방탄·방폭 및 EMP 방호, 동시 가능… 방호구조물 재료기술 및 설계‧시공 기술 개발 ‘획기적’


콘크리트와 비교, 방호능력 약 3배 이상․일반 철콘 대비 최소 2.5배 이상 등

방호성능 실험결과 우수한 성능 확인… 군사 및 민간 시설물 보호 응용 가능


     한국건설기술연구원(원장 한승헌/이하 건설연)은 새로운 개념이 적용된 방탄․방폭 및 EMP 방호까지 동시에 할 수 있는 고성능 복합재료 콘크리트 및 방호구조물 기술을 개발, 민간은 물론 군시설물까지 적용 가능해 국민은 물론 국가시설물 안전 제고에 일익을 담당할 전망이다.



한국건설기술연구원이 방탄․방폭 및 EMP 방호까지 동시에 가능한 고성능 복합재료 및 방호구조물 기술을 개발했다. 사진은 일반 콘크리트(왼쪽) 및 고성능 복합재료 콘크리트(오른쪽) 폭발 실증실험 결과. 자료제공=한국건설기술연구원.




국가중요기반시설 및 군사시설물은 전쟁이나 테러와 같은 유사시 각종 위협에 의한 피해를 막기 위해 방호능력이 부여돼 있다. 방호의 종류에는 방탄, 방폭, 전자기파를 막는 EMP, 화생방 방호 등 여러 가지가 있으며, 지금까지는 기존 시설물에 덧붙여 여러 개의 방호대책을 각각 마련해야 했다.


건설연은 방탄․방폭 및 EMP 방호까지 동시에 할 수 있는 고성능 복합재료 콘크리트 기술, 방폭 및 관통 해석 기술, 이를 기반으로 한 방탄․방폭 구조물 설계‧시공 기술을 개발하는데 성공했다.


건설연이 개발한 고성능 복합재료 콘크리트는 폭발압과 총탄류 관통 저항력이 매우 우수한 것으로 확인됐다. 폭발 충격을 측정하는 동적충격강도 실험에서 압축은 300 MPa 이상, 인장(당김)은 45MPa 이상 견디는 것으로 나타났다. 이는 일반 콘크리트와 비교, 방호능력이 약 3배 이상 높은 것이다.


또한 이를 바탕으로 실제 실대형 방호구조물을 제작한 후 육군과 함께 소총, 기관총, 전차포탄 및 폭발물 등에 대해 다양한 방호능력 실증실험을 수행한 결과 방탄 실증실험에서는 일반 철근콘크리트 대비 최소 2.5배 이상의 관통 저항성능을 확인했다. 또한 방폭 실험에서 TNT 125kg 폭발 시 일반 철근콘크리트는 완파됐지만 새로운 방호구조물은 거의 손상되지 않아 뛰어난 방폭 성능을 확인했다고 설명했다.


이와함께 건설연은 새로운 방호구조물에 전자파 차폐가 가능한 EMP 방호기능을 부여하는 데에도 성공했다. 이 기술의 핵심은 고성능 콘크리트 복합재료 구성성분 중 일부를 금속 성분이 포함된 슬래그 골재와 결합재로 대체한 것으로 지금까지 일반 철근콘크리트는 차폐성능 10dB 이하로 전자파 차폐 기능이 거의 없다는 것이 통념이었다.


EMP 방호 성능시험 결과 두께 100mm 기준 60dB의 전자파 차폐 성능을 확인했다. 이는 민간시설 대상 방호기준을 달성한 것으로, 건설연은 여기에 더해 탄소나노소재가 포함된 차폐도장재 등을 적용해 군사시설물의 EMP 방호 요구수준인 80dB 이상을 달성했다.


복합기능 방호구조물 적용 개념도. 자료제공=한국건설기술연구원.




건설연 연구책임자인 김성욱 선임연구위원은 “새로운 복합기능 방호구조물 기술은 군사시설물 뿐만 아니라 민간 분야에도 응용될 수 있다”며 “특히 국가기간통신망, 방송국, 금융네트워크 등의 정보통신기반시설이나 생명유지에 꼭 필요한 전자기기가 많은 대형 병원 등을 테러나 전자전 등 유사시 공격으로부터 보호할 수 있다”고 기술의 우수성을 강조했다.


또한 김 선임연구위원은 “새로운 복합기능 방호구조물 기술은 고도화되는 정보통신산업의 안정적인 성장 및 국민 생명과 국가 자산을 보호하는데 효과적일 것”이라고 덧붙였다.

[국토일보 하종숙 기자]


출처 : 국토일보(http://www.ikld.kr)

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