R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616CTAP-C097470-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 생활 쓰레기(폐지)를 활용한 페이퍼크리트 제작기술 및 이를 이용한 고성능 다용도(벽돌, 블록 등) 경량체 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-06-18 ~ 2017-06-17 | |||||
| 연구책임자 | 최현기 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
10명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 50,000,000 원 기업 : 17,000,000 원 계 : 67,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 100,000,000 원 기업 : 34,000,000 원 계 : 134,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (학교)경남대학교산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001919-01 | |||||
| ISBN | 9791195001811 93540 | |||||
| 주요 내용 |
본 연구의 기술개발 개요는 친환경 기술이 도입된 고성능계 건설재료를 개발하고자 하며, 개발된 재료를 제품화하여 초기 시장진입을 시도하고자 하는 연구이다. 이는 현재 주목받고 있는 녹색 콘크리트 기술의 원천기술이다. 기존 대비, 환경친화성이 높이며, 고성능화 및 경량화 기술이며, 제품화 기술이다. 구체적으로 관련 연구를 통해 달성될 성과는 다음과 같다. - 고성능콘크리트 구현기술인 Fiber 대체 물질 기술의 정식화를 위한 연구 - 개발된 Papercrete를 적용하여 고성능 경량화된 콘크리트 2차 제품 개발 및 성능시험 - 개발된 2차 제품의 실용화를 위한 실 구조물 적용 방법 및 실물대 평가 실험(벽체) [최종목표] 당 연구의 최종 목표는 폐지를 활용하여 경량형 콘크리트계 2차제품(벽돌)의 제작기술 및 활용기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 2단계의 연구를 다음과 같이 진행한다. 1단계로 당 연구과제는 정형화되지 않은 생활폐기물(폐지)과 시멘트를 주원료로 하는 환경 친화적인 Papercrete를 개발한다. Papercrete는 기존 건설기술에서 사용되는 고성능화 콘크리트 기술인 섬유보강효과를 구현할 수 있는 신개념 건설재료서 그 가치를 입증하고자 한다. 2단계에서는 당 연구과제로 개발된 Papercret를 활용해 기존 제품보다 가벼우며 기계적 성능이 우수한 고성능의 경량 2차 제품개발이다. 마지막으로 3단계에서는 개발된 제품의 상용화 단계로서, 적용가능성 및 적용분야 선택을 위한 실용화 연구로서 Papercrete의 성능을 최대한 발현 시킬 수 있는 경량체 형상 및 시공 상세를 개발한다. [연구내용 및 범위] 본 연구에서는 친환경 기술이 접목된 고성능계 건설재료 구현기술을 개발하기 위해 다음과 같은 연구내용 및 범위를 설정하였다. 1단계에서는 폐 종이 등 생활 폐기물(종이)에 대한 기초 물성 분석과 재료의 유해성을 등을 검토하여 재료적 적합도를 판정하며, 재료 시험을 통해 종이가 갖고 있는 기계적 성질을 이용해 고성능콘크리트에 사용되는 Fiber 기술의 대체정도를 평가한다. 또한, 2차 제품을 제작을 위한(일정 강도, 동일 형상의 대량생산) Papercrete 배합비 및 제작 방법을 개발할 것이다. 2단계에서는 1단계에서 개발된 2차 제품의 기계적 특성을 검증하며 기초적 설계 자료를 확보할 것이다. 3단계에서는 개발된 제품(2차 제품)의 시공방법 및 최적의 형상조건을 도출하여 제품의 상용화를 위한 실물대 검증실험을 수행할 것이다. 이는 다음과 같은 연차별 연구내용 및 목표를 통해 달성될 것이다. 1차년도에서는 재료의 물성파악을 통한 재료 개발단계이다. 이를 통해 재료의 최적 배합비 도출 및 고성능화 가능성을 연구하고자 하며, 주요 연구내용 및 범위는 다음과 같다. ？ 폐지의 물리적 특성 검토를 통한 Papercrete의 고성능화 - 기존 Fiber계 재료와 유사한 성능발현을 위한 물성 검토 - 폐지 재료의 물성 검토를 통한 셀룰로오스 추출 방법 검토 - 섬유보강콘크리트와 페이퍼크리트와의 성능비교분석 ？ Papercrete의 재료적 특성 검토 - Paper의 재료적 성질 검토 - Papercrete의 배합 특성 검토 ？ Papercrete의 최적 배합비 도출 - Paper의 인장 및 압축 특성 분석 및 실험방법 고찰 - 혼화재료 및 혼입비에 따른 기계적 특성 파악 - Papercrete의 재료시험을 통한 정량적 평가 방법 제시 ？ Papercrete를 이용한 2차 제품화 작업 - Papercrete를 이용한 벽돌 제작기술 개발 (일정 강도 및 형상 유지 기술) 2차년도에서는 1차년도에서 개발된 재료를 바탕으로 제품 개발 및 활용화 방안에 대한 연구를 한다. 2차년도의 주요 연구내용 및 범위는 다음과 같다. ？ Papercrete의 적용성 검토 - 벽돌 및 블럭의 기계적 특성과 비교 분석 - 벽돌사용에 대한 문제점 검토 및 기초적 설계 방법 제시 ？ Papercrete 조적벽돌 최적 형상 도출 및 시공상세 개발 - Papercrete를 적용한 조적벽체 성능평가(해석/실험) - Papercrete를 적용한 조적벽체의 설계기법 제시 - Papercrete를 적용한 조적벽체의 시공상세 개발 |
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| 색인어 | 한글 | 페이퍼크리트 | 경량 | 고성능 | 벽돌 | 친환경 |
| 영문 | papercrete | light weight | high performance | brick (masonry wall) | eco-friendly | |
| 최종보고서 | 생활쓰레기(폐지)를 활용한 페이퍼크리트 제작기술 및 이를 이용한 고성능 다용도(벽돌 블록등)경량체개발.pdf | |||||