요약
전 세계적으로 기후변화로 인한 문제가 대두되면서, 건축물과 도로의 에너지를 효율적으로 관리하는 것이 중요해졌습니다. 특히 겨울철 도로에서 발생하는 블랙 아이스로 인한 사고를 예방하기 위해 발열 콘크리트가 필요합니다. 이 기술은 자철광 골재와 마이크로캡슐 PCM의 결합을 통해 일반 콘크리트보다 높은 열전도성을 제공하며, 자기-다짐 기능으로 설치 과정의 효율성을 높입니다. 이를 통해 블랙 아이스 문제를 효과적으로 해결하고, 도로 및 건축물의 에너지 효율성을 높이는 데 기여할 수 있습니다.
기본 정보
•
특허명: 자철광 골재를 활용한 고열전도 PCM 발열 콘크리트 및 이의 제조방법
•
발명자: 허종완 교수
•
출원번호: 10-2021-0149489
•
등록번호: 10-2616054
상세 정보
발명의 배경과 필요성
기술의 배경과 문제점
•
전 세계적으로 기후변화와 온난화로 인한 문제들이 대두되고 있으며, 이를 해결하기 위해 에너지 효율을 극대화하고 탄소 배출을 줄이는 노력이 필요함.
•
특히, 건축물의 에너지 소비를 줄이기 위한 제로에너지건축이 추진되고 있으며, 겨울철 도로 노면의 블랙 아이스로 인한 사고 예방을 위한 방법이 요구되고 있음.
•
기존의 발열 콘크리트는 열전도도가 낮아 PCM(상변화물질)의 효율적인 열 저장 및 방출 성능을 저하시킴.
기술의 필요성
•
도로포장의 블랙 아이스 문제 해결을 위해 일반 콘크리트보다 높은 열전도성을 갖춘 발열 콘크리트가 필요함.
•
자철광 골재를 이용하여 열전도도를 높이고, 마이크로캡슐화된 PCM을 사용하여 콘크리트의 축열 및 발열 성능을 향상시킬 수 있음.
•
기존의 물리적 다짐 과정을 생략하여 마이크로캡슐 손상을 줄임으로써 발열 효율을 극대화할 수 있음.
구현방법
기술의 원리
•
자철광 골재를 활용하여 콘크리트의 열전도성을 높이고, 타설 과정에서의 자기-다짐(self-compacting) 기능을 갖춤.
•
마이크로캡슐화된 PCM을 혼합하여 상변화 시 열에너지를 축적하고, 외부로 손실 없이 방출할 수 있도록 함.
구체적인 구현 방법
•
PCM을 마이크로캡슐로 코팅하여 손상을 방지하고, 자철광 골재를 첨가하여 고열전도성을 가진 발열 콘크리트를 제조함.
•
자철광 골재의 자중을 이용한 자기-다짐 효과로 물리적 다짐 과정 없이 발열 콘크리트의 성능을 유지할 수 있음.
기술의 장점
•
자철광 골재 사용으로 높은 열전도성을 가지며, PCM의 축열 및 발열 효율을 최대화할 수 있음.
•
노면 동결 방지를 위한 블랙 아이스 문제 해결뿐만 아니라, 에너지 효율을 높여 경제성을 확보할 수 있음.
발명의 활용 방안
활용 방안
•
자철광을 활용한 발열 콘크리트는 건축물 및 도로포장 등 다양한 분야에 적용 가능함.
•
특히, 블랙 아이스가 발생하기 쉬운 도로나 터널 등에 적용하여 안전성을 높일 수 있으며, 유지보수 비용을 절감할 수 있음.
기대효과
•
발열 콘크리트는 블랙 아이스 제거 및 동결 방지에 탁월하여, 인적 및 장비 투입 없이 안정성을 유지할 수 있음.
•
고열전도성을 통해 건축물의 에너지 효율을 증가시키고, 장기적으로 비용 절감 효과를 기대할 수 있음.
시장 동향
발열 콘크리트 시장 동향
제로에너지건축 응용 분야
블랙 아이스 문제 해결
대표도면
인천대학교 산학협력단
(21999) 인천광역시 연수구 갯벌로 27(송도동) INU이노베이션센터 202호
본 메일은 마케팅 활용 동의서에 동의하신 회원님께 전송된 것입니다.
COPYRIGHT (c) 2023 Incheon National University. ALL RIGHT RESERVED.