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콘크리트 내의 나노기술

전문가 제언: ○ 나노물질에 대한 연구결과가 다양한 분야에서 발표되어 왔고, 이에 따라 새로운 나노제품이 다양한 용도로 출시되고 있다. 그러나 제품이 출시되기 전에 제품사용이 환경이나 인체에 미치는 영향이 사전에 평가되어야 하지만, 이러한 범주에는 역학조사도 포함되기 때문에, 일부 선진국들은 사후 규제로 대비하고 있는 실정이다.

○ 나노 규모에서는 원래의 물질과는 다른 특성을 보이므로, 이러한 현상을 규명하기 위해 물리학, 화학 또는 생물학에서는 큰 진전이 있었지만, 건설 분야에서는 콘크리트와 같은 일부 분야에서 나노기술이 도입되고 있다.

○ 콘크리트 분야에서는 콘크리트의 기본 결합구조인 C-S-H에 타 물질을 도입해서 물성을 개선하거나, 나노실리카, 나노이산화티타늄, 나노점토 등을 도입해서 콘크리트 성능을 개선할 수 있다. 특히 시멘트가 수화되면 에트린가이트라는 구조를 이루고 이러한 구조 내부에 중금속과 같은 금속이온을 고정할 수 있기 때문에 생석회나 시멘트를 사용해서 중금속 슬러지를 고형화 할 수도 있다.

○ 본고에서는 콘크리트의 나노강화제로 탄소나노튜브와 탄소나노섬유를 제시하고 있다. 탄소나노튜브로 강화된 콘크리트는 특별한 탄성과 강도를 나타내고, 독특한 전자, 화학 특성을 보유하며, 탄소 나노섬유로 보강된 콘크리트는 전자파 장 차폐역할과 함께 균열저항을 향상시킨다고 한다. 또한 탄소나노섬유를 사용하는 경우에는 탄소섬유의 전처리에 의해 탄소섬유와 시멘트상의 계면접착력이 향상되었다고 한다.

○ 국내에서도 나노기술이 전략기술 분야로 선정되었고 다양한 분야에서 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 전자산업을 비롯해 일부 분야에서는 상업제품이 출시되고 있지만 인체 또는 환경에 대한 평가 자료는 입수할 수 없으므로, 선진국과 같이 자료가 입수된 후에 철저한 관리가 필요하다고 본다.

저자: Florence Sanchez, Konstantin Sobolev
자료유형: 학술정보