| 연구개발개요 |
사업화 대상 기술은 도로 분야 교통 시설/운영 품목 기술 중 교면 포장에 관한 것으로 개발 기술의 명칭은 ‘나노 소재를 활용한 콘크리트 교면 포장의 친환경 스마트 시공기술 개발’이다. 사업화 대상 기술은 공용수명 및 내구성 측면에서 우수하다고 알려진 교면 콘크리트 도로포장 공법의 재료 및 시공기술로, 이를 요약하면 다음과 같다. 재료 품질 측면에서, 발주처의 높은 품질 성능에 대한 요구환경에 발맞추기 위하여, 자체 개발된 친환경 교면 포장 재료에 나노 소재를 활용하여 재료의 품질 성능을 증진하는 기술이다. 시공관리 측면에서, 현장의 상태를 검측 및 관리하고, 이동식 믹서를 통한 현장 생산 물량을 기록 및 관리하기 위하여, 3차원 스캔 및 계측 센서, 통신시스템, 모바일 앱 등으로 구성되는 IoT 기술을 활용하여, 시공관리 효율을 증진시키는 기술이다. 시공 품질 측면에서, 인력 및 소형 장비에 의한 노면 전처리로 포장과 바닥판의 부착성능이 저하되는 것을 극복하기 위하여, 자체 개발한 차량형 장비를 활용하여 부착성능을 증진하고, 경제성을 확보하는 기술이다. 그리고 이러한 기술을 융복합하여 개발된 기술을 실용화하고 사업화하는 것을 목적으로 한다.
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| 최종목표 |
본 과업의 최종 목표는 나노 소재를 활용한 콘크리트 교면 포장의 친환경 스마트 시공기술 개발 및 상용화를 통해 사업화 추진하는 것이다. 최종 목표를 달성하고자 1단계에서는 나노 소재 및 산업부산물을 활용하는 친환경 콘크리트 교면 포장 재료를 개발하고, 스마트 기술을 활용하여 현장 검측 및 재료생산관리 기술 개발하며, 부착 시공 품질 향상을 위한 노면 요철 형성 및 청소 특장차량을 개선 및 최적화한다. 그리고 재료, 시공관리, 시공 품질 성능 확보를 통해 최종적으로 교면 콘크리트 포장 공법을 완성한여 비즈니스 모델 및 마케팅 전략을 구축한다. 그리고 2단계에서는 개발 및 완성된 사업화 대상 기술의 실용화 및 사업화를 목적으로 연구를 수행한다. 1단계 과정에서 연구개발된 재료와 스마트 건설기술에 대하여 공인인증기관을 통한 인증을 받고, 실용화에 필요한 원가계산서, 시방서, 시공계획서를 구축한다. 이와 더불어 사업화 대상 기술이 현장에 보다 더 잘 적용될 수 있도록, 실제 현장에서 재료, 스마트 기술 및 특장차량에 대한 성능평가를 실시한다. 그리고 구축된 자료를 기초로 하여 기술가치를 컨설팅 받고, 사업화 대상 기술의 신기술을 획득하여 최종적으로 사업화 대상 공법의 매출을 달성하는 것을 목표로 한다.
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| 연구내용 및 범위 |
본 연구의 사업화를 위한 기본 연구단계는 나노 소재를 활용한 친환경 교면 콘크리트 포장 재료, 스마트 기술을 활용한 공정개선 및 장비, 노면 텍스쳐 형성 및 청소 차량의 개발 및 성능검증의 단계로 표현할 수 있다. 나노 소재를 활용한 친환경 교면 콘크리트 포장 재료개발은 최신 나노 소재(nano-silica, nano-calcium carbonate, carbon nano tube 등)의 특성을 면밀하게 조사하여, 기 개발된 교면 콘크리트 포장의 재료 시제품에 활용 가능한 최적의 재료를 선정하고, 기존 사용량이 많은 산업부산물(고로슬래그, 플라이애쉬 등)과 함께 활용처 개발이 필요한 산업부산물(전기로 슬래그, 페로니켈 슬래그, IGCC 슬래그 등)을 적극 활용하는 친환경 재료와의 적합성을 평가한다. 기초시험을 통해 최적의 배합설계를 찾고, 이를 기반으로 교면 콘크리트 포장 품질 성능 기준 기반으로 성능을 평가하며, 최종적으로 현장에서 사용하는 모바일 믹서를 통해 시공성을 평가한다. 스마트 기술을 활용한 친환경 교면 콘크리트 포장 시공관리 기술 개발은 최신 3D 스캔 및 IoT 장치 및 기술 특성을 면밀하게 조사하여, 현장에서 사용가능한 수준의 최적의 장치를 선정하고, 기초시험을 통해 3차원 스캔 장치, 모바일 믹서 생산자료의 디지털화 및 무선통신에 의한 관제 시스템 등에 대하여 시험하고, 모바일 앱 기반으로 시스템화하여 모의 현장에서 그 성능을 평가한다. 시공품질 증진을 위한 노면 요철 형성 및 청소 특장차량의 개선 및 최적화은 기 개발된 특장차량의 노즐 및 운행 시스템을 교면 콘크리트 포장 시공에 보다 적합하게 개선하는 것으로 정밀해석을 통한 노즐의 형상, 압력 등에 대한 연구 및 설계를 수행하고 장비를 제작하여 그 성능을 모의현장에서 평가한다. 수집된 자료를 근간으로 비즈니스 모델에 대하여 컨설팅 받고 마케팅 전략을 수립한다. 실용화를 위한 단계는 실제 현장에서 개발된 재료, 스마트 기술, 특장차량을 적용하여 개발 기술의 효과를 확인하고, 현장적용을 위한 타당성 검토 마케팅 전략 수립 공사현장 적용 공법화와 사업화 단계이다. 기술에 대한 실용화를 위해서는 재료의 품질 성능 성적서를 확보하고 시험시공 현장을 확보하여 실제 성능 검증을 수행하여 신기술을 신청을 통한 최종적인 성능을 인증한다. 사업화를 위하여 성능이 검증된 공법의 시공성 경제성 등을 분석하여 타당성을 검토한 이후 기술가치 평가를 받고 신기술을 획득한다. 최종적으로 완성된 교면 콘크리트 포장 기술을 통하여 국내 외 시장에서의 신규 매출을 달성한다.
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