본 기술은 깻묵을 넣은 배지에서 바실러스 미스칸시 AK13 균주를 키운 배양물과, 굴 패각을 산성 용액으로 녹여 뽑아낸 칼슘 함유 무기염류를 함께 섞은 자기치유 콘크리트·시멘트 조성물입니다. 콘크리트에 균열이 생기면 균주가 대사작용으로 탄산칼슘을 석출해 틈을 스스로 메웁니다.
콘크리트는 압축강도에 비해 인장강도가 약해 미세 균열이 필연적으로 생기고, 그 틈으로 염화이온·탄산염·황산염이 스며들어 중성화와 철근 부식을 일으켰습니다. 박테리아를 섞는 바이오콘크리트는 균의 생장을 돕는 양분과 칼슘원을 따로 넣어야 했는데, 합성배지나 상업배지와 젖산칼슘·아세트산칼슘 같은 칼슘 화합물이 비싸 제조 단가가 높았으며, 해마다 수십만 톤씩 나오는 굴 패각은 잔골재로 일부 쓰일 뿐 대부분 버려져 악취 같은 사회문제를 낳았습니다.
본 기술은 참깻묵이나 콩깻묵을 증류수에 넣어 고압멸균한 뒤 탄산나트륨으로 pH 10에 맞춘 배지를 써서 균의 영양세포와 포자를 값싸게 대량 생산하고, 배양물은 원액·농축물·건조물 형태로 투입할 수 있도록 구성됩니다. 균열 보수 때에는 조성물을 균열 부위에 바르고 깻묵 멸균액을 원심분리한 상층액을 덧발라 균의 활동을 돕습니다. 신축 콘크리트 구조물의 자기치유 배합, 노후 교량·터널의 균열 충전재, 연약 지반의 보수·강화용 주입재에 적용될 수 있어 농업 부산물인 깻묵과 수산 폐기물인 굴 패각을 재활용하면서 고가의 배지와 칼슘 화합물을 대신해 바이오콘크리트 생산비를 낮출 수 있습니다.
본 발명은 국토교통부의 박테리아 활용 자기치유 콘트리트 실용화 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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