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과제기본정보

고강도 폴리머 콘크리트 파일 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 02CCTI-C040532-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 고강도 폴리머 콘크리트 파일 개발
주관연구기관 강원대학교
총괄연구 책임자 성명 연규석
소속 강원대학교 직위 교수
기관 대표번호 033-250-6236 FAX 033-570-6898
총 연구기간 2002-12-06 ~ 2004-12-05
당해연도 연구기간 2002-12-06 ~ 2003-12-05

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 200,000,000 7,000,000 63,000,000 70,000,000 270,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 (1) 현재 기초용 파일로서는 강관 파일, 쉬트 파일(Z형, U형), H형강 파일, 프리텐션 고강도 콘크리트 파일(PHC), 프리텐션 원심력 콘크리트 파일(PC) 및 현장타설식 콘크리리는 파일 등이 이용되고 있다.
(2) 각자 파일들은 경제적, 실용적인 면에서 서로 다른 우점을 지니고있으나, 역시 그에 따른 단점이 존재한다. 특히 해수를 접하는 열악한 환경에 사용할 경우 상술한 파일들은 모두 약점을 드러내고 있어, 이러한 단점을 모두 극복할수 있는 고성능 파일의 개발이 절실히 필요하게 느껴지는 실정이다.
(6) 세계적인 연구개발추세로 볼 때 기존 파일 재료의 장단점을 효과적으로 보완한 복합재료의 파일이 미래 파일의 주종을 이룰 것이라 판단되지만 이에 대한 체계적인 기술개발을 추진하는 연구기관이나 산업체는 찾아보기 힘든 실정이며, 특히 본 연구에서 개발코저 하는 고강도 폴리머 콘크리트 파일에 대한 연구결과는 전혀 이루어지지 않고 있는 실정이다
(7) 하여 본 연구에서는 해양이나 지하구조물과 같은 열악한 환경조건하에서 우수한 내구성이 입증된 FRP 복합재료를 사용한 파일에 대하여 연구를 진행하며, 강도가 높고 내식성능이 뛰어난 고성능 폴리머 콘크리트 파일을 개발하려 한다.
최종목표 (1) 고강도 폴리머 콘크리트 개발
(2) 폴리머 콘크리트 파일 개발
(3) 개발된 파일의 규격화 및 경제성 분석
(4) 산업재산권 확보 및 이전
연구내용 및 범위 (1) 고강도 폴리머 콘크리트 개발

1) 압축강도 1200kgf/cm2, 휨강도 300kgf/cm2정도를 갖는 고강도 폴리머 콘크리트를 개발함
2) 작업성이 우수한 폴리머 콘크리트를 개발함
3) 내약품성, 특히 내염성과 내산성이 우수한 폴리머 콘크리트를 개발함
4) 염해 및 동결융해에 대한 저항성이 뛰어난 폴리머 콘크리트를 개발함
5) 섬유보강 고강도 폴리머 콘크리트 제조방법을 개발함

(2) 폴리머 콘크리트 파일 개발
1) 해안 매립지 등 시멘트 콘크리트의 내구성 확보가 어려운 현장에 최적임
2) 운반 및 작업공정의 간소화를 통해 제품생산 및 시공의 생력화에 기여할 수 있음
3) 공장에서의 생산시간이 짧으므로 작업공간의 최소화가 가능함
4) 폴리머 콘크리트 파일은 재료의 특성상 품질관리가 용이하고 경량화가 가능함
5) 섬유류 등으로 보강할 경우 높은 항타력을 얻을 수 있어 제품의 손상을 최소화시킬 수 있음

(3) 개발된 파일의 규격화 및 경제성 분석
1) 기존 제품에 대한 KS 규정에 준하여 개발된 파일에 대한 별도의 규격을 제정함
2) 아울러 개발된 파일에 대한 현장 시공방법에 대한 지침을 제정함
3) 개발된 제품에 대한 제조원가, 판매단가 등을 산출하여 경제성을 분석 평가함

(4) 산업재산권 확보 및 이전
1) 연구과정에서 얻어진 핵심기술에 대한 노하우를 특허 신청 등을 통해 산업재산권을 확보토록 함
2) 취득된 산업재산권을 참여기업체에 이전하여 기술의 실용화 및 산업화를 도모함
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 (1) 파일생산 및 이용실태 조사분석
(2) 적정소재개발 및 성질 구명
(3) 폴리머 콘크리트 파일소재의 보강방법 연구 및 파일제작에의 적용
(4) 설계요소 결정, 구조시험 및 해석에 의한 예비단면 결정
(5) 형틀설계 제작 및 축소시험체 제작
(6) 투입기 및 파일 연결이음장치 개발(추가) 		1. 파일생산 및 이용실태 조사 분석
(1) 국내외 관련 기술자료 입수 및 검토
(2) 기존 파일 실태분석
(3) 설치현황 및 설치공법 조사
(4) 파일 제조공장 및 설치현장 답사
2. 적정소재개발 및 성질 구명
(1) 국내외 관련 기술자료 입수 및 검토
(2) 관련 소재의 기술자료 검토
(3) 재료선정 및 최적 배합비 결정
(4) 적정소재(저수축형, 저점도, 고강도 내식성, 내구성 폴리머 콘크리트) 개발
(5) 소재의 물리/역학적 성질 구명
3. 폴리머 콘크리트 파일소재의 보강방법 연구 및 파일 제작에의 적용
(1) 국내외 관련 기술자료 입수 및 검토
(2) 표면부 중심부 보강재 선정
(3) GFRP에 의한 표면 보강 방법 연구
(4) 길이방향 주철근 및 나선철근에 의한 횡방향 철근 보강방법
4. 설계요소 결정, 구조시험 및 해석에 의한 예비 단면결정
(1) GFRP표면보강된 폴리머 콘크리트 샌드위치 부재 구조특성 구명
(2) 철근보강 폴리머 콘크리트의 구조특성 및 설계 매개변수 도출
(3) 호칭별 예비단면설계
5. 형틀설계 제작 및 축소시험체 제작
(1) 탈형과 조립이 용이한 축소형(Φ400) 몰드 제작
(2) 치수 안정성이 좋고 외면이 매끈한 축소 시작품 제작
6. 투입기 및 파일 연결이음 장치 개발 (추가)
(1) 파일 이음이 용이하고 몸체 휨강도를 상회하는 접합방식
(2) 폴리머 콘크리트 투입 및 세척이 용이한 투입기
연구성과 기술적 기대성과 - 폴리머 복합 신소재 제조에 대한 신기술 확보가 가능함
- 대형 폴리머 콘크리트 제품 생산기술 확보가 가능함
-폴리머 콘크리트 파일 제조에 대한 기술 확보가 가능함
-폴리머 콘크리트용 파일 제조 플랜트 건설기술 확보가 가능함
사회 경제적 파급효과 - 국외로부터의 기술도입이 불필요함으로 비싼 로열티의 지불이 불필요함
-폴리머 콘크리트를 이용한 파일을 기업의 주력상품으로 육성이 가능함
- 소요재료가 국내에서 전량 구입이 가능하므로 내수산업 활성화에 기여함
- 제품 제조기술의 해외 이전을 통해 외화획득이 가능함
활용방안 (1) 개발기술의 산업체 이전을 통해 산업화, 실용화가 가능토록 함
(2) 연약지반은 주로 해안지역이므로 이 지역에서 대형 구조물을 건설할 경우 적용토록 함
(3) 개발된 기술은 각종 폴리머 콘크리트제품 개발의 기초자료로서 확대 활용토록 함
(4) 연구 시작품은 각종 전시회 등의 참가를 통해 홍보용으로도 활용할 계획임
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 폴리머 콘크리트 파일 내약품성 내구성 경화수축 작업성
영문 Polymer Concrete Pile Resistance to Chemical attack Durability Setting shrainkage Wakability
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 0123_고강도 폴리머 콘크리트 파일 개발.pdf   다운로드

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