R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201212TRPI-C057478-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 구상형 전기로 산화 슬래그를 이용한 고성능 콘크리트 포장보수공법의 사업화 | |||||
| 총 연구기간 | 2011-08-31 ~ 2012-08-31 | |||||
| 연구책임자 | 배종오 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
12명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 72,310,000 원 기업 : 48,809,000 원 계 : 121,119,000 원 |
총연구비 | 정부 : 200,000,000 원 기업 : 135,000,000 원 계 : 335,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)삼우아이엠씨 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
□ 고속도로의 콘크리트포장은 20년 전에 개통된 88고속도로를 시작으로 중부고속도로의 성공적 건설과 함께 그 연장은 지속적으로 증가하여왔다. 특히 중차량에 대한 지지력이 뛰어나고 유지보수비가 적게 든다는 장점으로 콘크리트포장은 우리나라 고속도로의 기본 포장형식으로 자리 잡고 있다. 콘크리트포장은 시공이 양호할 경우 설계수명 또는 그 이상 대규모 보강 없이 사용하는 것이 일반적이기 때문에 중부고속도로를 비롯한 대부분의 고속도로에서 대규모 덧씌우기 없이 현재까지 성공적으로 공용 중에 있다. 그러나, 88 고속도로와 호남 및 경부고속도로 확장구간 등 주요고속도로의 콘크리트포장 구간이 설계수명 20년에 가까운 노후 콘크리트포장으로서 앞으로 고속도로의 노후 콘크리트포장의 연장은 급속도로 증가할 것으로 보인다. □ 특히 이런 노후 콘크리트포장은 최근 보수비가 급증하고 있으며, 더불어 노후 콘크리트포장의 연장 역시 앞으로 빠른 속도로 증가할 것으로 보인다. 따라서 앞으로 급증할 노후 콘크리트 물량을 생각할 때 우리나라도 노후 콘크리트포장의 근본적인 보수/보강대책 마련이 시급한 상황이다. □ 2011년 현재의 도로보수 예산이 5천백억원에 달하며 이는 2010년 대비 7.0% 증가된 금액이며 특히 이러한 포장 보수금액이 점진적으로 증가하고 있어 이에 대한 대책이 절실히 요구되고 있다. □ 2005년 건설신기술 제427호인 초속경라텍스개질 콘크리트를 이용한 보수공법의 소개로 국내 콘크리트포장 보수시장은 자동화, 전문화 및 내구성있는 보수공법의 적용이 활발히 진행되고 있으며 2011년 현재 콘크리트포장 보수공법의 지속적인 개발활동으로 약 4가지의 대표적인 공법이 적용되고 있으나 이들 공법의 공통점은 특수시멘트 개발, 특정혼화재료 첨가, 시공법 개선이 주요 핵심내용이다. □ 그러나, 천연골재의 고갈, 시멘트 생산에 따른 다량의 탄소배출, 고가의 혼화재료 사용으로 인하여 매우 높은 유지보수비용이 소요되는 단점을 지니고 있다. □ 현재 국내의 전기로 슬래그의 재활용 용도는 도로용 및 성토용이 약 85%정도로 발생량의 대부분을 차지하고 있으며, 콘크리트용 골재 등 실제 건설현장에서 요구되고 있는 골재로서의 활용은 전무한 실정이다. 따라서, 향후 천연자원의 고갈 및 산업폐기물의 재활용을 통한 환경 보호 측면을 고려할 경우, 전기로 산화슬래그와 같은 산업부산물의 재활용이 절실히 요구되고 있으며, 국내에서도 환경의 유효이용기술에 대한 사회적 요구와 관심이 증가하고 있다. 현재, 전기로 산화슬래그는 전국적으로 100만톤 정도가 생산되어 골재로서의 활용 가치는 충분하다고 판단된다. 이에 막대한 양이 발생되는 산업부산물을 재활용하기 위해 기술개발이 필요하다. □ 따라서, 현재의 콘크리트포장 보수재료에 대한 고부가가치를 갖춘 재료 및 공법이 마련될 경우 매우 획기적인 대안이 될 수 있으며 이를 위해 골재고갈에 따른 문제점을 산업폐기물로 대체하고 이를 활용하여 고강도 및 고성능 콘크리트화 시켜 단위시멘트 절감에 따른 친환경, 저탄소 녹색성장에 기여하는 기술개발이 절실히 요구된다. [최종목표] ①전기로 산화 슬래그를 이용한 고성능콘크리트 개발 - 한국도로공사에서는 2010년 무분별한 콘크리트포장 보수재의 적용에 따른 유지보수비용의 증대 및 사용자 불편 증가를 억제하기 위하여 국내 수준에 적합한 단면보수재 품질기준을 수립하였다. - 따라서, 본 연구에서 추가로 개발하고자 하는 콘크리트포장 단면보수재를 사업화를 위해서는 반드시 한국도로공사에서 제시한 단면보수재 품질수준을 만족하여야 하므로 이를 성과지표로 설정하였다. ②부분단면보수 전용 콘크리트 칩핑장치 개발 - 당사에서는 신기술 제427호 개발 및 적용에 있어 국내 최초로 워터제트에 의한 열화부 제거 기술과 진공흡입트럭에 의한 표면절삭이물질 제거 기술을 보유하고 있다. - 또한, 시공성 및 경제성을 확보하기 위하여 이를 조합한 전단면 콘크리트 노면 칩핑용 차량을 개발하여 현재 적용하고 있다. - 그러나, 콘크리트포장 보수의 부분단면 보수 시 이에 적합한 소형 워터블라스팅 및 진공흡입장비가 없어 대형 장비가 투입되어야 하는 실정이다. - 따라서 본 추가연구과제에서는 현재 적용되고 있는 전단면 콘크리트포장 칩핑용 차량 후미에 소형 장비를 개발, 장착함으로써 다목적 콘크리트포장 보수 전용 차량을 국내 최초로 개발하고자 한다. ③시공현장조사 및 평가 - 본 추가연구개발을 통해 얻어진 성과를 최종적으로 현장에 적용함으로써 공법의 완성도와 포장 공용성 증대의 효과를 검증하고자 한다. ④신기술 취득 - 저탄소, 친환경 콘크리트개발과 다목적 콘크리트포장 보수 전용차량의 개발성과를 바탕으로 건설신기술을 추진하여 기술력을 검증받고 이를 사업화의 기반으로 삼고자 한다. ⑤상용화 - 기술의 사업화, 상용화를 위한 건수 및 기술보호를 위한 지적재산권 출원과 홍보활동을 통해 본 기술을 널리 알리고자 한다. [연구내용 및 범위] ① 개발된 고성능 콘크리트의 건설신기술 신청 및 지정 ●본 과제의 취지인 사업화를 위해 발주처 우선 적용이 권장되는 건설신기술을 취득함으로써 조기 사업화를 위한 토대를 마련한다. ② 학술회의 발표 논문 건수 ●본 과제 추진과정에 획득된 기술정보 및 시공정보를 공신력과 관련 기술자들이 모두 모일 수 있는 학술에 참석하여 결과를 발표함으로서 기술에 대한 홍보와 연구실적에 대한 홍보를 시행한다. ③ 사업화 실적 ●1차년도 연구성과를 바탕으로 사업화를 위한 적극적인 홍보 및 수주활동을 통해 매출액 증대에 기여하고자 함. |
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| 색인어 | 한글 | 구상형 전기로 산화 슬래그 | VnW | 콘크리트 포장 | 보수 | 열화 |
| 영문 | Utilization of Electric Arc Furnace Oxidizing Slag | Vaccum and Water blasting | Concrete pavement | Repair | Deterioration | |
| 최종보고서 | 구상형전기로산화슬래그를이용한고성능콘크리트포장보수공법의사업 _20120831.pdf | |||||