강도‧단열성 높인 차세대 건축부자재
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‘PCM 경량 콘크리트 패널’ 내년 실용화

물에 뜰 정도로 가벼우면서도 튼튼하고, 단열성이 우수해 에너지를 크게 절감시킬 수 있는 콘크리트가 됐다.

국립한경대학교는 교내 스마트 물류기술 연구센터 김영호ㆍ임명관ㆍ최동욱 연구원이 기존 경량 콘크리트의 단점을 보완하고 단열‧온도조절 기능 등을 더한 차세대 건축부자재 ‘PCM 콘크리트 패널’ 에 성공했다고 20일 밝혔다.

연구진에 따르면 기존 경량콘크리트는 무게가 가벼운 대신 강성이 취약해 주로 바닥 마감재 정도로만 사용되어 왔다.

반면 ‘PCM 콘크리트 패널’은 무게를 경량화하는 동시에 강성을 증가시켜 건축물의 부재로까지 사용할 수 있다. 최적의 원료 배합비를 도출해 압축강도를 11MPa까지 증대시켜 현재 한국산업규격(KS F 4736)이 제시하는 기준(10MPa)을 충족시켰다.

특히 자체한 상변화물질(PCM, Phase Changing Material)을 포함시켜 에너지절감도 가능하도록 했다. 기존 일반 경량 콘크리트 패널과 비교했을 때 외부온도 30도 기준 약 2도 정도의 온도저감 효과가 있으며, 열전도율은 6배가량 낮아 단열성이 뛰어나다.

PCM은 물리적 변화과정을 거치며 열을 축적하거나 방출하는 물질로, 일정온도 구간에서 온도의 감소와 시간조절 등이 가능하도록 해준다. 그간 대부분 수입에 의존해왔는데 단가가 비쌀뿐더러 온도 범위 조절이 어렵다는 단점이 있다.

이번에 한경대 건축공학과ㆍ화학공학과 교수진이 협력해 한 PCM은 비용을 1/10 수준인데 온도의 범위도 자유롭게 조절 가능하다. 현재 국내 건축업계에서 여러 기업이 PCM 연구를 진행하고 있으나 실제 활용 가능한 수준의 결과를 낸 것은 한경대가 처음이다.

연구센터 측은 “물류창고에 흔히 쓰이는 샌드위치 패널은 화재에 취약하고 화재 시 진압이 어려우며 유독가스가 발생해 많은 인명피해와 재산피해를 야기한다”며 “경량콘크리트 패널을 사용할 경우 이런 문제들을 해결할 수 있고 에너지 절감 비율 역시 크게 증가할 것”이라고 기대감을 표현했다.

한경대 스마트 물류기술 연구센터의 PCM 경량 콘크리트 패널 연구는 GRRC(경기도지역협력연구센터) 사업의 하나로 추진됐으며 2016년경 실용화될 예정이다.
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<출처 평택안성교차로 김윤영 기자 2014-11-20>