초록 ▼

연구의 목적 및 내용
○ 지반 공동에 의한 함몰발생 지반의 긴급복구를 위하여 지반 공동 보강용 충전재료 개발 및 이를 이용한 지반 공동 내 비개착 주입기술을 이용한 긴급복구기술 개발

□ 1요소기술 ; 수용성 폴리머 기반의 무기질계 혼화재를 이용한 비개착식 지반공동 긴급복구 기술 개발
- 시간의존성이 고려된 지반공동 보강용 무기질계 혼화재 개발 및 이를 이용한 지반공동 비개착 주입기술 개발
- 지반 공동 보강재료를 이용한 비개착식 주입기술 개발
- 지반 공동 보강기술을 이용한 지반보강 효과에 대한 평

연구의 목적 및 내용
○ 지반 공동에 의한 함몰발생 지반의 긴급복구를 위하여 지반 공동 보강용 충전재료 개발 및 이를 이용한 지반 공동 내 비개착 주입기술을 이용한 긴급복구기술 개발

□ 1요소기술 ; 수용성 폴리머 기반의 무기질계 혼화재를 이용한 비개착식 지반공동 긴급복구 기술 개발
- 시간의존성이 고려된 지반공동 보강용 무기질계 혼화재 개발 및 이를 이용한 지반공동 비개착 주입기술 개발
- 지반 공동 보강재료를 이용한 비개착식 주입기술 개발
- 지반 공동 보강기술을 이용한 지반보강 효과에 대한 평가

□ 2요소기술 ; 능동적 다변형 지반신소재 포켓을 이용한 긴급복구 공법 개발
- 다변형 지반신소재 포켓의 물리적 및 역학적 특성을 분석하여 지반공동 및 주변 이완영역을 충실히 채울 수 있는 비개착 긴급 복구 기술을 개발 및 현장실증
- 지반공동 되메움 및 압력 다짐이 가능한 팽창재료와 신소재 포켓, 교통통제를 최소화하는 비개착식 신속주입기술, 보수·보강 후 사후관리를 위한 표지기술 활용 및 여타 표지기술 등을 개발

연구개발성과
○ 지반공동에 대한 신속한 대응방안 마련 및 복구에 의해 지반함몰의 사전예방에 따른 2차 사고 방지효과
○ 지반함몰의 위험요소를 신속히 차단함으로서 사회적 차원의 불안감 감소
○ 긴급복구에 따른 공용구조물의 활용성 확보로 시민불편 감소 효과
○ 연구결과에 대한 국내/외 전문학술지에 게재함과 동시에, 관련기술에 대한 홍보 및 보급성 확대

□ 1요소기술
- 모형실험과 수치해석에 기반한 지반 변동매개변수에 따른 지중공동
발생 메커니즘 규명 및 지중공동 긴급복구 설계인자 제시
- 역학적․환경적 특성 평가를 통한 지중공동 긴급복구가 가능한 채움재로 수용성 폴리머 파우치 및 주입시스템 개발
- 설계인자가 적용되어 비전문가도 사용가능한 지중공동 설계 S/W 개발
- 재료, 설계, 시공 매뉴얼 제시

□ 2요소기술
- 긴급복구가 가능하고 요구 성능을 만족하는 유지관리가 가능한 팽창 재료 개발
- 공동내부와 이완영역에 대하여 요구되는 강도와 강성을 만족하는 신소재 포켓 개발
- 개발된 능동적 다변형 지반신소재 포켓 성능 검증 및 최적 주입장치 개발
- 능동적 다변형 지반신소재 포켓을 이용한 지반공동 긴급복구 매뉴얼 개발
- 긴급복구과정 및 복구 후의 정보 관리 및 유지관리 방안 제시

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
- 지반신소재 복합재료에 대한 제작과 주입 기술 확보하여 관련기업의 기술력 확보 및 신성장동력으로 활용
- 개발기술과 관련하여 산학연이 참여할 수 있는 후속 또는 지속연구 응용에 기반기술로서 활용이 가능하며, 유기적인 공동연구개발 체계 확립
- 재료의 제조사, 설계사, 시공사의 긴급복구 사업뿐만 아니라, 연구개발기술 응용에 따른 효율적인 설계 및 시공방안(매뉴얼) 마련에 활용
- 정부주도의 지반공동 복구사업에 관련기업의 참여 확대 가능
- 지반공동 긴급보수보강 기술 및 긴급복구 매뉴얼 개발에 따른 시공능력 확보
- 신속한 지반공동의 긴급 보수보강을 통한 시민의 불편해소 및 공동 확산을 통한 추가 함몰 등의 2차 피해 예방

○ 기대효과
- 기술적 측면
• 지반공동 긴급복구용 재료개발을 통해 다양한 구조물의 보수/보강용 복합재료개발에 대한 기반기술 마련
• 지반신소재 및 팽창 복합재료에 대한 제작기술 확보를 통하여 대량 생산기술 개발 가능
• 최적 긴급복구용 주입시스템 개발을 통한 공용구조물의 안정성 확보기술 마련
• 토목공학과 화학공학 간의 협업을 통한 융합기술개발로 인한 관련 산업기술 확장 발판 마련
• 지반공동이 소규모로 산재해 있는 경우, 다중주입기술 기반 마련 및 다수의 소규모 공동 일체화 보강기술 확보 가능
- 경제․산업적 측면
• 지반공동 긴급복구 급속시공으로 인한 정부/지자체기업 등의 시공비용 감소 효과
• 지반공동 긴급복구를 위해 소요되는 최소 작업공간 및 시공시간 단축으로 사회적 비용 감소와 예산절감 효과
• 연구개발기술 관련한 융합연구기술에 대한 기업투자 확대 동기 부여
• 개발기술의 실용화에 따른 관련 기술산업의 확장
• 최적화된 지반신소재 복합재료 및 긴급복구 기술을 개발하여 후진국 또는 개발도상국으로 융합기술 확보 및 시장 선점
- 사회적 측면
• 긴급복구 대응 체계 마련으로 국민들의 재난위험성에 대한 불안요소 제거
• 지반함몰의 위험요소를 신속히 차단함으로서 사회적 차원의 불안감 감소
• 긴급복구에 따른 공용구조물의 활용성 확보로 시민불편 감소 효과
• 연구결과에 대한 국내/외 전문학술지에 게재함과 동시에, 관련기술에 대한 홍보 및 보급성 확대

(출처 : 요약문 11p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 10
• 요약문 ... 11
• 목차 ... 14
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 17
• 가. 연구개발의 목적 ... 17
• (1) 연구개발 최종목표 ... 17
• 나. 연구개발의 필요성 및 중요성 ... 18
• (1) 연구개발의 필요성 ... 18
• (2) 기술개발의 중요성 ... 23
• (3) 국내 기술 수준 / 시장 현황 변화 ... 25
• (4) 연구개발의 창의성 및 혁신성 등 ... 27
• 다. 연구개발범위 ... 29
• 라. 연구개발 추진전략 및 방법 ... 32
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 43
• ◎ 1 요소기술 ; 수용성 폴리머 기반의 무기질계 혼화재를 이용한 지반공동 긴급복구 기술개발 ... 43
• 가. RFP 연구개발내용 ... 43
• 나. RFP 주요 최종성과물 ... 43
• 2요소기술 : 능동적 다변형 지반신소재포켓 및 팽창재료를 이용한 지반함몰 긴급복구 기술 개발 ... 55
• 가. RFP 연구개발내용 ... 55
• 나. RFP 주요 최종성과물 ... 55
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 71
• 3-1. 목표 달성여부 ... 71
• 가. 질적 연구성과목표 및 달성도 ... 71
• 나. 양적 연구성과 목표 및 달성도 ... 75
• 3-2. 경제성 평가 ... 76
• 가. 1요소기술 직접비 분석 ... 76
• 나. 2요소기술 직접비 분석 ... 76
• 다. 간접비 분석 ... 77
• 3-3. 관련 분야 기여도 ... 79
• 가. 기술적 측면 ... 79
• 나. 사회·경제적 측면 ... 79
• 다. 정책적 측면 ... 79
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 81
• 가. 지중공동 긴급복구를 위한 수용성폴리머파우치(중앙대학교 산학협력단) ... 83
• 나. 수용성폴리머파우치 주입용 주입시스템(중앙대학교 산학협력단) ... 83
• 다. 지중공동 긴급복구 설계APP(중앙대학교 산학협력단) ... 84
• 라. 지반공동 긴급복구를 위한 무기질계 혼화재 및 긴급복구 매뉴얼 개발((재)한국건설생활환경시험연구원) ... 85
• 마. 긴급복구 지반상태의 유지관리가 가능한 팽창재 개발(㈜케미우스코리아) ... 86
• 바. 지반함몰복구 유지관리 시스템(유씨아이테크㈜) ... 87
• 사. 팽창재료가 포함된 신소재포켓 주입용 소형주입시스템(㈜대한건설이엔지) ... 87
• 아. 다변형 지반신소재 포켓을 이용한 지반공동 긴급보수보강 기술 및 긴급복구 매뉴얼(안) (인천대학교 산학협력단) ... 88
• 자. 토목섬유 신소재포켓 팽창성채움재 시공 매뉴얼(안)(한국건설기술연구원) ... 89
• 붙임. 참고문헌 ... 91
• 끝페이지 ... 92