About
사업개요
한국연구재단(NRF) 글로벌 기초연구실지원사업 연구팀입니다. 바이오차-그래핀 기반 전도성 탄소격리 시멘트 복합체를 개발하여 구조부재에 적용하고, 자기감지와 유한요소해석으로 지속가능한 구조물 유지관리 기술을 개척합니다.
사업
기초연구실 개척형 (BRL)
본 연구팀은 한국연구재단(NRF) 기초연구실 개척형 (집단연구지원 R&D) 과제입니다. 과제명은 "바이오차 기반 그래핀을 활용한 탄소격리 콘크리트 개발 및 구조부재 활용"이며, 약 33개월에 걸쳐 수행됩니다. 건축구조, 건축재료, 화공생명 분야의 연구자가 학제 간 협력으로 연구를 수행합니다.
- 사업명
- 기초연구실 개척형 (집단연구지원 R&D)
- 지원기관
- 한국연구재단 (NRF)
- 과제번호
- RS-2024-00408370
- 연구기간
- 2024.08.01 ~ 2027.04.30 (약 33개월)
필요성
연구의 배경
- 01 탄소중립(Net Zero)을 위해 건설산업의 탄소배출 저감이 시급하지만, 기존 바이오차 연구는 토양 매립을 통한 탄소격리에 주로 국한되어 시멘트 복합체 RC부재 적용 연구는 미비합니다.
- 02 기존 연구에서 바이오차는 시멘트 중량비 5% 치환이 제한적으로 가능하며 다량 혼입 시 작업성을 저해합니다. 바이오차-그래핀 합성을 통해 탄소격리량을 증대하고 전도성을 부여할 수 있습니다.
- 03 바이오차 시멘트 복합체에 자기감지 기능을 부여하거나 그래핀 추출로 전도성을 부여해 RC부재에 적용한 연구는 전무하며, 신소재 콘크리트의 유한요소 재료모델 연구 역시 거의 없습니다. 본 연구팀은 이 공백을 개척합니다.
미션
최종목표
바이오차-그래핀 기반 전도성 탄소격리 시멘트 복합체를 개발하여 건설구조물에 적용하고, 구조적 안전성을 확보하며, 유지관리 기술에 경제성과 친환경성을 부여하여 지속가능한 구조물 유지관리 기술을 개척합니다.
연구그룹
세 개의 연구팀
- 연구 1팀 최원창 · 박찬호 (신진연구자)
바이오차-그래핀 합성물을 이용한 탄소격리 시멘트 복합체 개발 및 재료 성능평가
- 연구 2팀 최원창 · 석승욱 (신진연구자)
전도성 탄소격리 콘크리트의 자기감지 성능 분석 및 활용
- 연구 3팀 서수연 · 석승욱 (신진연구자)
전도성 탄소격리 콘크리트 구조부재 적용 및 해석 기술
참여기관
주관과 공동연구
- 주관기관
가천대학교
주관기관. 연구책임자 최원창 교수(건축학부). 바이오차-그래핀 합성 및 탄소격리 시멘트 복합체 개발, 자기감지 센서와 유한요소 재료모델, 구조부재 적용을 총괄. 공동연구원 석승욱 교수(건축학부), 박찬호 교수(화공생명배터리공학부) 참여.
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한국교통대학교 (KNUT)
공동연구기관. 공동연구원 서수연 교수(건축학부). RC부재 구조성능, 장기거동 및 AE 멀티센싱 모니터링 담당.
글로벌 네트워크
국제 공동연구
글로벌 네트워크 구축을 위해 세 명의 해외 연구자와 협업을 기획하고 있습니다. Kin Liao는 나노복합체 경량화와 활용기술을, Toheed Akhtar는 그래핀 기반 다공성 복합체와 대량화 공정을, Donghyun Kim은 전산유체역학(CFD) 기반 화학공정 최적화를 담당합니다.
양산 · 적용
바이오차 양산 현장
연속 열분해 라인에서 바이오차를 양산하여 그래핀 개질의 원료로 사용하고, 이를 시멘트 복합체로 제작해 시험합니다.
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열분해 반응기와 적열 도가니 -
연속 열분해 라인
지원 정보
연구 지원
지원기관: 한국연구재단(NRF), 기초연구실 개척형 (집단연구지원 R&D). 과제번호 RS-2024-00408370. 연구기간 2024.08.01 ~ 2027.04.30. 연구비 정보는 공개하지 않습니다.