초록 ▼

1. 연구개발의 목적 및 필요성
$\blacksquare$ 폐FRP를 활용하여 고부가가치의 콘크리트 섬유강화재를 제조하기 위한 기술 개발을 연구의 목적으로 한다.
$\blacksquare$ FRP는 고분자 폐기물이므로 소각 후 매립하는 처리 방식은 경제적 환경적 측면에서 문제가 많아 경제성을 갖춘 친환경적 처리 기술 개발이 요구됨.
2. 연구개발의 내용 및 범위
$\blacksquare$ 폐FRP의 물리적 화학적 물성 분석
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1. 연구개발의 목적 및 필요성
$\blacksquare$ 폐FRP를 활용하여 고부가가치의 콘크리트 섬유강화재를 제조하기 위한 기술 개발을 연구의 목적으로 한다.
$\blacksquare$ FRP는 고분자 폐기물이므로 소각 후 매립하는 처리 방식은 경제적 환경적 측면에서 문제가 많아 경제성을 갖춘 친환경적 처리 기술 개발이 요구됨.
2. 연구개발의 내용 및 범위
$\blacksquare$ 폐FRP의 물리적 화학적 물성 분석
$\blacksquare$ 폐FRP를 재자원화 하기 위하여 그 활용 가능성을 평가하기 위하여 물리적 화학적 물성을 평가하였다.
물리적 특성으로 인장강도, 충격치, 피로강도 그리고 경도 시험을 수행하였고, 화학적 물성은 유리섬유 원료의 화학적 조성 그리고 경화제에 대하여 조사 하였으며, 특히 열분해 특성을 조사하므로서 재활용 이후 남게되는 폐기물의 처리와 본 연구결과로 개발된 제품에 대한 활용 분야를 넓이는데 그 가능성을 예측할 수 있게 하였다.
$\blacksquare$ 폐FRP를 활용하여 섬유강화재를 제조하기 위한 장치와 운용기술
FRP폐기물을 섬유강화제로 만들위해서는 적층성형된 FRP를 한 겹씩 섬유강화재를 중심으로 얇은 판 모양으로 절단하는 면포추출 과정과 이 과정에서 가공된 판을 섬유형상으로 세단하는 두 과정을 필요로 한다. 본 연구에서는 최초로 FRP면포추출기를 개발하였으며, 이 장치에서 가공된 폐FRP를 섬유형상으로 다양한 치수로 가공하여 섬유강화재로서의 기능을 높일 수 있는 장치를 또한 개발하고 운전을 통하여 운용과 제어에 필요한 기술을 확보하였다. 아래 사진은 면포 추출기를 나타낸 것이다.
$\blacksquare$ 제조된 섬유강화재에 대한 기계적 화학적 물성 평가
본 장치를 사용하여 콘크리트 섬유강화재를 제조하고, 활용에 앞서 물리적 화학적 물성을 분석하였다. 그 결과는 다음 Table과 같다.
- 섬유 종류(최대 응력 (MPa)), 유리 섬유(414), 폐FRP강화섬유재료(794), Fiber 54(620-758)
$\blacksquare$ 섬유강화재 크기형상 배합비의 변화가 콘크리트 품질에 미치는 영향 분석 섬유 보강제는 형상이나 배합비가 강도에 크게 영향을 미치는데 본 연구에서는 개발된 제품을 질제의 빗물하수관에 사용하여 휨 강도를 측정하였는데 그 결과는 다음 그래프와 같이 매우 양호하게 나타났음을 알 수 있었다.
3 연구개발결과
$\blacksquare$ 폐FRP를 재활용한 콘크리트 섬유강화재 제조기술 및 활용공정에 대한 원천기술의 확보
$\blacksquare$ 폐FRP 자원화에 따른 폐기물 처리의 활성화에 의한 환경오염의 예방
4. 연구개발결과의 활용계획
$\blacksquare$ 실용화 기술과정을 거쳐 균열과 휨강도가 문제시 되는 콘크리트 2차 제품에 활용할 수 있도록 기술의 상용화
$\blacksquare$ 특히 터널 공사용으로 활용할 수 있도록 집중적인 응용기술의 강화

Abstract ▼

$\blacksquare$ To build and apply the instrument making reinforcing fiber for the FRC by recycling waste FRP.
$\blacksquare$ To characterize the mechanical and chemical properties of the produced reinforcing fiber.
$\blacksquare$ To analyzing the affect of the

$\blacksquare$ To build and apply the instrument making reinforcing fiber for the FRC by recycling waste FRP.
$\blacksquare$ To characterize the mechanical and chemical properties of the produced reinforcing fiber.
$\blacksquare$ To analyzing the affect of the size, the shape, and the mixing ratio of reinforcing fiber on the quality of the FRC.
$\blacksquare$ To investigate the ways of dealing the waste FRP throughly, including heat treatment.

목차 Contents

• 표 지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...6
• SUMMARY...7
• CONTENTS...8
• 목 차...10
• 제 1 장 서론...13
• 제 1 절 연구 개발의 목적...13
• 제 2 절 연구 개발의 필요성...14
• 제 2 장 폐FRP자원화에 대한 국내외 기술개발 현황...15
• 2 - 1. 기계적 방법...16
• 2 - 2. 소각을 포함한 열분해 방법...16
• 2 - 3. 화학적 방법...17
• 2 - 4. 기타 방법...17
• 2 - 5. 국내의 현황 및 실용적 대안...18
• 2 - 6. 종합의견...18
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...20
• 제 1 절 개요...20
• 제 2 절 폐FRP의 물리적.화학적 특성 및 성형특성...21
• 2. 1. 폐FRP의 물리적 특성...21
• 2. 1. 1. 인장강도...21
• 2. 1. 2. 충격시험...23
• 2. 1. 3. 경도시험...25
• 2. 1. 4. 밀도...28
• 2. 1. 5. FRP의 기계적 물성에 대한 종합 평가...28
• 2. 2. FRP의 학학적 물성...30
• 2. 2. 1. FRP용 수지의 경화 특성...30
• 2. 2. 2. 유리섬유 보강재의 화학적 조성...30
• 2. 2. 3. 삼성분...31
• 2. 2. 4. 공업분석...31
• 2. 2. 5. 원소분석...32
• 2. 2. 6. 발열량...33
• 2. 2. 7. 열중량 특성...33
• 2. 3. FRP의 성형특성...36
• 제 3 절 폐FRP재활용 FRC 섬유강화재 제조장치...38
• 3. 1. 폐FRP 면포 추출기...38
• 3. 1. 1. 장치의 개요...38
• 3. 1. 2. 장치의 구동...42
• 3. 1. 3. 장치의 성능 및 소음...42
• 3. 2. 세단기 (Shredder)...42
• 3. 2. 1. 장치의 개요...43
• 3. 2. 2. 세단기의 성능...43
• 제 4 절 폐FRP 재활용 FRC 섬유강화재...44
• 4. 1 섬유강화재의 겉보기 형상...44
• 4. 2 섬유강화재의 물성...46
• 4. 2. 1. 인장강도...46
• 4. 2. 2. 화학적 내구성...47
• 제 5 절 폐FRP 재활용 섬유강화재를 활용한 FRC...49
• 5. 1. 시멘트 모르타르 시험...49
• 5. 1. 1. 강도 시험용 시멘트 모르타르 공시체의 제조 장치 및 방법...49
• 5. 1. 2. 폐FRP재활용 섬유강화재를 이용한 시멘트 모르타르 휨강도...52
• 5. 1. 3. 폐FRP 재활용 섬유강화재를 이용한 시멘트 모르타르의 알칼리 실리카 반응(ASR)...54
• 5. 2. 폐FRP 재활용 섬유강화재를 활용한 FRC 공시체에 대한실험...55
• 5. 2. 1. 압축강도 시험...56
• 5. 2. 2. 휨강도 시험...58
• 5. 3. 폐FRP 재활용 섬유강화재를 활용한 FRC 제품...60
• 5. 3. 1. 콘크리트 빗물하수관(플훔관)의 제조 공정...61
• 5. 3. 2. 빗물하수관의 규격 및 모양...63
• 5. 3. 3. 빗물 하수관의 강도...64
• 제 6 절 결론...66
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...68
• 4. 1. 목표 및 내용...68
• 4. 2 연구 목표의 달성도...69
• 4. 3 대외 기여도...69
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...71
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...72
• 제 7 장 참고문헌...73