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무기계 혼합재료 ‘활용’ 최적 콘크리트 배합기술 만들다
조회수 : 144 작성일 : 2019.12.09

 

 

무기계 혼합재료 '활용' 최적 콘크리트 배합기술 만들다

균열제어형 자기치유 콘크리트 기술 개발

 

오성덕 기자 ㅣ 2019.11.28 


 

최근 콘크리트구조물의 노후화로 인한 유지비용이 급격히 증가하고 있는 가운데 콘크리트에 발생한 균열을 스스로 치유해 내구성을 향상시키는 기술이 조만간 선보일 예정으로 이목을 집중시키고 있다.


현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 콘크리트는 높은 압축강도와 내구성능을 갖는 반면, 상대적으로 낮은 인장 강도로 인해 균열 발생 가능성이 높은 단점을 갖고 있다. 콘크리트에서 발생한 균열은 유해한 이온들이 콘크리트 내부로 이동하는 것을 가속화시켜 내구성을 감소시킨다.

 

따라서 콘크리트구조물의 균열에 대한 보수는 콘크리트의 사용수명을 연장시키는데 매우 중요하지만, 비용 증가와 작업의 어려움 등 다양한 문제로 인해 최근 새로운 유지관리 기술에 대한 요구가 높아지고 있다.


이 같은 요구에 부응하기 위해 최근 유럽과 미국 등 선진국들을 중심으로 콘크리트에 발생한 균열을 스스로 치유해 내구성을 향상시킬 수 있는 ‘자기치유 콘크리트기술’에 대한 연구개발이 활발히 이뤄지고 있다. 국내에서도 정부를 중심으로 자기치유 기술을 미래 건설의 신성장 동력으로 발전시키기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다. 이 같은 노력의 일환으로 지난 2015년부터 성균관대학교 산학협력단을 중심으로 ‘자기치유 친환경 콘크리트 기술 개발’ 과제가 진행되고 있다.


자기치유 친환경 콘크리트 기술 개발 1세부 과제 중 1-1-1(협동) 연구기관인 한국건설생활환경시험연구원(이하 KCL)에서는 ‘균열제어형 자기치유 콘크리트 기술 개발’ 연구를 맡아 지속가능한 콘크리트 구조물의 장수명화와 시공·유지관리 비용 최소화가 가능한 ‘첨단 기술을 접목한 자기치유 콘크리트 기술’을 개발하고 있다.

  

 

 

 

인 / 터 / 뷰

 

‘미래 이끌 100대 기술’로 선정 ‘자긍’
생명공학 등 타 분야와 협업 ‘매력적’

 


박병선 박사

한국건설생활환경시험연구원 박병선 주임연구원은 “최근 급격히 변화하는 콘크리트 재료 시장에서는 지난 1980~90년대의 고성능 개념에서 2000년대에 들어서면서 지속가능과 친환경 콘크리트로 패러다임을 변화한 후 새로운 개념의 콘크리트에 대한 개발 요구가 증대되고 있다”며, “특히, 최근 고도성장기에 구축된 사회기반시설물은 물론 사회적 중요도가 높은 원전구조물과 터널, 지하구조물, 해양구조물 등에 대한 유지관리의 중요성이 증대되고 있다”고 말했다.


최근 이 같은 시설물의 유지관리를 위해 균열 등 콘크리트의 손상을 저감시키거나 자기치유가 가능한 스마트 구조물의 개념이 대두되면서 자기치유 콘크리트 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.

 
박 박사는 “따라서 이 연구에서는 지속가능한 콘크리트 구조물의 장수명화와 함께 시공, 유지관리 비용을 최소화할 수 있는 첨단 기술을 접목한 세계 최고 수준의 자기치유 콘크리트 기술을 개발하고 있다”며, “이를 위해 콘크리트에 자기치유 성능을 향상시킬 수 있는 자기치유 소재 개발에 역량을 집중시키고 있다”고 소개했다.

 
자기치유 콘크리트 기술은 아직까지 실용화 초기단계에 머물고 있어 선택과 집중을 통한 효율적인 연구개발이 이뤄질 경우 기술 역전 또는 기술선도가 가능할 것으로 전망된다.
이어 “이번 연구에서 KCL에서는 자기치유 생성물 분석과 자기치유 성능 평가를 통해 자기치유에 유리한 무기계 혼합재료를 도출했으며, 무기계 혼합재료의 가공을 통해 장기 재령에서 자기치유 성능을 확보할 수 있는 기술을 개발했다”고 밝혔다.

 
현재 개발 중인 자기치유 콘크리트 기술은 한국공학한림원에서 ‘2025년 대한민국을 이끌 100대 기술’로 선정하고, 대표 연구자로 박병선 박사와 함께 중앙대 최성철 교수, 고려대 박우준 교수를 선정한 바 있다.


한편, 박 박사는 “최근 전 세계적으로 많은 관심을 받고 있는 첨단 기술을 연구한다는 점과 최근 콘크리트 구조물의 노후화로 인한 유지관리 비용이 크게 증가하고 있는데, 이를 해결할 수 있는 기술을 개발한다는 점에서 큰 자부심을 느낀다”며, “재료 공학과 화학 공학, 생명 공학 등 다른 분야와의 협업을 통해 연구를 수행하면서 이에 따른 어려움이 있지만, 타 분야와의 협업을 통해 토목 분야에서 발생하고 있는 문제점을 해결할 수 있다는 점은 매력적”이라고 밝혔다.

 
끝으로 박 박사는 “이번 연구를 통해 타 분야와의 융·복합을 통한 소재 개발 연구를 수행하면서 축적한 경험과 기술력을 바탕으로 타 분야와의 융·복합을 통한 새로운 건설 소재 기술 개발 연구에 나서고 싶다”고 덧붙였다.

 

 

 

[오성덕 기자]
출처 : 건설기술(http://www.ctman.kr)​

 

Source : http://www.ctman.kr/news/18353

 

 

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