이 연구의 최종목적은 나노코팅 다공성 재료를 이용하여 외부환경조건에서도 장기적으로 안정적인 대기전구물질의 저감이 가능한 콘크리트 투수블록을 제조하는 방법을 제시하는데에 있다. 이를 위해 다공성 재료의 나노코팅 기술과 이를 이용한 콘크리트 투수블록의 제조기술을 정립하였으며, 제조된 콘크리트 투수블록은 외부환경 조건을 고려한 대기전구물 질 저감 성능이 검증되었다. 이 연구의 세부목표는 다음과 같다: 1) 대기전구물질 저감형 콘크리트 투수블록에 대한 기존 실험결과 분석; 2) 대기전구물질 저감 특성을 고려한 다공성 재료의 선별; 3) 다공성 재료들을 이용한 나노코팅 기술 정립; 4) 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록의 물리적·역학적 특성 및 대기전구물질 제거 특성 평가; 5) 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록의 대기전구물질 제거 특성에 대한 협잡물의 영향 평가; 6) 현장목업(MOCK-UP)된 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록의 대기전구물질 저감 특성에 대한 외부환경 조건의 영향 평가.
다공성 재료의 선별 및 나노코팅기술 정립에서는 화학적 분해에 의한 광촉매 재료와 이중극 상호작용이 가능한 다공성 재료를 선별하고 이 재료들을 이용한 조립형 다공성 재료의 나노코팅 기술을 제시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다: 1) 야자각분말과 제올라이트 비드의 다공성 재료는 자외선이 없는 환경에서도 각각 31%의 NOx 및 99%의 SOx 제거 성능을 보였다; 2) 점성에 의한 뭉침현상을 고려할 때에 에폭시의 최적 첨가비는 정제수 중량비 대비 3%로 결정할 수 있었다; 3) 다공성소재의 첨가비 2.5%로 코팅된 제올라이트 비드의 NOx 및 SOx 제거율은 세정 및 동결융해 이후에도 81.7% 및 99.0%의 성능을 보였다.
나노코팅 다공성 재료를 활용한 대기전구물질 저감 투수블록의 특성평가에서는 실내 실험환경에서 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록을 제작한 후 이들 시편들의 압축강도, 휨 강도, 전공극률, 투수계수 및 대기전구물질의 제거율을 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다: 1) 협잡물 도포 이후 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록의 투수계수와 서울특별시의 '투수블록포장 설계, 시공 및 유지관리 기준'에서 제시하고 있는 투수지속성 등급과 비교하면 전공극률이 16% 이하인 블록에서 3등급으로, 21%인 블록에서 2등급으로 평가할 수 있었다; 2) 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록의 휨 강도는 나노코팅 다공성 재료의 종류와 협잡물 도포 여부에 관계없이 평균 6.1 MPa로서 KS F 4419와 서울특별시의 '투수블록포장 설계, 시공 및 유지 관리 기준'에서 제시하고 있는 휨 강도 보다 높았다.
나노코팅 다공성 재료를 활용한 대기전구물질 저감 투수블록의 현장목업에서는 제작된 투수블록을 경기도 김포 소재지의 W사의 주차장의 바닥에 시공하여 1개월, 3개월, 6개월 및 10개월 동안 외부의 대기 환경에서의 대기전구물질 제거율 평가와 이 시점에서의 주요성능을 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다: 1) 일반 콘크리트 투수블록의 NOx 제거율은 0%인 반면, 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록에서는 그 제거율이 47% 이상이었다. 목업현장 10개월 거치 이후에도 NOx 제거율은 비슷하였다; 2) 일반 콘크리트 투수블록의 SOx 제거율은 0%인 반면, 나노코팅 다공성 재료를 활용한 콘크리트 투수블록에서는 그 제거율이 나노코팅 다공성 재료의 종류, 대기환경의 날씨조건(흐린날 및 맑은날) 또는 일광(낮 및 밤)에 관계없이 67% 이상이었다. 목업현장 10개월 거치 이후에도 그 SOx 제거율은 비슷하였다; 3) 표층에 골재 부피대비 2.5% 수준의 나노코팅 다공성 재료의 첨가는 47% 이상의 NOx와 67% 이상의 SOx를 장기적인 환경에서 안정적으로 제거할 수 있는 콘크리트 투수블록의 제조가 가능함을 확인하였다.