초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
소재의 조해성으로 인해 유발되는 무기계 상변환 수화열저감재의 저장기간 제약과 품질저하 개선 및 동남아시아 매스콘크리트 적용을 위한 무기계 상변환 콘크리트 수화열 저감재의 장기저장성 및 생산성 향상 기술 개발

◼ 전체 내용
최근 대단위 규모의 초고층 건축물 시공 등이 아시아 지역 국가에서 시행되고 있으며, 고성능 및 고강도 콘크리트 성능이 요구됨에 따라 콘크리트 단위시멘트량이 증가하고 있다. 단위시멘트량이 증가하면서 콘크리트 구조체에서 초기 균열이 발생하고 있으며

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
소재의 조해성으로 인해 유발되는 무기계 상변환 수화열저감재의 저장기간 제약과 품질저하 개선 및 동남아시아 매스콘크리트 적용을 위한 무기계 상변환 콘크리트 수화열 저감재의 장기저장성 및 생산성 향상 기술 개발

◼ 전체 내용
최근 대단위 규모의 초고층 건축물 시공 등이 아시아 지역 국가에서 시행되고 있으며, 고성능 및 고강도 콘크리트 성능이 요구됨에 따라 콘크리트 단위시멘트량이 증가하고 있다. 단위시멘트량이 증가하면서 콘크리트 구조체에서 초기 균열이 발생하고 있으며 이는 수화열에 의한 온도균열로 콘크리트 성능 저하의 주요 원인이다. 수화열에 의해 발생하는 콘크리트 온도균열을 제어하기 위한 기술이 다수 개발되었지만 아시아 극서지방 등의 건설현장에 적합한 시공기술 적용이 어려운 실정이다.
따라서 본 연구에서는 국내 유일의 상변환형 수화열 저감재의 조해성으로 인한 품질관리 문제점을 개선하여 제품 안정성능을 확보하고, 매스콘크리트의 수화열 제어성능 평가 및 검증을 통해 해외 건설현장적용을 위한 기반을 구축하고자 한다.

◼ 1년차
❏ 목표
무기계 상변환소재의 내조해성 향상 기술 및 상변이 안정성 향상 기술
❏ 내용
표면처리를 통한 무기계 상변환소재 고정화 기술 검토
- 계면활성화제 교반을 통한 무기계 상변환소재 표면고정화 기술
- 미세유체소자기술을 이용한 상변환소재 표면고정화 기술
다공성 재료 함침기술을 적용한 무기계 상변화소재의 고형제제화 기술 개발
- 무기계 상변환소재의 체적변화에 내력을 갖는 다공성 재료의 선정
- 최적 흡열성능을 갖는 재료구성 비율 및 상변환소재 형태의 검토
환경조건에 따른 무기계 상변환소재의 화학적 안정성 검토
- 온도/습도 조건에 따른 무기계 상변환소재의 화학조성 및 함수량 변화
- 반복성 온도변화 조건에 따른 무기계 상변환소재의 화학조성 및 함수량 변화
고흡습성 소재 합성을 통한 분말형 무기계 상변환소재의 형태 안정성 향상 기술 개발
- 분말형 무기계 상변환소재의 내흡습성 향상을 위한 고흡습성 소재 검토
- 고흡습성 소재 합성 비율에 따른 분말형 상변환소재의 표면상태 및 분말도 평가

◼ 2년차
❏ 목표
장기저장형 수화열 저감재의 생산성 향상 및 실증화 연구 및 이를 적용한 콘크리트의 기초물성 평가
❏ 내용
장기저장형 수화열 저감재를 포함하는 콘크리트의 시공성 확보 기술
- 장기저장형 수화열 저감재의 형태 따른 콘크리트의 공기량 및 유동성 평가
- 장기저장형 수화열 저감재의 첨가량에 따른 공기량 및 유동성 평가
장기저장형 수화열 저감재를 포함하는 콘크리트의 품질 성능 확보 기술
- 장기저장형 수화열 저감재의 형태에 따른 콘크리트의 역학적 성능 평가
- 장기저장형 수화열 저감재의 첨가량에 따른 콘크리트의 역학적 성능 평가
- 수화열 저감재 적용 콘크리트의 단열온도 상승, 미소수화열, 배합조건에 따른 성능 평가
장기저장형 수화열 저감재를 사용한 매스콘크리트의 수화열 제어 성능 평가
- 시멘트 종류에 따른 장기저장형 수화열 저감재의 수화열 제어 성능 검토
- 타설온도에 따른 장기저장형 수화열 저감재의 콘크리트 수화열 제어 성능 검토
장기저장형 수화열 저감재의 생산품질 및 유통 관리 방법 검토
- 장기저장형 수화열 저감재의 생산품질 최적화를 위한 생산프로세스 개선
- 장기저장형 수화열 저감재의 생산원가 절감을 위한 최적화 공정기술 개발
- 보관기간에 따른 수화열 저감재의 품질변동성 검토

□ 연구개발성과
정성적 성과
- 무기계 수화열 저감재의 내조해성 6개월 이상 달성
- 무기계 수화열 저감재를 사용한 콘크리트 압축강도 40MPa 이상 달성
- 무기계 수화열 저감재를 사용한 콘크리트 간이단열온도 상승량 70℃ 이하 달성
- 장기저장형 수화열 저감재를 사용한 콘크리트 : 슬럼프 145mm 이상 달성, 초결 280min, 종결 360min 이하 달성, 압축강도 40MPa 이상 달성, 간이단열온도 상승량 70℃ 이하 달성, 수화열 해석 유사도 90% 이상 달성
- 장기저장형 수화열 저감재 시제품의 장기저장성능 6개월 이상 달성
- 장기저장형 수화열 저감재 시제품의 기존 제품 대비 생산성 50% 이상 향상 달성
정량적 성과
- SCI 논문 1건 게재 및 국내전문학술지 2건 게재, 국내학술발표대회 5건 발표
- 국내 특허 출원 2건 및 등록 1건, 국외 특허(PCT) 출원 1건
- 보고서 4건, 기술 요약 정보(SMK) 1건, 인력양성 박사 3명, 석사 1명
- 시제품 성과 1건, 사업화 1건, 현장적용 3건

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
기존 수화열 기술은 혼화재 첨가, 냉각 설비 및 타설 공법 등과 같은 분야에만 집중되어 있으며, 무기계 상변환 수화열 저감재에 대한 해외 시공 실적은 전무한 상황이다. 따라서 무기계 상변환형 수화열 저감재의 품질 안정성능을 확보하여 해외 수출용 신제품을 출시할 경우, 새로운 시장의 개척 가능성이 매우 높을 것으로 기대한다.
기존 수화열 저감 기술 중 혼화재 첨가법은 다량 혼합시 콘크리트의 품질 저하가 나타나며 타설 공법 및 파이프 쿨링 공법 등은 공정기간이 증가함에 따라 품질 저하가 발생하는 단점을 보완하기 위해 무기계 상변환형 수화열 저감재를 혼입하여 기존 수화열 저감 기술에 대한 새로운 방안을 제시하고 매스콘크리트의 성능개선에 기여할 수 있다. 현재까지 관련 기술이 발견되지 않아 국내·외 관련분야 기술 개발 촉진에 기여하며 선도적인 역할이 가능하다.
현재 일본 법인 타케모토유지 주식회사와 조사계약을 체결하였으며 아시아 지역 국가에 기술 설명이 완료되어 매스콘크리트 수화열 저감 기술이 필요한 국가를 대상으로 홍보 및 영업 예정이다. 해외 시장 진출과 더불어 기술개발을 통한 연구개발인력의 직접적인 고용창출, 수화열 저감 분야의 최고 전문가 육성을 목표로 하여 직무 및 교양 교육 등 다양한 활동과 능력개발 지원이 가능하다. 또한 건축 토목분야의 새로운 활로 개척을 통해 관련 분야에 대한 해외 건설산업 활성화를 기대할 수 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발과제의 최종 목표 ... 5
• 2) 연구개발과제의 연차별 목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 48
• 1) 연구수행 결과 ... 48
• 2) 목표 달성 수준 ... 52
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 52
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 52
• 2) 자체 보완활동 ... 52
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 53
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 53
• 6. 연구개발성과 관리 및 활용 계획 ... 56
• 7. 참고 문헌 ... 57
• 끝페이지 ... 60