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과제현황 목록

과제기본정보

폐 유기화합물 재활용을 이용하여 화재표시가 가능한 건축시설물 2시간급 내화채움구조 및 부속장치 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 22TBIP-C160605-02
국가과학표준분류 1순위 원자력 | None | None 적용분야 제조업(화학물질 및 화학제품)
2순위 원자력 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 원자력 | None | None 과제유형 개발
과제명 폐 유기화합물 재활용을 이용하여 화재표시가 가능한 건축시설물 2시간급 내화채움구조 및 부속장치 개발
주관연구기관 주식회사 광운기술
총괄연구 책임자 성명 이재걸
소속 주식회사 광운기술 직위 대표이사
전화번호 010-9669-9670 FAX 031-356-9626
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2023-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 469,429,000 31,362,000 281,592,000 312,954,000 782,383,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 국내외 현안 문제로 인한 추가개발 필요성

☞ 내화충전구조로 인한 화재확산
- 고층 건축물의 증가, 커튼월 공법 확대 등에 따라 화재발생 시 상층부로의 화재확산방지 중요
- 건설현장에서 내화충전구조의 적정 시공 및 적용법위 등 관련 민원 다수 발생
- 내화충전구조 인식부족으로 인한 미시공과 시험성적서 상이한 부실시공 문제 시작
-> 내화충전구조의 현장 시공관리와 적정 제품점검 및 성능확인을 통한 건축물의 화재안전을 확보할 수 있는 개선방안 검토 필요

☞ 의정부 아파트 화재(15.01.10)
- 의정부 화재(4명 사망, 120여명 부상), 화염확산이 외벽과 승강로의 배관 관통부를 통해 급속히 전파
- 전선 PIT의 내화충전구조 시공이 미적용 되었거나 부실시공 가능성 높음

☞ 국토교통부 내화충전구조 건축안전 모니터링
- 내화충전구조 공사현장 조사를 통한 내화성능 확보여부 점검 실시
- 대상 : 내화충전구조를 시공 중인 전국 공사현장(17개 광역단체)
- 현장 채취 시료에 대한 내화성능 평가 후 시험결과 보고서 및 총괄 결과서 국토부 보고
- 국토교통부고시 제2019-593호에 따라 ‘내화구조의 인정 및 관리기준’ 따라 KS F ISO 10295-1(설비관통부 충전시스템 내화시험 방법)으로 시험 진행
- 현장 모니터링 결과 : 적합률 55%

○ 선행연구개발의 문제점 보완을 위한 추가 기술개발 필요성 (성능, 시공성등 다수확보 필요)
- 한국전력공사에 선행 연구개발제품의 적용성 평가요청
- 대전세종충남지역본부외 2개 본부 시행
- 각각의 현장별 다양한 애로사항 발생
- 대체적으로 우수한 평가를 받았으나 보완사항 다수 발생
- 시공성과 유지보수성에 대한 검토의견 다수

○ 관련 법령개정 예정으로 인한 생산공정 및 기술인증 추가개발 필요
? 법령 개정 예정으로 인한 추가연구개발 필요성
☞ 법령 개정 전 : 제품에 대한 성적서만 확인
☞ 법령 개정 후 : 원료부터 KICT에서 검증 후 나온 제품을 시험진행 (인증여부 판단)
☞ 원자재 ☞ 공정라인 ☞ 생산라인 ☞ QC라인 등 인정 및 관리구조에 맞게 새로 개발 필요
☞ 2021년 08월 공표 예정

○ 폐기물 관리법 및 자원순환법의 강화로 인한 추가연구개발 필요
최종목표 최종 목표 : 폐 유기화합물 재활용을 이용하여 화재표시가 가능한 건축시설물 2시간급 내화채움구조 및 부속장치 개발
1. 폐 유기화합물 친환경 재활용 환원 기술개발
2. 열전소자를 개발품에 적용하여 화재 시그널 표시 기술개발
3. 건축시설물 2시간급 내화채움구조와 부속장치 개발
4. 설치 장소에 따른 편리한 시공방법 및 디자인 개발
5. 법령개정으로 인한 친환경 재활용 환원 및 생산 파이롯 양산기술 개발
6. 판매 인증 확보 (재활용제품인증 , 녹색인증, 내화충전구조, 성능인증 인증 중 하나이상)
연구내용 및 범위 1단계
① 개발 목표
- 주관연구기관(광운기술): 폐 유기화합물 친환경 재활용 환원 소재 기술개발(화재시그널표시 포함)
- 공동연구기관(한국조선해양기자재시험연구원): 시험테스트
- 공동연구기관(광운대학교 산학협력단): CFD를 이용한 모델링 및 시뮬레이션

② 개발 내용 및 범위(그림을 이용하여 시스템 구성도, 구조 등을 구체적으로 표현)
- 주관연구기관(광운기술):
○ 재활용 처리기술 개발
⇒ 폐유기화합물(플라스틱,고무,우레탄등) 자재 회수 ⇒ 이물질 제거 및 세정 ⇒ 분쇄 및 분리(재질별) ⇒ 폐 유기화합물 칩으로 절단 ⇒ 분쇄
⇒ 분말가공(1~3회 이상) ⇒ 첨가제 투입(환원작용: 첨가 미반응 물질 제거) ⇒ 배합(혼련) ⇒ 2차 원자료 첨가 ⇒ 재생 원재료

(2) 2단계
① 개발 목표
- 주관연구기관(광운기술): 내화구조의 인정 및 관리기준 일부 개정고시안 (내화충전구조☞내화채움구조)에 따른 파이롯 시설 구축에의한 양산제품 성능 확보
- 공동연구기관(한국조선해양기자재시험연구원): 완제품 성능테스트
- 공동연구기관(광운대학교 산학협력단): 공정기술 CFD
② 개발 내용 및 범위(그림을 이용하여 시스템 구성도, 구조 등을 구체적으로 표현)
- 주관연구기관(광운기술): 국토부 법령개정으로 인한 파이롯 시설 및 제품 개발
○ 파일롯 양산공정 구축
⇒ 양산 가능한 시스템 제조방식 확보 : 양산성과 범용성을 고려한 시스템 설계
⇒ 연구개발과 생산라인 세분화
(초기 연구개발 단계) : 주관기관의 자체 연구인력을 중심으로 한 핵심기술 고도화
(양산 준비 단계) : 연구개발 인력과 생산관리부서의 협업을 통한 양산체계 구축
⇒ 생산단계 관리시스템
(양산품의 생산 체계) : 자체 생산관리 조직을 통해 관리
⇒ 금형 및 기술관리
(금형 및 기술 관리)
⇒ 생산라인
: 재활용 폴리머를 직접 제조하며, 슬리브구조의 STEEL 강판의 절단 및 절곡 작업 외주가공하여 제품 설비구입 부담 완화
⇒ 제품개발
: 국토교통부 및 KICT의 기준에 맞추어 지속 생산이 가능한 시스템과 제품 개발

- 공동연구기관(한국조선해양기자재연구원): 완제품 성능테스트
- 공동연구기관(광운대학교 산학협력단): 공정기술 CFD
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 ○ 연구 성과목표 : 폐 유기화합물 친환경 재활용 환원 소재 기술개발(플라스틱,고무,우레탄등 폐 건축자재)
1, 폐 유기화합물 친환경 재활용 환원 기술개발
2, 열전소자를 개발품에 적용하여 화재 시그널 표시 기술개발
○ 설정근거 : 연구방향 설정을 위한 기술인증을 위한 소재 개발 착수, 시제품 제작을 위한 기본개발
① 재활용이 가능한 폐 유기화합물 선별, ② 폐 유기화합물과 금속(비금속) 재료 분리
③ 물 및 초음파를 통한 표면 오염물 제거, ④ 사용가능한 상태의 분쇄 ⑤ 환원반응 필요한 유기물 미분화
⑥ 종류별 첨가제 투입을 통한 미 가료 물질 제거 ⑦ 분쇄된 폐 유기물에 액상 및 분말 난연제 흡착(침투)
⑧ 난연성분의 고착 및 시제품의 균일 성능을 위한 분쇄된 폐 유기화합물 코팅(분산성 증대:균일성능확보)
⑨ 첨가제, 보강제,부족한 원료를 첨가하여 내화충전구조 및 화재확산방지시스템에 적합한 컴파운드 제작
⑩ 제작된 컴파운드를 통한 성형성 테스트 ⑪ 시편제작 및 시제품 제작 ⑫ 자체 성능 테스트 후 공인기관

○ 목표확인 : 제작된 시편 및 초도 시제품 공인기관 성능 시험으로 성능 확보

1, 폐 유기화합물 친환경 재활용 환원 기술개발
- 폐 유기화합물(플라스틱,고무,우레탄등) 재활용 환원기술 개발
- 폐기물관리법 제1조에 따른 “친환경적인 처리”공법 개발
- 폐기물관리법 제2조7에 따른 재활용 활동 개발
(※ 폐기물관리법 제2조 7. "재활용"이란 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 활동을 말한다.)

2, 열전소자를 개발품에 적용하여 화재 시그널 표시 기술개발
- 열전소자의 제벡효과에 의한 화재 시그널 표시 모듈개발
(※ 제벡 효과 : 2가지 종류의 물질의 선 양끝을 각각 접속하여 루프를 만들고 한쪽 접점을 고온으로, 다른쪽 접점을 저온으로 가열하면 전류가 흐르는 현상을 말한다.)
연구성과 기술적 기대성과 ○ 기술적 측면 :
- 폐기물 관리법에 따른 재활용 폴리머 활용

[별표 4의2] <신설 2016. 7. 21.>
폐기물의 재활용 유형별 세부분류(제4조의2제2항 관련)
1. 원형 그대로 또는 단순 수리ㆍ수선하여 재사용하는 유형(R-1, R-2)
2. 재생이용할 수 있는 상태로 만들거나 재생이용하는 유형(R-3, R-4)
가. R-3: 재생이용할 수 있는 상태로 만드는 유형
3) R-3-3: 분리, 선별, 압축, 감용, 절단, 파쇄, 분쇄, 용융, 반응, 증발ㆍ농축 등의 공정을 통해 폐기물을 종이, 금속, 유리, 합성수지 또는 섬유,
고무제품의 원료물질로 제조하는 유형
4) R-3-4: 분리, 선별, 압축, 감용, 절단, 파쇄, 분쇄, 용융, 반응, 증발ㆍ농축 등의 공정을 통해 폐기물을 종이, 금속, 유리, 합성수지 또는 섬유,
고무제품 이외의 원료물질로 제조하는 유형
나. R-4: 직접 재생이용하는 유형
1) R-4-1: 금속성 제품을 제조하는 유형
2) R-4-2: 골재, 유리, 시멘트, 콘크리트 및 레미콘, 내화물, 요업제품, 각종 석제품 등 비금속광물제품이나 아스콘, 아스팔트,
고화제 등 기타 비금속광물제품을 제조하는 유형
3) R-4-3: 펄프, 종이 및 종이제품을 제조하는 유형
4) R-4-4: 고무, 섬유 및 플라스틱 등 수지류를 고무, 섬유 또는 합성수지 제품으로 제조하는 유형

- 최근 개정된 국토부 법률에 따른 생산기술, 공정기술, 성능확보된 완성제품 개발
? 법령 개정 예정으로 인한 추가연구개발 필요성
☞ 법령 개정 전 : 제품에 대한 성적서만 확인
☞ 법령 개정 후 : 원료부터 KICT에서 검증 후 나온 제품을 시험진행 (인증여부 판단)
☞ 원자재 ☞ 공정라인 ☞ 생산라인 ☞ QC라인 등 인정 및 관리구조에 맞게 새로 개발 필요
☞ 2021년 08월 공표 예정
? 법령개정에 따른 생산라인 구축 및 기술인증 취득을 위한 공정 추가개발(녹색인증,GR인증)
사회 경제적 파급효과 ○기대효과
- 정책적 파급효과 : 건축용 폐 유기물 친환경 자원화를 통한 국가정책 준용
(플라스틱 쓰레기 대란 해소)
- 경제적 파급효과 : 폐기물 자원화를 통한 환경보전 및 자원재순환 확보
- 재난안전 효과 : 표준화된 조립식 모듈구조를 통한 화재확산 방지 제품 성능 균일화
( 검수,검사가 완료된 조립식 화재확산 방지 제품의 표준시공으로 불균일한 시공불량 해소)

○ 경제적ㆍ산업적 측면 :
- 표준화를 통한 제품안전성 및 균일성 확보 (공사비 절감)
- 엄정한 국토부 및 KICT의 성능검증을 통한 인증제품을 적용함으로써 사회적 화재 재난으로부터 인명 재산 보호
- 메이저 공공기관인 한국전력공사의 구매규격 제정요청을 통한 유사 산업분야로 파급효과
○ 사회적 측면 :
- 불량제품 난발로 인한 국토부 법령개정
- 제조사별 완성제품 현장시공자에 따른 시공자 실수 발생
- 불량 제품과 시공자 실수 인해 화재 확산발생으로 대규모 인명 재산 피해발생
- 표준화된 공정에서 생산되어 품질인 확보된 조립형 모듈타입으로 시공함으로써 사회적 화재 재난대비
활용방안 ○활용계획
- 수요처(한전등 공공기관) 시범사용 추진 후 구매규격 표준화를 통한 초도 판매 확보
- 건축물 및 지하시설, 건축물 활용을 통한 비즈니스 모델 확대
- 재활용제품(GR인증)인증 또는 녹색인증을 통한 공공판매 추진(우선구매제도 활용)
- 한전의 중소기업제품 수출지원 프로그램을 통한 수출 추진
- 폐유기물 건축자재(플라스틱,고무,우레탄등) 재활용을 통한 폐기물 친환경 자원화 추진(가격경쟁력 확보)
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 병렬아크 자원순환법 열전소자 폐기물관리법 조립식
영문 parallel arc resource recycling low thermoelement waste management act prefabricated type
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