도로포장의 그루빙과 타이닝에 대해 알아보자

도로포장의 그루빙과 타이닝은 노면의 미끄럼 저항성과 배수성을 향상시키기 위한 표면 개량 공법입니다. 이 글에서는 그루빙과 타이닝의 정의, 효과, 시공방법, 고려사항 등에 대해 자세히 알아봅니다.

도로포장은 차량의 안전하고 편리한 주행을 위해 노면의 내구성과 접지력을 유지해야 합니다. 하지만 노면에는 시간이 지남에 따라 마모와 균열이 발생하고, 우천이나 결빙 등의 기상조건에 따라 미끄럼 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 도로포장에는 다양한 표면 개량 공법이 적용되는데, 그 중에서 그루빙(Grooving)과 타이닝(Tining)은 노면의 미끄럼 저항성과 배수성을 향상시키기 위한 대표적인 방법입니다.

1. 그루빙(Grooving)이란?

그루빙(Grooving)이란 포장면에 노면의 미끄럼 저항성을 높이기 위하여 굳은 포장면(주로 콘크리트 포장이며 아스콘포장에도 사용)에 Grooving 기계(다이아몬드 날, 텅스텐 카바이드 드럼 등이 부착되어 있음)로 깎아 홈을 만드는 것을 말합니다. 우천시 수막현상(hydroplaning)이나 미끄럼 저항성을 개선하기 위해 설치하는 표면 개량 공법입니다.

 

그루빙은 1960년대 미 우주항공국에서 항공기 안전을 위하여 처음 개발한 포장의 표면 처리 공법으로, 공항 및 도로 포장면에 입체적인 홈을 형성하여, 타이어 패턴과 같은 효과를 내는 "미끄럼 방지 도로 안전 기술"로 수막현상 방지 및 배수성 향상에 다른 미끄럼 방지, 결빙 억제 및 주행 안전성 향상, 소음 감소 대책 등을 위하여 적용되고 있습니다.

2. 타이닝(Tining)이란?

타이닝(Tining)이란 아직 굳지 않은 콘크리트 표면을 갈퀴 같은 기구로 긁어 홈을 만드는 것입니다. 배수보다는 미끄럼 저항성 개선에 의의를 두고 있습니다.

 

타이닝은 콘크리트 포장의 표면 마감 공법으로, 콘크리트가 완전히 굳기 전에 표면에 홈을 만들어 노면의 미끄럼 저항성을 증가시키고, 타이어와 노면 사이의 접촉 면적을 줄여 수막 현상을 방지하며, 타이어와 노면 사이의 마찰력을 증가시켜 제동 거리를 단축시키는 역할을 합니다.

3. 그루빙과 타이닝의 효과

그루빙과 타이닝은 노면과 차량의 미끄럼 저항성을 증대시켜 줍니다. 노면의 결빙 억제 및 주행 안정성을 향상시켜 줍니다. 소음 감소 대책 등으로 활용됩니다. 조속한 배수 도모를 위한 수막 현상 방지 효과가 있습니다.

 

그루빙과 타이닝의 효과는 패턴별로 다르게 나타납니다. 패턴별로 그루빙과 타이닝의 효과를 비교해봅시다.

차량 주행방향과 수평하게 홈을 절단하는 종방향(Longitudinal)과 진행방향에 수직으로 절단하는 횡방향(Transverse)으로 구분 합니다. 최근까지 국내에서는 보편적으로 제동거리 단축을 위하여 횡방향 그루빙만을 적용하여 왔으나, 운전자 시선 유도 효과 및 시인성 향상과 소음 감소, 운전 편의성 향상, 주행 접지력 향상 등에서 탁월한 효과가 있는 종방향 그루빙 방식을 곡선구간, 경사구간, 터널구간 등을 중심으로 확대 적용하여 좋은 평가와 함께 교통사고 감소에 크게 기여하고 있습니다.

3. 1. 종방향 (세로형)

세로형의 홈은 커브, 경사면, 옆바람을 받기 쉬운 직선도로, 육교등에 적합합니다. 커브 등에서는 타이어의 그립력을 높이고 코너링시의 조종을 안정화, 직선도로에서는 옆바람에 대한 저항력을 가져 미끄럼에 의한사고를 방지합니다.

주요특징

• 타이어가 홈에 박힐 때의 기계적인 작용에 의해 커브 등에서 코너링시의 조종안정성을 향상시킵니다.
• 고속도로 등 우천시에 타이어와 노면의 접지면적을 줄이고 슬립사고의 원인이 되는 수막을 제거 합니다.
• 다리위등 옆바람을 맞기 쉬운 노면에서 조종을 안정화 합니다.
• 동결노면의 얼음막을 분단시키고 노면상의 빙설을 배제합니다.
• 우천시의 노면배수를 촉진하고 신속하게 건조시킵니다.

횡방향 그루빙은 제동거리 단축과 의도적인 주행소음 발생과 진동을 발생시킴으로써 감속경고 효과를 목적으로 적용하고 있으며, 배수성이 취약한 구간 및 동계 결빙사고가 잦은 음지 구간의 평면 구간 (종단구배 2 % 미만)에 적용하고 있습니다.

3.2. 횡방향 (가로형)

가로형의 홈은 주행시에 타이어로부터 전달되는 음과 진동에 의해 도로에서는 졸음 운전의 방지, 감속 경고등에 실시, 교차로, 횡단보도, 요금소등의 앞에 시공한 경우, 우천시의 젖은 노면에서 제동거리를 단축할 수 있습니다.

주요특징

• 젖은 노면을 시속 50km로 주행한 때, 제동거리를 30%～40%단축, 높은 미끄럼 저항성을 확보할 수 있습니다.
• 우천시, 신속하게 노면을 건조시켜 배수를 촉진합니다.
• 노면위의 기름막이나 녹은 고무등을 배제하고 급브레이크 사용시에 타이어의 접지력 을 강화합니다.
• 동결한 노면의 얼음막을 홈으로 분단시켜 빙설을 배제합니다.
• 타이어로부터 전달되는 음과 진동으로 졸음 운전 방지에 효과적입니다.

4. 그루빙과 타이닝의 시공방법

그루빙과 타이닝의 시공방법은 다음과 같이 구분할 수 있습니다.

4. 1. 그루빙의 시공방법

블레이드 냉각방식에 따른 분류

절단톱날 (Saw-Cutting Diamond Blade) 냉각방식에 따라 수냉식 (습식) 과 공냉식 (건식)으로 분류 할 수 있습니다.

• 습식 : 냉각수를 투입하여 블레이드를 냉각시키는 방식
• 건식 : 공기흐름을 이용한 블레이드 냉각 방식

건식 그루빙 공법 이라는 것은, 통상의 노면 절단에 사용되고 있는 건식 노면절단 기술을 그루빙에 응용한 공법입니다. 이를 위해 개발된 건식 그루빙기계는, 시공시에 발생하는 브레이드의 마찰열의 상승을 억제하기 위해, 장비되어 있는 냉각장치로 다이아몬드 브레이드에 압축공기를 불어서 냉각합니다. 또한 시공중에 나오는 절삭절분의 처리에 관해서는 집진장치에 의해 거의 완전히 자루에 넣을 수 있습니다. 또한 그 절삭절분은 재이용하는 것도 가능합니다. 이 전용기계를 그루빙공법에 사용하는 것에 의해 효율적으로 현장 환경을 배려한 깨끗한 그루빙 시공을 실현할 수 있습니다.

집진방식에 따른 분류

건식 공법은 다시 집진방식에 따라 필터방식과 싸이클론 방식 등으로 분류 할 수 있습니다. 일본에서 처음 개발 된 건식공법은 필터백을 이용한 집진방식이며, 국내에서는 필터백 집진방식의 문제점을 개선하여 싸이클론 전 처리 후 필터장치 집진방식이 이용되고있습니다.

• 필터 집진방식 : 필터백 집진처리 방식. 일본에서 처음 개발 된 건식공법으로 냉각공기와 절단분진을 필터백 여과장치를 통하여 분리 하는 방식.
• 싸이클론 집진방식 : 싸이클론 전 처리 후 필터장치 집진방식. 필터백 집진방식의 장점을 이용하면서, 그루빙 절단분진의 특성에 가장 적합한 싸이클론 집진 장치을 이용하여 전 처리하는 집진방식.

4. 2. 타이닝의 시공방법

• 콘크리트 포장의 표면 마감 공법으로, 콘크리트가 완전히 굳기 전에 표면에 홈을 만들어 줍니다.
• 홈을 만들기 위해 갈퀴나 빗과 같은 기구를 사용하거나, 타이닝 기계를 이용합니다.
• 홈의 깊이와 간격은 포장의 용도와 조건에 따라 달라지며, 일반적으로 깊이는 3~5mm, 간격은 10~20mm 정도로 합니다.

5. 그루빙과 타이닝을 시공할 때의 고려사항

그루빙과 타이닝을 시공할 때는 다음과 같은 사항을 고려해야 합니다.

5. 1. 그루빙

• 그루빙은 포장면의 내구성과 접지력을 유지하기 위해 주기적으로 점검하고 보수해야 합니다.
• 그루빙은 포장면의 마모와 균열을 유발할 수 있으므로, 적절한 규격과 방법으로 시공해야 합니다.
• 그루빙은 포장면의 소음과 진동을 감소시킬 수 있으나, 동시에 주행감각과 편안함을 저하시킬 수 있으므로, 운전자의 선호도와 안전성을 고려해야 합니다.
• 그루빙은 포장면의 배수성을 향상시킬 수 있으나, 동시에 노면온도를 낮추고 결빙을 촉진할 수 있으므로, 동계철에는 주의해야 합니다.

그루빙은 포장면의 시인성과 시선 유도 효과를 높일 수 있으나, 동시에 노면의 반사율을 낮추고 눈부심을 유발할 수 있으므로, 조명과 표지판 등의 보조장치를 적절히 설치해야 합니다.

5. 2. 타이닝

• 타이닝은 콘크리트 포장의 표면 마감 공법으로, 콘크리트가 완전히 굳기 전에 시공해야 합니다.
• 타이닝은 콘크리트 포장의 표면 강도와 내구성을 저하시킬 수 있으므로, 적절한 깊이와 간격으로 시공해야 합니다.
• 타이닝은 콘크리트 포장의 소음과 진동을 증가시킬 수 있으므로, 운전자의 선호도와 안전성을 고려해야 합니다.
• 타이닝은 콘크리트 포장의 배수성을 향상시킬 수 있으나, 동시에 노면온도를 낮추고 결빙을 촉진할 수 있으므로, 동계철에는 주의해야 합니다.
• 타이닝은 콘크리트 포장의 시인성과 시선 유도 효과를 낮출 수 있으므로, 조명과 표지판 등의 보조장치를 적절히 설치해야 합니다.

6. 마치며

도로포장의 그루빙과 타이닝은 노면의 미끄럼 저항성과 배수성을 향상시키기 위한 표면 개량 공법입니다. 그루빙은 굳은 포장면에 홈을 만들고, 타이닝은 아직 굳지 않은 콘크리트 표면에 홈을 만듭니다. 그루빙과 타이닝은 패턴별로 다른 효과를 나타내며, 시공방법과 고려사항도 다릅니다. 도로포장의 안전성과 내구성을 높이기 위해 그루빙과 타이닝에 대해 잘 알고 적절하게 적용해야 합니다.