국토부, 콘크리트 보강재용 탄소섬유 개발…향후 실용화 
부식 안돼 구조물 수명 30% 연장 등 


첨단소재인 탄소섬유(Carbon Fiber)를 콘크리트 구조물 및 연약지반의 보강에 활용하는 기술이 개발되어, 실용화가 가능할 전망이어서 철근과 PC강선의 강력한 경쟁상대로 급부상할 것으로 보인다. 

국토해양부는 24일 일본 등 선진국에선 이미 생산돼 활용되고 있으나, 국내에선 아직 적용사례가 없는 ‘CFRP 긴장재와 전용 정착장치’를 국내 기술로 개발하는데 성공했다고 밝혔다.

콘크리트 구조물에 일반적으로 사용되는 철근에 비해 무게는 1/5에 불과하지만 강도가 6배 이상 높은 탄소섬유(CFRP.Carbon Fiber Reinforced Polymer)는 내부식성과 내구성이 매우 뛰어난 첨단 복합재료다. 또 철근과 달리 부식되지 않아 해양과 지하, 하수처리 등 부식되기 쉬운 환경에 다방면으로 활용할 수 있고 구조물 수명도 30% 이상 연장시킬 수 있다. 또한 기존재료인 PS강선(PC강선)에 비해서도 강도가 1.5배 이상이며, 내구성도 우수하다는 것이 개발진의 설명이다.


실용화까지는 아직 시간이 필요하고, 일반적으로 FRP 가격이 철강재에 비해 높아 가격적인 측면에서 어느 정도의 경쟁력을 가질 지에 대해서는 미지수로 남는다. 하지만 최근 들어서 건설업계가 LCC(Life Cycle Cost, 생애관리비용)에 대한 관심이 높아지고 있어 내부식성이 뛰어난 점 때문에 보강재로 활용될 가능성이 높아 보인다. 

국토부는 이와 함께 탄소섬유를 이용, 매립지 등의 연약지반을 보강하는 ‘고강도 지오그리드 보강 쇄석말뚝(Stone Column)공법’과 장비도 개발됐다고 밝혔다. 이 기술은 탄소섬유로 고강도 지오그리드망을 만들어 쇄석말뚝의 외부를 감싸 팽창을 억제하는 공법이다. 이에 따라 자동화 시공을 통해 인건비를 20% 정도 줄일 수 있고 공사기간과 시공비도 각각 15%, 20% 감소할 것으로 기대된다.

국토부 관계자는 “앞으로도 공사비 절감과 공기단축이 가능한 첨단기술 개발을 적극 지원할 계획”이라며 “내년에도 자유공모 과제를 새로 선정해 약 30억원을 지원할 예정”이라고 말했다.

방정환기자/bjh@snmnews.com