"싱크홀 걱정 No"…스스로 고치는 아스팔트 화제

생물체에서 유래된 유기물을 에너지원으로 사용하는 바이오매스(Biomass)와 인공지능(AI) 기술을 활용해 자가 치유가 가능한 아스팔트를 개발하는 데 성공했다고 IT매체 기가진이 4일(현지시간) 보도했다.

영국에서는 도로 곳곳이 움푹 패이는 싱크홀 문제로 매년 수백만 달러 비용이 발생하며 운전자에게도 위협이 되고 있다.

싱크홀을 만드는 아스팔트 균열을 자가 복구할 수 있는 아스팔트가 개발됐다. (사진=구글 블로그)

영국 킹스칼리지 런던, 스완지 대학 연구진들은 칠레 과학자들과 협력해 시간이 지나면서 생기는 도로 균열을 자체적으로 메꿀 수 있는 새로운 유형의 아스팔트를 개발했다. 이 혁신적인 소재는 나무와 일부 동물의 자가치유 능력을 모방해 개발됐다

싱크홀을 만드는 아스팔트 균열의 정확한 원인은 완전히 파악되지 않았으나 아스팔트 혼합물에 사용되는 끈적끈적한 검은 물질인 역청(bitumen)이 산화돼 굳어지는 데서 생기는 것으로 알려져있다.

연구진들은 실험을 통해 새로운 아스팔트 소재가 1시간 안에 미세 균열을 치유할 수 있음을 입증했다. 아스팔트 내부에 균열이 생겨 이로 인한 물리적인 힘이 감지되면 마이크로 캡슐이 터지면서 캡슐 안에 있던 재생재가 방출돼 균열을 채워주는 방식이다.

자가 치유 아스팔트를 들고 있는 스완지대학 호세 노람부에나-콘트레라스 박사 (사진=스완지대학)

연구진은 머신러닝 기술을 통해 역청과 같은 복잡한 유체의 유기 분자를 연구했다. 원자 시뮬레이션을 가속화하는 새로운 데이터 기반 모델을 개발해 아스팔트 산화 및 균열 형성에 대한 연구를 진행했다.

또, 연구진은 구글 클라우드와 협력해 신약 개발에 사용되는 기술과 유사하게 화학적 특성을 식별하고 특정 목적에 맞춰 설계된 가상 분자를 생성할 수 있는 도구를 개발했다. 이 같은 접근 방식은 기존의 계산 모델보다 훨씬 빠르고 비용 효율적이다.

해당 프로젝트에 참여한 킹스칼리지 런던의 프란시스코 마틴 마르티네즈 박사는 자연의 치유 능력을 모방하면 도로의 수명이 늘어나 더 지속 가능하고 회복력 있는 도로 인프라를 구축할 수 있는 길을 열 수 있다고 밝혔다.

스완지 대학 호세 노람부에나-콘트레라스 박사는 해당 연구가 내구성이 향상된 탄소중립 아스팔트 도로 개발에 크게 기여할 것으로 전망했다.