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청구권자

청구권자 정보제공
과제번호 22CTAP-C163646-02
사업명 국토교통기술촉진연구사업
과제명 용해시간 5분이내의 저열 첨가제를 적용한 생산온도 60℃ 저감형 저열 아스팔트 혼합물 개발을 통한 탄소배출 35% 절감 기술
주관연구기관 청주대학교산학협력단
분류 -   -   -
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2022-12-31

총괄연구책임자

총괄연구책임자 정보제공
성명 이은경
소속 청주대학교산학협력단
전화번호 043-229-7908

연구정보

연구정보 제공
연구개발개요 - 지속적인 경제·산업 발전에 따라 화석연료 사용이 증가하면서 탄소 배출량이 급증하여 지표면 온도 상승, 엘니뇨 등 이상기후 등이 발생하고 기후변화에 노출되고 있
음. 세계기상기구(WMO)와 국제연합 환경 계획(UNEP)는 탄소를 지구온난화의 주된 원인으로 지목하고 이를 해결하기 위한 다양한 노력을 요하고 있음. 해외뿐 아니
라 우리나라에서도 저탄소 및 녹색산업에 기반을 둔 친환경 사회 구현 및 경제성장을 목표로 정책을 계획하고 현실화를 위한 노력을 이어가고 있음.
- 독일, 미국 등 선진 외국에서는 중온 첨가제를 개발해 사용하고 있지만, 현재 우리나라는 중온 첨가제의 개발이 미비할뿐더러 작업성과 저온 균열 저항성 및 수침 안정
도가 취약한 문제점이 있음. 따라서 아스팔트 혼합물의 생산온도를 80∼100℃로 낮춤과 동시에 물성을 향상시키는 저열화 첨가제 개발이 필요함.
- 본 과제에서는 저온화 첨가제와 고무의 탄성 특성과 열가소성 수지의 가공 특성을 모두 가진 탄성체 고분자를 반응시켜 상호 침투 고분자 그물(Interpenetrating
polymer network;IPN)구조의 저열화 첨가제를 개발함으로써 기존의 중온화 첨가제 사용에 따라 포장 공용성 문제 해결이 가능하며 중온 아스팔트 콘크리트 포장보다
생산 온도가 약 30℃ 이상 낮은 80∼100℃에서 생산이 가능한 저열 아스팔트 콘크리트 포장재료를 개발함으로써 낮은 온도에도 아스팔트 생산 및 시공 과정이 가능하게
되어 지구 온난화의 원인인 CO2의 배출량을 감소시켜 환경친화적인 기술이 될 것이다.
최종목표 - 1차 저열화 첨가제의 반응성을 향상시키기 위하여 저온 첨가제와 탄성체 고분자가 서로 상호 침투 고분자 그물(Interpenetrating polymer network;IPN) 구조를 갖는 최종
저열화 첨가제를 적용하여 혼합, 다짐 온도 평가와 유변학적 시험을 통한 최적 첨가제 비율 결정
- 첨가제 투입 비율별 기본 물성 및 유변학적 시험 결과를 통해 물성 분석과 성능 평가를 하고, 최적 첨가제 비율 결정
- 기본 물성 시험을 통해 안정성과 기준 만족 확인, 저열 혼합 온도 및 다짐 온도 범위에 적합한 첨가제 비율 범위 결정
- IPN 구조 저열화 첨가제 적용 저열 아스팔트 혼합물의 최적 배합설계 및 공용성능 평가5
- IPN 구조 저열화 첨가제 적용, 플랜트에서 시험생산을 하여 혼합물 물성 테스트 및 이산화탄소(CO2) 배출량을 측정하여 탄소배출을 35% 절감하는데 그 목표를 둠
연구내용 및 범위 1.청주대학교산학협력단
- 기존 중온 첨가제와 왁스류의 특성과 문제점을 검토하여 물성을 향상시킬 수 있는 탄성체 고분자 탐색
- 저온 첨가제와 상용성이 있는 탄성체 고분자 선정
- 적용 가능한 저온 첨가제와 탄성체 고분자의 최적 배합비를 결정하여 1차 저열화 첨가제 개발
- 최종 저열화 첨가제는 기존의 중온 첨가제보다 높은 물성과 낮은 온도(80-100°C)를 목표로 함
- 저온 첨가제와 탄성체 고분자의 반응성을 향상시킬 수 있는 가교제 검토 및 선정
- 적용 가능한 가교제의 최적 배합비를 결정하여 IPN 구조를 갖는 저열화 첨가제를 개발하여 첨가제의 투입 비율별 물성 실험(점도, 온도 등)을 통해 저온 첨가제, 탄성
체 고분자, 가교제의 비율 선정
2. 한국건설기술연구원
- 저열화 첨가 재료 적용을 위한 대상 아스팔트 재료 선정 (스트레이트 아스팔트, 고분자 개질 아스팔트, 노화 아스팔트 등)
- 1차 저열화 첨가 재료의 투입 비율별 기본 물성 시험(인화점, 연화점, 점도 등)을 통해 저열 아스팔트 혼합 및 다짐온도를 가지기 위한 첨가제 비율 범위 선정
- 1차 저열화 첨가 재료 선정 비율 범위 내에서 비율별 유변학적 물성평가(DSR, BBR, MSCR 등)를 통한 성능 평가 및 최적 첨가제 비율 결정 및 개선사항 제안
- IPN 구조 저열화 첨가 재료의 투입 비율별 기본 물성 시험(인화점, 연화점, 점도 등)을 통해 중저온 아스팔트 혼합 및 다짐 온도를 가지기 위한 첨가제 비율 범위 선정
- IPN 구조 저열화 첨가 재료 선정 비율 범위 내에서 비율별 유변학적 물성평가(DSR, BBR, MSCR 등)를 통한 성능 평가 및 최적 첨가제 비율 결정과 개선사항 제안
3. 성광아스콘 주식회사
- 저열화 첨가 재료를 적용할 대상 아스팔트 재료 선정 후 배합설계를 이용하여 아스팔트 콘크리트 혼합물의 품질기준 에 따른 배합설계 실시
- 저열 아스팔트 혼합물의 물성 실험
- 저열 아스팔트 혼합물의 물성 실험 결과치 분석 후 첨가제 개선 사항 제안
- IPN 구조 저열화 첨가제를 적용할 대상 아스팔트 재료 선정 후 배합설계를 이용하여 아스팔트콘크리트 혼합물의 품질기준에 따른 배합 설계 실시
- 저열 아스팔트 혼합물의 물성 실험 (함부르크 실험 및 동적 수침 후 피복율 추가)
- 저열 아스팔트 혼합물의 물성 실험 결과치 분석 후 플랜트 생산 적용 및 이산화탄소(CO2) 배출량 측정














- 기존 중온 첨가제와 왁스류의 특성과 문제점을 검토하여 물성을 향상시킬 수 있는 탄성체 고분자 탐색 및 선정
- 적용 가능한 저온 첨가제와 탄성체 고분자의 최적 배합비를 결정하여 1차 저열화 첨가제 개발 한 후, 가교제를 반응시켜 보다 반응성을 향상된 IPN 구조의 저열화 첨가제를 개발
- 저열화 첨가 재료 적용을 위한 대상 아스팔트 재료 선정 (스트레이트 아스팔트, 고분자 개질 아스팔트, 노화 아스팔트 등)
- 저열화 첨가 재료의 투입 비율별 기본 물성 시험(인화점, 연화점, 점도 등)을 통해 저열 아스팔트 혼합 및 다짐온도를 가지기 위한 첨가제 비율 범위 선정
- 저열화 첨가 재료 선정 비율 범위 내에서 비율별 유변학적 물성평가(DSR, BBR, MSCR 등)를 통한 성능 평가 및 최 적 첨가제 비율 결정 및 개선사항 제안
- 저열화 첨가 재료를 적용할 대상 아스팔트 재료 선정 후 배합설계를 이용하여 아스팔트 콘크리트 혼합물의 품질기준에 따른 배합설계 실시
- 저열 아스팔트 혼합물의 물성 실험(함부르크 실험 및 동적 수침 후 피복율)
- 저열 아스팔트 혼합물의 물성 실험 결과치 분석 후 플랜트 생산 적용 및 이산화탄소(CO2) 배출량 측정

과재현황의 상세내용은
PC 또는 태블릿 화면을 통해 확인하실 수 있습니다.

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