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문제 정의
- 기존 건설기술의 단점으로 지적되고 있는 환경 교란 문제로부터 자유로우며, 제방의 특성상 높은 수압과 유속 조건에서도 유실되지 않고 강도와 내구성을 유지할 수 있는 지반 보강 신재료 개발을 목표로 한다. 이 기술은 기존 생태계에 영향을 미치지 않고 제방 표면에 바이오 신소재를 적용하여 기존 침식대응 공법인 호안을 대체하고 제방의 내구성을 향상시킬수 있으며, 최근 친환경 기술의 중요성을 반영하여 재료적 인 측면에서 하천환경 및 생태성을 고려한 제방축조에 대한 새로운 지침을 수립하기 위함이다.
- 이 기술은 기존 생태계에 영향을 미치지 않고 제방 표면에 바이오 신소재를 적용하여 기존 침식대응 공법인 호안을 대체하고 제방의 내구성을 향상시킬수 있으며, 최근 친환경 기술의 중요성을 반영하여 재료적 인 측면에서 하천환경 및 생태성을 고려한 제방축조에 대한 새로운 지침을 수립하기 위함이다. 또한 개발된 공법을 실무에 적용하기 위해 실험실증에 의한 설계, 시공, 안정성 평가 등을 통해서 현장 적용성을향상시키고자 한다.
- 환경성 및 안정성 평가를 통한 기술 표준화를 목표로 연구를 수행하고 있다(그림 2). 본 기고에서는 바이오폴리머를 이용한 하천 제방 강화기술 개발을 위해 수행되고 있는 연구를 소개하고자 한다.
- 본 연구에서 제방 붕괴에 매우 큰 영향을 미치는 월류 현상은 급작스럽게 발생하며 월류 시 전개되는 현상들을 눈으로 확인하는 것이 불가능함으로 영상분석을 통해 신소재 제방의 성능을 평가하고자 하였다. 실험을 통해 월류로 인한 제 체 붕괴가 이뤄지면서 발생되는 전체 토사유출량을 정량적으로 산정하기에는 계측이 상당히 어렵고 불확실한 측면이 존재하기 때문에 제방 사면에서의 붕괴 단면을 대상영 역으로 선정하여 분석하였다.
- 본 연구에서는 제방표면에 바이오폴리머와 흙을 혼합한 바이오-소일을 도포하여 월류에 따른 제방사면의 안정성을 평가하고자 한다.
- 본 연구에서는 한국과학기술원에서 개발 중인 잔탄검과 베타글루칸을 기반으로 하는 바이오폴리머 처리토를 분사 공법을 이용하여 하천 제방에 시험 시공한 후 바이오 폴리머의 강도 증진 효과와 식생 생장에 미치는 영향을 검토하고자 한다.
- 본고에서는 친환경 신소재 바이오폴리머를 이용하여 제방의 내침식성과 생태성을 높이는 기술의 가능성을 지금까지의 중간연구성과를 통해 보여주고 있다. 향후 국내 하천 제방에 분포하는 다양한 식생 종을 대상으로 한 실험과 바이오폴 리머의 적정 농도에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 보이며, 또한 바이오폴 리머 처리 제방의 안정성 평가는 추가 실험을 통한 붕괴지연시간의 평균값을 도출하여 타당한 결과를 도출해야 할 것이다.
- 수 있는 지반 보강 신재료 개발을 목표로 한다. 이 기술은 기존 생태계에 영향을 미치지 않고 제방 표면에 바이오 신소재를 적용하여 기존 침식대응 공법인 호안을 대체하고 제방의 내구성을 향상시킬수 있으며, 최근 친환경 기술의 중요성을 반영하여 재료적 인 측면에서 하천환경 및 생태성을 고려한 제방축조에 대한 새로운 지침을 수립하기 위함이다. 또한 개발된 공법을 실무에 적용하기 위해 실험실증에 의한 설계, 시공, 안정성 평가 등을 통해서 현장 적용성을향상시키고자 한다.
- 범람 대응 기술 개발 연구가 국토교통부 주관하에 진행 중이다. 이 연구는 한국과학기술원 연구진에 의해 개발된 지반 분야의 신소재 바이오폴리머를 제방 축조에 적용하는 혁신적인 연구로써 국내에서 최초로 시도하는 연구개발사업이며, 한국건설기술연구원 . 광주과학기술원 등 다양한 분야의 전문가들이 참여하여 신소재 공법개발 .
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