재래식 콩크리트 배합물로 만들어진 교량보다 수명이 두배나 긴 교량들을 약속하는 기술들이 속속 개발되고 있습니다.

콩크리트의 사용은 고대 문명 세계로 거슬러 올라갑니다. 특히 로마인들은 도로와 하수도관, 건물에 콩크리트를 사용했습니다. 콩크리트는 한때 사용이 중단됐다가 2-3세기전부터 다시 흔한 건설 자재로 부활했습니다.

19세기 말부터는 강도를 높인 콩크리트가 교량 건설에 사용됐으며, 그 이래로 다양한 재료들이 배합되고 새로운 공정들이 개발돼, 콩크리트는 그 자체가 고도의 기술 제품으로 탈바꿈했습니다.

펜실베니아 주립 대학교의 폴 티칼스키 토목 공학 교수는 고도의 기술 제품이 된 콩크리트를, 가장 복잡 다단한 화학 체계의 하나라고 묘사하고, 이 체계를 완전 설명할수 있는 화학자는 전세계에서 거의 찾을 수 없을 것이라고 말합니다.

티칼스키 교수가 이끄는 연구진은, 교량을 만드는데 콩크리트에다 모종의 산업 폐기물을 배합시키는 것이 폐기물의 재생과 교량의 수명 연장에서 모두 혜택이 있음을 발견했습니다.

티칼스키 교수는, 오늘날의 최신 교량들은 다리의 도로 면이나 상부 구조물을 새로 갈아야 했던 아마 25년 내지 35년 전의 교량보다 수명이 더 길다고 말합니다. 그는, 이같은 수명 연장이 사실 지난 75년전부터 가능했으나, 그 비용이 두배나 들어 실현되지 못했으나, 이제 더 적은 비용으로 수명을 더 길게할수 있게 될 것이라고 덧붙였습니다.

티칼스키 교수는, 노스 캐롤라이나의 샬롯트에서 열린 “콩크리트 교량 위원회”에서 자신의 연구에 관한 논문을 발표한 뒤 전화 통화에서 그의 연구진이 실험하고있는 산업 폐기물중 하나가 바로 연소 가스중에 혼입되어있는 “석탄 재”라고 설명했습니다.

석탄 재는 석탄이 연소될 때 생겨 공중으로 올라가 공기 오염 물질이 되는데, 이를 수거해 사용하면 공기 오염도 줄이고, 또 “포틀란드 시멘트”와 거의 똑같이 미세한 이 화학 물질은 전혀 돈이 들지않는 것이라는 설명입니다.

포틀란드 시멘트는 콩크리트의 핵심 구성 요소로서 콩크리트의 가장 값비싼 구성 물질이기도 합니다. 따라서 포틀랜드 시멘트의 일정 부분을 저렴한 산업 부산물로 대체하는 것은 환경 친화적일 뿐아니라, 건설 비용도 절약할수 있습니다. 나아가서 콩크리트 배합물 속의 시멘트를 얼마간 대체함으로써, 콩크리트와 그 속에 있는 강도를 높이는 중대한 철재가 덜 부식되고 따라서 교량의 수명 단축을 막을수도 있습니다. 티칼스키 교수의 이번 연구는 부분적으로 연방 정부의 자금하에 이루어졌기 때문에, 그 연구 결과는 미국내 공학자들만 아니라 그 기술에 관심을 갖고 있는 누구나 활용할수 있습니다.

티칼스키 교수는, 펜실베니아 대학교에서는 미국 출신의 학생들 뿐만 아니라 인도와 중국, 중동등 전 세계에서 온 학생들이 공부하고 있다고 말하고, 자신들이 이 기술을 개발했지만, 그것은 지적 자산이 아니며, 따라서 논문의 모든 내용과 이같은 모든 정보는 모두가 널리 활용할수있는 것이라고 설명했습니다. 그리고 그는, 이 기술이 실제로 중국과 필리핀등 세계 전역에 상당히 이전되고 있다고 말했습니다.

펜실베니아 주립 대학교의 폴 티칼스키 교수와 동료들은 교량의 수명 연장을 가장 확실히 약속하고 있는 10가지의 다른 콩크리트 배합 방식을 찾아냈습니다. 이같은 재래식 콩크리트 교량의 수명 연장 방식은, 펜실베니아주 고속 도로에 이같은 방식에 의한 교량들을 실제로 건설하고, 앞으로 수년간 이 교량의 성능을 평가하기 위한 첨단 감지 시설을 설치하게 되면 현실적으로 시험을 받게될 것입니다.