미생물(微生物)을 이용한 자기수부성(自己修復性) 스마트 콘크리트 개발에 관한 기초연구

A Study on the Development of Self-Repairing Smart Concrete Using Microorganism

본 연구는 콘크리트 구조물의 유지관리 및 보전활동의 절력화(節力化)와 장기 수명화를 목적으로 콘크리트에 발생하는 미세한 균열에도 수시의 점검이 가능해지도록 콘크리트 그 자체에 자기 수복 기능을 부여하는 것에 관한 연구이다. 현재 국외 전문 학술지를 통해 제안되고 있는 자기 수복 콘크리트를 조사해 각각의 특징이나 앞으로의 해결과제에 대해 고찰하였으며, 지금까지와는 완전히 다른 방법으로 박테리아의 생화학 반응을 이용한 자기 수복 콘크리트 개발에 관한 기초연구로서, 생물이 자신의 몸 내외에 광물(Bio-mineral)을 만들어 내는 작용. 즉, 생체 광물 형성 작용(Bio-mineralization)을 이용하여 콘크리트의 개질(改質) 및 성능향상을 목적으로 한 새로운 가능성에 대한 내용이다. 여기에서는 Bacillus pasteurii등의 박테리아가 탄산칼슘을 석출시키는 Bio-mineralization을 이용한다고 하는 새로운 발상으로부터의 콘크리트 역학적 성능 및 내구성의 향상, 균열의 보수등의 가능성에 대한 검토를 소개하고, 기초적 실험을 통해 향후 행해져야 할 연구의 방향성이나 자기 수복 콘크리트의 발전 가능성에 대해 연구하였다.

This study was conducted to develop self-repairing ability for concrete so that inspection could be available even in the event of minute cracks, for more economic concrete structure maintenance and longevity. This is a basic attempt to develop self-repairing concrete using the biochemical reaction of bacteria through an innovative method. In this study, the characteristics and problems posed by self-repairing concrete as proposed in international scientific journals were examined, and the potential of new concrete reformation and performance improvement using bio-mineralization was explored. Bio-mineralization, which is an action of creating bio-minerals using an organism, was proposed. A new concept of bacteria such as bacillus pasteurii using bio-mineralization that precipitates calcium carbonate, as well as the possibility of mechanical performance and durability of concrete and repair of cracks, was introduced. Directions for further study through basic experiments and developmental feasibility of self-repairing concrete were also presented.