건축탄소 저감형 압출성형패널 제조 및 단열재 모듈화 패널 시공 기술

  • LEC(Low Energy Curing binder)를 사용한 압출성형패널 제조 기술
  • 압출성형패널과 단열재 모듈화 기술
  • 모듈화 패널 시공 기술

01
기존 기술의 문제점

  • 외장재/단열재 별도 시공으로 인한 패널 연결부위 단열재 손실 면적이 큼
  • 단열재 시공 후 외장재 고정 철물 용접 시공으로 인한 화재 위험성 있음
  • 외장재 고정 철물을 통한 열교 현상 발생

02
차별성 및 효과

차별성

해당기술
기능/성능 열교 최소화
외장/단열재 모듈화
(외단열 공법 유사)
장/단점 단열재 연속이음 가능
(열교현상 최소화)
화재 위험성 적음
경제성 공기 단축/시공비 절감
단열재 부착 공정 없음
(인건비 9천 원/㎡↓)
기존기술
기능/성능 외장재, 단열 시공 별도
(중/내 단열 공법)
장/단점 단열재 불연속 이음
화재 위험성
경제성 단열재 부착 공정 있음

우수성

  • 국내 압출성형패널과 단열재 모듈화 제품 없음
  • LEC 무기바인더를 활용한 탄소 저감형
  • 압출성형제조 공정
  • 압출성형패널과 단열재 모듈화를 통한 현장
  • 시공성(단열재 시공공정 없음) 개선

경제적 효과

  • 양생 에너지 저감을 통한 탄소 배출량/에너지 사용비 감소
  • 모듈화를 통한 냉·난방 에너지 연간 9.1kWh/m 2 절감(Test-bed 측정 기준)
  • 현장 단열재 부착 공정 인건비 9,000원/m 2 절감
  • 비용 단열재 시공 인건비 약 9,000원/m 2 절감
  • 공사기간 단열재 시공기간 단축
  • 간접효과 시장 확대, 고용 창출

03
기술내용 및 시공실적

기술내용

활용 실적

  • 시제품 제작 및 Test-bed 적용 단계(음성 벽산BACE 공장 내 설치)

향후 활용 전망

  • 제로 에너지 하우스 기반 외장재 적용하여 건축물 열관류율 개선
  • 세대 간 경계벽 시스템 적용하여 자유로운 내부 공간 확보

04
희망 수요기관 및 적용대상

수요기관 적용대상
건설업체 일반/전원 주택, 저층 빌딩,
관공서 건물
관공서 공장,주차장

05
권리 및 인증 현황

명칭 권리/인증번호 비고
건축물 외장 복합 단열패널의 열교차단형 고정구조 및 고정재 시공방법 10-2016-0156661 특허 결정
복합 단열패널의 제조 시스템 및 복합 단열 패널의 제조공정 10-154073200 등록
Urethane-Urea Copolymer를 이용한 구조물의 내진 성능향상 및 보수, 보강 공법 10-1812596 등록

06
추가기술정보

기술수준
  • 기술 개념 확립
  • 연구실 환경 검증
  • 시제품 제작
  • 실제 환경 검증
  • 신뢰성 평가
  • 상용품 제작
  • 사업화
R&D 수행이력
과제명 LEC 압출패널과 단열재 모듈화를 통한 단열성능 향상 패널 개발
연구기간 2014.07 - 2016.11
연구비 436,000,000원
문의
관리자 국토교통과학기술진흥원일자리·사업화지원실
031-389-6322
techbiz@kaia.re.kr
기술 개발자 ㈜벽산
박성은(063-830-8883)
separk@bsco.co.kr

건축 기둥 부재의 내진성능 및 내구성 극대화를 위한 PU Spray 보수·보강 공법

분사식 고분자 폴리머계 폴리우레아를 이용하여 기존에 건설된 건축·토목 구조물의 보수·보강 및 신규 건설되는 구조물의 보강에 적용하기 위한 고분자 재료와 이를 적용하기 위한 스프레이식 시공 공법

01
기존 기술의 문제점

  • 기존 FRP 보강공법은 FRP재료 자체를 해외에 의존하고 있어 재료비가 고가
  • 접착제 사용으로 인한 계면 발생으로 시간경과에 따른 열화, 탈락 등의 문제 발생
  • 에폭시의 사용에 의한 부착력 저하 현상과 불연속성으로 인한 취성 파괴의 위험

02
차별성 및 효과

차별성

해당기술
기능/
성능
강성 및 연성의 성능을 동시에 확보가능한 불연속면이 없는 고분자 폴리머계 내진보강 재료를 스프레이로 분사하여 시공 속도가 매우 빠른 기둥부 내진보수 보강공법
장/
단점
  • 폴리우레아의 우수한 방수 성능
  • 부착력이 강하고 불필요한 계면이 없어 연속성 확보
  • 시공이 간편하고 구조물의 내력과 연성이 높음
  • 해안 구조물에 대해 방식효과가 뛰어남
기존기술
기능/
성능
인장강도가 높은 FRP시트에 에폭시를 도포하여 기둥부에 감싸는 내진보강 공법
장/
단점
  • 균일한 품질 확보가 어렵고 부착 성능에 영향을 주는 결함 발생 및 시간 경과에 따른 열화탈락 문제 발생
  • 해외 수입 의존도가 높고, 원자재 비용이 높음

우수성

  • 기존 FRP공법에 비해 기계화시공으로 약 30%의 시공비 절약 효과
  • 원가 측면에서 FRP공법 대비 약 50% 이상의 원가 절감 효과
  • 본 기술은 경화시간이 30초 이내로 매우 짧은 공사기간

경제적 효과

  • 수입에 의존하던 고품질의 FRP 보강 재료를 대체할 수 있는 폴리머계 보강 재료의 개발로 외화 낭비 절약 효과, 연간 약 100억 원 이상의 국가예산 절감 기대
  • 세계 최초로 개발된 폴리머계 보수 보강재료 및 공법의 개발로 연간 약 100억 원 이상의 기술 수출 예상(일본 45조 시장의 0.02%를 가정)
  • 비용48.0만 원/㎡
  • 유지관리비보수 사용재료의 내구성이 우수
  • 공사기간스프레이 방식으로 기존 공법 대비 공사기간 30%이상 단축
  • 간접효과고부가가치 산업용 보강재료의 개발로 건축·토목·조선 산업의 동반성장 기대

03
기술내용 및 시공실적

기술내용

활용 실적

  • 강원도 태백시 평화교 하부 교각 현장시험 시공 실시(’16.09)

향후 활용 전망

  • 국토교통부 및 각 교량관리주체, 시설물관리공단 등에서 추진중인 내진 대책에 바로 적용되어 우수한 품질과 시공 비용 절감을 이루어 낼 수 있을 것으로 예상
  • 기존에 건설된 건축·토목 구조물의 보수·보강에 적용하기 위한 것으로 건축물의 기둥, 보, 주차장 및 초고층 구조물의 내력기둥, 부두의 잔교, 교각, 지하철 기둥에 적용이 가능하며, 군사시설 및 국가 주요 시설물에도 적용이 가능함

04
희망 수요기관 및 적용대상

수요기관 적용대상
국토교통부,
교육청
시설물관리공단,
학교건물 등
한국도로공사 등 노후화교량 관리주체

05
권리 및 인증 현황

명칭 권리/인증번호 비고
구조물의 내력향상 및 내진성능 확보를 위한 폴리우레아를 이용한 보수보강 공법 10-1166686 등록
기둥부재의 내진성능 및 내구성 극대화를 위한 초속경화형 폴리우레아 수지조성물 10-1782894 등록
Urethane-Urea Copolymer를 이용한 구조물의 내진 성능향상 및 보수, 보강 공법 10-1812596 등록

06
추가기술정보

기술수준
  • 기술 개념 확립
  • 연구실 환경 검증
  • 시제품 제작
  • 실제 환경 검증
  • 신뢰성 평가
  • 상용품 제작
  • 사업화
R&D 수행이력
과제명 기둥부재의 내진성능 및 내구성 극대화를 위한 PU Spray 보수·보강 공법의 실용화
연구기간 2014.11 - 2016.11
연구비 770,000,000원
문의
관리자 국토교통과학기술진흥원일자리·사업화지원실
031-389-6322
techbiz@kaia.re.kr
기술 개발자 ㈜홍지
이두성(031-698-4100)
Lds1970@hgdcs.com