R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201211기술혁신F03 | |||||
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| 연구사업명 | 건설기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 저탄소 콘크리트를 적용한 고성능 콘크리트 폰툰 제조 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2011-09-29 ~ 2013-09-28 | |||||
| 연구책임자 | 박성기 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
12명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 180,000,000 원 기업 : 86,200,000 원 계 : 266,200,000 원 |
총연구비 | 정부 : 280,000,000 원 기업 : 131,300,000 원 계 : 411,300,000 원 |
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| 연구기관명 | 주식회사 승화프리텍 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
마리나(Marina)란 라틴어로 “해변의 산책길”에서 유래된 단어로 다양한 종류의 오락용 선박을 위한 계류시설, 수역시설 및 이와 관련된 다양한 서비스 시설(클럽하우스, 주차장, 보트선착장, 호텔, 맨션, 쇼핑센터 등)을 갖춘 종합적인 해양레저시설의 총칭이다. 최근 국민소득 향상과 주5일 근무제 정착으로 인한 여가시간 확대로 고급 해양스포츠에 대한 관심이 증대되고 있으며, 정부의 해양레저 활성화 방안 등의 관련 산업정책에 힘입어 마리나 관련 산업이 많은 관심을 받고 있다. 마리나의 가장 기본적인 기능은 요트를 비롯한 선박의 계류 및 정박이며 이를 위해 계류시설(契留施設, mooring facilities)의 설치가 필수적이다. 마리나의 계류시설로는 조수간만의 차에 대응하기 위하여 대부분 부유식 구조물인 폰툰(pontoon)이 사용되며 주로 콘크리트, 플라스틱, 유리섬유, 알루미늄과 철로 제작된다. 일반적인 폰툰의 종류는 구성요소에 따라 크게 플로트+알루미늄 폰툰, 플로트+콘크리트 폰툰, 콘크리트 폰툰 등의 형식으로 구분할 수 있다. 폰툰의 플로트(부력재)로는 물이 스며들어도 중량 증가가 최소화될 수 있도록 공극률이 적은 스티로폼이 주로 이용되고 있다. 플로트는 대부분 스티로폼 플로트를 폴리에틸렌 등의 수지로 감싼 구조가 적용되고 있다. 알루미늄데크 형식의 폰툰은 플로트 위에 알루미늄 프레임과 원목 등의 패널을 이용한 데크가 놓여 구성된다. 다양한 크기와 형태로 제작이 가능하고 압출 단면의 알루미늄 프레임을 이용하여 다양한 부속시설을 탈부착하기 편리하게 제작할 수 있으므로 폭넓게 이용되고 있다. 콘크리트데크 형식의 폰툰은 플로트 위에 콘크리트 바닥판을 합성시킨 형식으로 알루미늄데크 보다 무거운 콘크리트 데크가 적용되어 파랑이나 이용자에 의한 진동이 양호한 특징이 있다. 중공 콘크리트 폰툰은 콘크리트 쉘과 스티로폼 코어로 이루어져 있다. 세 형식 중 중량이 가장 크므로 안전성 또한 가장 높아 대형 요트의 접안시설이나 태풍 등에 취약한 환경에 적합하다. 폰툰 구조물은 인명과 고가의 선박이 이용하는 구조물이고 염분을 포함한 해수나 빙압이 작용하는 담수 환경과 태풍, 홍수, 파도 등의 환경에 상시 노출되므로 구조적 안전성과 내구성이 매우 중요하다. 또한 기능적인 측면에 있어서는 주폰툰/핑거폰툰 등의 다양한 크기와 형태로 조합이 가능하여야 하며, 급전선, 송유관, 수도관 등의 utility line을 안전하게 보호하고 손쉬운 유지관리를 가능케 하여야 하고, 선박의 정박 및 승？하선을 위한 시설 등의 부착물의 설치가 가능하여야 한다. 본 연구에서는 이러한 요구성능을 만족할 수 있도록 마리나 콘크리트 폰툰의 개발을 추진하고자 한다. 마리나 폰툰은 관련 기술은 이미 기술선도국에서 수십년 동안 사용되어온 기술이나 국내의 경우 마리나 관련 사업의 태동기로 대부분의 제품과 기술을 수입에 의존하는 현실이다. 제안하는 연구에서는 국내 마리나 환경에 적합한 폰툰 기술을 개발하여 고부가가치 산업의 기술자립화를 이루고자 하며 특히 폰툰 제작에 저탄소 콘크리트를 적용함으로써 국내 탄소발생량 저감 목표에 기여함은 물론 향후 해외수출시 유리한 입지를 선점하고자 한다. [최종목표] 본 연구의 최종 목표는 국내 마리나 기술 자립화 및 국가 탄소저감 목표 기여를 위한 고내구성 저탄소 콘크리트 폰툰 실용화 기술 개발이다. 폰툰 시제품, 표준 도면, 시방서 및 관련 특허의 연구성과물을 통해 실용화 단계의 콘크리트 폰툰 제조 기술을 최종 연구 성과물로 정의하며, 국토해양부의 제1차 마리나항만 개발계획에 따른 지원을 받는 마리나항만 조성에 개발 기술을 적용함으로써 조속한 사업화 달성을 목표로 한다. [연구내용 및 범위] 본 연구의 목표는 요트 및 선박의 계류시설인 마리나 콘크리트 폰툰 시스템 개발이며 탄소저감을 위한 해양구조물용 저탄소 콘크리트를 적용하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 다음과 같은 연구내용을 설정하였다. 1) 고내구성 폰툰 제조용 저탄소 콘크리트 개발 기존 콘크리트 폰툰 제조용 재료는 일반 콘크리트, 섬유보강 콘크리트, 메쉬보강 콘크리트 등이 주로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 제품경쟁력 확보와 국가적 탄소저감목표 달성에 기여하기 위해 20년 이상의 내구성능을 확보할 수 있는 고내구성 해양구조물용 저탄소 콘크리트를 개발할 계획이다. 이를 위해 저탄소 콘크리트의 배합설계와 강도, 수밀성, 내화학성, 내염해성을 포함한 재료 실험 등의 연구내용을 수립하였다. 2) 유지관리가 용이한 Utility Tunnel이 구비되며 각종 부착물의 간편한 조립이 가능한 단면 개발 마리나 계류시설은 전선, 급유관, 급수관 등을 수용해야 하므로 각종 시설의 설치 및 유지관리가 용이한 형상을 취해야 한다. 또한 기존 콘크리트 폰툰의 손상사례를 보면 계류장치나 파일가이드 등의 부착물 고정부가 주를 이루고 있어 이에 대한 내구성 강화설계가 필요하다. 본 연구에서는 이와 같은 유지관리성과 내구성을 고려한 고성능 폰툰 단면 설계를 연구내용에 포함시킴으로써 기존 제품 대비 경쟁력을 강화하고자 한다. 3) 국내 마리나 환경에 적합한 폰툰 시스템 설계 (main/finger dock 등) 국내 요트 보유현황을 분석하여 합리적인 크기와 형상의 폰툰 시스템을 설계하며 기후와 하상/해상 조건에 부합하는 단면설계를 수행한다. 또한 폰툰 표면 처리기술 개발을 통해 미끄럼 방지는 물론 디자인 측면의 경쟁력을 확보한다. 4) 다양한 요구와 환경에 대처 가능한 모듈 조합 설계기술 개발 국내의 다양한 마리나 개발계획을 고려하여 다양한 제원의 주/핑거 폰툰의 모듈 조합이 가능한 설계를 추진하며 계류장치, 사다리, 난간, 설비 등 각종 폰툰 부속물의 탈부착 및 유지관리가 편리한 장착 시스템을 개발한다. |
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| 색인어 | 한글 | 마리나 | 폰툰 | 부유구조물 | 독 | 저탄소 콘크리트 |
| 영문 | Marina | Pontoon | Floating Structure | Dock | Low Carbon Concrete | |
| 최종보고서 | 저탄소콘크리트를적용한고성능콘크리트폰툰제조기술개발최종보고서_20130928.pdf | |||||