현재 적용중인 최종차단층 조성기술은 매립장 하부차수층에 쓰이고 있는 재료 및 기술로 대체되고 있는 실정이나 최종차단층에 대한 기존 공법들은 매립지 지반의 부등침하 또는 장비 등의 하중에 의한 침하 및 기상 작용에 따른 피해 등으로 인한 균열 발생시 이를 해결할만한 뚜렷한 대체방안이 없으므로 최종차단층의 설치 목적인 우수 및 유수의 유입을 효과적으로 방지할 수 없다는 단점이 있다.

 

따라서 기존 차수층과는 달리 차수성이 우수하며 균열 발생시에도 자체적으로 보수가 가능한 최종차단층에 대한 전용 조성기술의 개발이 요구된다.

본 연구에서는 폐기물매립지의 최종복토 차단층이 가져야 하는 저투수성을 달성하기 위하여 기본적으로 국내 폐기물 관리법에서 규정하고 있는 초당 백만분의 일 이하(1×10-6cm/sec)의 차수능을 전체 차수층에서 만족하는 재료의 선정이 필요하며, 또한 폐기물층의 지속적인 침하에 대처할 수 있는 유연성과 더불어 침하에 의한 균열 발생시 이에 효과적으로 대처할 수 있으며, 아울러 실제 현장에 적용할 경우 설계 성과 경제성 및 시공성이 확보된 기술을 개발하고자 한다.

즉, 기존에 적용중인 차수층 공법과는 달리 시공 단계에서 중장비의 작업을 위한 주행성을 확보할 수 있는 충분한 일축압축강도(재령 28일 기준 상부층 5kg/cm2, 하부층 10kg/cm2 이상)를 갖는 동시에 차단층 법적기준치인 1×10-6cm/sec 이하의 저투수성을 만족하며, 또한 동결융해나 건조습윤의 피해에 의한 균열 발생시에도 자체적으로 보수가 가능할 뿐만 아니라 매립지의 안정화진행에 따른 침하 문제에 대해 신축적으로 대응할 수 있는 최종차단층 조성기술이다.

연구수행 내용으로써, 1차년도에는 주로 재료개발을 위주로 하였고, 관련 기술에 대한 국내외 현황 조사를 시작으로 재료들의 기본 물성치 분석, 첨가재들의 환경성검토, 불투수성 침전물 형성을 위한 Jar-test, SEM, XRD 및 XRF 등의 시험을 실시하였으며, 투수시험 및 강도시험 등을 통하여 이들 첨가재에 대한 최적의 배합비를 도출하였다.

 

이와 함께 2차년도에는 현장적용성을 검토하고자 현장시험시공을 수행하였으며, 반응메커니즘 분석, 침하에 대한 수치해석 및 개발된 차단층 재료의 안정성 검토를 위하여 동결/융해 저항성, 건조/습윤 저항성 및 인위적인 손상을 유발한 공시체에 대하여 투수성능 회복시험을 수행하는 한편, 동결/융해로 인한 내구성 저하를 평가하기 위하여 일축압축강도시험도 병행하여 수행하였다.

 

또한 현장적용을 위한 품질관리 및 시공시방서(안)을 작성 제시하였으며, 개발기술의 실용화를 위한 경제성 분석을 수행하였다.

본 연구과제의 개발기술은 2004년 3월 특허 출원을 하였고, 환경부 환경신기술 검증평가를 신청 중인 상태로써, 1차 심의를 통과하고 2005년 7월 말 현재, 현장평가를 진행 중이다.

본 과제가 성공적으로 수행되어 지적재산권이 확보되고 이와 함께 실질적인 시공 및 설계기술이 확보될 경우, 직접 시행되어질 수 있는 분야로는 기존 및 신설매립장의 최종차단층 설계 및 시공, 비위생 매립장 정비 시 최종차단층의 설계 및 시공 또는 폐광산의 광해 복구 사업 등에 적용되어질 수 있다.

[출처 = 한국환경산업기술원(www.keiti.re.kr)]