| 연구개발개요 |
개발하고자 하는 장비 : - 레오미터 : 콘크리트의 유동특성(점도, 항복응력)을 측정하는 장비 - 트라이보미터 : 콘크리트 펌핑시 윤활층의 유동특성(점도, 항복응력)을 측정하는 장비 콘크리트의 유동특성은 펌핑뿐만 아니라 3D프린팅, 거푸집 측압, 콘크리트 충진성, 작업성을 정량적으로 평가하는데 활용된다. 윤활층의 유동특성은 콘크리트의 펌핑성능을 예측하는데 활용된다. 이 연구에서는 이들 장치의 계측 정확성을 향상시키고 휴대성을 제고하여 제품화하고자 한다. 콘크리트 펌핑 모사 장치는 펌핑 중 콘크리트가 받는 압력과 전단을 가함으로써 고비용의 실규모 펌핑 실험을 수행하지 않고도 저비용의 실내실험만으로 콘크리트의 물성변화를 평가할 수 있는 장치이다. 이 연구에서는 콘크리트 펌핑 모사 장치에 레오미터와 동일한 유동특성 측정 기능을 탑재하여 펌핑 중 배관 내부에서의 물성 변화를 평가할 수 있도록 개선하고, 관련 분야의 기업들이 쉽게 활용할 수 있도록 제품화하고자 한다.마지막으로 앞서 설명한 세 가지 시험 장치를 함께 활용하여 실규모 펌핑 실험을 수행하지 않고도 상대적으로 간편하고 저비용으로 콘크리트 펌핑성능 및 펌핑 후 콘크리트 품질 변화를 평가할 수 있는 total solution을 제공하고자 한다. 이를 위해 실험방법을 정립하고 각각의 제품에 대한 단체 표준을 기고하고자 한다.
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| 최종목표 |
최종 목표 : 콘크리트 유동성 및 펌핑 중 콘크리트 물성변화 평가 기술 개발세부 목표 : 콘크리트 및 윤활층 유동특성 장치, 콘크리트 펌핑 모사 장치의 제품화주관 기관 목표 : 레오미터 경량화를 통한 휴대성 제고, 설계 최적화 및 수출을 위한 인증 공동 기관 목표 : 콘크리트 펌핑 모사 장치 내 유동특성 측정 기능 탑재 및 단체표준(안) 제시1) 레오미터와 트라이보미터의 성능 향상 및 제품화2) 콘크리트 펌핑 모사 장치의 개선 및 제품화3) 실험실 규모의 콘크리트 펌핑성능 및 펌핑 후 물성변화 평가 기술 개발목표 달성을 위해 총 3차연도의 연구를 다음과 같이 계획하였다.- 1차연도주관 : 레오미터 경량화를 통한 휴대성 제고공동 : 콘크리트 펌핑 모사 장치 내 유동특성 측정 기능 탑재- 2차년도주관 : 시제품 제작 및 성능 검증공동 : 콘크리트 종류와 펌핑 조건에 따른 물성변화 평가- 3차년도주관 : CE인증 및 성능 검증공동 : 개발 기술의 검증 및 현장적용 방안(표준안) 도출
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| 연구내용 및 범위 |
- 이 연구의 성과 목표 중 하나인 레오미터와 트라이보미터는 해외의 제품과 비교하여 저렴하고, 휴대성이 높으며, 높은 토크 범위에서도 측정이 가능하다는 장점을 갖고 있다. 또한 이들 장비를 사용하여 측정한 유동특성을 통해 펌핑성능을 예측하는 경우 90% 이상의 높은 정확성을 확보할 수 있다. 그러나 해당 장치는 프로토타입으로 제품화를 위해서는 측정 장치 및 소프트웨어의 요소기술에 대한 공인인증이 필요할 것으로 판단되며, 휴대성을 향상시키기 위해 무게를 감량시킬 필요가 있다.- 콘크리트 펌핑 모사 장치는 공동연구기관인 명지대에서 기존에 수행한 국가연구과제를 통해 개발되었다. 이 연구의 최종 평가에서 [그림 7]에 나타낸 것과 같이 높은 성적을 확보하였으며, 대상 기술의 표준화와 활용방안에 대한 구체적인 보완이 필요하다는 의견이 있었다. 이에 따라 추가적인 연구를 통해 장치의 성능을 보완하고 제품화하고자 한다.- 또한 레오미터와 트라이보미터, 펌핑 모사 장치에 대한 실험 방법을 정립하고 이들 모두를 활용하여 실내 실험만으로 펌핑성능 및 시공성을 평가하는 방법에 대한 표준화 작업이 필요하므로 이를 하나의 개발내용으로 수행한다.-콘크리트의 유동특성은 새로운 콘크리트를 개발하는데 사용되며, 윤활층의 유동특성은 콘크리트의 펌핑성능을 예측하는데 활용된다. -이를 측정하는 장치의 휴대성을 제고하고, 저비용의 실내실험만으로 콘크리트의 물성변화를 평가할 수 있는 가압장치를 개발하고자 한다.-가압장치에 레오미터와 동일한 유동특성 측정 기능을 탑재하여 펌핑 중 배관 내부에서의 물성 변화를 평가할 수 있도록 개선하고, 제품화하고자 한다. 즉, 본 연구에서는 앞서 개발한 콘크리트 펌핑 모사 장치에 유동특성 측정 기능을 탑재하여 사업화를 하고자 한다.-개발 장치를 함께 활용하여 실규모 펌핑 실험을 수행하지 않고도 상대적으로 간편하고 저비용으로 콘크리트 펌핑성능 및 펌핑 후 콘크리트 품질 변화를 평가할 수 있는 total solution을 제공하고자 한다. -이를 위해 실험방법을 정립하고 각각의 제품에 대한 단체 표준을 기고하고자 한다.-국내외 건설시장의 규모는 계속 증가하고 있는 추세이며, 해외 시장의 경우 현재 약 13,408조원의 규모로 막대한 시장규모로 형성되어 있다. 건설 현장에서 콘크리트 펌핑은 필수적인 기술이며, 장거리 펌핑이 이루어지는 시공 현장의 경우 펌핑성능 및 시공성 검토가 반드시 이루어져야 한다. 이러한 이유로 목표 기술에 대한 대형 시공사의 관심이 집중되고 있으며, 개발 단계에서부터 다양한 연구가 이루어지고 있다.- 콘크리트 펌핑 모사 장치의 경우 실험 공간에 제약이 없기 때문에 실험 공간이 부족한 해외의 경우 이 장비의 사용성이 매우 높을 것으로 판단된다.
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