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콘크리트 균열의 자기수복

전문가 제언: ○ 지구상에 존재하는 생명체는 자신을 지키는 시스템을 가지고 있다. 인간은 면역기구를 가지고 있으며, 신체에 발생하는 노화나 손상을 막기 위해서 자기치유 능력이 필요하다. 이와 같이 생명체가 가지고 있는 자기치유나 수복기능을 공업재료에 도입하는 것이 가능하다면 재료의 수명이나 안전성을 향상시킬 수 있을 것이다.

○ 이렇게 환경변화에 지적으로 응답하고 기능을 발현하는 능력을 가진 신 재료를 고지능 재료라 한다. 고지능 콘크리트를 실현하기 위해서는 외부 환경이나 내부의 정보를 검지하는 Sensor기능, 정보를 근거로 행동 진행을 판단하는 Processor기능, 명령을 받아 수행하는 Actuator기능이라는 기능들이 재료 자체에 가지고 있어야 한다.

○ 이러한 기능을 가진 고지능재료나 고지능 콘크리트는 변형 및 손상 발생과 열화를 스스로 진단하고 상태에 따른 형상을 스스로 변화시키며 필요에 따라 손상에 대하여 자기억제·수복하는 기능을 가져야 한다. 이러한 콘크리트에 대한 연구는 미국, 일본 등의 선진국에서 토목·건축 등의 건설 분야에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.

○ 콘크리트 균열에 대한 자기수복은 주로 콘크리트 혼합 중에 캡슐을 넣어서 매설하고, 균열이 발생하여 일정 이상의 균열 응력에 도달하면 캡슐이 파손되면서 보수재가 용출되어 균열을 보수 또는 치유하는 기술이다. 이 문헌에서는 그 외에도 연구되는 여러 가지 방법에 대하여 간단히 소개하고 있으며, 필자는 발열센서를 이용하는 방법에 대하여 기술하고 있다.

○ 아직은 연구 초기단계로 상용화에는 시간이 소요될 것으로 생각된다. 우리나라는 시멘트의 생산량이나 기술면에서 상당히 위치에 있어, 이와 관련한 연구를 할 수 있을 것으로 본다. 자기수복은 재료의 신뢰성이나 성능 향상에 기여할 수 있는 분야로 재료에 관심이 있는 사람은 일독하기를 바란다.

저자: MIHASHI Hirozo
자료유형: 학술정보