요약
최근 탄소 배출을 줄이기 위한 한국판 뉴딜(그린뉴딜)의 일환으로, 도시와 지역사회는 탄소중립 목표를 설정하고 있습니다. 건축 및 건설 분야는 온실가스 배출량의 30%를 차지하며, 블랙아이스로 인한 교통사고가 늘어나면서 에너지 절감 및 안전 기술의 필요성이 대두되고 있습니다. 새로운 해결책으로, 폴리에틸렌글리콜(PEG)과 이산화규소(SiO2)를 혼합한 상변화물질을 활용한 혁신적인 아스팔트 포장 기술이 제안되었습니다. 이 기술은 도로의 열에너지 저장 및 방출 성능을 높여 도시 열 문제를 줄이고 블랙아이스 발생 위험을 감소시키며, 특히 인구 밀도가 높은 도시나 블랙아이스 발생이 잦은 도로에 적용할 수 있습니다. 이를 통해 탄소 배출을 줄이고 도로 안전성을 향상시킬 수 있습니다.
기본 정보
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특허명: 신규 상변화물질과 이의 제조방법, 및 이를 적용한 고축열 아스팔트 포장 도로
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발명자: 허종완 교수
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출원번호: 10-2021-0163047
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등록번호: 10-2692152
상세 정보
발명의 배경과 필요성
기술의 배경과 문제점
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최근 한국판 뉴딜(그린뉴딜)을 통해 탄소 배출 저감이 중요한 과제로 떠오름. 2020년부터 각 지역과 도시에서 탄소중립 목표를 선언하고 실현하기 위해 다양한 방법을 모색 중임.
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특히 건축 및 건설 분야는 온실가스 배출량의 30%를 차지하고 있어 에너지 절감 기술 개발이 필수적임. 아울러 블랙아이스로 인한 교통사고 발생도 늘어나고 있어 이를 해결할 수 있는 기술 도입이 긴급히 요구됨.
기술의 필요성
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기존 기술은 아스팔트 포장의 열저장 및 방출 특성을 효과적으로 활용하지 못함. 이러한 문제를 해결하기 위해 도로의 열에너지 저장 및 방출 성능을 높일 수 있는 아스팔트 포장 기술 개발이 시급함.
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이 발명은 도로의 열문제를 해결하고 탄소 배출을 줄이며 블랙아이스 위험을 감소시키는 새로운 절감 기술의 필요성에 부응함.
구현방법
기술의 원리
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본 발명은 폴리에틸렌글리콜(PEG)과 이산화규소(SiO2)를 혼합하여 제작된 상변화물질을 용융 아스팔트로 코팅하여 표면이 아스팔트층으로 덮인 구조를 가짐.
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이를 통해 열에너지를 저장하고 방출하는 특성을 가지며, 아스팔트 포장 도로에 적용할 수 있음.
구체적인 구현 방법
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첫째, PEG와 이산화규소를 혼합하여 졸 상태로 만든 후, 이를 가온시켜 겔 상태로 전환하고 건조시켜 입자 상태를 만듦.
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둘째, 이 입자를 용융 아스팔트와 혼합하여 아스팔트층으로 코팅된 상변화물질을 제조함.
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이후, 이 상변화물질을 기존 아스팔트 포장 도로 조성물에 포함시킴으로써 높은 열저장 성능을 갖춘 도로 포장을 완성함.
기술의 장점
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본 발명은 아스팔트 포장 도로의 열저장 및 방출 특성을 높여 도시 열 문제를 감소시키고, 블랙아이스 발생 위험을 줄일 수 있음.
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탄소 배출을 줄이고, 겨울철 도로 안전성을 크게 향상시킬 수 있음.
발명의 활용 방안
활용 방안
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이 상변화물질을 아스팔트 포장 도로에 적용하여 도로 안전성과 효율을 높일 수 있음. 특히 인구 밀도가 높은 도시나 블랙아이스 발생이 잦은 도로에 적용하면 매우 유용함.
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또한, 터널 출입구, 다리 위, 그늘진 도로에서도 효과적임.
기대효과
기대효과
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도시 열 문제를 해결하여 쾌적한 도시 환경 조성에 기여할 수 있음.
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탄소 배출량을 줄여 환경 보호에 기여하며, 블랙아이스로 인한 교통사고 위험을 감소시킴.
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에너지 절감 효과를 통해 경제적으로도 유리할 것으로 기대됨.
시장 동향
블랙아이스 방지 기술 응용 분야
탄소 배출 저감 건설 기술 시장 동향
대표도면
인천대학교 산학협력단
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