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과제기본정보

자기치유형 친환경 콘크리트 기술 개발 2단계3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 22SCIP-C158976-03
국가과학표준분류 1순위 원자력 | None | None 적용분야 건설업
2순위 원자력 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 원자력 | 핵자료 기술 | None 과제유형 개발
과제명 자기치유형 친환경 콘크리트 기술 개발 2단계
주관연구기관 성균관대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 이광명
소속 성균관대학교산학협력단 직위 교수
기관 대표번호 031-290-5546 FAX 031-290-7610
총 연구기간 2020-07-06 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
3차년도 2,904,000,000 40,660,000 270,340,000 311,000,000 3,215,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 □ “자기치유형 친환경 콘크리트 기술”은 구조물 스스로 균열을 치유하여 구조물의 위험 및 열화 인자에 대응할 수 있는 스마트 콘크리트 제조 기술로써, 급변하는 건설재료 시장에서 새로운 개념의 미래형 건설재료에 대한 국내 핵심기술을 확보하고 국제적 니즈에 대응하기 위한 기술임.
□ 자기치유 콘크리트 기술은 1990년대에 그 개념이 정립되었으며, 2000년대 이후 미국, 유럽, 일본 등의 선진국을 중심으로 활발히 연구가 진행됨.
□ 국내의 경우 2004년 이후 그 개념이 도입되어 자기치유 소재에 대한 기초 연구가 수행되었으며, 2015년부터 건설교통부의 건설기술연구사업으로「자기치유형 친환경 콘크리트 기술 개발」 연구개발과제가 수행됨.
□ 본 연구개발과제인 “자기치유형 친환경 콘크리트 기술 개발 2단계”는 지속가능한 콘크리트 구조물의 장수명화 및 유지관리 비용 최소화를 위해 균열폭 0.3mm 이상 치유 가능한 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발을 최종 목표로 하였음.
최종목표 지속가능한 콘크리트 구조물의 장수명화 및 유지관리 비용 최소화를 위한 균열폭 0.3mm이상 치유 가능한 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발

□ 세부목표
- 유·무기계 재료 활용 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발
- 박테리아 활용 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발
- 캡슐 활용 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발
- 하이브리드형 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발

□ 연구개발의 최종성과물
- 유·무기계 재료 활용 자기치유 콘크리트 제품
- 박테리아 활용 자기치유 콘크리트 제품
- 캡슐 활용 자기치유 콘크리트 제품
- 하이브리드형 자기치유 콘크리트 제품
- 자기치유 콘크리트 성능 평가 제규격
- 자기치유 콘크리트 제품 성능 규격 및 경제성 분석 보고서
- 자기치유 콘크리트 제품 활용 지침 및 가이드(안)
연구내용 및 범위 □ 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발
- 무기계 혼합재 활용 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발
- 스마트 폴리머 활용 급속 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발
- 유·무기계 혼화재 활용 자기치유 구체방수제 및 표면 보수재 개발
- 고성능 섬유보강 자기치유 시멘트 복합재료 및 실용화 기술 개발
- 이중층수산화물(LDH) 기반 자기치유 콘크리트의 염해저항성 향상 기술 개발
- 박테리아 활용 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발
- 호염 박테리아 슬라임 기반 콘크리트 내염해 생태 코팅재 개발
- 고상캡슐 활용 자기치유 콘크리트 실용화 기술 개발
- 마이크로 캡슐 활용 콘크리트 보호 자기치유 코팅재 실용화 기술 개발
- 마이크로 캡슐 활용 자기치유 표면보수재 및 시공시스템 개발
□ 자기치유 콘크리트 실용화 기반 마련 및 실증 시험
- 자기치유 콘크리트 성능평가 및 Test-bed 구축
- 확산시험을 이용한 자기치유 콘크리트의 성능 평가 기술 개발
- 토모그라피를 이용한 자기치유 콘크리트의 성능 평가 기술 개발
- 치유성능 평가를 위한 균열 모니터링 자동화 시스템 개발
- 자기치유 레미콘 배합 개발 및 제조 공정 표준화
- 저수축 자기치유 콘크리트 개발 및 현장적용
- 자기치유 PC 배합 개발 및 제조 공정 표준화
- 도로시설물의 자기치유 콘크리트 현장적용 및 모니터링
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 자기 치유 성능 향상 기술, 제조 공정 최적화 및 치유 소재 시작품 제조를 통한 치유 소재의 실용화 기술 개발 1단계 연구성과인 유·무기 혼합재, 박테리아, 고상 및 마이크로 캡슐을 기반으로 신규기술인 자기치유형 섬유보강 시멘트 복합체, 염화물고정용 이중층수산화물(LDH), 슬라임 형성 호염 박테리아의 제조기술을 확보하고자 함.
1차년도의 연구개발성과로 유·무기 혼합재, 스마트 폴리머, 생체광물형성 박테리아, 고상 및 마이크로캡슐을 사용한 실험실 수준의 시작품을 제작할 예정임.
연구성과 기술적 기대성과 자기치유 콘크리트와 관련한 응용 기술 및 생산 기술 국산화로 해외기술 의존도 해소 및 해외 건설시장 수주 경쟁력 강화가 가능함. 현재 국내의 자기치유 콘크리트 기술의 성숙도 및 수준은 추격위치이지만, ‘자기치유형 친환경 콘크리트 기술 개발 2단계’를 통해 세계 최고 수준의 선도적 위치로 향상될 수 있음. 또한, 미래 건설시장을 수도할 수 있는 자기치유 콘크리트 핵심원천기술 및 실용화기술 선점으로 첨단 기술보유국으로 국제적 인지도 제고가 가능하며, 자기치유 성능평가 방법 및 성능 기준 표준화를 통해 국내·외 자기치유 건설자재 시장 선도가 가능함.
자기치유 콘크리트 개발을 통한 콘크리트 구조물의 혁신적 내구성능 향상 기술의 확보를 통해 유지보수가 어려운 초장대 해상교량, 해저터널, 방사능폐기물, 해상풍력발전소 콘크리트 구조물 등 사회기반 시설물의 유지관리 비용의 절감이 가능함.
사회 경제적 파급효과 축적된 국가 기반시설 및 대형 구조물의 향후 지속적으로 증가하는 사회 인프라 유지비용의 획기적 절감효과를 기대할 수 있음. 현재 대한민국은 선진국 진입으로 사회 기반시설에 대한 유지관리 비용의 증가가 예상되며, 자기치유 콘크리트를 도입하여 기존 시설물의 사용기간 연장 및 유지비용의 절감이 가능함.
또한, 국내의 자기치유 콘크리트 기술로 인하여 건설 신소재 개발기술 확보를 통해 전문성이 필요한 자기치유 관련 전문인력 양성 및 취업증대 효과가 가능하며, 국내 콘크리트 재료관련 기업의 해외시장 진출이 용이함.
활용방안 자기치유 콘크리트는 지하시설물, 수리구조물, 원전구조물 등 유지보수가 힘든 콘크리트 구조물에 활용이 가능하며, 도로 및 교량 등 유지보수가 빈번하게 이루어지는 사회기반 시설물에 활용이 가능함. 또한, 오폐수처리장 및 하수암거 등 각종 화학성분에 의해 성능저하를 방지하기 위해 고내구성이 요구되는 콘크리트 시설물에 적용할 수 있음. 자기치유 콘크리트는 신규 구조물과 PC제품 제작 및 운반 과정에서 발생하는 미세한 초기 균열 관리에 적합하여 균열의 제어 및 관리가 가능함.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 자기치유 균열 실용화 테스트베드 표준화
영문 self-healing Crack Commercialization Test-bed Standardization
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