"자가 치유 콘크리트는 구조물의 수명을 크게 늘릴 수 있다" VIDEO:Self-healing concrete could multiply lifespans of structures
우스터폴리텍연구소(WPI) 연구진은 적혈구에서 발견되는 효소를 이용해 기존 콘크리트보다 4배 이상 내구성이 뛰어난 자가치유 콘크리트를 만들어 콘크리트 기반 구조물의 수명을 연장하고 비용이 드는 보수나 교체가 필요하지 않게 하고 있다.
https://phys.org/news/2021-06-self-healing-concrete-lifespans.html
동료 검토 학술지 Applicated Materials Today에 게재된 이 연구는 대기 중 이산화탄소(CO2)와 자동으로 반응하는 효소를 사용해 구조·강도 등 속성의 콘크리트를 모방하고, 구조적 문제를 일으키기 전에 균열을 메울 수 있다.
콘크리트는 세계에서 가장 널리 사용되는 인공 건축 재료이다: 교량에서부터 고층 건물, 가정집, 보도, 주차장에 이르기까지 모든 것에 중요한 구성요소이다. 그러나 콘크리트는 부서지기 쉬우며 물, 열 변화, 응력, 도로 염분, 설계의 결함 및 구조 무결성의 손실과 값비싼 보수나 교체의 필요성을 초래할 수 있는 다른 요인들에 노출되기 쉽다.
"처음부터 작은 균열이 자동으로 수리될 수 있다면 수리나 교체가 필요한 더 큰 문제로 번지지 않을 것이다. 공상과학적인 소리로 들리지만 건설업계의 중대한 문제에 대한 진정한 해결책이다."
앞서 매사추세츠주 클린에너지센터(MassCEC)로부터 자금을 지원받은 라바르의 연구는 CO2를 세포에서 혈류로 빠르게 전달하는 적혈구에서 발견되는 효소인 탄산무수분해효소(CA)를 사용한다. 콘크리트 가루를 섞어 붓기 전에 첨가하는 CA효소는 대기 중 CO2가 탄산칼슘 결정체를 만들어 내는 촉매 역할을 하는데, 이 결정체의 기질은 콘크리트와 비슷하다. 효소 콘크리트에 작은 균열이 생기면 콘크리트 내부의 효소가 공기 중의 CO2와 연결돼 균열을 채우는 새로운 매트릭스의 성장을 촉발한다.
"우리는 무엇이 가장 빠른 CO2 이식을 유발하는지 찾기 위해 자연을 관찰했고 그것이 CA 효소입니다,"라고 5년 동안 자가 치유 콘크리트를 연구해 온 라바르는 말했다. "우리 몸의 효소는 놀라울 정도로 빠르게 반응하기 때문에, 그것들은 콘크리트 구조를 수리하고 강화하는 효율적인 메커니즘으로 사용될 수 있다."
라고 말한다.
황기철 콘페이퍼 에디터
Ki Chul Hwang Conpaper editor
Self-Healing Concrete in Action
kcontents
