스팔트 접착제를 개발

● 영국의 고속도로는 탄소중립을 달성하기 위해 중온 아스팔트(WMA) 사용을 표준으로 채택하고 있으며, 중온 아스팔트는 기존 가열 아스팔트와 비교하여 이산화탄소 배출을 최대 15%까지 절감

● 특히, 중온 아스팔트는 일반 아스팔트보다 최대 40°C 낮은 온도에서 생산되어 중온 아스팔트로 전환하면 영국은 이산화탄소 배출을 매년 61,000톤 감축하는 것이 가능하며, 이는 자동차 이동거리를 3억 마일 줄이는 것과 동일한 절감 효과

● 연구팀은 나노입자와 아스팔트 접착제 사이의 분자 상호 작용에 관한 연구를 통해 아스팔트 접착제는 열, 공기, 햇빛, 물에 의해 노후화되기 쉽지만, 무기 입자를 첨가하면 아스팔트의 산화 및 노화를 줄일 수 있다는 것을 확인

● 또한, 엔지니어링 된 증기전환점토(clay/fumed) 실리카 나노복합물은 온도를 낮출 뿐만 아니라 아스팔트의 수분 민감성에 의한 노후화를 극복할 수 있다는 것을 발견

● 이를 바탕으로 연구팀은 나노 아스팔트 접착제를 개발하였으며, 해당 접착제는 기존 아스팔트 대비 에너지 소비량이 적고 중온 아스팔트(WMA) 첨가제를 만들어 온실가스 배출을 최소화함

● 연구팀이 개발한 접착제는 이미 상업화된 재료에 비해 표면 활성이 우수하고, 도로의 내구성 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대

※ 용어설명

- 중온 아스팔트(warm mix asphalt, WMA): 아스팔트 접착제의 점도를 낮추어 중온에서 생산된 아스팔트

※ Nanotechnology Reviews 게재(2022.03.02.), “Engineered nanocomposites in asphalt binders”