미생물의 방해석 석출 작용을 이용한 자기보수 스마트 콘크리트 개발에 관한 연구 (Development of Self-Repairing Smart Concrete Using Micro-biologically Induced Calcite Precipitation)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 22권 / 4호 / 547 ~ 557페이지
· 저자명 : 김화중, 김사열, 박성진, 경북대학교, 천우영

초록

이 연구는 미생물의 생체광물형성작용 중 미생물의 방해석 석출 작용(micro-biologically induced calcite precipitation, MICP)을 이용하여 환경적인 문제를 배려한 차세대 스마트 콘크리트의 개발이 목적이다. 현재 콘크리트의 개질(改質) 및 성능향상을 목적으로 미생물의 방해석 석출 작용을 이용한 기술은 대표적 미생물인 Sporosarcina pasteurii에 의해 그 가능성이 제안되어 왔다. 이 연구에서는 이러한 미생물의 방해석 석출작용을 이용하는 것으로서 선행 연구의 Sporosarcina pasteurii외에 콘크리트 구조물에서 탐색하여 16S rDNA 염기서열 분석법에 의해 동정된 4종의 신규 유용미생물자원들을 추가적으로 이용하였으며, 이렇게 확보된 방해석을 석출하는 유용미생물자원들에 대한 소개와 미생물의 방해석 석출 작용에 따른 시멘트 결정성을 평가하였다. 또한 콘크리트의 개질 및 성능 향상을 목적으로 이러한 유용미생물자원들을 우선적으로 모르타르 환경에 적용하여 양생조건별 압축강도의 특성을 평가하고, 모르타르에 인위적 균열을 만들어 미생물의 방해석 석출 작용에 따른 균열의 충전 가능성을 검토하였다. 이러한 유용미생물들의 적용에 따른 효과는 보수 기능뿐만 아니라 환경 문제를 배려한 새로운 재료로서의 개발로 이어져 향후 더욱 더 중요한 연구주제의 하나가 될 것으로 기대된다. 또한 이 연구의 큰 의미는 실제 콘크리트 구조물에 상생하고, 자연환경에서 방해석을 석출하는 미생물을 이용한다는 것이며, 긴 시간동안 자연환경에서 살아남은 이 미생물들은 환경적으로 안전할 뿐만 아니라 새로운 환경 저부하성 기능재료로서의 이용이 가능할 것으로 판단된다.

영어초록

This paper presents a study on the development of next generation smart concrete in an eco-friendly manner using micro-biologically induced calcite precipitation (MICP) originates from microbial biomineralization. It seems that currently, the reformation and functional improvement of concrete using MICP can be achieved using Sporosarcina pasteurii, which is a representative micro-organism that produces calcite precipitation. This study was based on previous studies that used MICP, which is basic test conducted using Sporosarcina pasteurii on the biochemical tests and crystallinity evaluation of cement using the separated four effective micro-organisms from the concrete structures as identified by 16S rDNA sequence analysis. Also by applying the Sporosarcina pasteurii and separated four effective micro-organisms from the concrete structures to mortar, the compressive strength improvement by probability of curing conditions and repair of crack and the proper direction of future studies were examined. The effect of the application of effective micro-organisms can lead to the development of a new material that will contribute to resolution of environmental problems and facilitate repair work, and this can also serve as a new research theme in the future. In addition, the importance of this study is to use micro-organism, which is found common in concrete structures, this new microbial is not only environmentally safe but also persists in the natural environment for an extended period of time. Therefore, it will create a new environmentally low-burdened functional material.

참고자료

· 없음