| 연구개발개요 |
현재 전국의 교량은 23,000개교 이상이고 준공된지 20년이상된 교량도 상당히 많은 것으로 조사되었다. 또한 현재에도 노후 교량은 계속 증가되고 있으며 유지관리를 통한 간단한 표면처리나 소파보수, 덧씌우기, 재포장 등의 보수횟수와 비용도 큰 폭으로 증가하고 있다. 교면포장은 일반 토공부 포장과 달리 과도한 처짐 및 진동 발생, 혹독한 기후에 노출, 차량하중의 집중화, 포장체내 침투수의 장기체류 등으로 인하여 공용수명이 짧다. 더욱이 교량의 경우 가설되는 위치가 대부분 교통의 요지에 위치하게 되므로 보수에 따른 교통차단이나 우회가 대단히 어려운 실정이다. 보수를 요하는 교량의 경우 기존의 공법을 사용하면 장시간 교통통제를 수행하여 이용하는 사용자에 불편을 초래하고 사고의 위험성도 존재한다. 또한 교면포장의 시공과 유지관리에 있어 시공시간의 단축과 침투수의 배수가 매우 중요한 부분이다. 교면 방수에 쓰이는 기존의 재료는 가격이 저렴하고 공사가 용이하나 장기 사용시 손상이 발생하며 시공시 하자발생가능성이 크고 바닥판의 손상이 있을 경우 보수를 별도로 시행해야 하는 어려움이 있다. 방수층이 파손되면 포장전체에 영향을 미치고 2차손상을 유발하여 결국에는 보수가 필요하게 된다. 사업화에 적용되는 공법을 간략히 설명하면 포장체에 침투한 체류수가 배수되지 않고 내부에 있으면 교면포장의 손상을 유발하고 포장의 기능이 저하시키는 문제가 발생한다. 이에 침투수를 신속히 배수할 수 있는 포장층(외국에서 일부 사용하고 있는 배수층 개념)을 적용하여 포장의 장기 공용성을 확보할 수 있도록 개발하였다. 배수층은 현재 개발된 고탄성 MMA 수지 방수층의 효과를 극대화 하고 배수파이프와 유공관을 적용하여 체류수를 신속히 배수할 수 있는 공법을 적용하였다. 또한 본 기술은 보수와 방수를 동시에 수행하고 내구성 및 방수성이 우수한 재료를 이용하는 공법으로 기존의 포장공법보다 포장수명을 증대할 수 있는 공법으로 현장 적용성이 뛰어난 공법이다. 고탄성 MMA 포장 공법의 사업화 추진을 위한 전략으로는 첫 번째 시장 환경 및 전망에 대한 분석이 선행되어야 할 것으로 평가되며 이를 위하여 현재 개발되어 상용화된 경쟁 제품 중에 보편적으로 사용되고 있고 본 공법과 비슷한 성능을 가지고 있는 공법에 대한 비교 분석을 실시할 계획이며 간략한 시장 상황을 설명하면, 도로공사, 서울시, 건설교통부의 자료만을 분석한 결과 교면포장 보수용으로는 600억원/년 정도의 시장이 형성되어있으며 신규 건설 현장까지 합하면 대단히 클 것으로 판단하고 있다. 또한 기존 보수공법인 초속경 LMC과 비교해서 가격 경쟁력과 주행성 및 시인성의 향상 등을 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 두 번째로 국내 적용가능성과 사업화 기술에 대한 구체적인 실시 계획으로는 본 공법은 그간 3년에 걸쳐 연구를 진행하여 탄생된 제품이며 장기1교와 원창2교에 시험시공을 실시하여 제품에 대한 공법과 기술 그리고 품질은 인정받은 상태이다. 또한 올해에는 장평1교외 2개소, 원창3교외 1개소, 온산 I.C교 등에서 시공 중에 있거나 계획되어 있으며 향후에는 500억원/년 정도의 매출 신장을 위한 구체적인 계획 수립을 목표로 하고 있다. 세 번째로 사업화를 위한 구체적인 추진전략으로는 공법전략, 가격전략, 홍보 전략으로 크게 나눌 수 있으며 간략하게 설명하면, 이중 공법전략은 특허청에 추가적인 특허 출원과 신기술 신청 등을 통하여 지적 재산권 확보를 위한 전략을 수립할 계획이다. 가격전략으로는 기계화 및 공정의 표준화, 고탄성 MMA 수지의 대량생산화를 통해 원가를 낯추어 가격 경쟁력을 확보하는 계획을 수립한다. 마지막으로 홍보 전략으로는 각종 언론 매체 이용, 토목 학회 등의 학회 세미나 참여, 마지막으로 자체 홍보용 비디오와 책자를 제작 하여 관련 업체 홍보 효과를 극대화하는 전략을 계획한다. 네 번체로 추가적인 기술개발 계획은 재료의 성능 향상, 공정의 표준화와 단순화, 전용 시공 장비의 개발 계획을 수립한다.
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| 최종목표 |
도시의 공용중인 도로의 포장 보수를 신속히 수행, 조기에 개방하여 교통통제를 최소화하여 이용하는 사용자의 편익을 도모하고 유지관리 비용과 사용자비용을 감소시킬 수 있는 공법 연구와 열화바닥판 제거시 기존 콘크리트 손상방지, 배수성 포장 혼합물 개발, 배수시스템을 적용하여 내구성을 증진시키는 방법은 선행기술로 연구되어 있다. 본 연구에서는 이전에 개발되어진 고탄성 MMA 수지 몰탈과 배수 구조물을 이용하여 교면포장의 수명을 연장시키고 효율적인 포장 및 재포장 시공과 부분적인 보수로 교면포장의 기술력 향상을 도모하고 기존 포장 재료의 성능향상과 포설장비의 개발을 통한 시공기술력의 증진이 1차적인 목표이며. 최종적으로는 공법전략, 가격전략, 홍보 전략을 수립하여 사업화를 위한 기틀을 마련하고자한다. 구체적인 방안으로는 공정별 작업시간 단축, 방수재료의 생산성 향상, 방수층 시공전 표면건조장비의 개발을 통해 시공성 증진을 도모하고 공법별 기계화 시공을 확대해 일일 공사량 극대화와 공정, 장비, 인력, 도구의 표준화를 통해 경제성 측면에서 공사비 감소 방안 수립 등이 있다.향후 사업화 방향으로는 기존의 오래된 콘크리트 구조물의 보수용, 노후 교량의 방수 및 보수용, 콘크리트 및 아스팔트 포장의 보수 등에 사용하며 신규 교량의 건설시 방수용 재료로 사용하거나, 현재 많이 시공되고 있는 강상판교의 방수용 및 차량하중이 큰 도로의 버스 전용차선, 방수성능을 필요로 하는 댐건설 등에 이용하고자 한다.
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| 연구내용 및 범위 |
고탄성 MMA 수지 몰탈 (Methyl Methacrylate Resin Mortar)은 MMA(Methyl Methacrylate)와 PMMA(Polymethyl Methacrylate), Butyl Acrylate, Urethane 등을 일정비율 혼합하여 제조한 반응형 수지(이하 고탄성 MMA 수지라 함)를 규사와 탄산칼슘, 잔골재 및 소량의 경화제와 혼합하여 작업성, 초속경성, 부착력, 균열저항성 및 수밀성 등이 기존의 시멘트 콘크리트 또는 에폭시 몰탈공법에 비해 크게 개선된 재료이다. 고탄성 MMA 포장 공법의 사업화 추진을 위한 연구 내용 및 범위를 간략히 설명하면 다음과 같다. 시장 환경 및 전망에 대한 분석이 선행되어야 할 것으로 평가되며 이를 위하여 현재 개발되어 상용화된 경쟁 제품 중에 보편적으로 사용되고 있고 본 공법과 비슷한 성능을 가지고 있는 공법에 대한 비교 분석을 실시할 계획이다.또한 사업화를 위한 구체적인 추진전략으로는 공법전략, 가격전략, 홍보 전략으로 크게 나눌 수 있으며 이중 공법전략은 특허청에 추가적인 특허 출원과 신기술 신청 등을 통하여 지적 재산권 확보를 위한 전략을 수립할 계획이다. 가격전략으로는 기계화 및 공정의 표준화, 고탄성 MMA 수지의 대량생산화를 통해 원가를 낯추어 가격 경쟁력을 확보하는 계획을 수립한다. 마지막으로 홍보 전략으로는 각종 언론 매체 이용, 토목학회 등의 학회 세미나 참여, 마지막으로 자체 홍보용 비디오와 책자를 제작 하여 관련 업체 홍보 효과를 극대화하는 전략을 수립할 계획이다. 시공능력 확보를 위한 연구내용은 첫 번째로 교량 바닥판 완전 습기제거방안에 관한 연구를 통하여 고탄성 MMA 수지 특성으로 인한 물과의 반응문제와 기존 콘크리트와 고탄성 MMA 방수재와의 접착성을 향상시킴으로서 전체적인 접착 인장강도와 접착 전단 강도를 크게 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다. 두 번째로 공정별 작업시간 단축을 위한 연구 및 대기온도에 따른 고탄성 MMA 수지의 경화시간 조절에 대한 연구를 통하여 기존 시공시에 나타났던 공정의 중복성과 비효율적인 면을 향상시키고 BPO량의 조절을 통하여 경화시간 조절과 동시에 시공시간을 단축시켜 도로공사나 도심지 공사로 인한 교통체증에 대한 문제점을 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다. 세 번째로 기계화 시공확대 및 일일 공사량 극대화 방안 연구, 현재 본 기술에 대한 장비화는 미진한 상태이며 이로 인하여 시공속도가 매우 느린 것으로 인하여 일일작업량이 제한적이었다. 또한 대부분의 공정이 인력 시공으로 인한 품질 저하문제가 발생 되었다. 이를 개선하기위하여 고탄성 MMA 전용 Mobile 믹서, 프라이머 살포기, 규사살포기 등을 개발하여 시공 품질 및 시공시간 단축과 일부 표준화에 기여 할 것으로 판단된다. 마지막으로 앞선 연구 성과를 바탕으로 장비 및 인력등과 시공 공정 표준화의 연구를 통한 향후 사업화 및 창업으로 인한 시공과 품질관리 등을 극대화 할 수 있을 것으로 기대된다.
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