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보고서 상세정보

콘크리트 구조물 압축, 인장부재의 성능향상을 위한 고분자 복합패널 개발
Development of composite panel to improve performance of compression and tension member used in concrete structures

  • 사업명

    산학연 공동기술개발

  • 과제명

    콘크리트구조물 압축, 인장부재의 성능향상을 위한 고분자복합패널개발

  • 주관연구기관

    한라대학교 산학협력단

  • 연구책임자

    원치문

  • 참여연구자

    김세준   김광태   남영오   임종혁  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2008-06

  • 과제시작년도

    2007

  • 주관부처

    중소기업청

  • 사업 관리 기관

    중소기업기술정보진흥원

  • 등록번호

    TRKO201000010458

  • 과제고유번호

    1425047198

  • 키워드

    복합패널.콘크리트 부재.composite panel.concrete member.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    ...


    1. 최종목표
    콘크리트와 유사한 탄성거동을 하며, 콘크리트보다 내구성 및 강도성능이 뛰어난고분자복합패널을 개발하고 현재 콘크리트구조물의 인장부 보강에만 적용했던 보강재를 압축부에도 적용 가능한 보강재를 개발함으로써 지진에 의한...

    1. 최종목표
    콘크리트와 유사한 탄성거동을 하며, 콘크리트보다 내구성 및 강도성능이 뛰어난고분자복합패널을 개발하고 현재 콘크리트구조물의 인장부 보강에만 적용했던 보강재를 압축부에도 적용 가능한 보강재를 개발함으로써 지진에 의한 콘크리트구조물의 내진보강에도 뛰어난 획기적인 고분자복합패널을 개발하는 것이 최종목표이다.
    2. 개발내용 및 결과
    1) 구조물 특성에 맞는 탄성계수와 내구성 및 내력이 뛰어난 고분자 조성물 개발고분자복합 패널 제작시 사용하는 재료는 기존의 에폭시수지계 및 폴리머수지계에서는 달성하지 못했던 기술적 과제 즉, 기존 구조체의 재료와 동등한 수준의 물성, 특히 탄성계수를 갖도록 제조하여 콘크리트구조물의 인장부재 및 압축부재에도 보강효과가 뛰어날 뿐 아니라 구상 지르코니아를 충진재(세라믹성분)로 사용하여 내마모성, 내산성, 내알카리성을 부여함으로써 반영구적으로 내구성이 뛰어난 조성물을 개발하였다.
    2) 고분자복합패널 제조기술 및 제품의 규격화
    조성물에 각종 섬유계(아라미드, 탄소섬유, 유리섬유)와 메탈계(익스펜디드, 파형)를 복합화하여 최적화된 고분자복합패널을 개발하고 콘크리트구조물 보강용으로 정량적인 실험결과를 기반으로 콘크리트구조물의 기하학적 특성에 맞는 패널을 개발하였으며 실험을 통하여 인장부재에 가장 적합한 패널과 압축부재에 가장 적합한 고분자복합패널을 개발하였다. 또한 기존 패널의 문제점이었던 부착과 정착문제를 해결함으로써 최적의 패널시공 방법을 도출할 수 있었다.
    3. 사업성과
    ○ 기술적 성과
    콘크리트구조물의 압축 및 인장내력의 성능향상을 위해 그동안 일반적인 콘크리트 보강 패널의 한계 즉 인장측 보강만이 아닌 압축측 보강도 가능한 새로운 복합패널을 개발함으로써 부모멘트를 받는 콘크리트구조물의 보강과 내진보강 등 구조물 성능 향상에 많은 기대가 예상된다. 또한 고분자 복합패널은 콘크리트구조물의 형상 및물리적, 공학적 특성에 맞게 제작이 가능하고 기존 패널의 문제점이었던 기존 구체와의 부착 및 정착 방법이 아닌 새로운 개념의 정착시스템을 도입함으로써 콘크리트구조물 보강 및 성능개선에 진일보한 획을 그을 수 있을 것이다.
    ○ 경제적 성과
    한해에 발생하는 건설구조물의 유지보수 비용은 날로 증가하고 있으며, 경제성장을 토대로 만들어진 후 공용성능이 다한 기존의 콘크리트구조물은 일반적인 패널 부착을 통해 보강이 이루어지고 있다. 하지만 기존 콘크리트구조물의 보수 보강방법과보강재의 부적절성으로 인해 공용주기 이전에 하자가 발생하고 있으며, 이를 또다시보강하기 위해 사용되는 비용 또한 점점 증가하고 있는 실정이다. 따라서 본 과제 결과물로 콘크리트구조물을 보수 보강할 경우 공용주기 동안 최적의 성능을 구현 할 수있어, 경제적인 면에서는 기존의 패널보강 방법보다 월등하다.
    ○ 활용성과 등
    현재 압축부재 보강에 대한 대안이 없는 상태에서 본 과제 결과물을 응용할 경우 모든 압축부재 보강이 가능하다. 예로 항만시설물인 잔교식파일구조물, 교량 하부구조물, 건축분야의 리모델링 및 증축, 부모멘트를 받는 모든 구조물에 활용이 가능해진다. 또한 인장 및 압축이 동시에 발생하는 구간에 연속화된 동질의 패널을 적용함으로써 보강효과를 극대화 할 수 있다.
    4. 향후추진계획
    아직까지 홍보부족으로 인하여 많이 알려져 있지 않은 설계 및 시공분야의 관할감독들에게 본 과제 결과물의 적용 현장 및 홍보를 통해 널리 알릴 예정이며, 그에따라 공장 및 시설설비도 확충할 계획이다. 또한 공장 출고 형식이 아닌 현장에서 제작 시공까지 가능하도록 이동용 플랜트 시설을 갖춰 구조물의 형상 및 특성에 맞는패널을 제공함으로써 현장시공의 편리성을 도모하고자 한다.


  • 목차(Contents) 

    1. 개발결과의견서 ...1
    2. 초록 ...2
    3. 목차 ...4
    4. 제1장 서론 ...5
    5. 제1절 개발대상기술(또는 제품)의 개요 ...5
    6. 제2절 기술(또는 제품)개발의 필요성 및 중요성 ...6
    7. 제3절 국내.외 관련 기술의 현황 ...7
    8. 제4절 국내.외 시장규모 .....
    1. 개발결과의견서 ...1
    2. 초록 ...2
    3. 목차 ...4
    4. 제1장 서론 ...5
    5. 제1절 개발대상기술(또는 제품)의 개요 ...5
    6. 제2절 기술(또는 제품)개발의 필요성 및 중요성 ...6
    7. 제3절 국내.외 관련 기술의 현황 ...7
    8. 제4절 국내.외 시장규모 ...11
    9. 제2장 과제개발 내용 및 방법 ...13
    10. 제1절 과제개발의 목표 ...13
    11. 제2절 고분자 조성물 제조기술 ...14
    12. 제3절 고분자 복합패널 제품개발 ...16
    13. 제4절 고분자 복합패널 성능평가 ...19
    14. 제3장 사업성과 ...27
    15. 제1절 기술적 성과 ...27
    16. 제2절 경제적 성과...28
    17. 제3절 활용방안...29
    18. 제4장 결론 ...30
  • 참고문헌

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