홍수에도 끄떡없는 친환경 제방 보강 공법 나왔다

한국건설기술연구원 수자원하천연구본부 연구팀이 친환경 바이오폴리머로 만든 보강로 하천이 범람해도 오래 견딜 수 있는 제방을 보강하는 기술을 개발했다. 건설연 제공

홍수로 하천이 범람해도 오래 견딜 수 있도록 제방을 코팅하는 기술이 나왔다. 사람들이 대피하고 제방을 보수할 시간을 확보할 수 있어 시민의 생명과 재산을 보호할 수 있을 것으로 기대된다.

한국건설기술연구원은 안홍규, 강준구 수자원하천연구본부 연구위원 연구팀이 친환경 바이오폴리머로 만든 보강재와 골재 혼합물을 섞어 제방 표면을 코팅하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

8월 초 중부지방을 중심으로 시간당 최대 100mm의 비가 쏟아지며 서울과 경기 과천, 안성 등 곳곳에서 제방이 유실되며 도로와 농경지 침수 피해가 속출했다. 하천의 범람을 막기 위한 시설인 제방이 무너지면 인명, 재산피해는 물론 하천 환경이나 수생태계에도 영향을 미칠 수 있다.

연구팀은 바이오폴리머와 골재를 섞은 혼합재로 제방 표면에 코팅했다. 바이오폴리머는 식물에서 추출한 접착성을 가진 친환경 재료로, 접착제와 코팅제 역할을 동시에 할 수 있다. 현장에서 간편히 시공할 수 있다는 장점도 있다. 골재와 혼합된 바이오폴리머는 본드처럼 골재의 결합 강도를 높여 마치 콘크리트 제방처럼 견고해진다.

동시에 기본 소재가 골재인만큼 일부 공극이 있어 콘크리트 제방보다 물 흐름에 대한 저항성이 높다. 제방 자체가 유속을 낮추는 기능을 갖춘 것이다. 견고한 대신 미끄러운 콘크리트 제방은 물 흐름에 대한 저항이 낮아 유속이 일정 수준 이상 빨라지면 제방 자체가 붕괴될 수 있다.

친환경성 재료를 활용하기 때문에 식생 조기 활착, 생장 등 하천 생태기능을 회복하고 내구성도 극대화할 수 있다. 안 연구위원은 "골재 제방은 공극이 있어 식물이 살 수 있어 흙 제방 같은 친환경 제방의 역할을 동시에 할 수 있다"고 말했다.

연구팀은 실제 홍수를 재현하는 '제방 월류 실증 실험'을 5차례 진행한 결과 기술의 실효성과 현장 적용성, 안정성을 확인할 수 있었다. 저수지가 범람했을 때 흙으로 만든 제방은 15분, 식생제방(식물이 가득찬 상태의 흙 제방)은 30분을 버틴 반면, 새로운 기술을 적용한 제방은 4시간 이상 견뎠다. 하천과 동일한 형태의 상황을 재현한 하천 범람 실험에서도 6시간 동안 붕괴가 일어나지 않았다.

김병석 건설연 원장은 "친환경 바이오폴리머 재료를 활용한 제방 붕괴 방지 기술은 홍수 피해를 예방할 수 있는 안전한 기술일뿐 아니라 탄소중립 등 환경적 이슈에도 대응할 수 있는 융합적 연구 성과"라고 평가했다.

[이영애 기자 yalee@donga.com]