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콘크리트 구조물의 염해에 관한 연구

전문가 제언: ○ 철근 콘크리트 내부로 염분이 침입하여 그 농도가 어느 한계 이상이 되면 철근 표면의 부동태피막이 파괴되어 철근이 부식된다. 철근 부식은 철이 산소와 결합하여 산화철로 변하는 화학반응이다. 산화철로 변한 철근은 주위에 팽창력을 미쳐 콘크리트에 균열을 발생시키고, 빨간 녹물을 용출시켜 미관을 해치고 내하성능을 떨어뜨린다. 이와 같이 콘크리트의 내구성에 손상을 일으키는 현상을 염해라고 한다.

○ 건설용 구조재료로 콘크리트가 발휘하는 가장 우수한 특성은 사용 수명이 긴 내구성이다. 염해는 이 내구성에 치명적인 손상을 일으킨다. 지구상의 주요 대도시의 사회기반시설은 대부분 철근 콘크리트로 구축되어 있고, 이들 대도시는 해안가에 위치하여 염해 환경에 노출되어 있다. 따라서 염해에 의한 콘크리트의 내구성 저하와 방지대책은 전 세계적인 관심사가 되어가고 있다.

○ 이제 일본 등 선진국에서는 철근 콘크리트가 본격적으로 사용되기 시작하여 100년이 되어가는 시점에 이르러 염해로 손상된 콘크리트 구조물이 나타나고 있다 이러한 구조물들은 안전진단과 수명 예측 결과에 따라 해체되거나 또는 보수보강이 시행되고 있다. 그리고 신설 구조물에 대해서는 염해 방지를 위한 내구설계법이 개발되어 적용되고 있다.

○ 우리나라의 경우 사회 기반시설이 건설된 것은 1960년대 이후가 되어 염해로 인한 콘크리트의 문제는 아직은 시기상조인 셈이다. 그러나 천연 강모래가 고갈되기 시작하여 해사가 등장하던 1970년대에 염분 함량이 높은 해사가 유통되어 대규모 아파트 단지 건설에 사용된 적이 있다. 따라서 이 부분은 머지않은 장래에 염해로 인한 내구성 저하문제에 직면하게 될 것으로 예상된다.

○ 또한 현재 선진국이 당면하고 있는 염해문제가 우리의 콘크리트 구조물에게도 대규모로 등장할 시기가 점차 다가오고 있다. 우리나라 사회기반시설의 건설과 유지관리를 책임지고 있는 건설행정 당국은 늦기 전에 염해로 인한 콘크리트 구조물의 안전과 방지대책 대책수립에 만전을 기하여야 한다고 제언한다.

저자: Takumi Shimomura
자료유형: 학술정보