한국건설기술연구원(KICT, 원장 한승헌)은 방탄·방폭 및 EMP 방호가 동시에 가능한 신개념 고성능 복합재료 콘크리트 및 방호구조물 기술을 개발했다고 밝혔다.
국가중요기반시설 및 군사시설물은 전쟁·테러 등 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.
KICT는 방탄·방폭 및 EMP 방호를 동시에 할 수 있는 고성능 복합재료 콘크리트 기술, 방폭 및 관통 해석기술, 이를 기반으로 한 방탄·방폭 구조물 설계‧시공기술을 개발했다.
KICT가 개발한 고성능 복합재료 콘크리트는 폭발압과 총탄류 관통저항력이 우수한 것으로 확인됐다. 폭발 충격을 측정하는 동적충격강도 실험에서 압축은 300MPa 이상, 인장(당김)은 45MPa 이상 견디는 것으로 나타났다. 이는 일반 콘크리트에 비해 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 수행했다. 방탄 실증실험에서는 일반 철근콘크리트 대비 최소 2.5배 이상의 관통 저항성능이 확인됐다. 또한 방폭실험에서 TNT 125kg 폭발 시 일반 철근콘크리트는 완파됐지만 이번 방호구조물은 거의 손상되지 않아 뛰어난 방폭성능이 확인됐다.
KICT는 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 것이다. 지금까지 일반 철근콘크리트는 차폐성능 10dB 이하로 전자파 차폐 기능이 거의 없다는 것이 통념이었다.
EMP 방호 성능시험 결과 두께 100mm 기준 60dB의 전자파 차폐성능을 확인했다. 이는 민간시설 대상 방호기준을 달성한 것으로 KICT는 이에 더해 탄소나노소재가 포함된 차폐도장재 등을 적용해 군사시설물의 EMP 방호 요구수준인 80dB 이상을 달성했다.
KICT는 새로운 복합기능 방호구조물 기술은 군사시설물뿐만 아니라 민간분야에도 응용될 수 있다고 밝혔다. 특히 국가기간통신망, 방송국, 금융네트워크 등의 정보통신기반시설이나 생명유지에 꼭 필요한 전자기기가 많은 대형 병원 등을 테러나 전자전 등 유사시 공격으로부터 보호할 수 있다.
연구책임자인 김성욱 선임연구위원은 “새로운 복합기능 방호구조물 기술은 고도화되는 정보통신산업의 안정적인 성장 및 국민 생명과 국가 자산을 보호하는 데 효과적일 것”이라고 밝혔다.
목록
