본 기술은 다공성 경량골재의 미세기공에 진공함침법으로 상변이물질을 가득 채우고 겉을 두 겹으로 코팅한 열저장모듈을 일반 골재처럼 배합해 자기충전 콘크리트를 만들고, 그 안에 합성수지 지오그리드나 상변이물질을 채운 탄소강파이프를 두께방향으로 배치한 복합콘크리트물입니다.
경량 콘크리트는 가볍고 단열·방음에 유리하지만 결합제와 골재의 열전도율이 높아 단열 효과를 키우는 데 제약이 있었습니다. 파라핀 왁스 같은 상변이물질을 모르타르에 직접 섞는 선행기술은 압축강도를 떨어뜨리고, 융점에 이르면 상변이물질이 표면으로 녹아 나와 축열 능력을 잃는 문제가 있었으며, 작업자 숙련도에 따라 축열 성능이 들쭉날쭉한 한계도 있었습니다.
본 기술은 밀폐공간을 진공으로 만들어 기공 속 기체와 수분을 뽑아낸 뒤 상변이물질을 넣고 가압 충진하고 냉각해 굳히며, 에폭시와 흑연분말로 된 제1 코팅부가 유출을 막고 실리카흄과 탄소나노튜브로 된 제2 코팅부가 타설 중 골재 손상을 막습니다. 지오그리드와 탄소강파이프는 표면 쪽으로 갈수록 간격을 좁혀 배치하고 파이프는 지그재그로 놓아 보강과 열전달을 함께 담당합니다. 제로에너지 건축물의 바닥·벽체, 축열이 필요한 온실과 저온 저장시설, 기온차가 큰 지역의 프리캐스트 패널에 적용될 수 있어 열저장모듈 배합비만 바꿔 필요한 축열량을 맞추면서 강도 저하나 상변이물질 용출 없이 실내 온도 변동을 완화할 수 있습니다.
본 발명은 국토교통부의 나노 콘크리트 안전성 및 성능평가 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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