초록 ▼

□ 연구개요
3D 탄소섬유 래티스(lattice)를 이용하여, 에너지 흡수능력, 균열 저항성, 내부식성 등이 향상된 고강도, 고인성 시멘트성 복합체를 개발하고, 그 기본 역학적 특성인 압축, 인장(할열, 휨)강도 특성을 규명한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 탄소섬유의 표면 및 형상 분석: 라만분광분석을 통해 전형적인 비정형 탄소구조와 함께 매끈한 표면 상태 확인
○ 탄소섬유를 원통형으로 래티스 직조: 다양한 크기의 원통형 슬리브를 직조
○ 플라즈마 표면 처리된 탄소섬유의 물성 비교 분석: 아르곤

□ 연구개요
3D 탄소섬유 래티스(lattice)를 이용하여, 에너지 흡수능력, 균열 저항성, 내부식성 등이 향상된 고강도, 고인성 시멘트성 복합체를 개발하고, 그 기본 역학적 특성인 압축, 인장(할열, 휨)강도 특성을 규명한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 탄소섬유의 표면 및 형상 분석: 라만분광분석을 통해 전형적인 비정형 탄소구조와 함께 매끈한 표면 상태 확인
○ 탄소섬유를 원통형으로 래티스 직조: 다양한 크기의 원통형 슬리브를 직조
○ 플라즈마 표면 처리된 탄소섬유의 물성 비교 분석: 아르곤, 질소 및 산소 플라즈마 표면 처리 시 표면 거칠기는 상승하고 결정화도는 감소 그리고 친수성 관능기가 표면에 도입됨. 플라즈마 조건의 최적화.
○ 플라즈마 표면 처리된 탄소섬유의 시멘트와의 부착성능 비교 평가: 시멘트 매트릭스에 표면 처리된 탄소섬유 필라멘트를 매입 후 인발거동 평가함. 아르곤 처리 시 4MPa 이상의 가장 높은 Interfacial shear strength를 보임
○ 탄소섬유 래티스 혼입한 시멘트 복합재료의 역학적 특성 분석: 탄소섬유 래티스 보강 복합체의 압축강도는 원통형 탄소섬유 래티스로 보강되지 않은 바깥쪽 부분이 먼저 깨져서 상대적으로 낮게 측정됨. 휨강도의 경우는 변형연화거동을 보였으며 5배 이상의 높은 수치를 보임.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 시멘트에 탄소섬유를 단섬유가 아닌 입체적 레티스 형태로의 혼입을 처음으로 시도함
○ 부산물을 발생시키지 않으면서 간단하고 효과적인 방법인 플라즈마의 종류 및 조건의 최적화로 시멘트 매트릭스와 높은 결합력을 지닌 시멘트 복합소재 제조
○ 용도에 맞는 탄소섬유 표면 처리 기술의 제공
○ 신규 시공의 고층 또는 대형화 구조물에서 철근 대체제로서의 탄소섬유 래티스 보강 시멘트의 적용 가능
○ 내진 성능이 필요한 건축물의 경우 보강기술로서 적용 가능, 특히 필로티 구조물의 기둥부분에 적용 가능
○ 내구성 증진이 필요한 다리나 지하철역 등의 기둥에 적용 가능

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 23