| 연구개발개요 |
[연구개발 추진배경]- 철근콘크리트 구조의 인력 의존적이고 무겁고 부식되기 쉬운 특성으로 시공, 유지관리, 설계 등 건설 산업 주요 과정에서 철근콘크리트 적용에 따른 한계점이 드러나고 있는 실정임※ 국내 건설 산업은 현재 성장한계에 직면에 있으며, 철근콘크리트 구조의 고중량, 인력작업 및 현장시공 필요 등의 특성으로 진정한 건설자동화 구현에 어려움이 존재함에 따라, 재료의 고강도·경량화, 로봇 등으로도 시공이 가능할 정도의 취급용이성 확보 등이 필요함※ 철근콘크리트 구조물의 부식 등 열화로 인하여 막대한 유지보수 비용과 안전사고 발생 위험이 증가함에 따라 첨단기술 도입에 의한 선제적 유지관리 실현을 위하여 노력하고 있으나, 이는 근본적인 대책이 될 수 없음※ 현재 설계 기준은 재료 강도의 90% 가까이 활용 가능하며, 강도 중심으로 성능이 세분화되어 있으나, 재료 강도 이외의 내구성 등 다양한 요구조건을 만족하지 못하고 있음 - 국내 건설 산업의 미래를 위하여 건설 산업의 낮은 생산성 향상을 위한 건설 산업의 혁신이 필요하며, 건설 산업 혁신의 상당부분은 성능·기능이 향상된 건설재료에 의하여 달성 가능함[연구개발 추진 목적]- `나노기술을 활용한 다기능·경량 하이퍼 콘크리트` 기술은 세계 최고 수준의 첨단 나노기술을 접목하여 가벼우면서 강도가 높은, 열화 원인을 근본적으로 차단하는 기존 콘크리트 성능을 획기적으로 뛰어넘는 콘크리트 개발 기술[기술개발의 필요성]- 과거부터 현재까지 새로운 구조재료 개발에 따라 건설산업과 사회의 모습이 변화하고 발전되었음 ※ 건설재료, 특히 구조물의 뼈대를 형성하는 구조재료가 개발되고, 새로운 구조재료를 적용한 구조물의 해석 기술, 구조설계 기술, 시공 기술 등이 순차적으로 개발됨에 따라 구조물의 형상이 변화하고, 구조물이 고층화·대형화되었으며, 이에 따라, 도시, 산업, 생활 등 사회의 모습이 변화하고 발전하였음.- 구조재료의 개발에 따른 해석·설계 및 시공 기술 개발로 구조물의 초고층화·대형화가 실현된 반면에, 지속적으로 사회적 및 환경적 문제를 야기하였으며, 이는 건설재료에 의하여 해결이 가능함.※ 철근콘크리트 구조물 건설에 따라 주변 환경 영향에 따른 구조물의 수명 단축 및 이로 인한 폐기물 발생, 건설 전과정에서의 자원사용, 오염물질 배출 등으로 인한 환경부하 등의 문제가 지속적으로 제기되고 있음.※ 해석, 설계, 시공 등으로 해결이 어려움에 따라 재료적 측면에서의 해결방안 제시가 필요함- 글로벌 건설산업의 미래를 위하여 건설산업의 낮은 생산성 향상을 위한 건설산업의 혁신 필요성이 대두되었으며, 건설산업 혁신의 상당부분은 성능·기능이 향상된 건설재료에 의하여 달성 가능함※ World Economic Forum(WEF)에서는 건설산업의 미래를 위하여 건설산업의 낮은 생산성 향상을 위한 건설산업 변화의 필요성과 이를 위한 관련 주체의 변화 방향을 제시하고, 건설산업 혁신을 위하여 새로운 소재 활용 및 새로운 기능이 부여된 첨단 건설재료의 필요성을 제시함[정부지원 필요성]- 본 과제는 고강도 경량 고내구 나노 콘크리트에 대한 원천기술 확보를 통한 해외기술 의존도 해소 및 세계 최고수준 기술 확보를 위한 초석 마련을 위한 개발과제임.- 고강도 경량 고내구 나노콘크리트 기술은 건설 분야에서 모든 시설물에 적용될 수 있으나, 교량, 터널 등과 같은 고도의 건설 생산성 확보를 통한 공기 단축과 함께 안전성이 필요한 주요 사회기반 시설물에 적용함으로써 구조물의 사용성 향상 및 유지관리 비용 감소 등을 통해 국가예산을 감축할 수 있어 공공성 측면에서 접근이 필요함.- 나노융합 건설기술 분야 전문 인력, 기술 수준, 연구 인프라 등의 미흡으로 향후 건설 기술의 해외 의존도 증대가 불가피할 것으로 판단됨.- 정부차원의 집중적인 연구개발 투자로 다른 분야 또는 기술보다 단기간에 세계적인 원천기술(World best technology) 확보가 가능한 분야로 건설 산업의 새로운 성장 동력원이 될 수 있음.
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