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과제기본정보

무기계 건설폐기물 재자원화 기술을 이용한 환경 배려형 시멘트 제조 원천기술 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 18CTAP-C129766-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 친환경 재생건설재료 적용분야 건설업
2순위 None | None | None 실용화대상여부 비실용화
3순위 None | None | None 과제유형 기초
과제명 무기계 건설폐기물 재자원화 기술을 이용한 환경 배려형 시멘트 제조 원천기술 개발
주관연구기관 한양대학교 에리카산학협력단
총괄연구 책임자 성명 태성호
소속 한양대학교안산캠퍼스 직위 교수
기관 대표번호 02-2220-0114 FAX 031-436-8146
총 연구기간 2017-04-01 ~ 2018-12-31
당해연도 연구기간 2018-01-01 ~ 2018-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 220,000,000 0 0 0 220,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 연구는 “무기계 건설폐기물(타일, 유리, 벽돌, ALC, 석고보드, 콘크리트 미분말 등 CaO 및 SiO2를 다량 포함한 무기계 건설폐기물)의 재자원화 기술”을 이용한 1종 보통 포틀랜드 시멘트의 품질기준(KS L 5201)을 만족하는 “환경 배려형 시멘트 제조 원천기술 개발”을 목적으로 함.
본 연구는 건설폐기물의 화학성분이 시멘트의 화학성분과 유사한 것에 착안하여, 건설폐기물의 화학적 특성을 토대로 고부가가치형 재자원화기술의 개발이라는 공학적 접근과 함께 공정개발의 측면에서, 환경 배려형 시멘트를 제조를 위해 환경부하 저감형 프로세스로 최적화 하는 친환경 제품 설계(EfD, Environmantal for Design)를 고려한 측면에서 크게 차별화 됨.
이를 위해 본 연구는 무기계 건설폐기물 분류 및 성분분석 DB 구축을 통해 고품질 시멘트의 생산을 지원하는 「무기계 건설폐기물 재자원화 원천기술 [RT]」, 무기계 건설폐기물의 배합 및 재생프로세스의 최적화 연구를 토대로 한 「환경 배려형 시멘트 제조 원천기술 [MT]」, 환경 배려형 시멘트 개발에 따른 환경부하 저감효과 분석 및 품질관리 지침개발을 수행하는「I환경 배려형 시멘트 환경성 평가/관리 기술 [AT]」으로 구성됨.
최종목표 본 연구는 “무기계 건설폐기물(타일, 유리, 벽돌, ALC, 석고보드, 콘크리트 미분말 등 CaO 및 SiO2를 다량 포함한 무기계 건설폐기물)의 재자원화 기술”을 이용한 1종 보통 포틀랜드 시멘트의 품질기준(KS L 5201)을 만족하는 “환경 배려형 시멘트 제조 원천기술 개발”을 목적으로 함.
연구개발 성과물은 다음과 같음

[1] 무기계 건설폐기물의 화학적 특성 재자원화 DB
[2] 환경 배려형 시멘트 배합설계 및 제조 원천기술
[3] 환경 배려형 시멘트 품질 관리지침
연구내용 및 범위 본 연구의 내용은 무기계 건설폐기물 분류 및 성분분석 DB 구축을 통해 고품질 시멘트의 생산을 지원하는 「무기계 건설폐기물 재자원화 원천기술 [RT]」, 무기계 건설폐기물의 배합 및 재생프로세스의 최적화 연구를 토대로 한 「환경 배려형 시멘트 제조 원천기술 [MT]」, 환경 배려형 시멘트 개발에 따른 환경부하 저감효과 분석 및 품질관리 지침개발을 수행하는「I환경 배려형 시멘트 환경성 평가/관리 기술 [AT]」으로 구성됨.

본 연구과제는 최종 목표인 “무기계 건설폐기물 재자원화 기술을 이용한 환경 배려형 시멘트 제조 원천기술 개발”을 달성하기 위해 하기과 같이 연차별 연구개발 목표를 “1차년도 : 무기계 건설폐기물의 재자원화 기술 및 환경 배려형 시멘트 기술 정립 및 증명”, “2차년도 : 무기계 건설폐기물의 재자원화 기술 및 환경 배려형 시멘트 기술 개발 및 성능평가”로 수립하고 최종성과물인 “[1] 무기계 건설폐기물의 화학적 특성 재자원화 DB”, “[2] 환경 배려형 시멘트 배합설계 및 제조 원천기술”, “[3] 환경 배려형 시멘트 품질 관리지침“에 따라 주요 연구내용을 구성함

1. 무기계 건설폐기물 재자원화 원천기술 [RT]
무기계 건설폐기물 별 화학적 특성 분석 및 재자원화 DB 구축과 국내 무기계 건설폐기물 발생량 예측 기술 개발 연구
① 무기계 건설폐기물 분류체계 구축
② 무기계 건설폐기물의 화학적 특성 재자원화 DB 구축
③ 무기계 건설폐기물 추정 프로세스 제시

2. 환경 배려형 시멘트 제조 원천기술 [MT]
무기계 건설폐기물 재자원화 DB를 이용한 최적의 환경 배려형 시멘트 배합/제조 원천기술 개발과 성능평가 연구
① 건설폐기물 수화성 회복을 위한 최적 재생프로세스 제시
② 환경 배려형 시멘트 최적 원료 배합 공정 구축
③ 환경 배려형 시멘트의 압축강도 발현 및 내구성능 검증

3. 환경 배려형 시멘트 환경성 평가/관리 기술 [AT]
무기계 건설폐기물 및 환경 배려형 시멘트의 환경성능 분석을 통한 환경 배려형 시멘트의 환경성능 평가 및 품질 관리 지침 개발 연구
① 환경 배려형 시멘트의 환경부하 배출 원단위 DB 구축
② 환경 배려형 시멘트의 환경성능 평가
③ 환경 배려형 시멘트의 품질 관리 지침 작성


본 연구개발 과제 연구내용 범위는 환경 배려형 시멘트 개발을 위한 무기계 건설폐기물의 재자원화 기술에 관한 기초원천 기술개발 연구로서 시멘트 관련 재료가 사회 간접자본 및 도시의 근간을 이루는 재료임을 감안하여 개발대상을 1종 보통 포틀랜드 시멘트를 우선적으로 접근합.
향후 다른 Type의 시멘트도 동일한 기술적 방법을 통해 확대·발전될 수 있음.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 무기계 건설폐기물의 재자원화 기술 및 환경 배려형 시멘트 기술 정립 및 증명 1. 무기계 건설폐기물 재자원화 원천기술 [RT]
무기계 건설폐기물 별 화학적 특성 분석 및 재자원화 DB 구축과 국내 무기계 건설폐기물 발생량 예측 기술 개발 연구
① 재자원화 기술관련 선행연구 사례 조사
② 무기계 건설 폐기물 분류체계 구축

2. 환경 배려형 시멘트 제조 원천기술 [MT]
무기계 건설폐기물 재자원화 DB를 이용한 최적의 환경 배려형 시멘트 배합/제조 원천기술 개발과 성능평가 연구
① 무기계건설폐기물 수화성 회복을 위한 최적 재생 프로세스 제시
② 각 소성온도에서의 내부 구성화합물의 분해 특성 분석
③ 환경 배려형 시멘트의 물리적 화학적 성능 평가

3. 환경 배려형 시멘트 환경성 평가/관리 기술 [AT]
무기계 건설폐기물 및 환경 배려형 시멘트의 환경성능 분석을 통한 환경 배려형 시멘트의 환경성능 평가 및 품질 관리 지침 개발 연구
① 건설재료 분야 국제표준 환경성평가 방법론(ISO 21930 및 EN 15804) 분석
② 환경 배려형 시멘트 원료물질의 환경부하 배출 원단위 DB 구축
연구성과 기술적 기대성과 녹색 재활용 건설재료 산업을 위한 건설폐기물의 화학적 성질을 고려한 시멘트 제반 성능과 친환경성을 목표로 하는 최적의 재생프로세스의 개발
환경 배려형 시멘트를 사용한 성능기반형 배합설계 및 제조기술을 개발하여 레미콘산업, 콘크리트 2차 제품 제조업체에 보급함으로서 환경 배려형 시멘트의 광범위한 적용 가능
환경 배려형 친환경 재생시멘트의 생산으로 관련 업계의 국제적 기술집약적 주력상품 효과
사회 경제적 파급효과 건설재료 원자재 파동에 대비한 대체재료 개발 및 건설재료 생산단계, 폐기단계, 재활용 단계에서의 건설재료 Level의 전과정 환경부하 발생을 최소화 하는 기술 개발
자원 소비형 사회(대량생산-대량소비-대량폐기)에서 자원순환형 건축으로의 변화과정에서 본 연구를 통해 향후 국내 건축물 중 17.45%를 차지하는 해체대상물에서 발생할 심각한 건설폐기물 발생량을 저감시키고 아울러 자원의 절약과 국가경제에도 기여하는 시스템 구축
활용방안 건축물에서 온실가스 발생 주요자재를 재활용 건설재료로 활용함으로써 건설 산업부문의 온실가스 배출량 저감 유도와 함께 환경부 및 국토부가 5년마다 개정하고 있는 “생태환경보전 및 자원순화성 강화 인프라구축울 위한 건설폐기물 재활용 기본계획”내의 재활용 건설 재료적용에 따른 효율적인 인센티브 제도 제정을 위한 발판 제공
재활용 건설재료 사용에 따른 에너지 소비량 저감과 환경오염물질의 배출저감
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 무기계 건설폐기물 재자원화 환경 배려형 시멘트 품질관리
영문 Inorganic Construction Waste Recycling Technology Environmental Friendly Cement Quality Control
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