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불암 전
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1 한국토목섬유학회논문집제 9 권 3 호 2010 년 9 월 pp J. Korean Geosynthetics Society Vol.9 No.3 September pp. 67 ~ 75 생분해성플라스틱연직배수재의특성 Characteristics of Biodegradable Plastic Drain Board 김주형 1 * 채종길 3 Kim, Ju-Hyong Chai, Jong-Gil 조삼덕 2 4 佐藤秀幸 Cho, Sam-Deok Sato Hideyuki ABSTRACT The tensile strength, permeability and discharge capacity of biodegradable plastic drain boards made with poly lactic acid (PLA) have been tested and verified prior to their usage at field. Based on test results, the tensile strength of biodegradable plastic drain board made with PLA has relatively lower tensile strain and tensile strength than those of plastic drain board. Performance of PLA filter having good permeability and low opening size is proper for the filter of vertical drain board. In case of improving stiffness of PLA filter, biodegradable plastic drain board also satisfies required discharge capacity as use of vertical drain board too. 요 본연구에서는생분해성수지를이용한연직배수재에대해다양한성능평가방법을적용하여생분해성플라스틱배수재의공학적특성을분석하였다. 생분해성플라스틱으로제작한연직배수재는기존합성수지연직배수재에비해낮은인장변형률을가지며상대적으로낮은인장강도를갖지만, 연직배수재로서가져야할최소한의인장강도는발휘하는것으로나타났다. 생분해성플라스틱으로제작한필터는투수성이좋고유효구멍크기가작아필터의성능으로매우적합한것으로나타났다. 또한생분해성플라스틱배수재의통수능은필터의강성을개선하는경우국내시방기준에도만족할수있는성능을갖는것으로나타났다. Keywords : Biodegradable plastic drain board, Discharge capacity, Tensile strength 지 1. 서론연약지반개량공법에많이사용하고있는플라스틱보드드레인공법은경제적이고배수성능이좋은것으로알려져있으나, 재질이폴리에칠렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리에스테르 (PET) 등의석유화학제품으로만들어져자연속에서분해되는데짧게는수백년이상걸려, 반영구적으로지반속에묻혀있게되어장기적으로환경적인피해 의우려가있다. 또한추후개량지역에지하공동구나배수구등의지하구조물건설시배수재의절단곤란에따른굴착시공의어려움및배수재의폐기처리문제등이발생할수있다. 석유화학소재의썩지않는문제점에대한많은논란에도불구하고기존플라스틱재료를대체할수있는마땅한재료가없어서국내에서는오히려기존플라스틱배수재사용이확대되고있는실정이다. 최근일본에서는일회용품이나포장용품등에사용되 1* 정회원, 한국건설기술연구원지반연구실수석연구원 (Member, Senior Researcher, Dept. of Geotechnical Engineering, Korea Institute of Construction Technology, haitink@kict.re.kr) 2 정회원, 한국건설기술연구원지반연구실선임연구위원 (Member, Senior Research Fellow, Dept. of Geotechnical Engineering, Korea Institute of Construction Technology) 3 비회원, 한국건설기술연구원지반연구실 Post Doc. (Non-member, Post Doc. Dept. of Geotechnical Engineering, Korea Institute of Construction Technology) 4 비회원, AOMI 建設株式會社, 기술관리부장 (Non-member, Manager, Soil Improvement Division, AOMI Construction) 생분해성플라스틱연직배수재의특성 67

2 는생분해성플라스틱재료를이용하여기존의썩지않는플라스틱배수재를대체할수있는생분해성플라스틱배수재제품을개발, 제작하고있다. 일본에서개발된생분해성플라스틱배수재의특성은인장강도와투수계수위주로되어있어, 연직배수재에대한다양한공학적특성분석을요구하는국내시방기준항목에대해서는충분한연구자료들이제시되지못하고있는상태이다. 본논문에서는생분해성플라스틱배수재 (Biodegradable Drain Board, BDDB) 의최근개발현황을소개하고생분해성플라스틱배수재필터에대한투수성및인장강도등의공학적특성시험을수행하여그결과를분석하고자한다. 2. 생분해성플라스틱배수재의제조및생분해특성 2.1 재료특성 생분해성플라스틱은사용하는원료에따라천연계고분자, 화학합성고분자, 미생물생산고분자그리고천연계고분자와화학합성고분자의혼용등크게 4가지형태가있다. 이중화학합성고분자와미생물생산고분자의형태를 지방족폴리에스테르 라부르며, 보통옥수수나감자에서추출한전분을이용하여만든다. 지방족폴리에스테르 는생분해성이없어주로의류에사용하는 방향족폴리에스테르 의분자구조중벤젠고리부분을탄화수소로대체, 자연환경에서완전생분해가가능하도록만들고있다. 실제로, 전분을이용한제품은가격이저렴하고분해성은뛰어나지만강도가약한단점이있고, 지방족폴리에스테르는가격이상대적으로고가이지만, 강도가높고가공성이뛰어나최근각광을받고있다. 최근에는바이오산업이급격하게성장하면서지방족폴리에스테르의가격도점차낮아지고있는상태이다. 최근일본에서개발된생분해성플라스틱배수재는폴리유산 (Polylactic acid), 즉 PLA라고불리우는화학합성고분자형태의재료를사용하였다. PLA는락타이드 (lactide) 의축합중합 (condensation polymerization) 에의해합성되는폴리에스테르로서, 중합원료인락타이드 (lactide) 는주로감자와옥수수로부터얻어진다. PLA 섬유는그림 1에서나타난것과같이옥수수의전분을발효시켜, 글루코스를거쳐젖산 (latic acid) 를만들고, 이것을축합반응시키면 PLA를생산할수있다. 이렇게생성된 PLA를나일론 CO 2, H 2 O Biodegradable Landfill Sunshine Cycled Incineration Corn Sugar Cane Starch Lactic Acid PLA (Polylactic Acid) PLA-Fiber 그림 1. PLA 섬유의생성과분해과정 ( 湏山泰行, 2006) 표 1. Cone fiber 와폴리에스터의일반적인특성 ( 정지운, 2003) Corn Fiber Multifilament Monofilament Polyester fiber 강력 (cn/dtex) 인장변형률 (%) Modulus (kg/mm 2 ) 결정화도 (%) 70 이상 70 이상 녹는점 ( ) 이나폴리에스터와같이용융방사, 용융성형등의방법으로원하는 PLA 섬유를만들수있다. 이렇게만들어진 PLA 섬유는폐기시물과이산화탄소로완전히분해되어자연순환고리를이루게되어진정한친환경재료라고할수있다. 일반적으로옥수수로부터얻어지는 PLA 섬유의특징은비석유계합성섬유로오염물을배출하지않고천연적으로재활용이가능할뿐만아니라, 기존합성섬유와유사한물리적성질과가공성을가지는것이특징이다. 석유계합성섬유인폴리에스터와 PLA의일반적인특징을비교하면표 1과같다. 2.2 생분해성플라스틱연직배수재제작방법 본연구에서시험한생분해성플라스틱연직배수재는그림 2와같이기존플라스틱연직배수재와동일하게필터와코어로구성되어있다. 생분해성플라스틱연직배수재의폭은약 95mm이며두께는약 3mm정도로기존플라스틱배수재와모양과형상이거의동일한제품이다. 생분해성플라스틱연직배수재를구성하고있는코어는플라스틱일반적인가공방법중하나인압출성형법을이용해제작한다. 압출성형법은파우더또는펠렛상의수지를압 68 한국토목섬유학회논문집제 9 권제 3 호

코어 필터 코어 필터 그림 2. 생분해성플라스틱연직배수재 (BDDB) 구성 방사 웹형성공정열압착공정말기공정 방사 냉각 연신 이젝터 열엠보스롤 개섬 말기 포집 열플래이트롤 네트컨베이어 그림 3.

생분해성플라스틱연직배수재를구성하는필터는스펀본드 (spun bond) 법을사용하여부직포형태로제작하고있다.

스펀본드법으로제조한부직포는종래의단섬유부직포와는달리필라멘트섬유로구성되어강도가동일중량의단섬유보다높은장점이있어종래에적용되지못했던공업용, 건설용도와같은새로운내구성응용분야시장의창출을가져왔으며대량생산의장점이있다.

3 재료의생분해성평가일본생분해성플라스틱협회 (Japan BioPlastic Association)(2001) 에서는생분해성플라스틱의생분해도를측정하는시험방법으로 OECD 301C(1992), ISO 14851(1999), 그림 4.

3 코어 필터 코어 필터 그림 2. 생분해성플라스틱연직배수재 (BDDB) 구성 방사 웹형성공정열압착공정말기공정 방사 냉각 연신 이젝터 열엠보스롤 개섬 말기 포집 열플래이트롤 네트컨베이어 그림 3. 압출성형장치력하에서열과전단력에의해용융시키고일정형태를갖는다이 (die) 를통해밀어내어필요한제품을성형하는방법이다. 이러한압출공정은기존플라스틱연직배수재의코어를제작하는데에도동일하게사용된다. 그림 3은연직배수재의코어를생산하는압출성형장치의단면도를나타낸것이다. 생분해성플라스틱연직배수재를구성하는필터는스펀본드 (spun bond) 법을사용하여부직포형태로제작하고있다. 스펀본드법을이용한부직포제조법은미국의듀폰과독일의프루덴베르그사에의해개발되었으며, 합성섬유또는천연섬유장섬유를일정하게배열시켜웹 (web) 을제조한다음결합공정을거쳐부직포를제조하는 2단계공정으로구성되어있다. 스펀본드법으로제조한부직포는종래의단섬유부직포와는달리필라멘트섬유로구성되어강도가동일중량의단섬유보다높은장점이있어종래에적용되지못했던공업용, 건설용도와같은새로운내구성응용분야시장의창출을가져왔으며대량생산의장점이있다. 그림 4는스펀본드법을이용한부직포제작방법을나타낸것이다. 2.3 재료의생분해성평가일본생분해성플라스틱협회 (Japan BioPlastic Association)(2001) 에서는생분해성플라스틱의생분해도를측정하는시험방법으로 OECD 301C(1992), ISO 14851(1999), 그림 4. 스펀본드법을이용한부직포제작방법그림 5. 시간경과에따른생분해도변화 ( 梅木康之등, 2005) ISO 14852(1999), ISO (2005), ISO 17556(2003), 그리고 ISO (2007) 등의 5가지방법을이용하도록규정하고있다. 또한일본생분해성플라스틱협회 (Japan BioPlastic Association)(2000) 에서는상기한 5가지의시험방법을이용하여생분해도가 60% 이상이되어야하며, 제품이식품첨가물로서인정되는등의독성, 환경안전성이확인된것, 협회가제시한 PL(Positive List) 상의바이오매스플라스틱을사용한것, 그리고협회가지정한금지물질을사용하지않은것등, 생분해성플라스틱재료에대한다양한조건을만족하도록하고있다. 그림 5와그림 6은 ISO (2005) 방법을이용하여 생분해성플라스틱연직배수재의특성 69

그림 6. 생분해성플라스틱연직배수재의시간별생분해상태 ( 梅木康之등, 2005) (a) 플라스틱연직배수재 (PDB)

두가지형태의생분해성플라스틱은초기 4~5년동안은낮은중량감소율을보이지만, 이후에는급격한중량감소율을보이는것으로관찰되었다.

정도의중량감소가발생해일본생분해성플라스틱협회가제안하고있는생분해성플라스틱의기준을만족하는것으로나타났다. 3.

(Polypropylene, P.P.) 재질로제작한플라스틱연직배수재 (PDB) 와코코넛껍질과황마필터등의천연소재를이용

그림 7(a) 에나타낸플라스틱연직배수재 (PDB) 의코어부분은폴리프로필렌을이용하여그림

4 그림 6. 생분해성플라스틱연직배수재의시간별생분해상태 ( 梅木康之등, 2005) (a) 플라스틱연직배수재 (PDB) 그림 7. 비교대상연직배수재 (b) 연직천연섬유배수재 (FDB) (a) Typar 확대사진 (37.5 배 ) (b) 황마필터확대사진 (18 배 ) 그림 8. 비교대상필터의확대사진 시간에따른생분해성플라스틱의생분해도를나타낸것이다. 두가지형태의생분해성플라스틱은초기 4~5년동안은낮은중량감소율을보이지만, 이후에는급격한중량감소율을보이는것으로관찰되었다. 특히, 생분해성수지사용량이 A형보다상대적으로높은 B형의경우에는약 9년후에 60% 정도의중량감소가발생해일본생분해성플라스틱협회가제안하고있는생분해성플라스틱의기준을만족하는것으로나타났다. 3. 공학적특성분석생분해성플라스틱연직배수재의공학적특성을비교분석하기위해국내에서가장많이사용하고있는폴리프로필렌 (Polypropylene, P.P.) 재질로제작한플라스틱연직배수재 (PDB) 와코코넛껍질과황마필터등의천연소재를이용 하여제작한연직천연섬유배수재 (FDB) 에대한시험을함께수행해그결과를비교분석하였다. 그림 7(a) 에나타낸플라스틱연직배수재 (PDB) 의코어부분은폴리프로필렌을이용하여그림 3에나타낸것과같은압출성형방법으로제작하였고, 필터는듀폰 (Dupont) 사에서제작판매하는토목섬유 Typar 로코어를감싼형태의제품이다. Typar 는열접합된폴리프로필렌장섬유로서독특한섬유배열에의한대각선방향의높은인장강도와우수한여과성질을갖고있으며, 내부식성과습기및화학물질에저항력을갖은제품으로토목분야에사용되고있는섬유이다. 그림 7(b) 에나타낸것은황마필터와코코넛껍질 (coir) 코어로구성된연직천연섬유배수재이다. 필터는황마에서추출한실을이용하여직조기에서제작한직포이며, 코코넛껍질을이용한코어는새끼를꼬아단단한줄형태로구성되어있다. 그림 8은그림 7에나타낸플라스틱필터 (Typar ) 와황 70 한국토목섬유학회논문집제 9 권제 3 호

이시험방법은직포, 부직포, 지오콤포지트, 편물및펠트등대부분의지오텍스타일에적용할수있으며, 건조 / 습윤상태의시험편모두에적용할수있다. 필터시험편으로는그림 9(a) 에나타낸것과같이폭 200mm, 길이 100mm를기본으로하여시험을수행하였으나, 연직배수재의경우에는폭이 200mm가되지않 아그림 9(b) 에나타낸것과같이실제배수재폭으로시험을수행하였다.

5 마필터를 18배확대하여나타낸것으로플라스틱필터는일정한굵기의장섬유가불규칙하게얽혀있는모습을확인할수있으며, 황마필터는플라스틱필터에사용한장섬유보다굵고불규칙한굵기의천연섬유로구성되어있음을확인할수있다. 3.1 인장강도국내의대표적인토목공사기준인항만어항공사전문시방서 (2007) 와고속도로공사전문시방서 (2005) 에서는연직배수재필터와연직배수재전체의인장강도를 KS K ISO 10319(2007) 지오텍스타일의인장강도시험방법 을이용하여평가하도록하고있다. 이시험방법은직포, 부직포, 지오콤포지트, 편물및펠트등대부분의지오텍스타일에적용할수있으며, 건조 / 습윤상태의시험편모두에적용할수있다. 필터시험편으로는그림 9(a) 에나타낸것과같이폭 200mm, 길이 100mm를기본으로하여시험을수행하였으나, 연직배수재의경우에는폭이 200mm가되지않 아그림 9(b) 에나타낸것과같이실제배수재폭으로시험을수행하였다. 모든시험의인장속도는분당 20±5% 로제어하여시험하였다. 그림 10은그림 7(a) 에나타낸플라스틱연직배수재 (PDB), 그림 7(b) 에나타낸연직천연섬유배수재 (FDB) 그리고그림 2에나타낸생분해성플라스틱연직배수재 (BDDB) 에대한인장강도시험결과를나타낸것이다. 그림 10(a) 는각연직배수재에사용하는필터의인장강도시험을수행한것으로, 플라스틱연직배수재 (PDB) 의필터는최대인장강도까지도달시의인장변형률이 40~50% 이상인반면에, 생분해성플라스틱연직배수재를구성하는필터와황마로제작된천연섬유배수재용필터는최대인장강도발현시인장변형율이 3~5% 정도로나타났다. 필터의최대인장강도는연직천연섬유배수재에사용하는황마필터가가장큰것으로나타났으며, 생분해성플라스틱필터의인장강도는황마필터의약 50% 정도이고, 플라스틱연직배수재용필터의인장강도는황마필터인장강도의 2/3 정도의수준으로나타났다. 그러나, 플라스틱연직배수재 (a) 필터 그림 9. 인장강도시험모습 (b) 연직배수재 (a) 필터 그림 10. 배수재용필터와연직배수재의인장강도시험결과 (b) 연직배수재 생분해성플라스틱연직배수재의특성 71

6 용필터와황마필터그리고생분해성플라스틱필터모두고속도로공사전문시방서 (2005) 에서제시하고있는연직배수재용필터최소인장강도기준인 2,000N/m를만족하는것으로나타났다. 그림 10(b) 는필터와동일한방법으로시험한연직배수재전체인장강도시험결과를나타낸것이다. 플라스틱연직배수재 (PDB) 의인장변형율은매우큰반면에, 생분해성플라스틱연직배수재 (BDDB) 는최대인장강도발현시인장변형률이약 3% 정도인것으로나타나필터의인장강도시험과유사한결과를얻을수있었다. 특히, 생분해성플라스틱연직배수재의인장변형률은천연섬유배수재의인장변형률보다도작은값을나타내고있다. 인장강도가가장낮은것으로나타난생분해성플라스틱연직배수재 (BDDB) 도고속도로공사전문시방서 (2005) 에서제시하고있는연직배수재의최소인장강도기준인 2,000N/width 는충분히만족하는것으로나타났다. 3.2 필터의투수계수필터의수직투수시험은 KS K ISO 11058(2007) 지오텍스타일및관련제품- 수직투수시험방법 을이용하였다. 이시험법에서는토목섬유의투수성을투수계수 (K) 대신에유속지수 (VI H50,cm/s) 로나타내고있는데, 이는일반적인토목섬유의두께가매우얇기때문에재료의투수계수산정식을그대로사용하기에는다소문제점이있기때문이다 ( 김주형등, 2007). 따라서, KS K ISO 11058(2007) 에서는토목섬유두께를고려하지않고통과유량 (V) 을물의통과면적 (A) 과시간 (t) 의곱의비를나타내는유속지수 (VI H50, =V/At) 를사용하고있다. 그림 11는플라스틱연직배수재용필터와황마필터그리고생분해성플라스틱필터의유속지수를나타낸것이다. 그림 11에서보면황마필터의시험오차가매우큰데, 이는투수시험에필요한시편제작시필터를구성하는실의일부가풀려느슨해지는현상이발생해시험오차가발생한것으로판단된다. 비록, 황마필터시편제작에따른시험오차가있긴하지만부직포형태의플라스틱배수재필터보다는투수성능이더큰것으로나타났으며, 부직포형태의생분해성플라스틱필터는직포형태의황마필터와비슷하거나작은투수성능을나타내고있다. 생분해성플라스틱필터의투수성은플라스틱배수재필터보다 4배이상큰것으로나타나매우투수성능이좋은것으로나타났다. 3.3 필터의유효구멍크기필터의유효구멍크기시험은 KS K ISO 12956(2007) 지오텍스타일및관련제품- 유효구멍측정방법 ( 습식법 ) 을사용하였다. KS K ISO 12956(2007) 의습식유효구멍크기시험방법은서로응집되지않고 3 C u 20의분포를갖는과립형시험재료를시험편위에포설한후 10분동안물살포와동시에진동을주어시료를통과한과립형재료의입도분포결과를이용하여시험편의유효구멍크기를결정하는방법이다. 시편을통과한시료의누적통과백분율이 90% 에해당하는값을 O 90 이라하고이를유효구멍크기라고정의하고있다. 그림 12는플라스틱배수재필터와 1겹의황마필터, 2 겹의황마필터그리고생분해성플라스틱필터에대한유효구멍크기시험결과를나타낸것이다. 그림에서보면생분해성플라스틱필터에서사용한과립형재료의누적통과백분율곡선이가장왼쪽으로치우쳐져있어플라스틱배수재필터와황마필터에비해가장작은유효구멍크기를갖는것으로나타났다. 플라스틱배수재필터의 O 90 은 70~80μm 이고황마필터의 O 90 은 200~400μm 정도이지만, 생분해성플라스틱필터의 O 90 은 45~60μm으로플라스틱배수재필터보다도작은유효구멍을가지고있다. 한국도로공사의고속도로공사전문시방서는연직배수재필터의유효구멍크기를 90μm 이하로규정하고있어생분해성플라스틱필터의유효구멍크기는국내시방기준을만족하는것으로나타났다. 그림 12에서나타낸유효구멍크기시험결과와그림 11 에나타낸필터의투수성능시험결과를고려하여판단하면생분해성플라스틱필터는물을통과하는투수성능이그림 11. 필터의투수성능시험 72 한국토목섬유학회논문집제 9 권제 3 호

그림 14. 통수능시험후생분해성플라스틱연직배수재의단면 그림 12. 유효구멍크기시험결과 (a) 통수능시험전 그림 13.

4 연직배수재의통수능국내에서연직배수재의통수능을평가하는시험방법으로 Delft 시험법이라고불리우는통수능시험방법을사용하고있다.

0004-1709, 2006) 을개발하였으며, 이표준이 2008년 5월국가표준인 KS K 0940 (2008) 플라스틱연직배수재의배수성능시험방법, FITI 으로채택되어국내의표준시험방법으로사용되고있다.

7 그림 14. 통수능시험후생분해성플라스틱연직배수재의단면 그림 12. 유효구멍크기시험결과 (a) 통수능시험전 그림 13. 연직배수재의통수능시험결과 우수할뿐만아니라미세한과립형흙입자를걸러낼수있는능력이시험대상필터중가장좋은것으로나타나필터재료로서의성능이매우우수한것으로나타났다. 3.4 연직배수재의통수능국내에서연직배수재의통수능을평가하는시험방법으로 Delft 시험법이라고불리우는통수능시험방법을사용하고있다. Delft 시험법은그동안시험기규격과동수경사, 가압크기, 가압기간등의시험방법에대한표준시험법이없이발주처또는시험관계자가임의로결정하여사용하였으나, 산업자재에대한시험평가기관인 FITI 시험연구원에서 2006년도에자체적인 FITI 단체표준 (SPS-FITI TM , 2006) 을개발하였으며, 이표준이 2008년 5월국가표준인 KS K 0940 (2008) 플라스틱연직배수재의배수성능시험방법, FITI 으로채택되어국내의표준시험방법으로사용되고있다. 그림 13은여러종류의연직배수재에대한통수능시험결과를나타낸것으로 50kPa~350kPa 범위의구속압과 (b) 통수능시험후그림 15. 통수능시험후생분해성플라스틱필터의형상동수경사 i=0.5를사용하여통수능시험을수행하였다. 그림에서보면모든연직배수재가구속압이증가할수록통수능이감소하는양상을나타내고있으며, 플라스틱연직배수재의통수능이가장큰것으로나타났다. 생분해성플라스틱연직배수재의통수능은천연섬유배수재보다는크지만플라스틱연직배수재보다는작은값을나타내고있다. 생분해성플라스틱연직배수재와플라스틱연직배수재는코어와필터를구성하는재료만다를뿐모양과형상이거의유사하기때문에모양과형상에따른통수능의차이는없을것으로판단되어통수능시험전과시험후의배수재의단면과필터의형상을그림 14와그림 15에나타 생분해성플라스틱연직배수재의특성 73

8 내어통수능차이의원인을분석하였다. KS K 0940(2008) 으로수행하는통수능시험에서시험결과의차이는배수재필터의유로막힘현상과유로의붕괴등이가장큰영향을미친다. 그림 14는생분해성플라스틱연직배수재의통수능시험전후의단면을나타낸것으로 300kPa의구속압이가해진후에도코어의단면은무너지지않고원래의형상을그대로유지하고있음을확인할수있었다. 그러나, 생분해성플라스틱필터는그림 15(b) 에나타낸것과같이높은구속압이가해지는경우유로를따라필터가코어내부로밀려들어가유로를차단한흔적을확인할수있었다. 이와같은현상을확인하기위해생분해성플라스틱필터보다강성이큰플라스틱배수재용필터를생분해성플라스틱배수재의코어와결합시켜 KS K 0940(2008) 방법으로 300kPa 구속압상태에서연직배수재의통수능시험을수행하여그림 13에함께나타내었다. 여기에서보면생분해성플라스틱필터를사용하는경우보다플라스틱재질의필터를사용하는경우, 통수능이 60% 이상증가하는것으로나타났다. 따라서, 생분해성플라스틱필터가기존플라스틱필터에비해구속압에의한유로차단영향이더심하게나타나며, 이로인해상당한통수능의감소가발생한것으로판단되었다. 그러나, 플라스틱연직배수재 (PDB) 의통수능과는상당한차이를나타내고있어추후좀더많은시험결과를축적하여두배수재간의시험결과차이의원인을분석할필요성이있을것으로생각된다. 는데, 기존폴리프로필렌재질의필터보다더높은유속지수를나타내었다. 생분해성플라스틱으로제작한필터의유효구멍크기시험결과에서도폴리프로필렌재질로만든필터의유효구멍크기보다작은것으로나타나물을통과하는투수성능이우수할뿐만아니라미세한과립형흙입자를걸러낼수있는필터재료로서의성능이매우우수한것으로나타났다. (3) 생분해성플라스틱연직배수재에사용하는코어와강성이큰폴리프로필렌으로제작한필터를함께결합하여통수능시험을수행한결과, 300kPa 구속압상태에서생분해성플라스틱필터를결합하여사용하는경우에비해최소 60% 이상통수능이증가하는양상을나타내고있어, 생분해성플라스틱필터의강성도를증가시킨다면매우깊은심도의연약지반개량에도사용할수있을것으로판단된다. 감사의글본연구는 2009년도신뢰성기반기술확산사업의일부지원을받은연구결과이며, 아울러일본의 AOMI 建設株式會社와新江州株式會社관계자여러분께감사드립니다. 참고문헌 5. 결론본연구에서는최근친환경토목재료로관심을끌고있는폴리유산 (PLA) 을이용한생분해성플라스틱연직배수재에공학적특성을분석하여다음과같은결론을얻었다. (1) 생분해성플라스틱연직배수재와생분해성플라스틱필터의인장변형률은 3~5% 정도로, 기존폴리프로필렌재질의연직배수재와필터의인장변형률 40~50% 에비해매우작지만, 인장강도면에서는연직배수재는 2,000N/ 폭그리고필터는 2,000N/width 이상의값을가지는것으로나타나국내시방기준을만족하는것으로나타났다. (2) 생분해성플라스틱연직배수재에사용하는필터의투수성능은유속지수 (VI H50 ) 를이용하여평가하였 1. 김주형, 조삼덕, 池上成洋, 함태규 (2007), 생분해성플라스틱배수재의개발현황과공학적특성, 대한토목학회정기학술대회논문집, pp 정지운, (2003), 생분해성섬유의특허동향, 한국특허정보원, pp 한국도로공사 (2005), 고속도로공사전문시방서. 4. 한국어항항만공사 (2007), 어항항만공사전문시방서. 5. 梅木康之, 須山泰行, 八木正 (2005), 生分解性 Plastic drain board LACT-BOARD の開發と適用, 土木建設技術 Symposium 2005 論文集, 土木學會建設技術硏究委員會, pp 湏山泰行 (2006), LACT-BOARDドレインの開発と適用, 日本 ( 株 ) 蝶理, 한국건설기술연구원. 7. KS K 0940 (2008) : 2008, 플라스틱연직배수재의배수성능시험, 한국표준협회. 8. KS K ISO (2007), 지오텍스타일의인장강도시험방법. 9. KS K ISO (2007), 지오텍스타일및관련제품 -수직투수성시험방법. 74 한국토목섬유학회논문집제 9 권제 3 호

9 10. KS K ISO (2007), 지오텍스타일및관련제품 - 유효구멍측정방법 ( 습식법 ). 11. ISO (1999), Determination of the ultomate aerobic biodegradability of plastic materials in an aqueous medium. 12. ISO (1999), Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials in aqueous medium. 13. ISO (2005), Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlled composing conditions-method by analysis of evloved carbon dioxide-part 1 : General method. 14. ISO (2007), Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlled composting conditions. 15. ISO (2003), Plastics-Determination of the ultimate aerobic biodegradability in soils by measuring the oxygen demand in a respirometer or the amount of carbon dioxide evolved. 16. Japan BioPlastic Association (2000), GreenPla List (PL) Formulation Standards, revised in Japan BioPlastic Association (2001), Concerning Testing Methods Required for Listing on the PL, revised in OECD 301C (1992), Chemical substances:aerobic biodegradability testing method using activated sludge. 19. SPS-FITI TM (2006), 플라스틱연직배수재의배수성능측정방법, FITI. ( 논문접수일 , 심사완료일 ) 생분해성플라스틱연직배수재의특성 75

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Æ÷Àå½Ã¼³94š Cho, Mun Jin (E-mail: mjcho@ex.co.kr) ABSTRACT PURPOSES : The performance of tack coat, commonly used for layer interface bonding, is affected by application rate and curing time. In this study, bonding