R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717CTAP-C114670-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 유도가열(Induction heater) 장치를 이용하여 자가치유 아스팔트콘크리트 포장 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-10-24 ~ 2018-06-21 | |||||
| 연구책임자 | 박대욱 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
9명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 200,000,000 원 기업 : 75,000,000 원 계 : 275,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 380,000,000 원 기업 : 142,500,000 원 계 : 522,500,000 원 |
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| 연구기관명 | 군산대학교산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-002316-01 | |||||
| ISBN | 978-89-98915-89-6 | |||||
| 주요 내용 |
○ 기존 사회기반 시설물 뿐만 아니라 신규 시설물에 대한 유지관리의 중요성이 증대함에 따라 유지관리비용절감 방안정책을 강조하고 있음. ○ 현재 국내 아스팔트 콘크리트는 소성변형 저항성이 큰 반면 피로균열 저항성은 취약한 것으로 나타나고 있으며, 이는 종횡선형피로균열에서 시작하여 거북등균열로 악화되고 있다. 이는 최근 문제가 되고 있는 포트홀 발생의 주요 원인이 되고 있으며, 차량파손 및 교통사고가 발생하여 운전자의 불편을 초래하고 있어 이를 해결하기 위한 피로균열 저감 원천 요소기술개발이 절실히 필요한 실정임. ○ 미국, 유럽, 일본 등의 선진국의 산업분야에서 균열에 따른 시설물의 손상을 저감시키거나 자가치유(Self-healing)할 수 있는 스마트 구조물의 개념이 대두 되면서 실제 건설 현장 적용을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있음. ○ 기존의 도로시스템은 20~40년의 공용수명을 갖으나, 자가치유(Self healing) 아스팔트 도로포장 기술은 공용연수 2배이상, 유지관리를 획기적으로 감소시킬 수 있는 차세대 핵심기술로 주목 ○ 아스팔트 콘크리트의 자가치유[Self Healing]기술은 기존 아스팔트 포장시스템의 유지관리기술을 혁신적으로 변화시킬 수 있는 미래 유망기술로 도로포장의 유지관 리 시장을 주도할 수 있음. [최종목표] 본 연구의 최종목표는 전도성 아스팔트 콘크리트 재료를 개발하고 유도가열(Induction heater)장치를 이용한 자가치유(Self healing) 가능한 아스팔트 콘크리트 포장 개발하여 피로균열 저항성을 두배 이상 가지게 하고 피로균열율을 2배이상 줄이는것을 본 연구의 최종 목표로 한다. - 아스팔트 자가치유 문헌조사 및 메카니즘 현황조사 - 전도성 아스팔트 혼합물 배합설계법 개발 - 실험실용 파일럿 유도가열 장치 개발 - 실험실 모사를 통한 아스팔트 포장 자가치유 가능성 평가 - 유도가열 자가치유 공법 현장적용성 제시 [연구내용 및 범위] 연구의 최종목표를 달성하기 위하여 다음과 같은 연구내용 및 범위가 필요하다. ○ 아스팔트 자가치유 문헌조사 및 메카니즘 현황조사 - 국내외 문헌 조사 : 선행 연구 분석 : 국내외 자가치유 연구조사 - 자가치유 메카니즘 조사 및 방법조사 : 자가치유 메카니즘 분석조사 : 자가치유 방법론 조사 : 자가치유 공법조사 : 자가치유 현장 적용사례 조사 ○ 자가치유 아스팔트 포장 - 전도물질 개발 및 가공 : 경제적이면서 효율이크도록 전도물질을 가공법 개발 : 분산을 위한 크기별 가공 - 아스팔트 포장 적용을 위한 사전처리 : 아스팔트 혼합물 내 분산을 위한 사전처리(초음파 처리 및 고온처리) - 아스팔트 혼합물 배합설계 : 최대 자가치유 효율화를 위한 골재분포 결정 : 아스팔트 혼합물 배합설계 : 전도물질 크기 및 조합에 따른 열전도 특성계수 평가 : 경제성 및 최대 열전도 특성을 가지는 자가치유 아스팔트 포장 배합설계법 개발 - 자가치유 극대화를 위한 미세구조 분석 : : SEM을 이용한 미세구조 분석 및 혼합물 개발 ○ 실험실용 자가치유 모사용 유도가열 장치 개발 - 유도가열장치 개발 : 가열장치 개발 : 온도측정장치 개발 : 깊이별 온도예측장치 프로그램 개발 ○ 자가치유 아스팔트 혼합물 공용성 평가 - 전도물질 함유 아스팔트 혼합물 성능평가 : 아스팔트 혼합물 소성변형 저항성 평가 : 아스팔트 혼합물 피로균열 저항성 평가 : 아스팔트 혼합물 수분민감 저항성 평가 ○ 아스팔트 콘크리트 포장 자가치유 실험실 모사 및 자가치유 성능평가 - 피로균열 모사 및 자가치유 시험 : 다양한 전도물질 아스팔트 혼합물시료 제작 : 피로균열 시험기를 장치를 이용한아스팔트 피로균열 모사 : 열전도특성 평가 : 다양한 전도물질에 따른 자가치유 능력 평가 : 아스팔트 혼합물 노후화 및 환경조건에 따른 자가치유 능력 평가 : 일반아스팔트 혼합물과 자가치유 성능평가 ○ 실내시험시공 및 자가치유 아스팔트 포장 현장 적용성 검토 -1차년도 개발한 유도가열기를 이용하여 자가치유 성능 평가 -실내시험용 소규모 자가치유 아스팔트 포장 시공 - 실용화를 위한 개념도 아이디어 제공 |
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| 색인어 | 한글 | 자가치유 | 열전도성 | 유도가열 | 아스팔트포장 | 피로균열 |
| 영문 | Self healing | Thermal Conductive | Induction heating | Asphalt Pavement | Fatigue Cracking | |
| 최종보고서 | 유도가열(Induction_heater)_장치를_이용하여_자가치유_아스팔트콘크리트_포장_개발_최종보고서.pdf | |||||