초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
연구개발 목표는 “PS 강재 긴장력 모니터링용 스마트 콘크리트 정착구 (Smart concrete anchorage) 기술” 개발을 통하여 혁신적이고 독자적인 PS 강재 정착구를 만드는 것이다.
상기의 “PS 강재 긴장력 모니터링용 스마트 콘크리트 정착구 기술 개발”을 위하여 크게 두 가지 중점 연구 내용을 아래와 같이 수행하였다: 1) 스마트 콘크리트 정착구 개발을 위한 복합적 연구; 2) 실제 적용성 평가를 위한 스마트 콘크리트의 정착구의 전기-역학적 모니터링 성능평가이다.
우선 스마트

□ 연구의 목적 및 내용
연구개발 목표는 “PS 강재 긴장력 모니터링용 스마트 콘크리트 정착구 (Smart concrete anchorage) 기술” 개발을 통하여 혁신적이고 독자적인 PS 강재 정착구를 만드는 것이다.
상기의 “PS 강재 긴장력 모니터링용 스마트 콘크리트 정착구 기술 개발”을 위하여 크게 두 가지 중점 연구 내용을 아래와 같이 수행하였다: 1) 스마트 콘크리트 정착구 개발을 위한 복합적 연구; 2) 실제 적용성 평가를 위한 스마트 콘크리트의 정착구의 전기-역학적 모니터링 성능평가이다.
우선 스마트 콘크리트 정착구 개발을 위한 복합적 연구를 위하여 세부적으로 아래와 같은 상세 연구를 수행하였다.
• 전기-역학적 민감도 향상을 위한 스마트 콘크리트 배합 개발
• 온도와 습도 등의 환경 인자가 스마트 콘크리트의 전기적 특성에 미치는 영향 평가
• 스마트 콘크리트의 전기-역학적 성능평가 및 역학적 성능평가
• 스마트 콘크리트 정착구 설계(안) 제시
제시된 스마트 콘크리트 정차구 설계(안)을 바탕으로 실제 적용성을 위한 스마트 콘크리트 정착구 성능을 평가하였다. 이를 위한 상세연구내용은 아래와 같다.
• 스마트 콘크리트 정착구용 Plug-in형 매립식 전극 개발
• 스마트 콘크리트 정착구의 전기-역학적 성능평가
마지막으로, 개발된 스마트 콘크리트 정착구가 실제 PSC 교량 구조물에 적용 가능한 시공방안과 노후화로 인한 보수보강이 필요한 교량에도 적용 가능한 방안을 도출하였다.

□ 연구개발성과
PS 강재 긴장력 모니터링용 스마트 콘크리트 정착구: 기존 스마트 콘크리트의 탄성영역에서 미미한 전기적 민감도를 증대시키면서, 긴장력이 도입된 PS 강재의 긴장력 저하 또는 손실이 발생함에 따른 전기-역학적 상관관계를 이용하여 PS 강재의 파단을 방지하고 실시간으로 긴장력을 진단할 수 있는 스마트 콘크리트 정착구 개발

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
제안 기술은 새로 건설되는 PSC 교량 또는 보수보강이 필요한 교량에 적용이 가능하다. 스마트 기술과 일반 건설재료와의 융합으로 독자적인 스마트 콘크리트 정착구를 개발함으로써 콘크리트 부재 자체가 긴장력을 감지하는 기술을 개발함에 따라 구조진단 및 유지관리 분야 기술의 경쟁력 확보를 통하여 관련 기술의 대외 의존도 감소 및 독자적인 기술로 활용도가 높을 것으로 예상된다. 또한, 미래 4차 산업혁명 건설 분야를 주도하기 위한 원천기술 연구로써 스마트 콘크리트 정착구 개발은 미래형 토목 구조물 관리의 기초적인 연구이자, PSC 교량 시설물의 안전 모니터링에 혁신적인 기술이 될 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
The final goal of this research is to build smart infrastructure by developing "Smart concrete anchorage for monitoring pre-stress loss".
To achieve the goal above mentioned, two main objectives have been planned in this research as follows: 1) development of self-sensing

□ Purpose & Contents
The final goal of this research is to build smart infrastructure by developing "Smart concrete anchorage for monitoring pre-stress loss".
To achieve the goal above mentioned, two main objectives have been planned in this research as follows: 1) development of self-sensing smart concrete anchorage; and, 2) evaluating the electro-mechanical response of smart concrete anchorage.
First, to develop smart concrete anchorage, we have performed the following research steps: 1) develop smart concrete with high electro-mechanical sensitivity by adding nano-functional fillers; 2) investigate the environmental effects on the electro-mechanical characteristics of smart concrete; 3) investigate the mechanical and self sensing capacity of smart concrete; and, 4) design smart concrete anchorage.
Second, following research steps are prepared for testing the performance of designed smart concrete anchorage: 1) develop new type electrode for smart concrete anchorage; and, 2) evaluate the performance of smart concrete anchorage.
Finally, several application methods should be developed for the designed smart concrete anchorage to PSC structures or other infrastructure.

□ Results
Smart concrete anchorage: concrete anchorage block, containing nano-functional filler and electrically conductive fibers, that is capable of measuring electrical resistivity or impedance under pre-stressing stress. Besides, smart concrete anchorage with short fibers would eliminate the required spiral steel reinforcements for preventing brust and spalling cracks in the pre-stressing steel anchorage zone.

□ Expected Contribution
The proposed smart concrete anchorage would be applicable to all the pre-stressing concrete structures including bridges, parking building structures, nuclear power plants, and marine concrete structures. The developed smart concrete could be also applied to various concrete structures, instead of attached or embedded sensors, for monitoring the damage or cracks of concrete structures.

(source : Summary 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• Contents ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 13
• 제3장. 연구수행내용 및 성과 ... 15
• 3-1. 연구개발 추진 전략 및 방법 ... 15
• 3-2. 연구개발 로드맵 ... 16
• 3-3. 연구개발 추진체계 ... 16
• 3-4. 연구개발 추진일정 ... 17
• 3-5. 연구개발 성과 ... 17
• 3-6. 연구 결과 ... 18
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 24
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 26
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 27
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 27
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 28
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 28
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 29
• 제11장. 기타 사항 ... 30
• 제12장. 참고 문헌 ... 30
• 끝페이지 ... 32