초대회장으로 현 전중규 회장 만장일치 추대
한국건설신문 김덕수 기자 = 한국건설기술교류회가 주최, 한국건설신문, 아세아시멘트, 태웅법무법인, 한라시멘트 등이 후원하는 ‘창립총회 및 제21회 정기 심포지엄’이 지난 10일 오후 13시부터 18시까지 아세아시멘트 본사 1층 대강당에서 개최했다.
이번 심포지엄은 ‘구조물의 고내구성 및 유지관리’란 주제로 특별강연 및 다양한 주제 발표가 진행됐다.
한편 교류회는 사단법인 출범과 관련 감사패를 수여했으며 아세아시멘트 김원기부장, 성신양회 박상연과장, 대림산업 이재현 과장, 대우조선해양건설 이태규 대리 등이 수여했다. 
전중규 회장은 “한국건설기술교류회는 그동안 축적된 다양한 경험과 전문역량을 바탕으로 사회적 책임, 지속가능한 건설재료기술 개발 및 실용화 등 시대의 요구조건에 부합하는 선도적 단체로서 역할을 충실히 수행하기 위해 ‘건설재료진흥회’로 거듭나게 됐다”고 밝혔다.
또한 “전문역량을 갖춘 조직으로서 사회적 책임, 지속가능한 건설재료기술 개발 및 실용화 등을 지원하는 구심적인 역할을 수행하고 국가 사회발전에 공헌할 것”이라고 강조했다.
전중규 회장은 현재 글로벌시장의 기술동향으로 고성장 스마트, 신재생에너지, 오염물질 제어처리, 빅데이터, 차세대 다기능소재, 건강관리 서비스, 온실가스저감관리, 재난재해 예측 기술 등 미래지향적인 융복합 기술개발이 활성화되고 있으며 기존 산업의 부가가치를 높일수 있는 최신의 콘크리트 기술 연구 및 개발을 전략적으로 접근함으로써 건설업계의 불황을 타파할 것이라고 밝혔다.
| ◇섹션 1 : 주제발표 1. 콘크리트 구조물 유지보수 대처 사례 (김경민 박사 / 대우건설) 2. 콘크리트의 장수명화를 위한 혼화제 기술 (이동규 책임연구원 / 동남기업) 3. 고성능 타일접착제 소개 및 개발 (장효진 대리 / 한일시멘트) ◇섹션 2 : 사단법인 창립총회 ◇섹션 3 : 주제발표 및 특별강연 [특별강연] 건설구조물의 내구성 혁신 연구방향 (이한승 교수 / 한양대학교) 4. 구조물 건전성 평가를 위한 계측시스템 (윤철진 이사 / 주신산업) 5. 함수율 저감을 목적으로 한 조기 건조형 모르타르 개발 (기태경 연구원 / 아세아시멘트) |
■콘크리트 구조물 유지보수 대처 사례 (김경민 박사 / 대우건설)
콘크리트 구조물은 재료 구성, 제조·생산, 시공, 양생 등 여러 가지 환경요인에 의해 균열이 발생될 수밖에 없는 상황이다.
특히, 최근 균열에 대한 관리가 엄격해 지며 이에 대한 유지보수에 대한 관심이 높아지고 있다.
구조물에 균열이 발생되면 적확한 원인분석 및 적절한 재료 및 공법을 적용해 유지보수 해야 하지만 책임소재의 불분명, 원인파악의 미흡으로 인해 적절한 유지보수가 되지 못하는 경우가 발생된다.
본 발표 내용에서는 건설사 입장에서 균열발생에 대한 원인분석, 균열 보수 시스템 구축, 성능 개선된 재료개발 및 공법 개발을 통해 현장 리스크를 최소화 하고자 한다.
또한, 향후 신축보다는 유지관리로 변화되는 환경에 대한 대처를 위해 건설사에서 대처하고 있는 사례에 대해 검토했다.
■콘크리트의 장수명화를 위한 혼화제 기술 (이동규 책임연구원 / 동남기업)
콘크리트를 구성하는 재료가 환경이 의해서 변질되지 않고 설계수명을 이어나가는 것을 내구성이라고 하며, 이러한 성능은 여러 요인에 기인한 열화에 의해 저하하게 된다.
대표적인 내구성 저하요인은 콘크리트의 중성화, 균열발생, 동결융해, 마모 및 피로 등을 들 수 있다. 콘크리트의 장수명화를 위해서는 우수한 콘크리트의 내구성 확보가 필연적이며 이를 위한 많은 방안들이 적용 및 개발되고 있다.
본 발표는 그 중 화학혼화제 측면에서의 콘크리트 장수명화 기술에 관한 내용이다.
보편적으로 발생하는 내구성 저해요인은 콘크리트의 균열, 중성화 및 염해에 의한 철근의 부식을 꼽을 수 있을 것이다.
콘크리트의 균열 중 건조 및 자기수축에 의한 균열은 각각 그 발생 메커니즘에 대응하는 화학혼화제를 이용하여 사전에 방지할 수 있다.
즉, 콘크리트의 건조수축은 콘크리트 내부에 존재하는 수분의 이동을 억제하고, 자기수축은 콘크리트의 모세관 공극을 충전시켜 수화에 의한 수분의 소실에도 수축을 방지하는 원리를 활용한 것이다.
화학혼화제에 의한 콘크리트의 표면코팅 기술을 응용하면 콘크리트의 중성화, 화학적 부식 및 염해를 억제해 내구성을 확보할 수 있다. 이는 침투성 혼화제의 도포를 통해 콘크리트 표면의 모세관 공극을 최소화해 외부의 유해요인 유입 및 콘크리트 알칼리 성분의 용출을 방지하는 원리를 응용한 것이다.
염해에 의한 철근의 부식은 콘크리트의 균열 및 구조적 결함의 원인이 될 수 있는데 이는 위에 언급한 표면 코팅기술, 구체방수제에 의한 내부공극 충전에 의한 방수를 활용한 염화물의 유입 방지 및 방청제에 의한 철근의 표면코팅 기술을 응용한 부식억제가 대응책이 될 수 있다.
위와 같은 기술 외에도 많은 화학혼화제를 활용하는 방식을 통한 콘크리트의 내구성 저하억제 및 방지 기술이 있는데, 표면강화제를 통한 내마모성 증대, 공기연행제 및 방동제를 활용한 동결융해저항성 증대 등이 있다.
이렇듯 원인에 따른 적절한 화학 혼화제의 적용은 내구성 저해요인에 올바른 대처방안이 될 수 있으므로, 각 저해요인의 명확한 검토와 이에 대응하는 화학 혼화제의 적용은 콘크리트의 장수명화에 필연적인 요소이다.
■고성능 타일접착제 소개 및 개발 (장효진 대리 / 한일시멘트)
타일접착제란 큰 의미에서 타일을 접착할 수 있는 모든 재료를 통칭한다.
고성능 타일접착제는 그 중에서도 시멘트를 주성분으로 하며 부가적으로 고분자인 폴리머 수지를 혼합한 폴리머계 타일접착제에 속한다.
최근 건설사에서 접착력이 아닌 변형성에 인한 타일 깨짐 및 탈락 발생이 일어나고 있다.
이에 대한 문제점을 해결하기 위해 변형성 있는 고성능 타일접착제를 개발하고자 했다.
기존 KS기준인 KS L 1592 ‘도자기질 타일시멘트’의 경우 변별력인 없는 기준으로 저가형 제품과 고가형 제품에 대한 기준이 별도로 제정되어 있지 않았다. 하지만 EN12004의 유럽기준을 근거로 이루어진 KS L ISO 13007 기준의 경우 제품의 특성에 맞는 구별이 가능하며 성능에 따른 변별력도 가지고 있다.
즉, KS L ISO 13007 기준에 부합하는 변형성 등급이 S1, S2 등급(변형성 등급)을 만족하는 제품을 목표로 개발했으며 현재 현장 적용 시험 및 다른 방법의 변형성 검증 시험을 진행 중에 있다.
본 고성능 타일접착제 개발 시 고층부 건식벽체, 대형 타일, 바닥 난방부, 고접착력이 요구되는 부위에 적용할 예정이며 많은 현장 검증을 토대로 제품 개발이 이루어질 예정이다.
개발이 완료되면 고성능 타일접착제로서 타일을 시공함에 있어 좀 더 안정적인 옵션의 타일접착제로 자리매김 할 것으로 예상되며 타일접착제 시장을 한 단계 발전시킬 수 있는 역할을 할 것으로 기대한다.
■<특별강연>건설구조물의 내구성 혁신 연구방향 (이한승 교수 / 한양대학교)
고도성장기의 건설패러다임은 신축 지상주의였다.
이에 따라, 지금까지 건설구조물을 설계할 때는 안전성 확보를 위한 구조설계와 쾌적성 확보를 위한 사용성 설계만이 실시돼 왔다.
그러나, 고도성장기를 지난 현재, 우리나라의 건설패러다임은 효율적인 유지관리를 중심으로 변화하고 있다.
특히, 건설구조물을 국가 자산으로 관리해야 한다는 의견과 함께 수많은 구조물들의 장수명화를 위한 국가 정책수립 및 내구성 향상 연구가 반드시 해결해야 하는 과제로 대두되고 있다.
이러한 관점에서, 본 발표에서는 국가정책을 중심으로 건설구조물의 내구성 향상 필요성과 함께, 현재 우리나라에서 실시되고 있는 건설구조물 내구성에 관한 국가 기준 및 인증제도의 문제점 및 개선점을 살펴보고, 선진국에서 실시되고 있는 내구성설계 및 유지관리 모니터링 연구 동향에 대해 고찰했다.
특히, 건설구조물의 내구성향상의 중요성을 국가가 인지해, 최근 한양대학교 에리카캠퍼스에서 유치한 국책연구센터(ERC)인 ‘건설구조물 내구성혁신 연구센터’를 소개함과 동시에, 이를 위한 건설구조물의 내구성 헬스모니터링, 내구성설계 프로그램, 능동적 보수공법 및 자산관리 프로그램에 대한 연구를 소개했다.
특히, 본 센터에서는 4차 산업혁명시대의 ICT 융합연구에 초점을 두어 첨단 센서 기반의 내구성헬스 모니터링 기법 개발과 함께 내구성에 관한 국가기준 및 인증제도를 보완하기 위한 자산관리 개념의 내구성 설계 프로그램 개발 방향을 제시했으며, 이를 통한 건설구조물 유지관리의 고도화를 위한 내구성 혁신 연구방향을 토론했다.
따라서, 금후 건설구조물 내구성혁신 연구방향은 구조물 설계에서 구조설계, 사용성설계와 함께 성능중심의 내구성설계가 반드시 이루어져야 하며, 이를 국가기준에 반영하는 것이 최우선과제임을 공유했다.
또한, 예방적 차원의 세계 최초 건설구조물 내구성 헬스 모니터링 기술을 개발해 건설분야 국가 신성장 동력으로 자리메김하는 것을 기대하고 있다.
■구조물 건전성 평가를 위한 계측시스템 (윤철진 이사 / 주신산업)
구로에 위치한 주신산업은 2008년에 설립, 2010년에 법인 전환됐으며, 유희영 대표이사의 영업력과 윤철진 기술이사의 기술력을 주축으로 선진 계측기술을 지향하고 있는 회사이다.
수년간 다양한 분야에 선진계측기술을 적용하고 있으며, 대표적으로 남극 장보고기지 계측과 송도 M1 캠퍼스타운 SHM 시스템 구축 사례가 있다.
극한지의 구조물은 국내 환경과 다르게 가혹한 환경에서 건설되고 있으며 센서를 포함한 모니터링시스템 또한 이런 환경에 노출되므로 모니터링 시스템을 구축하고 유지하는 데에 높은 기술과 경험을 요하게 된다.
남극 장보고기지 계측은 우리나라에서 최초로 실시된 극지 계측사례로 극지연구소, 한국건설기술연구원과 협력해 모니터링 시스템을 설치했으며 현재까지 운용하고 있다.
현재 국내에서는 다양한 초고층건물이 시공되고 있으며 이와 동시에 초고층 건물의 바람 및 지진에 의한 진동이 큰 문제가 되고 있다.
따라서 바람 및 지진에 의한 진동을 감지하고 피해에 대비하는 기술이 개발되고 있다.
주신산업은 대우기술연구원과 협력해 SHM(Structure Health Monitoring)구축사업에 참여하고 있으며, 다수의 초고층건물에 진동감지 센서 및 모니터링 시스템을 설치, 운영하고 있다.
송도 M1 캠퍼스타운 SHM 구축이 그 대표적인 예라고 할 수 있는데 바람에 의한 진동을 측정하는 가속도계와 지진계, 풍향풍속계 등을 설치하고 모니터링 시스템을 구축해 현재 가동 중에 있다.
이외에도 각종 연구기관 및 시험기관의 시험 프로젝트에 참여하고 계측기술 발전에 힘쓰고 있다.
■함수율 저감을 위한 조기건조형 바닥용 모르타르의 개발 (기태경 연구원 / 아세아시멘트)
최근 공동주택 바닥용 몰탈 타설 후 몰탈 시공면의 함수율에 대한 관심이 커지고 있다.
이러한 배경으로는 건강에 대한 개념을 주택에 도입해 실내 공기질 및 환기성능을 확보한 ‘청정건강주택 건설기준’의 시행으로 오염물질이 방출되는 접착제의 성능에 큰 영향을 주는 시공면의 함수율(4.5% 미만)을 규정했기 때문이다.
또한 공동주택의 마루판 들뜸과 이색 및 변색 등은 바닥용 몰탈의 잔존 수분이 시간이 경과함에 따라 상부로의 증발하면서 발생하는 하자이므로, 시공 전 바닥용몰탈의 함수율의 관리가 중요한 것으로 알려져 있다.
그리고 일부 공사기간이 부족한 현장에서 시공면의 양생기간을 단축하기 위한 조기건조형 제품에 대한 수요는 지속적으로 증가할 것으로 예상된다.
한편 조기 건조형 몰탈은 국외에서는 상당수 혼화제 타입으로 제품화 돼 있다. 이중 일부 조기 건조형 혼화제를 일반 바닥용 몰탈에 적용할 경우, 시공편의성만을 위해 과잉의 혼합수로 타설하는 국내 시공여건에서는 바닥용 몰탈의 함수율 저감 효과는 미진했다.
따라서 본 연구는 국내 시공여건에 맞는 조기건조 성능을 부여한 바닥용 몰탈 개발을 위해, 혼화제와 수화활성제를 적용해 단위수량 및 수분의 고상화를 촉진함으로서 초기재령 함수율을 저감시키고, 배합조정 및 기능성 첨가제를 적용해 수분이 지속적으로 이산할 수 있는 몰탈의 공극구조를 유도함으로서 후기재령의 함수율을 저감하는 조기 건조형 바닥용 몰탈을 연구했다.
연구결과, 조기 건조형 몰탈은 기존 바닥용 몰탈에 비해 전 재령에서 지속적으로 함수율이 저감돼, 목적하는 함수율 4.5%를 재령 56일에 신속히 만족하며, 동등이상의 압축강도를 발현하고, 길이변화율이 적어 균열저항도 높은 것으로 나타나 조기건조형 몰탈의 제품화 및 바닥용몰탈의 품질개선에 기여할 것으로 예상된다.
