초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 최종목표는 미세나노버블을 고농도로 집적하여 기존의 시멘트를 활용한 건설재료에 대해 강도 향상 특성을 증진시키고, 신소재인 그래핀과 친환경 광물질 (장석, 제올라이트 등)을 이용하여 시멘트 및 건설재료(모래)의 사용량을 줄여 CO₂ 발생량을 25%이상 저감시킬 수 있는 친환경 건설재료를 개발하고자 하는 것이다. 수소나노버블이 갖고 있는 제타포텐셜과 수소버블의 여러 특성은 각종 건설재료에 대한 획기적 강도향상 방법 뿐만 아니라 열적특성을 개선하고, 친환경 광물질의 재료 특성을 응용 및 적용하여 강도개선과 열

□ 연구개요
본 연구의 최종목표는 미세나노버블을 고농도로 집적하여 기존의 시멘트를 활용한 건설재료에 대해 강도 향상 특성을 증진시키고, 신소재인 그래핀과 친환경 광물질 (장석, 제올라이트 등)을 이용하여 시멘트 및 건설재료(모래)의 사용량을 줄여 CO₂ 발생량을 25%이상 저감시킬 수 있는 친환경 건설재료를 개발하고자 하는 것이다. 수소나노버블이 갖고 있는 제타포텐셜과 수소버블의 여러 특성은 각종 건설재료에 대한 획기적 강도향상 방법 뿐만 아니라 열적특성을 개선하고, 친환경 광물질의 재료 특성을 응용 및 적용하여 강도개선과 열적특성이 개선된 친환경 건설재료를 개발하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 미세나노버블(200nm급 이하)의 고농도 집적화기술의 확보
• 미세수소나노버블수의 강도증진 특성 및 친환경건설재료 활용을 위한 천연광물질의 재료특성 규명
• 수소나노버블과 친환경광물(장석, 제올라이트 등)을 이용한 CO₂저감형 건설재료 개발
• 수소나노버블수와 친환경광물을 이용한 열특성(열전도와 열보전력)이 개선된 건설재료 개발
• 수소나노버블 및 그래핀 등을 이용하여 강도 개선된 친환경 건설재료 개발
• 다양한 친환경광물을 적용하여 복합 건설재료 개발
• 그래핀의 적용 가능성 점검
• 친환경건설재료의 강도 개선 및 재료 특성 규명
• 친환경건설재료의 에너지 증진효과 검증
• 친환경건설재료의 현장적용성 및 친환경성 평가

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
최근 미세나노버블의 생성은 일본, 한국이 최첨단 기술을 각축하고 있으나, 버블을 이용한 공학, 의학, 농생명 등의 분야에서의 적용은 일본에 뒤이어 쫓아가고 있는 실정이다. 미세버블을 만들고 안정화시키는 기술은 본 연구진이 앞서있는 상황에서 미세버블의 파쇄특성연구에 대한 자가 기술을 확보하는 경우 의학 및 미생물분야에서 획기적 진전을 이룰수 있다.
특히, 건설재료에 물 대신 수소버블을 다량 함유한 물을 사용하는 경우 수화반응이 촉진되어 강도가 개선되고 조직이 치밀해지는 효과와 다공질 건설재료를 포함하여 복합재료를 개발하는 것은 미래 에너지 절감에 약 10%정도 이상의 효과를 나타낼 수 있으며 시멘트 사용량을 기존대비 25% 절감하고 열보존특성이 개선된 바닥재의 현장 적용 시 경제성 및 친환경성이 우수한 건설재료개발이 될 것으로 판단된다. 수소나노버블수는 버블 농도에 따라 유동성이 증가하고 강도 개선 효율이 증가하는바 본 연구에서 진행한 고농도 집적화 방법을 통해 건설재료의 강도 증진 효과뿐만 아니라 유동성 특성으로 환경 오염을 초래하는 AE제, 유동화제 등의 사용을 줄일 수 있을 것으로 예상되며, 나아가 건설재료뿐만 아니라 다양한 산업 분야에서의 응용이 가능할 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• (1) 미세나노버블의 고농도 집적화 기술 확보 ... 5
• (2) 미세수소나노버블의 강도증진 특성 규명 ... 5
• (3) 친환경광물 이용하여 강도증진효과 규명및 수소나노버블수와 친환경광물 이용하여 CO2저감(25%)형 건설재료 개발(장석) ... 5
• (4) 수소나노버블수와 친환경광물을 이용하여 열전도와 열 보존력 등 열특성이 개선된 건설재료 개발 ... 6
• (5) 수소나노버블수 및 그래핀 등을 이용하여 강도 개선된 친환경건설재료 개발 ... 6
• (6) 다양한 친환경 광물을 적용하여 복합 건설재료 개발 ... 6
• (7) 그래핀의 적용 가능성 점검 ... 7
• (8) 친환경 건설재료의 강도 개선 및 재료특성 규명 ... 7
• (9) 친환경 건설재료의 에너지 효율 증진 효과 검증 ... 7
• (10) 친환경 건설재료의 현장 적용성 및 친환경성 평가 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표 달성 수준 ... 16
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 16
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 29
• 끝페이지 ... 45