• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.293-299
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• 2022

본 연구에서는 도로변 미세먼지 내 타이어와 도로 마모입자의 정량화 분석과 타이어와 도로 마모입자 내 타이어 및 도로 성분 비율을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 이에 시간당 1,300여대 교통량을 갖는 충청남도 지자체중에서 C도시의 종합버스터미널 부근 정류장의 경계석 6곳에서 먼지 샘플을 채집하였다. 채집된 먼지 샘플 1,000 g에 대해 크기와 밀도 분리 수행한 결과 미세먼지 샘플 24 g과 타이어와 도로 마모입자 약 0.05 g이 분리되었다. 즉, 도로변 미세먼지에는 타이어와 도로 마모입자가 약 0.21 % 존재하는 것으로 분석되었다. 분리된 타이어와 도로 마모입자에 대해 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 형상을 분석한 결과 지우개가루 형상이 관찰되었다. 또한, 도로변 미세먼지 내 존재하는 타이어와 도로 마모입자는 자동차 주행 중 타이어와 도로간 마찰에 의해 생성되어 도로변으로 분산되었기 때문에 열중량분석기(TGA)와 가스크로마토 질량분석기(GC/MS)를 이용하여 성분 분석을 수행하였다. 정량화 계산식을 통해 성분에 대한 타이어 및 도로 성분 비율을 도출한 결과 약 3:7로 분석되었다. 본 연구는 도로변 미세먼지 발생원의 구성원과 함량 분석을 위해 객관적이고 신뢰도 높은 분석 기법을 제시하였다. 추후, 도로건설과 타이어 소재의 미세먼지 저감 기술 확보와 개선 방안 확보를 위한 선행적 기초 연구로써 활용되기를 기대하고 지속적으로 더 많은 지역과 샘플 분석에 대한 통계 데이터를 확보하여 신뢰도 높은 연구를 수행하고자 한다.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권2호
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• pp.133-142
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• 2008

이 연구에서는 2005년 5월부터 2006년 6월까지 5차례에 걸쳐 서울시 신촌동에 위치한 도로변에서 입자상 PAHs의 농도 분포 특성을 살펴보았다. 도로변에서 입자상 PAHs 농도 분포는 측정시기별로 다른 양상을 보였지만, 2005년 11월을 제외하고는 벤젠고리가 $5{\sim}6$개로 구성된 고분자량 성분들의 농도가 높았다. 입자상 PAHs의 도로변 고유한 특성을 살펴보기 위해 기존 대기와 터널에서 측정한 입자상 PAHs 농도들과 비교하였다. 터널 결과에 비해 상대적으로 도로변에서는 BbF, Ind, BghiP 등의 고분자량 성분들의 비율이 높았는데, 이것은 동력계 시험을 바탕으로 알려진 자동차의 PAHs 배출 특성과 유사하였다. 대기에서는 도로변에 비해 Phen, Pyr, Flt이 높았지만, 도로변에서는 이들 성분들이 고분자량 성분들과 비슷한 비율로 분포하였다. 서울과 고산 대기 중 입자상 PAHs에는 석탄 연소를 포함한 여러 배출원에서 배출된 PAH 성분들이 혼합되어 있는 반면, 도로변에서 측정한 이 연구결과는 자동차 배출에 의한 영향이 지배적이었기 때문인 것으로 여겨졌다. 도로변에서 입자상 PAHs의 주요 배출원을 추정하기 위하여 특정 성분들의 농도비를 분석한 바에 의하면, 일반적으로 도로변에서는 자동차 배출에 의한 영향이 지배적이었고, 자동차 중에서도 경유 자동차 배출의 영향이 컸던 것으로 판단되었다. 2005년 9월과 11월에는 석탄과 바이오매스 연소의 영향이 보였는데, 이는 도로변이 대기와 혼재되어 나타난 결과로 추정된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.196-205
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• 2024

본 연구에서는 노면에서 생성된 타이어 마모입자가 강우 강도에 따라 환경 구획별로 이동하는 양을 예측하고자, 도로 노면에서 타이어 마모입자의 샘플 포집과 정량화 분석 연구를 수행했다. 샘플 포집은 3일 평균 강우(0-60 mm/day) 발생 후 도로 노면이 완전히 건조된 2일 후, 도로 노면에 남아있는 타이어 마모입자의 샘플을 포집했다. 포집된 샘플은 크기와 밀도 분리를 통해 타이어 마모입자만을 분리했고, 강우가 없는 날(0 mm/day)의 타이어 마모입자 60.2 g 값을 기준으로 강우 이후 노면에 남아있는 타이어 마모입자의 함량의 차이를 산출하면, 강우 강도에 따라 0-49.4 g의 타이어 마모입자가 환경 구획으로 이동할 수 있는 것으로 확인했다. 또한, 강우 강도가 60 mm/day 일 때 5 mm/day와 비교해 타이어 마모입자의 환경 구획별 이동하는 양이 3.75배 높음을 확인했고, 선행 연구 결과를 활용하여 연간 국내 도로 환경에서 강우에 의해 환경 구획으로 이동 가능한 타이어 마모입자의 총량은 9,592 ton이며, 이 중 288 ton이 해양 미세플라스틱으로 영향을 줄 수 있다는 연구 결과를 도출했다. 단, 본 연구는 한정적 공간과 예측된 결과란 한계가 있으나, 타이어 마모입자의 저감을 위해서 국내 도로 환경과 하수 처리시스템 개선의 필요성을 언급하고자 한다. 향후 본 연구 결과의 검증을 위해 실제 환경 구획에서 샘플 포집과 타이어 마모입자의 농도 분석 연구를 수행할 계획이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.561-568
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• 2021

본 연구에서는 타이어 마모성능에 따른 타이어 마모입자 생성량 및 도로변 미세먼지 물질로써 타이어 소재와 도로 포장체 구성 성분의 정량화 분석을 위한 기초적 연구를 수행하였다. 이에, 타이어 트레드 부위 고무의 가황제/가황촉진제의 사용비를 달리하여 고무배합물을 제조하였다. 제조된 고무배합물의 물성 평가 결과 가황제/가황촉진제의 사용비가 증가할수록 가교밀도는 감소하여 마모성능이 불리한 조건임을 확인하였다. 밀폐된 실내 마모시험기에서도 가교밀도가 감소할수록 타이어 마모입자 생성량은 증가하였고, 손실량 100% 대비 84~86%의 타이어 마모입자를 포집할 수 있었다. 타이어 마모입자 중, 96.4~97.7% 분산, 2.3~3.6% 비산되는 것으로 평가되었다. 포집된 타이어 마모입자의 화학분석 결과, 타이어의 마모성능에 따라 타이어 마모입자 내 타이어와 도로 구성 성분 비율(63 : 37 → 75 : 25)이 변화됨을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서는 타이어 마모성능에 따라 타이어 마모입자 발생에 대한 영향성을 관찰하기 위하여 실제 도로 현장의 조건 대비 가혹한 실내 마모환경으로부터 실험을 수행하였다. 이에 타이어 마모입자 발생이 도로 포장체 성분보다 더 높은 함량으로 분석되었다. 추후 실제 도로 환경에서 완제품 타이어와 실제 차량을 이용하여 자동차 도로변 미세먼지 저감을 위한 실증화 연구 방법을 도출할 계획이다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.229-230
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• 2000

자동차 보유대수의 증가와 더불어 열악해진 도로환경으로 인해 자동차를 이용하는 운전자와 승객의 보다 쾌적한 자동차 실내 환경에 대한 요구가 점점 증가하고 있다. 도로 주행시 자동차내로 유입되는 공기 중에는 도로먼지, 석면입자, 박테리아, 꽃가루 등의 다양한 악성 미립자상 물질과 오존, 벤젠, 톨루엔, 포름알데히드, 암모니아, NOx, SOx 둥의 유해 기체상 물질이 다량 함유되어 있다. 특히 미세 입자의 크기는 대부분이 5.0 $\mu\textrm{m}$로 미세하여 인간의 상부 호흡기관인 코에서 폐포까지 깊숙이 침착되는 것으로 보고되고 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.223-224
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• 2003

포장도로에서 발생되는 미세먼지는 주로 자동차의 운행에 의한 직접 배출되는 입자와 도로 표면에서 비산되는 토양입자 그리고 타이어나 브레이크 패드의 마모에 의한 고무 및 석면 둥 다양한 배출원에 의해 발생되는데, 도로 주변의 배출원에 의해 많은 영향을 받을 것으로 판단된다. (최금찬등, 1996) 특히 인천에는 많은 비산먼지 배출원이 산재하여 있어, 이 들 배출원들의 영향이 여타 대도시보다 클 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 인구와 교통량이 많고 공업활동이 활발한 인천지역의 주요 포장도로(H-ADT: High Average Daily Traffic, 5,000대/일 이상인 도로)에서 채취한 silt를 주거지역, 공업지역, 상업지역, 기타지역별로 채취하여 화학적 성분분석을 통해 지역별 특성을 조사하여, 각 지역 별 포장도로에서의 silt의 기원이 무엇인지를 추정하는 기초자료를 구축하고자하였다. (중략)

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.282-288
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• 2023

본 연구에서는 신규 건설된 특수개질 아스팔트 포장체와 기존 도로로써 일반 아스팔트 포장체의 도로변 미세먼지의 발생량을 분석하였다. 충청남도 지자체로써 차량 통행이 높은 C 도시의 고속버스터미널과 상업 시설 지역에 위치한 도로변에서 2022년과 2023년 하절기 동안 3일 간격으로 1,000 g(100 g/day)의 먼지 샘플을 채집하였다. 채집된 먼지 샘플은 크기와 밀도 분리를 통해 75-150 ㎛ 범위의 미세먼지 및 타이어와 도로 마모입자로 전처리하여 분리하였다. 기존 도로로써 일반 아스팔트 포장체 구간인 No.1-3 구역의 미세먼지 및 타이어와 도로 마모입자의 평균은 각각 24.27 g과 24.36 g 및 0.53 g과 0.53 g으로, 2022년과 2023년의 미세먼지 발생량 데이터를 비교할 때 정량적 결과가 유사하게 분석되었다. 신규 건설된 특수개질 아스팔 트 포장체 구간인 No.4-6 구역은 2022년 분석 결과와 비교할 때 2023년 미세먼지는 14.8 %, 타이어와 도로 마모입자는 29.6 % 감소되었다. 또한, 열중량분석 결과에 의하면, No.1-3 구역의 타이어와 도로 마모입자는 타이어와 도로 성분이 각각 30 %와 70 %로 분석되었다. 그러나, No.4-6 구역의 2023년에는 타이어와 도로 성분이 각각 35 %와 65 % 분석되었다. 이러한 결과로부터 신규 건설된 특수개질 아스팔트 포장체에서 도로변 미세먼지 및 타이어와 도로 마모입자 발생을 낮출 수 있는 미세먼지 저감 효과를 확인 할 수 있었다. 그러나, 다양한 환경 및 기후적 변수를 고려한 공간적 제약 및 샘플 수집 기간의 한계로부터 추후 지속적인 연계성을 확보한 연구가 필요하다고 판단된다. 따라서, 향후에는 미세먼지를 저감할 수 있는 아스팔트 포장체의 기술적 접근과 도심지 도로변에서 발생되는 미세먼지 및 타이어와 도로 마모입자의 정량적 분석에 대한 다양한 사례 연구를 진행할 계획이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.37-47
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• 2003

제주도 여러 도로현장에서 송이(화산쇄설물)는 빈번하게 접하는 토목재료이다. 송이는 일반적으로 파쇄성이 크고, 입자가 큰 재료로 알려져 있을 뿐, 이 화산쇄설물에 대한 연구가 미미하여 이 송이에 대한 처리방법에 많은 어려운 점이 따르고 있다. 본 연구에서는 제주도 각 지역에서 채취한 송이의 기본적인 강도특성에 관하여 연구하였다. 연구결과로 구한 송이의 강도특성 값은 추후 도로, 옹벽, 사면 등의 각종 설계 시 기본적인 자료로써 적용되어 질 수 있을 것이다.

• 한국도로학회:학술대회논문집
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• 한국도로학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.669-672
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• 2009

• 환경영향평가
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• 제29권4호
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• pp.252-271
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• 2020

본 연구에서는 대불산업단지 내 14개 지점에서 채취한 도로먼지의 입도, 중금속 성분, 자기특성 등 물리 화학적 특성을 파악하고, 오염도 평가를 통해 주변 환경에 미치는 영향에 대한 고찰을 시행하였다. 도로먼지 내 금속농도는 Fe>Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Cd>Hg 순이었으며, 중금속류 오염은 연구지역의 주요 산업 및 교통 활동에 영향을 받은 것으로 나타났다. 도로먼지 내 중금속 원소와 입도와의 상관관계 분석결과는 Fe 및 모든 분석된 원소가 서로 유의한 상관관계를 가지며, 입자크기와는 유의한 음의 상관성을 가짐을 보여주었다(p<0.05). 그러나 큰 금속 입자들의 노면 유입으로 인해 일부 금속의 경우 >1000 ㎛의 입자의 중금속류 농도가 가장 높았으며, 이 분율의 단위면적당 오염부하량이 다른 입도분율보다 높았다. 도로먼지에서 자성입자의 분리 후 Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb의 농도 수준이 전체의 85(As)-22(Ni)%로 감소함을 알 수 있었다. 연구지역 도로먼지의 평균 중금속 오염도는 3지역 토양환경 우려기준을 초과하지 않아 우려할 수준은 아닌 것으로 나타났으나, 일부 지점의 경우 Zn 농도 기준을 초과해 재 비산이나 비점오염유출 등을 통해 도로먼지가 주변 환경에 미치는 영향과 효과적 관리방법에 대한 더욱 자세한 연구가 필요한 것으로 판단된다.