GO-fCNT-NS 3중 나노재료 분산제어 기반 고성능 콘크리트 및 부착성능 향상 연구

Dispersion-controlled high-performance concrete and bond enhancement using GO/fCNT/nano-silica ternary nanomaterials

연구 내용

나노재료 기능기 비율을 고려한 분산제어 방법으로 고농도 수계 혼합물을 제조하고, 모르타르·콘크리트의 역학성능과 철근-콘크리트 부착 거동을 평가하여 성능 기반 구조 설계를 위한 지표를 확보하는 연구

본 연구는 그래핀 옥사이드(GO), 기능성 탄소나노튜브(fCNT), 나노실리카(NS)를 조합한 복합 나노재료를 대상으로 분산성을 확보하고 콘크리트의 역학 및 부착 성능을 연결해 규명하는 데 목적이 있습니다. 기능기 간 상호작용과 비율을 고려한 고농도 수계 혼합 접근을 적용하고, UV-Vis 등 분산 관련 평가와 압축·인장 시험으로 강성 및 균열 관련 특성을 확인합니다. 이어 철근 인발시험으로 포아송비, 체적 변형과의 연계를 통해 부착강도 변화를 해석하며, 구조부재 설계 시 요구 성능 조건을 반영하는 방향으로 연구를 수행합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 GO, fCNT, NS 단일·이종 조합을 고농도 수계 형태로 구현하기 위한 분산 처리 조건을 검토하고, 농도와 분산 상태가 모르타르 강도 및 탄성 특성에 미치는 영향을 확인하는 단계에 집중했습니다. 이후 3중 하이브리드 재료를 콘크리트에 적용하여 강도뿐 아니라 체적 팽창, 항복 지점 등 재료 거동을 함께 관찰하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 분산성 변화가 철근-콘크리트 부착 거동으로 어떻게 전달되는지 파악하기 위해 인발시험을 수행하고, 역학 특성과 부착 성능의 관계를 모델링 관점에서 정리하는 연구를 진행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

고분산 수계 나노혼입 모르타르 배합 설계
나노재료 기능기 기반 혼합 공정 최적화
탄소나노튜브·그래핀 복합 강화 콘크리트
부착강도 향상 RC-철근 접합 디테일 검증
포아송비 및 체적변형 연계 성능평가
초고강도 콘크리트 재료 특성 설계식 구축
재료-부재 성능 전달 메커니즘 정량화
프리캐스트 품질 안정화용 고성능 배합
내구성 기반 친환경(저감) 배합 전략
나노재료 적용성 개선을 위한 후처리 최소화