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과제현황 목록

과제기본정보

충청권 국토교통 지역특성화 기술개발5년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술지역특성화사업 과제번호 17RDRP-B066173-05
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 건설시공관리기술 적용분야 건설업
2순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 토목시공기술 실용화대상여부 실용화
3순위 건설 교통 | 수공시스템기술 | 수리구조물설계기술 과제유형 개발
과제명 충청권 국토교통 지역특성화 기술개발
주관연구기관 충북대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 박형근
소속 충북대학교 직위 교수
기관 대표번호 043-261-2045 FAX 043-274-8067
총 연구기간 2013-06-15 ~ 2019-02-28
당해연도 연구기간 2017-03-01 ~ 2017-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
5차년도 877,000,000 26,050,000 229,450,000 255,500,000 1,132,500,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 충청권의 발전을 위한 국토교통 R&D분야 기초조사, 기업현황 조사, 지역애로기술 발굴, 사업화 방안 마련
○ 충청권 국토교통분야 특성화주제 선정 및 신규과제 기획연구 수행
○ 성과관리 및 평가(진도관리 및 자체평가)의 기능을 포함하여 종료된 지역기술개발 사업에 대한 추적관리 수행
○ 충청권의 지역 맞춤형 특성화 주제 및 지역 애로기술 발굴을 위한 전문가 및 특성화발굴단 운영
○ 연구개발기술의 사업화 지원 강화를 위해 충청권 내 국토교통분야 관련 기업과 연구소, 지자체 등과 협력적 네트워크 구축

○고내구성/고내화학성/속경성/경량성의 콘크리트 강성관 제조기술 개발 과제로서 세부과제로는

1) 무기계 바인더 개발
2) 강성관 제조기술 개발
3) 강성관 상용화 기술개발

○ 이러한 연구목표 달성을 위해 메카노케미컬 및 산-염기반응 방식으로 활성화된 페로니켈 슬래그 기반 무기계 바인더와 페로니켈 슬래그 잔골재 및 건식바텀애시 골재를 혼합한 콘크리트 강성관의 제조 및 시공기술을 개발하며, 주요한 연구성과물로는

1) 페로니켈슬래그를 기반으로한 무기계 바인더와 이를 혼합한 콘크리트
2) 내구성 및 내화학성이 동반 향상되고 속경성의 성질과 경량성을 지닌 콘크리트 강성관 제품
3) 품질관리 및 설계/공사시방서
최종목표 * 충청권 지역거점센터 기반 강화 및 추진전략 수립
○ 센터 운영기반 강화
○ 센터 조직 운영체계 강화

* 충청권 국토교통기술 R&D 성과물 실용화 및 비즈니스 지원체계 구축
○ 충청권 국토교통기술 기술이전/사업화 기반 강화
○ 충청권 기업체 애로사항 시스템 구축
○ 충청권 산학연 네트워크 기반 강화

* 충청권 국토교통기술 지식정보 시스템 구축
○ 충청권 지역거점센터 R&D 관리시스템 기반 강화
○ 충청권 연구성과 관리 및 홍보 체계 강화

* 충청권 국토교통기술 인력양성 교육프로그램 개발
○ 충청권 교육프로그램 운영
○ 교육협력 네트워크 기반 구축

*기존 내구연한(50년) 보다 내구성 및 내화학성이 향상된 하수관(강성관) 개발

메카노케미컬 및 산-염기반응 방식으로 활성화된 페로니켈슬래그 기반 무기계 바인더와 페로니켈슬래그 잔골재 및 건식바텀애시 골재를 치환한 콘크리트 강성관의 제조 및 시공기술 개발로서 중요 성과물은,

○ 페로니켈슬래그 기반 마그네시아 인산염 무기계 바인더 (혼합 콘크리트)
○ 이를 활용한 내구성 및 내화학성이 향상되고 속경성과 경량성을 지닌 콘크리트 하수관 제품 및 시공기술
○ 품질관리 및 설계/공사 시방서

1차년도 목표 : 관련문헌 조사 및 무기계 바인더 개발
2차년도 목표 : 강성관의 제조 및 강성관기초를 고려한 설계 및 시공기술 개발
3차년도 목표 : 시작품 제작 및 테스트 베드 적용 평가를 통한 기술 피드백
4차년도 목표 : 테스트 베드 모니터링 평가 및 상용화 기술개발
연구내용 및 범위 * 충청권 국토교통R&D과제관리
○ 충청권 기존과제 및 신규과제 연구성과 관리
- 기존과제 및 신규과제 개발기술의 현장적용
○ 과제 진도관리, 연구팀의 편성, 세부과제 구성, 연구개발비 배정, 세부과제 자체평가 수행
- 효율적인 연구과제 성과관리 수행을 위한 연구위원회, 자체평가위원회 등 지원체계 구축
- 세부연구책임자 월례회의, 성과점검회 등 연구위원회 구성 및 운영을 통한 참여기관 간 정례적인 연구내용 공유 및 협력체계 강화
○ 분기별 연구달성 추진로드맵 구축
- 진도보고, 월례회의 등 상시적인 연구성과 달성을 위한 분기별 연구추진로드맵 구축

* 충청권 국토교통R&D 성과관리
○ 지역특성화 사업 추적조사 및 성과관리
- 성과관리체계 강화를 통한 세부연구과제의 성과목표 100%이상 달성 유도
- 충청권 국토교통R&D 성과에 대한 지속적인 모니터링을 통한 사업화 및 상업화 가능한 시규과제 기획추진하는 선순환체계 구축
- 지역특성화 사업 추적조사 및 성과관리
- 구축한 성과관리체계(성과목표 점검자료 작성 → 성과목표 모니터링 → 중점 성과관리지표 선정 → 성과달성 유도)를 강화하여 세부연구과제의 성과목표 100%이상의 성과달성 유도
- 개발기술의 실용화,사업화 전담인력 확보를 통한 사업화 지원역량 강화
- 개발기술의 지자체 적용 가능 정책 및 사업 발굴
○ 연구성과의 홍보·활용·확산
- 언론사 홍보, 유관기관 합동세미나 개최, 국내·외 학술대회, 기술기사, 연구성과 홍보회, 정기적 연구성과 홍보물 제작 및 배포 등

* 충청권 국토교통R&D 지역인력양성
○ 전문인력 양성을 위한 교육
- 전문기관 교육프로그램 운영 : 관계기관 및 공무원 대상 국토교통R&D 및 연구개발 성과물 관련 교육 시행
- 교육대상별 맞춤형 교육프로그램 운영 : 충청권 내 교육대상(초등, 중등, 고등, 대학)의 이해정도를 고려한 맞춤형 교육프로그램 시행
- 주민리더 육성을 위한 주민교육프로그램 운영 : 연구개발 기술의 테스트베드 지역을 대상으로 주민교육을 수행하여 주민리더 육성
- 충청권 교육프로그램 운영 : 지역 기업의 애로기술 해소를 위한 기술교육 시행
○ 교육협력 네트워크 기반 구축
- 충청권 국토교통 R&D수요에 대응하여 산업인력을 양성하기 위하여 기 실행한 교육프로그램과 관련된 유관기관의 지속적인 협력 체계 구축
- 국토교통분야 과학기술인력 양성을 위한 정부지원사업과 연계 추진

* 충청권 산·학·연·관 네트워크 구축
○ 충청권 국토교통기술 기술이전/사업화 기반구축
- 개발기술의 확산을 위해 건설교통 관련 유관기관 및 지자체 대상 교육, 홍보활동
- 개발기술의 정책 및 기술제안을 통한 사업화 및 현장적용
○ 충청권 국토교통 R&D 성과물 실용화 및 비즈니스 지원체계 구축
- 지역 건설업체 대상 현장지원 활동으로 문제점 및 기술적 자문역활을 수행하여 지역의 현안 파악 및 해결을 위한 노력
- R&D성과물의 지역단위 적용·확산을 위해 수요자 니즈 및 적용대상의 현황에 대한 미시적인 분석과 사업화 지원을 위한 네트워크 구축

* 하수관의 노후화 원인 및 문제점 분석
- 하수관의 산업부산물 성분 및 노후화 원인 분석
- 국내외 사례조사 등 기존 콘크리트 하수관의 한계점 및 개선방향 도출

O 내구성 및 내화학성이 향상된 무기계 바인더 개발
- 기존 시멘트를 대체할 수 있는 무기계 바인더 개발
- 무기계 바인더 재료의 역학적 특성 및 성능 검토

O 내구성 및 내화학성이 향상된 강성관 제조기술 개발
- 무기계 바인더를 활용한 강성관 배합기술 개발
- 무기계 바인더를 활용한 강성관 성형기술 개발
- 강성관 제품의 공시체 실험 및 성능평가
O 강성관 기초를 고려한 강성관의 설계 및 시공기술 개발
- 다양한 종류의 강성관 기초에 대한 지지력 및 침하량 특성 평가
- 강성관 기초의 파괴기준 정립 및 설계법 정립
- 강성관 설계 안전성의 해석적 검토
- 전체 시공단면에 대한 해석적 검토 및 강성관의 구조적 안전성 검토
- 강성관 소켓 이음부에 대한 안전성/장기 내구성 검토
O 내구성 및 내화학성이 향상된 강성관 상용화 기술 개발
- 현장적용성 향상을 위한 강성관 시공방법 개발 및 시방서 제작
- 강성관 기초의 지지력 평가 및 강성관 기초 설계법
- 강성관 제품의 테스트 베드 적용 및 기술 보완
- 강성관 제품의 경제성시공성 검토
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
5차년도 * 충청권 국토교통R&D 과제관리
* 충청권 국토교통R&D 성과관리
* 충청권 국토교통R&D 지역인력양성
* 충청권 국토교통분야 산·학·연·관 네트워크 구축
* 시작품 제작 및 테스트 베드 적용 평가를 통한 기술 피드백
* 충청권 국토교통R&D 과제관리
○ 충청권 기존과제 및 신규과제 관리
○ 과제 진도관리, 연구팀의 평성, 세부과제 구성, 연구개발비 배정, 세부과제 자체평가 수행
○ 분기별 연구달성 추진로드맵 구축

* 충청권 국토교통R&D 성과관리
○ 충청권 연구성과 홍보 체계 강화(연구성과 / 핵심기술 / 논문 / 특허)
○ 지역특성화 사업 추적조사 및 성과관리
○ 연구성과의 홍보·활용·확산

* 충청권 국토교통R&D 지역인력양성
○ 전문인력 양성을 위한 교육
○ 생애주기별 교육프로그램 개발 및 전문성 강화

* 충청권 국토교통분야 산·학·연·관 네트워크 구축
○ 충청권 국토교통기술 기술이전/사업화 기반구축
○ 충청권 국토교통 R&D 성과물 실용화 및 비즈니스 지원체계 구축

* 강성관 시작품 제작 피드백
○ 강성관 공시체 실험 및 성능평가 (실물 scale)
○ 시공상 문제점 도출 및 재료상 개선책 도출
○ 강성관 접합기술 개발 및 성능시험
○ 강성관 공시체 장기내구성능 평가(실내 및 옥외폭로)
○ 강성관기초 설계입력변수 정량화
- 강성관 관받침 조건에 따라 변하는 k 값 정량화
- 받침각도에 따른 수평토압 영향 계수
- 상재하중 조건에 따른 수직 및 수평토압 특성
○ 강성관의 구조적 안정성 검토
○ 시공방법에 따른 시방서(안) 작성
○ 피드백 되어 기술보완된 강성관 시작품 제작
○ 테스트 베드 시공 및 성능평가
○ 구조적/기능적 결함 등급 판정 기준에 따른 조사 분석 결과 도출 및 기술 보완
○ 테스트 베드 장기모니터링
연구성과 기술적 기대성과 ○ 하수관거는 내화학성과 경제성을 동시에 지닌 제품으로 기존 우수관 시장에서의 경쟁우위를 확고히 다질 뿐만 아니라 그 동안 외면받았던 1조 이상의 오수관 시장에서 새로운 경쟁력을 확보 할 수 있을 것으로 기대
- 하수관에 적용가능한 메카노케미컬 및 산-염기 반응 방식의 알칼리 활성화 반응에 기반한 무기계 바인더를 개발하여 전주, PHC파일 등 다양한 콘크리트 2차제품 생산에 확대 적용이 가능함
- 페로니켈 슬래그 및 건식 바텀애시 등 산업부산물의 활용성 증대

- 콘크리트 구조물의 내화학성을 향상시킬 수 있는 무기계 바인더 재료를 개발함
- 기존 콘크리트 흄관의 내구성 및 내진성을 향상시킨 강성관을 개발함
- 강성관의 설계기준 재정립 및 파괴기준을 제시하여 유지관리 효율성 증대
사회 경제적 파급효과 ○ 하수관의 내구성 및 내화학성 향상으로 노후 관로의 안전성 증대, 기업의 투자 확대, 신규고용 창출, 관련 매출액 증대 기대
- 기술 개선에 따라 연간 1,500억원의 유지관리 비용 절감 및 개발 하수관의 시공으로 노후관로에 따른 포트홀의 위험성 감소
- 신제품 출시로 인한 참여기업의 투자가 매출 확대로 이어지고 신규 인력이 창출되고 영업이익이 증대되는 효과를 기대
- 경제적 파급효과는 국내외 시장전망에 따른 단계적 사업계획과 같이 2022년 기준 신규고용창출 14명, 30억의 추가적인 매출증대 효과를 기대

- 강성관의 파손저감, 장기내구성 및 공용성 증가에 기여하며, 이를 통해 관망의 효율성을 향상시킬 수 있을 것임
- 그동안 상대적으로 적은 관심과 열악한 환경에서의 시공 등에 의한 관 파손을 원천적으로 관리할 수 있는 수준으로 시설물 관리수준을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 사회적 비용을 최소할 수 있을 것으로 기대
- 하수관의 내구성 및 내화학성 향상으로 연간 1500억원의 유지관리 비용을 절감함
- 지역 하수관 관련 중소기업의 매출을 증대시켜 지역사회 일자리 창출에 기여함
활용방안 □ 하구관거제조기술(기존 3세부) TB운영 및 실용화·사업화 지원
○ 3,4차년도 연구성과를 기반으로 한 5차년도 TB설치운영과정에서 성과활용방안을 세부적으로 제시하고, 도출된 연구결과를 활용하여 기술이전기업 후보군 확보 및 지자체 사업 연계가능성을 검토하여 연구성과 실용화·사업화를 지원
- 특히, 기 수행과제의 모니터링을 통해 도출된 TB운영과정 문제점(인허가 등)에 대한 교육을 통해 TB운영과정의 장애물을 사전에 제거
- LH, 지자체 등 대규모 택지 개발시 내구성이 향상된 우수관으로 기존 흄관을 대체하는 제품으로 보급 확대를 위한 홍보 지원
○ 해안 매립지 등 염분피해가 우려되는 지역의 하수관으로 활용 확대
○ 대구경 오수관 및 폐수관으로 사용되는 연성관을 대체하는 제품으로 보급

□ 신규과제 연구수행 체계 지원
○ 4차년도 특성화주제발굴 및 기술수요조사를 통해 2017년에 진행될 신규과제를 대상으로 연구수행 초기단계에서 성과도출방안, 진도관리, 행정지원 등 맞춤형 수행체계 구축 지원
○ 연구과제별 지역전문가 및 기관을 연계하여 지역현안 문제점을 도출하고 현안을 해결할 수 있는 기술범위 및 연구내용에 대한 지식네트워크를 지원

- 본 과제는 “실용화 과제”로 최종성과물을 생산, 판매하는 기업과 이를 구입하여 설계 및 시공하는 기업이 연구주체로 참여하고 있어, 향후 기술개발이 완료되면 기술실시계약등을 통한 제품의 상용화가 이루지게 됨.
- 학술적으로는 상대적으로 작은 관심 분야인 강성관 기초시설에 대한 체계적인 연구를 통해 강성관 및 기초시설의 상호의존적인 관계를 규명하고, 또한, 구조물과 지반의 상호작용을 좀도 세밀하게 연구하여 시설물의 설계 및 관리에 적극적으로 활용 가능한 연구결과 도출이 가능
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 국토교통 R&D 지역거점센터 역량강화 기술사업화 지원 강성관 페로니켈슬래그
영문 R&D on Land and Traffic Regional base center capacity Technology commercialization Concrete Pipe Ferro-Nickel Slag
최종보고서
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