| 2차년도 |
○ 비접촉식 절대응력 측정에 적합한 스마트 콘크리트용 최적시멘트 선정 - 비접촉 절대응력 측정용 콘크리트에 첨가될 최적 시멘트 조성 및 미분말을 선정하기 위하여, 분광학적으로 다른 물질과 명확히 구별되는 고분광 물질에 대한 기술 조사를 수행 - 분광검출율을 최대화 할 수 있는 시멘트를 결정하기 위하여, 광물조성이 다른 1~5종 시멘트 및 특수 시멘트에 대한 재료 시험을 수행하여 화학 조성을 규명하고, 이를 이용한 모르터 시편을 제작하여 분광검출율을 측정함○ 응력측정이 가능한 스마트 시멘트 개발 - 압분광 효과 규명을 위한 시스템 구성 - 고분광 물질이 포함된 압분광 효과 규명을 위한 시멘트 모르터 시편 제작
|
○ 고분광 물질관련 문헌연구 수행 - 분광학적으로 다른 물질과 구별되는 고분광 물질에 대한 기술 조사를 수행 - 시멘트의 화학적 조성에 대한 기술 조사○ 압분광 물질 관련 문헌연구 수행 - 시멘트/콘크리트 첨가제로 사용가능한 압분광 효과를 갖는 물질에 대한 기술 조사 및 관련 문헌연구 수행○ 스마트 콘크리트용 최적시멘트(이하 스마트 시멘트) 선정 - 일반 시멘트 및 특수 시멘트의 수화반응 전/후의 화학적 조성을 규명하기 위한 모르터 시험 시편 제작 - 시멘트 조성비를 수정하여 (고분광 물질을 첨가하거나, 기존 시멘트 비율을 수정하여) 재료 시험용 모르터 시편 제작 - 재료시험 (Scanning Electron Microscope, X-ray Diffraction Spectroscopy, Raman spectroscopy 등)을 수행하여, 시험 시편의 화학적 조성 규명○ 스마트 시멘트 검증 - 최적화된 화학 조성비로 만들어진 스마트 시멘트의 모르터 시편을 제작하고, 분광검출율을 측정함 - 스마트 시멘트 모르터 시편의 역학적 성능 검토 ○ 시멘트 압분광 효과 규명 - 압분광 효과 규명 실험을 위한 고해상도 압분광시스템 구축 - 고분광 물질이 포함된 시멘트 모르터의 응력시험을 위한 압분광 시험 시편 제작
|
| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 압분광 효과를 갖는 센싱 물질이 포함된 콘크리트를 이용한 응력 측정기술은 전세계적으로 독보적인 기술이므로, 지적재산권을 확보함으로써 세계 최초의 원천 기술 개발 가능○ 절대응력 측정의 난제를 해결하여 세계적인 연구성과 도출 ⇒ 최고 저명한 국제학술지에 논문발표○ 압분광 효과에 민감하게 반응하는 콘크리트 재료 개발과 함께 분광기의 분해능을 개선하여 정밀도를 개선하기 위한 하드웨어 분야의 발전 촉진 ○ 재료, 광학, 건설, 기계 등 융합학문 발전의 벤치마킹 모델
|
| 사회 경제적 파급효과 |
가. 경제적 효과 ○ 콘크리트는 강재와 함께 토목/건축 구조물의 대표적인 재료이며, 큰 하중을 담당하는 주요 부재로 사용되므로 응력 모니터링이 필수적임. 본 연구에서 개발될 스마트 콘크리트는 건전도 평가를 위해서 별도의 센서 설치, 전선 매립, 전원 공급 등이 요구되지 않으므로, 한해 47,725백만원 (2012년 기준)에 이르는 시설물 정밀안전진단 비용을 현저히 낮출 수 있을 것으로 기대됨 ○ 절대응력 자기진단형 스마트 콘크리트의 경제성을 확보할 경우, 막대한 건설 시장 개척 가능 ○ 콘크리트 건설재료와 함께 분광기에 대한 장비 분야의 발전 나. 사회적 효과 ○ 토목 구조물 유지관리 기술의 발전을 통한 구조물 안전성 확보 및 인명피해 예방 ○ 안전하고 지능적인 구조물 건설을 통한 신성장 동력 마련 ○ 전문엔지니어의 부족, 인구 노령화 등을 극복 가능한 미래형 건설 재료 산업 육성
|
| 활용방안 |
가. 미래 원천기술 확보 ○ 전 세계적으로 압분광 효과를 갖는 센싱 물질이 포함된 콘크리트에 대한 비접촉식 절대응력 측정기술은 보고된 사례가 없음. 따라서, 본 연구를 통하여 비접촉식 콘크리트 절대응력 측정기술의 원천기술을 확보하고, 해당 시장을 선점할 수 있을 것으로 판단됨나. 실용화, 제품화 방안 ○ 지적재산권 확보 - 비접촉식 응력 측정이 가능한 스마트 콘크리트의 첨가제 종류 및 배합 비율에 대한 특허 출원/등록 - 압분광 효과를 이용한 콘크리트 절대응력 측정 기법 및 장비에 대한 지적재산권 확보 ○ 기술사업화 과제 추진 - 신설되는 토목/건축 구조물에 시범적용하고, 지속적인 응력 측정을 수행하여 적용성을 검증 - 계측 장비 및 분석프로그램 패키징 등 사업화 추진 - 기술 이전 및 실시 계약 체결 ○ 건설 신기술 지정 - 개발된 스마트 콘크리트를 이용한 시험시공 및 현장 검증 - 개발된 절대응력 자기진단 스마트 콘크리트에 대한 경제성 분석 - 건설 신기술 지정 신청 다. 수요처 ○ 교량, 댐, 발전시설 등 신설 콘크리트 구조물 : : 신설구조물의 경우에는 절대응력 모니터링 가능 ○ 보수보강이 필요한 콘크리트 구조물 : 보수보강 시에는 추가하중에 의한 응력 모니터링 ○ 지속적인 유지관리가 필요한 중요 구조 부재에 1차적으로 적용하고, 경제성에 대한 상세 분석 이후, 일반 콘크리트 구조물에 확대 적용 ○ 특수 콘크리트, 일반 콘크리트 등 콘크리트를 사용하는 국내외 건설사에서 활용 ⇒ 大 시장 라. 신산업 창출 ○ 새로운 미래 첨단 건설 재료 : 자가감지(Self-sensing)가 가능한 스마트 콘크리트 신산업 육성 ○ 분광기술을 건설/유지관리 분야에 적용하는 첨단 계측산업 육성
|
이 누리집은 대한민국 공식 전자정부 누리집입니다.
