블랙핑크

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 방파제(Tetrapod)의 안전성 증대를 위한 재료 및 구조 변경

영문 : Changes in materials and structures for increased safety of Tetrapod

과제 팀명

블랙핑크(BLACKPINK)

지도교수

김지수 교수님

개발기간

2024년 9월 ~ 2024년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 토목공학과 20198600** 전**(팀장)

서울시립대학교 토목공학과 20198600** 김**

서울시립대학교 토목공학과 20218600** 정**

서울시립대학교 토목공학과 20218600** 허**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

본 연구는 방파제의 안전성과 내구성을 강화하기 위한 새로운 재료와 구조적 설계를 제안하는 것을 목적으로 한다. 기존 방파제 구조물인 테트라포드(T.T.P)는 내구성이 높지만, 낮은 표면 마찰력과 구조적 한계로 인해 낙상 사고 및 파손 문제가 빈번하게 발생하고 있다. 특히 방파제에서 미끄러짐에 의한 추락 사고는 심각한 인명 피해로 이어지고 있으며, 구조적 결속력이 약화된 테트라포드는 대형 사고의 원인이 될 수 있다.

이 문제를 해결하기 위해 연구는 크게 세 가지 영역에서 접근한다: 1. 고마찰 재료 - 기존 콘크리트의 한계를 극복하기 위해 고마찰 콘크리트, 고무 기반 코팅재, 친환경 복합 소재등 새로운 재료를 도입하여 방파제 표면의 마찰력을 향상시킨다.

2. 구조 개선 - 기존 T.T.P의 가지 구조를 새롭게 변경하여 다양한 프로토타입을 제작함으로써 추락 사고 방지 성능을 개선하려고 한다. 예를 들어서 물결 모양 표면이나, 점자블록을 참고하여 볼록한 모형 등 새로운 T.T.P 형태를 제안하여 안정성을 높인다.

3. 실험적 검증 - 새로운 재료의 사용과 바꾼 구조를 바탕으로 잘 만들어졌는지 검증하기 위해 마찰력 테스트와 cfd를 활용한 내구성을 평가하고자 한다. 또한 발광 콘크리트와 같은 신소재를 적용하여 야간에도 안전성을 향상시키며, 개선된 T.T.P가 기존 방파제와 높은 호환성을 유지하도록 설계하여 경제적으로도 도움이 되도록 설계하려 한다.

개발 과제의 배경

1. T.T.P의 대형화에 따른 구조적 문제 - 초기 테트라포드(T.T.P)는 소규모 항구와 방파제에 적합했으나, 대형화와 심해 지역 설치 필요성으로 인해 크기가 커지면서 구조적 한계가 드러났다. - 긴 가지 구조는 파도 충격과 반복적인 압력에 의해 손상되기 쉽고, 손상 시 방파제 본래 기능이 약화되며 주변 구조물까지 위험에 노출될 수 있다. - 파손된 T.T.P의 신속한 제거와 교체가 어려운 현실은 해양 안전 사고로 이어질 가능성을 높인다.

2. 방파제 사고에 대한 현황 - 해양경찰청 통계에 따르면 방파제에서 발생하는 추락 사고는 꾸준히 증가하고 있으며, 2020년 71건, 2021년 79건, 2022년 58건의 사고가 방파제에서 발생했다. - T.T.P 표면의 매끄러운 곡면 구조는 사고를 유발하기 쉬우며, 사고 시 구조 요청이 전달되지 않을 가능성이 높다.

3. 기존 테트라포드의 한계 - 국내에서 고립 사고 방지를 위한 T.T.P 개선안(고립자 자력 탈출을 위한 홈 포함)이 존재하기는 하지만, 이는 사고 후의 대처방식일 뿐이다. - 추락 사고 자체를 줄이지 못하며, 근본적인 사고 예방 대책으로는 미흡하다. - 주로 사고가 나는 이유인 미끄러운 테트라포드의 표면과, 곡선 형태를 개선할 필요가 있다.

4. 국제적 경쟁력 확보 필요성 - 일본 등 선진국에서는 Sealock, Dimple과 같은 대형 소파블록 기술 개발을 통해 특허 수익을 창출하고 있다. - 국내에서도 독자적인 T.T.P 기술을 개발해 국제적 경쟁력을 갖출 필요가 있다.

개발 과제의 목표 및 내용

① 1단계 1. 기존 테트라포드가 구조적으로 문제가 되는 점을 분석해보고, 그에 따라 생기는 사고를 찾아서 개선할 수 있는 방안을 생각해본다. 또한 국내 또는 국외에서 방파제와 관련된 특허 사례들을 찾아보고 연구해서 개선이 필요한 부분을 연구하고 찾는다. 2. MMA 포장재, 발광 콘크리트가 물리적으로 갖는 특성을 평가해보고, 여기에 추가적으로 환경 친화적인 재료를 적용할 수 있는지도 확인해본다. 3. T.T.P의 구조적인 안정성을 CFD 시뮬레이션을 통해 평가하고, 다양한 하중과 충격 속에서도 설계가 안전하게 될 수 있도록 개선 방향을 찾아본다.

② 2단계 1. 3D 프린팅을 이용하여 구조 변경을 시킨 테트라포드에 대한 프로토타입을 제작한다. 2. 미끄럼 방지 성능 테스트를 위해 다양한 습도와 염분 속에서 마찰 계수를 측정한다. 3. 실제로 존재할만한 다양한 해안 환경(수심, 염분 농도, 파도 세기)에 프로토타입을 설치해보고 사용성이 적합한지 판단한다. 그 후 방파제 주변에서의 추락 및 고립 사고 예방 효과까지 분석해본다.

③ 3단계 1. 개선된 T.T.P의 대량 생산을 위해서 효율적인 테트라포드의 설계와 공정에 대한 최적화를 진행한다. 그 후 생산 비용을 체계적으로 분석하여 경제성을 고려한 원가 절감 방안을 마련해본다. 2. 국내 해양 구조물 안전 인증을 취득하고, 국제 표준 규격을 충족할 수 있도록 제품을 개발한다. 그 다음에 해외 진풀을 할 수 있도록 규격을 검토하고 특허 출원을 준비한다. 3. 해양 시설 관리자와 공공 부문 종사자를 대상으로 한 전문 교육 프로그램을 개발 및 제공하고, 국내외 건설 현장에서 적용 가능한 설계 매뉴얼과 시공 가이드를 제작하여 배포하는 것이 연구의 최종 목표이다.

◇ 예상 성과 - 추락 사고 예방: 개선된 T.T.P를 구조와 재료로 인해서 관련 사고 발생률을 50% 이상 감소시킨다. - 유지보수 비용 절감: 구조물의 내구성 향상으로 인해 유지 및 보수 비용을 20% 이상 절감시킨다. - 경제적 효과: 친환경 T.T.P의 상용화를 통해 경제적 수익을 창출하고자 한다. - 환경 기여: 장기적으로 테트라포드를 사용함으로써 폐기물을 줄일 수 있으므로 환경적으로도 기여할 수 있다. 위와 같은 성과를 목표로 본 개발 과제는 해양 구조물의 안전성을 강화하고 지속 가능성을 높이는 데 크게 기여할 것이다.

③ 친환경적인 기술의 구현 - 발광물질을 사용한 테트라포드는 전기를 직접적으로 필요로 하지 않으며 자연광으로 충분히 활용할 수 있기 때문에 에너지를 절약하는 효과도 기대할 수 있다.

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

① 경제적 파급효과

1. 관련된 산업 발전 가능 - 발광물질을 사용한 방파제를 측광물질과 MMA가 추가된 새로운 유형의 방파제를 제안해볼 수 있다. 두 물질은 원래 해안에 사용하려고 만들어진 재료가 아니지만 새로운 사업을 위해 사용한 기술이다. 기존에 없던 것을 만들어냈기 때문에 새로운 산업 분야가 제안된 것이고, 이것이 일자리 창출에 대한 효과로 연동되기 때문에 경제적으로도 좋은 영향을 미친다.

2. 유지보수와 관리에 대한 비용 절감 - TTP 방파제의 내구성과 마찰력을 높이는 과제 제안으로 인해 장기적인 테트라포드의 안정성을 보장하였다. 이에 따라 유지보수 주기가 기존보다 길어지고, 유지관리 비용 또한 절감될 것을 기대할 수 있다. 특히, MMA 포장재는 마모와 염분에 강한 특성을 가지고 있기 때문에 장기적으로도 높은 비용 절감을 기대할 수 있다. 3. 지역 경제의 활성화 - 방파제의 안전성과 기능성이 강화됨으로 인하여 해안 관광지와 항만의 물류가 활성화되는 것을 기대할 수 있고, 지역 경제 발전에도 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.

② 사회적 파급 효과

1. 안전사고의 감소 - 마찰력과 시인성이 개선됨에 따라서 낙상 사고와 선박이 충돌되는 사고를 줄일 수 있으며, 지역 주민의 안전과 방파제를 이용하는 사람들 모두의 안전을 확보할 수 있다. 이것은 사회적 비용인 의료비나 보험비의 절감에도 영향을 미친다.

2. 생활 편의성의 향상 - 방파제를 안전하게 이용할 수 있는 환경이 조성되었기 때문에, 해양에서 즐길 수 있는 스포츠 레저나 낚시같은 어업 활동이 활성화될 수 있으며, 이것이 주민 삶의 질을 향상시킬 수 있다.

3.환경 친화적인 효과 - 굴껍데기와 같은 쓰레기를 이용하여 개발하는 친환경 MMA 소재가 있는데 이것을 이용하면 친환경적인 효과를 기대해볼 수 있다. 또한, 측광물질의 이용으로 전기 사용을 줄이고 자연광을 이용하기 때문에 에너지가 절약되는 효과를 기대해볼 수 있다.

설계

설계 방법

설계 요소

1. MMA 포장 콘크리트 MMA 수지를 활용한 이 제품은 미끄럼 방지 기능을 강화하여 아스팔트 표면의 미끄럼 현상을 최소화하기 위해 사용되는 물질이다. 주로 어린이 보호구역, 노인 보호구역, 이면도로와 같이 미끄럼 방지가 필요한 곳에 주로 사용하는 제품이다. MMA 수지는 반응성 수지인데, 아스팔트 및 콘크리트 표면에 부착되면 미끄럼 저항성에 높은 효과를 가질 수 있다. 뛰어난 인장 강도는 물론, 부착력도 좋으며, 에폭시나 우레탄 수지보다 굳는 속도도 빠르고, 낮은 온도에서도 쉽게 경화되기 때문에 활용도가 좋다는 장점이 있다. 열에도 강하고 UV에 대해 안정성도 있으며, 해수에 존재해도 충분히 강도를 내기 때문에 내구성을 높이는데 효과적이다. 짧은 경화 시간이 신속한 공사를 가능하게 하며, 작업 과정 또한 간단해서 경제적으로 테트라포드의 안정성을 높일 수 있기 때문에 제안한 설계이다.

2. 발광 콘크리트 발광 콘크리트는 낮에 흡수한 자연광을 이용하여서 자체적으로 빛을 낼 수 있는 특성을 지니고 있다. 이를 통해 어두운 환경에서도 쉽게 구조물을 식별할 수 있다는 장점이 있다. 어두운 밤이나 시야가 제한되는 환경 속에서도 보행자와 선박의 안전을 보장할 수 있으며, 방파제 경계선과 위험 지역을 명확히 구분할 수 있도록 설계되어 사고를 예방하는데 효과적이다. 전기가 필요하지 않아도 충분한 발광력을 지니기 때문에 에너지 소비를 줄일 수 있고, 전기에 대한 유지보수가 불필요하기 때문에 효율성이 높다는 장점이 있어서 과제로 제안하려 한다.

3. 볼록 점자 T.T.P 볼록 점자 T.T.P는 T.T.P 전면에 점자블록과 같은 형상을 가진 입체적인 점자를 배치하여 기존의 매끄러운 표면 구조와 차별화된 디자인을 제안한 것이다. 기존 T.T.P는 곡면으로 이루어져 있어 쉽게 미끄러질 위험이 있었지만, 볼록 점자 T.T.P는 점자와 점자 사이 공간이 존재하기 때문에 발을 디딜 수 있는 부분이 충분하게 생겨난다. 이것이 낙상에 대한 위험성을 줄이며 사고를 줄이는데 큰 역할을 한다. 한가지 단점은 점자부위가 생겨나기 때문에 기존에 사용하던 테트라포드보다 콘크리트 사용량이 늘어날 수 있지만, 위험 예방을 위한 적절한 투자는 장기적으로 봤을 때 도움이 되기 때문에 제안한 모델이다. 돌출된 구조가 파도의 에너지를 분산시켜 침식될 위험을 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.

설계과정

1. 콘크리트 압축시험을 위한 공시체 제작 목적: 발광 콘크리트는 기존 일반 콘크리트와 유사한 압축강도를 가지는 것은 물론,추가적인 기능성까지 제공한다는 점에서 실용적이다. 특히, 발광 콘크리트는 내구성 측면에서 일반 콘크리트에 비해 성능 저하가 거의 없음을 실험을 통해 확인하고, 이러한 결과로 발광 콘크리트가 기존 방파제 구조물의 대체재로 충분히 활용 가능한지를 평가해보려고 한다.

2.마찰력 시험 목적: 방파제에 사용되는 콘크리트 구조물의 미끄럼 방지 성능을 평가한다. 이 실험은 단순히 재료 간 마찰력을 비교한다. 이후 환경적 요인(젖은 표면, 염분 노출 등)에서도 동일한 성능이 발휘되는지를 간접적으로 평가한다.

3. 볼록 점자 T.T.P 구체적인 설계

4. 볼록 점자 T.T.P CFD를 통한 검증 목적: 실제 규모의 T.T.P를 제작하여 실험하는 것은 매우 어려우므로 SIMSCALE을 활용한 CFD를 실시하여 방파제로서 성능을 검증한다. 그러나 CFD는 계산량이 매우 많으므로 기존의 볼록 점자 T.T.P 모델을 사용할 경우, T.T.P 하나당 약 3,000개 이상의 면으로 인해 기하급수적으로 계산량이 늘어난다. 따라서 볼록 점자 T.T.P 대신에 표면에 볼록 점자의 돌출 부피 이상의 줄 형태의 돌출부를 가지는 단순화 모형을 통해 CFD를 진행하고 표면의 작은 돌출부가 방파제 성능에 미치는 영향을 평가하여 간접적으로 검증한다.

이론적 계산 및 시뮬레이션

① 콘크리트 압축시험을 위한 공시체 제작 결과

첫 번째 실험을 통해 모델 SC-2의 배합설계를 원형으로 수정 배합한 콘크리트의 7일압축강도를 얻었다. 일반 콘크리트와 발광 콘크리트는 각 3개이다. 각 콘크리트의 압축강도 평균 값은 약 10.52MPa과 약 18.84MPa이다. 미국 Slater의 28일 압축강도 추정 경험식을 사용하여 추정 28일강도를 구한 값이 기준치를 미치지 못했다. 일반 콘크리트가 18.65MPa이고 발광 콘크리트가 약 29.71MPa로 해양수산부의 기준에 부적합하였다. 따라서 적합한 압축강도를 얻어내기 위한 두 번째 시험을 진행하였다. 그 결과는사진과 같이 추정 28일 강도가 34.83MPa가 나왔고, 계획했던 30MPa가 넘었기 때문에 이를 테트라포드 배합비로 결정했다.

② 마찰력 실험 결과

MMA가 표면에 노출된 공시체에서의 마찰계수가 다른 공시체에 비해 높게 측정되었다. MMA로 표면 거칠기를 증대하는 방법은 바람직하다. 발광 모르타르 포장은 일반 콘크리트에 비해 낮은 마찰계수를 가졌다. 발광 모르타르 포장은 마찰력을 개선하는 방법으로 바람직하지 않다는 결과를 얻었다.

③ 볼록 점자 T.T.P의 방파제 및 미끄럼 방지

T.T.P. 표면의 요철과 신발의 홈이 맞물리며 마찰력을 증가시킨다. 또한, 미세한 돌기 구조로 인해 신발의 접촉면을 증가시켜 안정적으로 마찰력을 받을 수 있다. 미끄럼 방지 점자의 경우 매끈한 표면과 비교하여 표면적이 더 증가하고, 구조적으로 요철을 형성하고 있다. 따라서 그 위에 추가적으로 MMA를 도포한다면, 더 넓은 면적의 거칠기가 증가하고 요철 구조와 맞물려 더 큰 마찰력 증가시킨다.

위는 CFD를 통해 진행한 월파량 비교 실험의 사진이다. 첫 줄의 사진은 실험의 개요로 경사면에 T.T.P가 설치되어 있고, 넘치는 파도가 뒤에 빈 공간에 담기는 모습이다. 두 번째 줄의 사진은 실험의 결과로 왼쪽 오른쪽 각각 일반적인 T.T.P와 대행 모델 T.T.P의 결과 사진이다. 사진을 보면 월파되어 경사면 뒤에 담긴 월파량이 거의 동일하나, 대행 모델 T.T.P가 좀 더 적은 것을 알 수 있다. 이를 통해 표면의 작은 돌출 구조가 월파 방지에 악영향을 미치지 않는다고 평가할 수 있다.

위는 CFD를 통해 진행한 쇄파 성능 실험의 사진이다. 첫 줄의 사진은 일반적인 T.T.P, 두 번째 줄의 사진은 대행 모델 T.T.P로 각각 파도가 방파제를 만나기 직전과 통과 직후의 사진이다. 사진에서 볼 수 있듯이, 방파제를 만난 후 파도의 높이 및 규모의 감소가 거의 동일함을 알 수 있다. 따라서 표면의 작은 돌출 구조가 쇄파 성능에 악영향을 미치지 않는다고 평가한다.

결과 및 평가

완료 작품의 소개 및 평가

최종 제안하는 모델: 지역 및 예산에 따른 맞춤 테트라포드

1. 볼록 점자 T.T.P(기본 모델) 특징 및 기능 - CFD를 통해서 안정성이 검증된 돌출형 구조로, 구조적으로도 안정됨을 확인할 수 있다. 돌출된 구조가 파도의 흐름을 변화시키기 때문에 쉽게 침식되었던 기존 테트라포드의 단점을 개선시키는 효과도 가진다. 별도의 표면처리를 거치지 않은 가장 단순화된 모델로, 사업진행비가 충분치 않을 경우 적용을 제안한다.

2. MMA 코팅 볼록 점자 T.T.P(미끄럼 방지 모델) 특징 및 기능 - 테트라포드 표면에 MMA를 바른 모델로, 기존 테트라포드보다 미끄럼이 방지되는 기능을 강화시킨 모델이다. - MMA로 코팅된 테트라포드는 해수의 염분에 의한 침식을 막아주고 기후가 변화될 때에도 손상을 최소화 시킴으로써 기존 테트라포드에 비해 강한 내구성을 가진다. - 미끄럼이 방지되는 효과로 인하여, 보행자가 많이 다니는 지역이나 해양 근처에서 해야하는 작업이 많은 지역에서 안전성을 제공할 수 있다. 적용을 제안하는 지역 어민들이 자주 사용해야하는 방파제 주변에는 이 모델을 제안할 수 있다. 또한 해양에서 즐기는 레저, 서핑과 다이빙과 같은 해양 스포츠가 원활하게 이루어지는 지역에 제안한다. 추가로 일반 보행자나 관광객이 많아서 유동량이 많은 지역에도 적합하다.

3. 발광물질 적용 볼록 점자 T.T.P(심미성과 안전성 강화 모델) 특징 및 기능 - 야광 또는 발광물질을 테트라포드 표면에 추가적으로 바르는 것이기 때문에 기존 테트라포드보다도 더 강한 내구성을 기대할 수 있으며, 야간에도 스스로 빛을 내기 때문에 안전성을 확보할 수 있다. - 전기 공급이 어려운 지역에서도 자연광을 흡수하여 발광하는 물질을 사용하기 때문에, 밤이 되면 자동적으로 빛을 낼 수 있어서 친환경적이다. - 다양한 색상이 선택 가능해서 지역에 따라 디자인 할 수 있고 이로 인해서 시각적으로도 만족할 수 있다. - 야간에 빛나는 모델을 통해서 선박이 충돌하거나, 해안가에서 추락하는 것을 막을 수 있기 때문에 안전성 향상에도 도움이 된다. 적용을 제안하는 지역 발광 테트라포드 모델은 기본적으로 스스로 빛을 내기 때문에 시각적으로도 아름다움을 갖추고 있다. 따라서 관광이 주가 되는 지역인 제주도나 속초같은 해안가에 사용을 제안한다. 또한 전력 공급이 잘 안 되는 낙후된 지역에도 사용할 수 있고, 야간에 항해를 많이하는 해안가에도 다음 모델의 적용을 제안한다.

개발 과제 관련 향후 전망

이번 개발 과제는 MMA 포장재를 바른 콘크리트와 발광 콘크리트, 그리고 돌출 구조로 변경한 테트라포드를 이용하여 방파제의 안전성과 내구성을 향상시키는 데 중점을 두었다. 진행한 실험 결과와 관련된 데이터를 바탕으로 향후 방파제에서의 응용할 수 있는 것들과 파급효과에 대해서 제시해보려 한다.

기술적 전망

① 미끄럼 방지 기술의 상용화 - 기존에 사용되는 자력 탈출이 가능한 T.T.P와 표면 마찰을 높인 볼록 점자 T.T.P를 합친 모델을 제시하여, 해안에서의 고립사를 줄이는데 크게 기여할 것으로 판단된다. - MMA 기반 포장재로 높은 마찰력을 구현하여 기존 방파제 구조에서 발생하던 인적 사고를 예방할 수 있다는 결론을 도출하였다. 거푸집 제작과 양생 과정을 단순화하여 대량 생산이 가능하도록 발전할 것으로 판단된다.

② 야간 안전성 구조물 설계 - 발광 콘크리트의 도입은 구조물을 야간에도 시인성을 높여 야간 사고 발생률을 줄인다. 발광 기술과 MMA 친환경 소재를 접목한 새로운 방파제 포장 기술은 기존 방파제와 차별화된 경쟁력을 제공할 것으로 판단된다.

경제적 전망

① 유지보수 비용 절감 - MMA로 인한 내구성의 향상이 방파제의 유지보수 주기를 줄이는데 효과적이며, 총소요되는 비용을 낮출 수 있다. 이는 해안 지역의 경제적인 부담을 줄이는 것과 동시에, 지역 발전을 위한 방파제 관련 기술에 대한 투자를 가능하게 하여 경제적으로도 효과를 얻어낼 수 있을 것이다.

② 시장 확장 - 기존 방파제와는 달리, 이번 연구에서 개발된 기술은 해양 및 도심 지역 인프라에도 적용될 가능성을 열어준다. 예를 들어, 발광 콘크리트는 도시의 미관을 개선함과 동시에 안전성 증대에도 기여가 가능하다. 따라서 고속도로에서 안전 장치로 활용될 수 있으며, MMA와 관련된 기술은 다양한 위치에서 미끄럼 방지를 위해 적용해볼 수 있다.

사회적-환경적 전망

① 해양 생태계의 보호 - 내염성이 있는 해양 환경에서 내구성을 유지하는 동시에, 해양 생태계와 조화를 고려한 설계로 해양 환경 보호에도 기여할 수 있다. - 테트라포드 표면에 해조류 및 어류가 서식할 수 있는 설계를 추가하여 환경 친화적 구조물로 발전할 가능성을 기대해볼 수 있다.

② 재난 대비 및 안전성 강화 - 파도, 태풍 등 자연재해에 대한 저항력을 높인 구조물로, 재난 발생 시에도 발생하는 피해를 최소화하고, 주민의 안전을 보장할 수 있다.

과제 보완 방향

① 콘크리트의 내염해성 향상 방안 - 본 설계에서 사용한 배합설계는 1종 포틀랜드 시멘트를 사용했다. 해안 콘크리트는 특수한 지형에 놓이기 때문에 염화물 확산계수나 단열온도 상승량 등을 고려하여 배합 설계를 진행해야 한다. 이를 위해 ‘결합재 종류에 따른 해양 콘크리트의 강도 발현, 염화물 확산 및 단열온도 상승 특성에 대한 비교 연구, 배준영 외 3인, 2013‘의 TBC 배합안을 고려할 수 있다. TBC는 1종 포틀랜드, 고로슬래그, 플라이애쉬를 혼합한 시멘트이다. 연구 결과에서 TBC의 염화물 확산계수와 단열온도 상승량이 낮다. 이는 염해 내구성 확보에 유리하다. 향후 설계에서 해당 배합으로 염내성 확보를 보완해야 한다.

② 발광 콘크리트의 마찰력 개선 방안 - 마찰력 시험의 결과에서 혼합 발광 MMA의 마찰력은 우수했다. 하지만 야간 시인성을 충분히 확보하지 못하였기에 결과물로 선정하지 못했다. 발광 콘크리트의 마찰력 개선을 위해 MMA와 혼합 비율을 조정하는 등 여러 보완 설계를 진행해야 한다.

③ 기술의 지속상 개선 - 발광 콘크리트의 밝기 지속 시간 및 MMA의 화학적 안정성을 개선하여 성능을 더욱 향상시키는 연구가 요구된다. 특히, 첨단 센서와 결합한 구조물 상태 모니터링 기술을 추가하여 유지보수 효율성을 극대화할 수 있다.

④ 볼록 점자 T.T.P.의 추가적 검증 필요 - 제한된 자원과 시간으로 인해 대행 모델로 CFD를 통해 방파제 성능만을 시험하였고, 미끄럼방지의 효과를 확인할 수 없었다. 미끄럼방지 효과는 표면의 돌기와 신발의 홈이 만날 때 실질적으로 크게 발생하므로, 다양한 모양의 홈을 가진 신발과 여러 체중의 사람들을 통해 실제 사용에서의 효과에 대한 추가적인 검증이 필요하다. 또한, 큰 규모의 조파실험 혹은 대행 모델이 아닌 원본 볼록 점자 T.T.P에 대한 CFD 검증이 필요하다.

포스터

참고문헌

◇ 이태민, 최하진. (2021). 미끄럼 방지 도로 포장을 위한 국내형 패턴 프레임 공법 개 발. 한국구조물진단유지관리공학회 논문집(KSMI), 25(2), 58-65.

◇ 강릉시 해중공원 다기능 컬러 테트라포드 설치, 파이낸셜뉴스, 2021/06/28

◇ 인명사고 예방하는 '안전 테트라포드' 개발, 연합뉴스, 2009/11/02

◇ 정원경, 김현석, 박동천, 및 조봉석. "해양구조물 제조를 위한 제강슬래그 골재 조합별 물성평가 및 콘크리트 개발(II)." 資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling 25, no. 2 (2016): 60-68.

◇ 장경환, 신우승, 정호영, 윤유진, 김민주. (2016-10-07). 테트라포드 미끄럼 방지 그물 망(Tetrapod Slipless Mesh). 한국지반신소재학회 학술발표회, 경기.

◇ 배준영, 조성혀느 신경준, 김윤용, "결합재 종류에 따른 해양 콘크리트의 강도 발현, 염화물 확산 및 단열온도 상승 특성에 대한 비교 연구" Journal of the Korea Concrete Institute Vol.25, pp. 411~418

◇ 김남철, 전상민, 전범준, 이승우, 조인성, "콘크리트 포장 노면의 마모에 따른 미끄럼저항 변화 예측"

◇ 김남철, "골재노출 콘크리트포장 노면특성에 관한 연구", 2015

◇ 장덕오, 서영찬, 여운웅, 이대원 "포장재료 별 습윤시 교통사고 가능성 비교 연구" 1997, 대한교통학회

◇ 마찰계수 실험출처 https://blog.naver.com/gistcollege/150141074317

◇T.T.P 설계 수치(FUDO TETRA) https://www.fudotetra.co.jp/en/solution/block/tetrapod/

◇점자 블록 수치 출처 https://smartstore.naver.com/yourblock/products/6480019921?nl-query=%EB%AF%B8%EB%81%84%EB%9F%BC%EB%B0%A9%EC%A7%80+%EC%A0%90%EC%9E%90+%EB%B8%94%EB%9F%AD&nl-ts-pid=i1NiCdqo1aVssmdDXLZssssssUZ-392372&NaPm=ct%3Dm4h8ssqw%7Cci%3De0edd8204c3ff5af47841793328b49bef5d98cbb%7Ctr%3Dairsp%7Csn%3D1199838%7Chk%3Dc71f8bc18b400e7267d1d92bc78194c206c88349