건축토목에 적용되는 자기치유를 주제로 제 1회 국제자기치유&인텔리전트재료 워크샵2015가 국내에서 처음 개최됐다. 지난달 8일 한양대학교 백남 국제대회의실에서 한국결정성장학회 주최로 진행된 이번 행사엔 건축토목 재료와 관련한 미국, 일본, 중국 등 세계정상 석학과 국내 관련 연구자 10여명이 초청돼 강연을 맡았다. 국내외 기반 구조물에 대한 자기치유 기술과 재료분야 개발동향, 실제 적용사례들이 발표되는 등 내실 있게 꾸며졌다.
이번 워크샵에는 국내 유수의 건설업체인 롯데건설, 포스코건설, 대우건설과 시공업체인 옥당실업, 케어콘/건자재 업체인 아시아시멘트, 한일시멘트, 모간, 세릭 등 70여명의 기업인과 80여명의 학술인이 참석해 성황리에 진행됐다
대표적인 초청연사로 콘크리트 자기치유 기술의 거장인 미국의 미시간 대학 빅터 리 교수는 사회 노후 기반시설물의 유지보수 성능의 지속성을 높이는 자기치유 콘크리트를, 일본 동경대학교 키시 교수는 토목구조물에서의 자기치유 콘크리트의 전망을, 중국의 심천대학 한 교수는 해안구조물에서의 시멘트계 재료의 인텔리젼트 회복력, 국내에서는 국제 지속가능공학소재센터 안태호 소장이 자기치유기술을 이용한 표면처리 보수방법에 대해 강연했다.
국내 자기치유기술의 선두주자인 안태호 소장은 “최근 범세계적으로 사회기반 시설물의 노후화로 사고가 빈번한 가운데, 시설물에 대한 관리, 유지하는 기술에 대해 관심이 높아지고 있다. 특히 70년대 고도 성장기에 이어진 노후 시설물에 대한 관리 기술로서 자기치유기술은 실용성과 사업성이 우수하다”고 평가했다.
이름부터 생소한 ‘자기치유기술’은 재료에 국부적 결함이 발생했을 때 모재의 심각한 파괴로 이어지기 전, 스스로 결함을 자기 복구하는 능력을 다루는 기술이다. 건설업계에서는 콘크리트에 발생한 균열을 스스로 치유하는 기능을 가진 ‘자기 치유 콘크리트’를 의미한다. 이 자기치유기술은 2013년 다보스 포럼에서 발표한 세계 10대 미래 유망기술로 선정된 바 있다.

콘크리트 구조물은 경화중의 온도 변화나 수축에 의한 체적 변화, 외부 힘의 작용, 시공 불량 등에 의해 균열이 발생할 가능성이 있다. 균열의 발생 경로는 복잡하고 대부분 여러 원인에 의해 발생하는데, 이 균열에 수분이 침투해 누수 되고 얼면서 균열이 커지게 된다. 철근이 노출되어 부식되거나 구조물의 미관, 기능, 내구성에 손상을 줌으로써 최악의 경우에는 인명 피해도 가져올 수 있다.
일상적으로 점검하는 등의 유지 관리가 중요하지만, 원자력 발전시설이나 고속도로, 터널 등 사람이 쉽게 접근하기 힘든 장소나 장기적으로 사용을 중단할 수 없는 곳들에는 보수가 곤란해지는 경우가 많다.
그 대책으로 균열 부분에 충전제를 주입하는 보수나 방수 시공 등을 하는 방법이 취해져 왔지만, 비용 증가가 불가피하고 부식 진행 상황에 따라서는 구조물 전체를 새로 만들지 않으면 안 되는 경우도 있다. 때문에 구조물의 유지보수가 불필요하게 만든다는 점에서 균열이 발생해도 자기치유 할 수 있는 콘크리트의 연구 개발은 세계적으로도 주목받고 있다.
자기치유 콘크리트는 이미 일본은 몇 년 전부터 상용화됐으며, 비싼 가격에도 불구하고 수요가 점차 늘고 있다. 일반 콘크리트보다 가격은 높지만 균열 보수・방수공사를 줄일 수 있기 때문에 유지비용을 줄임으로써 수요 증대를 기대할 수 있다. 이제 막 시장이 성장하는 단계인 만큼 보다 더 고성능의 저가 자기 치유 콘크리트의 개발도 기대되는 부분이다. 국내에서는 ㈜세릭이 오랜 연구 끝에 기술개발에 성공, 국산화 길을 열었다.백진기자 baekjin24@naver.com