초록 ▼

1. 최종목표
국내의 기술의 표면보호재료로서 우리나라보다 앞서있는 유럽의 선진규격 기준에 준하여 개발하고 우리와 기후가 비슷한 일본의 규격을 통하여 검증하여 세계적으로 상용화 및 장기 내구성능이 우수한 사회간접자본시설에 사용가능한 환경친화형 고내구성 보호코팅재료 개발이 최종 목표이다.
▶ 물리적 성능 : 습윤 시 부착강도(N/㎟) 1.5이상, 습기투과 50 g/$m^{2}$ㆍday 이하
▶ 장기내구성 : 중성화 저항성, 열충격시험 후 부착강도, 촉진내후성, 염소이온침투정항성 및 내균열성
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1. 최종목표
국내의 기술의 표면보호재료로서 우리나라보다 앞서있는 유럽의 선진규격 기준에 준하여 개발하고 우리와 기후가 비슷한 일본의 규격을 통하여 검증하여 세계적으로 상용화 및 장기 내구성능이 우수한 사회간접자본시설에 사용가능한 환경친화형 고내구성 보호코팅재료 개발이 최종 목표이다.
▶ 물리적 성능 : 습윤 시 부착강도(N/㎟) 1.5이상, 습기투과 50 g/$m^{2}$ㆍday 이하
▶ 장기내구성 : 중성화 저항성, 열충격시험 후 부착강도, 촉진내후성, 염소이온침투정항성 및 내균열성
▶ 친 환 경 성 : T-VOCs, PAHs, 중금속함량
▶ 시 공 관 련 : 시공의 편의성 및 유지관리의 편의성.
2. 개발내용 및 결과
국내의 기술을 표면보호재료로서 우리나라보다 앞서있는 유럽의 선진규격 기준에 준하여 개발하고 우리와 기후가 비슷한 일본의 규격을 통하여 검증하여 세계적으로 상용화 및 장기 내구성능이 우수한 환경친화형 고내구성 보호코팅재료 개발을 최종 목표로 하여 기본적 물성과 내구성 친환경성에 대한 만족된 성능을 확보하였다. 또한 기본적으로 아민의 반응성을 조절하여 수용성 우레아를 개발 하였으며 추가적으로 브러쉬타입의 우레아와 무기질 표면코팅재에 대한 성능도 검증하였다.
3. 사업성과
? 기술적 성과
▶ 수용성 우레아를 기초로 하는 실란화합물을 사용하여 KS F 4936(도막형콘크리트 표면 보호재)의 성능을 만족하는 제품을 개발하였다.
▶ 기존 우레아는 현장시공을 위해 고온고압분사장치를 사용하여 시공을 하였지만 본 개발재료의 경우 현장에서 일반분사장치를 사용하여 시공이 가능한 재료를 개발하였다.
▶ 기존 우레탄, 아크릴 및 에폭시 계열의 표면보호재와 다르게 중금속, T-VOCs, PAHs를 함유하지 않은 표면보호재를 개발하였다.
▶ 따라 열화 조건이 다르므로 가가 구조물에 적합한 표면보호재 적용을 위한 참여기업이 가지고 있는 다른 용도의 코팅재를 사회간접자본 시설에 적용성을 검토 하였다.
? 경제적 성과
▶ 사회간접자본시설에 사용되는 표면처리 코팅재의 시장규모 확대 효과
▶ 고품질 보수ㆍ보호 재료의 개발 및 시공으로 인한 유지ㆍ보수비용 절감.
▶ 기존 고가의 장비를 사용하지 않음으로 시공비용 절감 및 기기수입 대체효과 기대
▶ 기존 건물구조물의 리모데링 및 보수에 따른 원자재의 고갈방지 및 환경보호
▶ 각 구조물에 적합한 재료를 선택할 수 있도록 선택의 폭을 넓혀 잘못된 재료의 선택으로 인한 유지ㆍ보수비용 절감
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
사회간접자본시설의 증대와 함께 콘크리트 구조물의 내구성 증대 및 보수보강의 중요성이 대두되고 있고 이와 관련하여 중성화 및 염해에 대한 저항성을 높이기 위해 표면보호제의 역활이 매우 중요시 되고 있다. 이와 관련하여 사용자, 작업자의 안전과 관련하여 유기화합물의 방출자재의 규제가 매우 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 이에 본 연구로 개발된 재료의 경우 친환경성이 확보된 수용성 재료와 고가의 장비를 활용하지 않는 브러쉬 타입의 재료 개발을 통해 콘크리트의 장수명화와 환경 유해물질 저감이 고려된 기술 및 재료이다. 또한 기존 작업자의 경우 유독물질 방출에 따른 작업환경이 열학하고 고가의 장비를 활용하다보니 숙련자이외에는 기계를 다루기 힘들었지만 본 과제로 개발된 재료는 유해물질을 방출하지 않고 고가의 장비를 활용하지 않기 때문에 작업자의 선택폭이 넓어지고 작업자의 확보가 쉬워질 것으로 기대된다.
4. 향후추진계획
본 연구를 통하여 개발된 재료는 지적재산권과 환경마크 인증을 추진하여 제품의 특성을 검증받을 예정이며, 기존에 사용되고 있는 각종 표면보호재의 경우 각 구조물의 특성과 상관없이 모든 구조물에 적용하고 있지만 이번 과제를 통해 개발된 재료의 적용성을 검토하여 개발된 재료의 성능을 최대한 높이고자 한다. 이와 더불어 참여기업인 (주)듀라케미는 현재 건축용 코팅재외 다수의 코팅재를 보유하고 있어 이러한 코팅재를 활용하여 각 구조물에 특성을 고려한 코팅재를 추가적으로 개선하여 적용성을 넓이고자 한다. 우선 생활용품 및 가정에 사용되던 무기코팅재의 콘크리트 적용성을 검토하였고, 방오도료에 사용되던 실란계 폴리우레의 콘크리트 적용성을 입증하였다.
따라서, 이러한 다양한 종류의 코팅재를 이용하여 각 구조물의 특성에 적합한 표면보호재를 선택하여 사용하여 다른 업체보다 기술적인 면에서 앞서나가는 업체가 되고자 한다.

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• I. 총괄현황...1
• II. 과제개발비 세부집행내역...1
• 개발결과의견서...4
• 최종보고요약서(초록)...5
• 목 차...7
• 제1장 서론...10
• 제1절 연구개발의 개요...10
• 가. 내구성능 극대화를 통한 구조물유지관리 LCC비용 절감 필요성...11
• 나. 친환경 표면보호재 개발의 필요성...12
• 다. 수용성 폴리우레아 수지 개발 필요성...13
• (1) 수처리 관련 시설용...14
• (2) 교량 구조물용...15
• (3) 강교량 구조물용...16
• (4) 습윤 바탕면용 프라이머...17
• 라. 시공기술 개발의 필요성...17
• (1) 충돌식 혼합방식...17
• (2) 스테틱 혼합장비...20
• 제 2 절 국내외 콘크리트 표면보호재 기술동향...21
• 가. 국내 기술 및 산업 동향...21
• (1) 수처리 시설용...21
• (2) 콘크리트 표면 보호재...25
• (3) 강교용 방수 방식재...27
• (4) 국내 수급동향...29
• 나. 국외기술 및 산업동향...29
• (1) 수처리 시설용...29
• (2) 교량 구조물...34
• (3) 국외 시장 규모...35
• (4) 특허 동향...38
• (5) 국외 관련 기술 동향...40
• 다. 정부정책 방향...41
• (1) 관련법령, 정부 정책 및 담당기관...41
• (2) 정부지원 정책사업 종류와 현황...42
• (3) 시사점 및 결론...43
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...44
• 제 1 절 제품의 특성...44
• 제 2 절 제품의 생산...45
• 가. 반응장치...46
• 나. FT-IR을 이용한 수분산 폴리우레아 합성에 대한 고찰...46
• 제 3 절 개발제품의 평가방법 및 결과...50
• 가. 시험용 밑판 및 시험편 제작...51
• (1) 시험편에 사용되는 모르타르용 밑판...52
• (2) 도막형틀...52
• (3) 플렉시블판...52
• 나. 시험 전처리 조건...53
• (1) 시험실환경...53
• (2) 양생실의 환경...53
• (3) 표준양생...53
• (4) 촉진내후성 시험...53
• (5) 온ㆍ냉반복 시험...55
• (6) 내알칼리성 시험...55
• (7) 내염수성 시험...55
• (8) 습윤처리...56
• (9) 열충격 처리...56
• (10) 투습도...56
• (11) 유해물질 방출량 시험...57
• (12) 유해물질 함량 시험...59
• 다. 시험 방법...60
• (1) 도막형성 후 겉모양...60
• (2) 부착강도...60
• (3) 중성화 깊이...60
• (4) 염소이온 침투저항성(Coulombs)...61
• (5) 투습도...62
• (6) 내투수성...62
• (7) 균열대응성...63
• (8) 유해물질방출량시험...64
• (9) Mock-Up시험...65
• 라. 시험 결과...66
• (1) 도막 형성후의 겉모양...66
• (2) 중성화 깊이...66
• (3) 염소이온 침투저항성...66
• (4) 투습도...67
• (5) 내투수성...67
• (5) 균열대응성...68
• (6) 부착강도...68
• (7) 유해물질 방출량 및 함량시험...69
• (8) Mock-Up 시험...69
• 제 3 장 사업성과...70
• 제 1 절 기술적 성과...70
• 제 2 절 경제적 성과...70
• 제 3 절 기타 성과...71
• 제 4 장 결론...72
• 제 1 절 종합결론...72
• 제 2 절 향후 계획...74
• 부 록...76