KR101979912B1 - 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법 - Google Patents

난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 허니컴 형상의 셀을 형성하여 제조한 허니컴 소재에 해당하며 보강공법에 사용할 하중 보강용 지주의 위치에 맞게 지주 수용홈이 가공된 난연 수지 패널을 생성하는 제 1 단계; 생성된 난연 수지 패널 중 구조물 내부 벽체과 맞닿는 전면에 ABS 수지 필름을 적층하고, 난연 수지 패널을 중심으로 ABS 수지 필름과 대응되는 위치에 해당하는 후면에 보강 섬유 필름을 적층하여 합지하여 보강 패널을 생성하는 제 2 단계; 보강 격벽을 보강을 위한 상기 보강 패널의 길이만큼의 폭을 갖도록 구조물 내부 벽체에 부착하는 제 3 단계; 두 개의 보강 격벽 사이의 길이 중 상기 보강 패널의 상기 지주 수용홈의 위치와 매칭되도록 수직 보강형 보강 부재에 해당하는 하중 보강용 지주를 매칭시켜서 설치하는 제 4 단계; 두 개의 보강 격벽 사이에 위치한 각 하중 보강용 지주의 3측면에 접착제를 도포하는 제 5 단계; 및 두 개의 보강 격벽 사이에 위치한 상기 하중 보강용 지주에 지주 수용홈이 수용되도록 상기 보강 패널을 부착하는 제 6 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법은, 구조물 내부 벽체의 훼손을 최소화할 뿐만 아니라, 시공 및 분리가 간편하고, 구성요소의 설계에 의해 축하중에 대한 저항력과 횡하중에 대한 저항력을 동시에 제공할 수 있으며, 축하중에 대한 저항력과 횡하중에 대한 저항력 간의 전달이 가능하여 보강 효과를 전체적으로 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법{Structural seismic strengthening method using resin-impregnated reinforced fiber panel based on flame-retardant resin and reinforced fiber}
본 발명은 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 구조물 보강공법에서 사용되는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 보강 패널을 통해 강도를 보강할 뿐만 아니라, 구조물 내부 벽체의 훼손을 최소화할 수 있고, 시공 및 분리가 간편하도록 하기 위한 구조물 보강공법에 관한 것이다.
일반적으로 철근 콘크리트 구조물은 중성화, 염해, 화학적 침식, 동결 융해, 시공 불량 등의 열화 요인으로 콘크리트 탈락, 철근 부식 등이 발생하면서 콘크리트 구조물의 내구성은 물론 구조적 안전성까지 위협을 받게 된다. 따라서 이러한 콘크리트 구조물의 열화가 계속 진행되면 결국 구조물의 붕괴를 초래할 위험성이 있기 때문에 지속적으로 관리하고 보수할 필요가 있다.
즉, 콘크리트 구조물의 박리, 결함, 균열 등은 열화 요인의 이동을 용이하게 하여 열화의 진행을 촉진시키므로 철근 콘크리트 구조물의 안전성 및 성능 확보를 위해서는 열화 초기에 보수를 실시하여 더 이상의 열화의 진행을 억제하고 내구성능을 향상시킬 필요가 있다.
한편, 지진은 자연 재해 중에서 인명 및 재산 피해 면에서 막대한 피해를 줄 수 있고 지각 변동에 따른 건물의 흔들림 및 건물의 붕괴는 인간에게 공포감을 줄 수 있는 자연 재해이다.
이러한 지진에 대해서는 주로 일본과 같은 지진대에 속하는 국가의 경우는 철저하게 내진 설계를 하고 있는 데 비해, 지진대에서 약간 떨어져 있는 우리나라의 경우는 철저한 내진 설계가 반영되지 않고 있는 상황이며, 내진 설계에 대한 필요성이 간과되고 있는 상황이다. 그러나 2016년 경주 지역에 발생한 진도 5.8, 2017년 포항 지역에 발생한 진도 5.6의 강진 등으로 인해, 우리나라도 더 이상 지진의 안전 지대가 아님을 인식하게 되었으며, 특히 주로 학교나 빌딩, 지하철 등 다중이 이용하는 시설에 대한 내진 보강의 필요성이 대두되고 있다.
우리나라는 1996년 이후 건축물의 내진 규준이 강화되어 5층 이상의 공동 주택에 대해서는 내진 설계를 실시하도록 하고 있으며, 최근에는 모든 신축 공동주택에 대해 내진 규정을 적용하도록 의무화하고 있다.
그러나, 이러한 내진 설계의 의무화가 시행되기 이전에 건축된 구조물의 경우 내진 설계가 반영되어 있지 않기 때문에 보강 공사를 통한 내진 시공이 반영되고 있는 상황인데, 내진 시공법으로는 주로 골조만 남기고 철거한 후 골조 위에 내진 성능을 갖는 고강도의 콘크리트나 모르타르를 덧씌우는 방식으로 내진 보강 공사가 진행되고 있다. 이 경우 내진 성능을 갖는 콘크리트(또는 모르타르)와 기존 구조체의 콘크리트 간의 부착성과 내진 재료(콘크리트 또는 모르타르)의 압축강도 등 물성이 확보되어야 하는데, 이에 대한 기술들이 많이 제안되고 있는 상황이다. (예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1655108호, 제10-1746220호, 제10-0899843호, 제10-1419445호 등)
관련 기술의 구체적인 예를 들면, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0063459호 "내진보강용 철골 접합구조 및 이를 이용한 내진공법(Aseismatic Reinforcement Steel Frame Structure and Aseismatic Reinforcement Method using thereof)"(특허문헌 1)은 철골부재를 사용하여 기존의 철근 콘크리트 구조물을 내진 보강할 경우 철근 콘크리트 구조물과 내진 보강용 철골부재의 일체 거동을 확보하여 지진에 효율적으로 대응할 수 있는 내진보강용 철골 접합구조 및 이를 이용한 내진공법에 관한 것이다.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0016882호 "좌굴방지보강판이 구비된 보연결형 강재댐퍼 및 이를 이용한 내진공법(Beam Connecting Type Steel Damper with Anti Buckling Plate and Earthquake-proof Method using thereof)"(특허문헌 2)은 상하부 보를 연결하는 보연결형 강재댐퍼에 관련된 것으로서, 폭이 좁이 협소부의 강도를 보강하는 좌굴방지보강판이 구비되어 외력에 저항할 수 있는 적절한 강도를 확보함과 동시에 외력을 효율적으로 감쇠시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제 10-2017-0076727호 "힌지형 마찰보강가새가 구비된 내진보강용 철골프레임 및 이를 이용한 내진공법(Aseismatic Reinforcement Steel Frame with Hinge Type Friction Slip Brace and Aseismatic Reinforcement Method using thereof)"(특허문헌 3)은 철골프레임을 사용하여 기존의 철근 콘크리트 구조물을 내진 보강할 경우 철근 콘크리트 구조물과 내진 보강용 철골프레임의 일체 거동을 확보하여 지진에 효율적으로 대응할 수 있는 힌지형 마찰보강가새가 구비된 내진보강용 철골프레임 및 이를 이용한 내진공법에 관한 것이다.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0073995호 "유동식 연결부재가 구비된 내진보강용 철골프레임 및 이를 이용한 내진공법(Aseismatic Reinforcement Steel Frame with Adjusting Connector and Aseismatic Reinforcement Method using thereof)"(특허문헌 4)은 철골프레임을 사용하여 기존의 철근 콘크리트 구조물을 내진 보강할 경우 철근 콘크리트 구조물과 내진보강용 철골프레임의 일체 거동을 확보하여 지진에 효율적으로 대응할 수 있는 새로운 개념의 내진보강용 철골프레임 및 이를 이용한 내진공법에 관한 것이다.
그러나 상기 특허에 제시된 기술들은 모두 내진보강을 위해 철골프레임을 활용함으로써, 설치가 어렵고 공법이 복잡하다는 한계점이 있다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0063459호 "내진보강용 철골 접합구조 및 이를 이용한 내진공법(Aseismatic Reinforcement Steel Frame Structure and Aseismatic Reinforcement Method using thereof)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0016882호 "좌굴방지보강판이 구비된 보연결형 강재댐퍼 및 이를 이용한 내진공법(Beam Connecting Type Steel Damper with Anti Buckling Plate and Earthquake-proof Method using thereof)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0076727호 "힌지형 마찰보강가새가 구비된 내진보강용 철골프레임 및 이를 이용한 내진공법(Aseismatic Reinforcement Steel Frame with Hinge Type Friction Slip Brace and Aseismatic Reinforcement Method using thereof)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0073995호 "유동식 연결부재가 구비된 내진보강용 철골프레임 및 이를 이용한 내진공법(Aseismatic Reinforcement Steel Frame with Adjusting Connector and Aseismatic Reinforcement Method using thereof)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구조물의 보강 공사, 특히 내진 보강 공사에서 사용되는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 통해 강도를 보강할 뿐만 아니라, 구조물 내부 벽체의 훼손을 최소화할 수 있고, 시공 및 분리가 간편하도록 하기 위한 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 구성요소의 설계에 의해 축하중에 대한 저항력과 횡하중에 대한 저항력을 동시에 제공할 뿐만 아니라, 축하중에 대한 저항력과 횡하중에 대한 저항력 간의 전달이 가능하여 지진파의 특성에 맞게 보강 기능을 전체적으로 향상시킬 수 있도록 하기 위한 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법은, 허니컴 형상의 셀을 형성하여 제조한 허니컴(honeycomb) 소재에 해당하며 보강공법에 사용할 하중 보강용 지주의 위치에 맞게 지주 수용홈이 가공된 난연 수지 패널을 생성하는 제 1 단계; 생성된 난연 수지 패널 중 구조물 내부 벽체과 맞닿는 전면에 ABS 수지 필름을 적층하고, 난연 수지 패널을 중심으로 ABS 수지 필름과 대응되는 위치에 해당하는 후면에 보강 섬유 필름을 적층하여 합지하여 보강 패널을 생성하는 제 2 단계; 보강 격벽을 보강을 위한 상기 보강 패널의 길이만큼의 폭을 갖도록 구조물 내부 벽체에 부착하는 제 3 단계; 두 개의 보강 격벽 사이의 길이 중 상기 보강 패널의 상기 지주 수용홈의 위치와 매칭되도록 수직 보강형 보강 부재에 해당하는 하중 보강용 지주를 매칭시켜서 설치하는 제 4 단계; 두 개의 보강 격벽 사이에 위치한 각 하중 보강용 지주의 3측면에 접착제를 도포하는 제 5 단계; 및 두 개의 보강 격벽 사이에 위치한 상기 하중 보강용 지주에 지주 수용홈이 수용되도록 상기 보강 패널을 부착하는 제 6 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1 단계의 난연 수지 패널을 구성하는 허니컴 소재는, 수평 단위로 복수개의 단위가 적층되는 구조로 형성되어 상기 하중 보강용 지주의 구조에 의한 축하중에 대한 저항력을 증대시키는 것과 대조적으로 횡하중에 대한 저항력을 증대시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 단계는, 상기 지주 수용홈의 가공성형시 상기 제 2 단계에서 합지되는 ABS 수지 필름에 대한 두께를 적용하여 설계하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 3 단계는, 2개의 보강 격벽이 마주보는 측부의 하단 모서리의 제 1 홀더 수용홈과 제 1 홀더 수용홈에 대응되는 상기 보강 패널의 제 2 홀더 수용홈에 각각 홀더를 부착하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 6 단계는, 상기 보강 패널을 부착하여 설치 후, 2개의 보강 격벽이 마주보는 측부의 상단 모서리의 제 1 홀더 수용홈과, 제 1 홀더 수용홈에 대응되는 상기 내진 보강 패널의 제 2 홀더 수용홈에 각각 홀더를 부착하는 단계; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법은, 구조물 내부 벽체의 훼손을 최소화할 뿐만 아니라, 시공 및 분리가 간편할 수 있도록 할 수 있고, 구성요소의 설계에 의해 축하중에 대한 저항력과 횡하중에 대한 저항력을 동시에 제공할 수 있으며, 축하중에 대한 저항력과 횡하중에 대한 저항력 간의 전달이 가능하여 지진파의 특성에 맞게 보강 기능을 전체적으로 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법에서 사용되는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널 구조체(100) 중 하중 보강용 지주(110)의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법에서 사용되는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법에서 사용되는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널 구조체(100) 중 하중 보강용 지주(110)의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널 구조체(100)는 하중 보강용 지주(110), 보강 격벽(120), 보강 패널(130)을 포함하여, 구조물 내부 벽체(1)를 보강할 수 있다. 여기서 구조물 내부 벽체(1)는 콘크리트 구조, 조적 구조 등을 모두 포함하는 개념이다.
하중 보강용 지주(110)는 구조물 내부 벽체(1) 중 두 개의 보강 격벽(120) 사이의 길이에 따라 1개 내지 복수개로 부착됨으로써, 축하중에 대한 저항력을 증대시킬 뿐만 아니라, 지주 수용홈(131)을 통해 삽입되는 보강 패널(130)에 대한 체결력을 높이기 위해 외주면 중 구조물 내부 벽체(1)와 맞닿는 면을 제외하고 톱니형 돌기(111)가 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 하중 보강용 지주(110)는 기둥의 사방 측면 중 구조물 내부 벽체(1)와 맞닿는 면을 제외하고 3면이 중심으로 향하는 음각 형태에 톱니형 돌기(111)가 상기 음각 형태의 반대 방향으로 향하는 양각 형태로 높이 방향으로 형성됨으로써, 이와 대응되는 음각으로 형성을 구비하는 지주 수용홈(131)과의 맞닿는 면적이 증가하여, 구조물 내부 벽체(1)와 맞닿는 보강 패널(130)의 면 전체에 대한 접착제 도포가 아닌 톱니형 돌기(111)를 포함하는 하중 보강용 지주(110)의 3면으로의 접착제 도포만으로도 보강 패널(130)과 구조물 내부 벽체(1) 간의 체결력을 제공할 수 있다. 한편, 톱니형 돌기(111)의 형성 방향이 세로 방향으로 형성됨으로써, 축하중에 대한 저항력이 증대시키는 기능을 한다.
본 발명에서 접착제로는 에폭시 재질 등을 사용하는 것이 바람직하다.
보강 격벽(120)은 내진보강을 위한 보강 패널(130)을 중심으로 양측에 세워지며, 보강 패널(130)의 양측으로의 이탈을 방지할 수 있으며, 보강 패널(130)의 난연 수지 단독 또는 난연 수지에 ABS 수지 필름 및 보강 섬유 필름이 합지된 상태로 제공될 수 있다.
보강 격벽(120)은 보강 패널(130)를 중심으로 하중 보강용 지주(110)는 축하중 및 횡하중에 대한 저항력을 동시에 증대시키는 효과가 있다.
보강 패널(130)은 구조물 내부 벽체(1)에 형성된 보강 격벽(120) 사이에 하중 보강용 지주(110)과 대응되는 위치에 형성된 지주 수용홈(131)을 통해 구조물 내부 벽체(1)에 밀착되어 강도보강 부재로 충진됨으로써, 기존 건물의 손상을 최소화하면서도, 우수한 내진성능을 갖도록 할 수 있다.
한편, 보강 패널(130)은 난연성 수지에 해당하는 난연 수지 조성물과 보강 섬유 조성물로 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 보강 패널(130)의 기본을 구성하는 난연 수지 조성물은 폴리에틸렌 기반 원료와 발포제를 배합한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 형성할 수 있다. 본 발명에서 압출장치를 이용한 폴리에틸렌 기반 원료를 사용하며, 발포제와 함께 스크류 방식에 의한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물에 대한 배합을 수행할 수 있다. 여기서, 난연 수지 조성을 갖는 부직포의 인장강도 향상을 위해 폴리에틸렌의 중량평균 분자량은 250,000g/mol 이상, 용융지수는 0.2 내지 5g/10분(180℃)인 것이 바람직하며, 발포타입 폴리에틸렌 혼합물은 상술한 바와 같이 용융지수가 용융지수는 0.2 내지 5g/10분이고, 그 밖에 분자량분포(PI)가 5.5 이상이며, 용융강도가 45 mN 이상인 폴리에틸렌 기반 원료 100 중량부에 대하여 발포제 10 내지 32 중량부를 배합한다.
발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 제조하기 위해 사용되는 발포제의 함량이 32 중량부를 초과하면 강성과 내열성, 표면 경도가 현저히 저하되어 절연제의 응용에 부적합하므로 바람직하지 않으며, 10 중량부 미만이면 비중, 발포성, 성형성, 충격특성이 저하되어 바람직하지 않다. 이때 주로 사용되는 화학 발포제는 Sodium bicarbonate(NaHCO3)가 주로 사용되는 것이 바람직하다.
이러한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 이용함으로써, 폴리에틸렌 원료의 비중에 대해서 발포제로 인한 배합으로, 비중을 낮출 뿐만 아니라, 절연성을 높일 수 있다.
그리고, 폴리에틸렌 기반 원료는 폴리에틸렌 100 중량부에 대해서 폴리우레탄 25 내지 35 중량부, 에틸렌비닐초산 코폴리머(EVA) 20 내지 25 중량부, 폴리프로필렌 10 내지 15 중량부, 실리콘 기반 난연성 재료 34 내지 36 중량부로 구성되는 난연 수지 조성물을 활용할 수 있으며, 이상과 같은 난연 수지 조성물에 의해 제조되는 합성수지 소재는 폴리에틸렌만을 사용한 수지에 의해 인장강도, 굴곡강도, 하중변형온도, 아이죠드 충격강도에서 향상된 성능을 나타낼 뿐만 아니라, 조성 재료 자체가 저렴하여 제조하는 원가를 낮출 수 있고, 또한, 난연 특성에 있어서도 탁월한 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예로, 폴리에틸렌 100 중량부에 대해서 34 내지 36 중량부에는 순수한 난연성 실리콘 100 중량부에 해당하도록 실리콘 기반 난연성 재료를 생성할 수 있다. 그러나 본 발명의 다른 실시예로, 실리콘 기반 난연성 재료는 순수한 난연성 실리콘 100 중량부에 대하여 2 내지 20 중량부의 맥반석, 3 내지 15 중량부의 황토, 5 내지 17 중량부의 옥과, 4 내지 28 중량부의 토르말린, 30 내지 70 중량부의 셀레늄, 1 내지 20 중량부의 티타늄, 10 내지 20 중량부의 게르마늄 중 적어도 하나 이상을 포함하는 원적외선 방사 물질로 생성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 또 다른 실시예로 난연 수지 패널에 원적외선 방사층을 증착법으로 증착하여 인체에 괘적함을 줄 수 있고, 이온화 작용, 혈액촉진작용, 육성 효과, 발한 효과 및 진통 효과를 줄 수 있고, 난연 수지 패널에 라미네이팅 처리하여, 방수효과는 물로 세척 작업에도 내구성과 내약품성은 물론 난연성을 갖도록 할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명에서 폴리에틸렌 기반 원료를 구성하는 각 원료구성의 중량비는 주문자 요청 방식으로 수행될 수 있으며, 다른 주원료를 기반으로도 제작될 수 있다.
또한, 본 발명에서 난연 수지 패널은 강도 보강을 위해 보강 섬유 필름과 합지(lamination) 하며, 접착제에 의해 접착하거나, 가열 열접착할 수 있다.
보강 섬유 필름은 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소 섬유 등의 복합 재질 필름과, 습기나 온도에 의한 영향이 적고 강도가 뛰어난 플라스틱 패널으로서 재료의 일 예로써 ABS 수지 필름이 사용될 수 있다.
여기서 보강 패널(130)이 구조물 내부 벽체(1)와 밀착시 ABS 수지 필름은 난연 수지 레이어와 구조물 내부 벽체(1) 사이에 위치하며, 복합 재질 필름은 그 반대면에 해당하는 내측에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 난연 수지 레이어는 우레탄 기반 수지 100 중량부를 기준으로, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물로 이루어진 충진제 25 내지 35 중량부, 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 인발성형한 성형물 55 내지 75 중량부, 경화제 12 내지 15 중량부, 부착증진제 5 내지 7 중량부, 저수축제 3 내지 5 중량부를 보강용 조성물로 생성될 수 있다.
보다 구체적으로 난연성 수지의 원재료로 우레탄 기반 수지는 열가소성 폴리 우레탄(Thermalplastic Poly Urethan, TPU), 폴리프로필렌에 탈크, 슬립제(slip agent)를 혼합하여 생성된 TPU 복합 조성물을 생성한다. 여기서, TPU는 우레탄기(-NHCOO-)를 가지는 고무상 탄성체로 기계적 강도, 내마모성이 탁월하고, 절연성, 내굴곡성, 착색성, 감촉 등에 있어 우수한 성질을 갖고 있기 때문에 이를 사용하여 또한 TPU는 비PVC계 열가소성 수지로서, 유해 화합물의 발생위험이 없기 때문에 인체에 무해하고, 소각시 대기 또는 토양 오염물질을 배출하지 않기 때문에 환경친화적이다.
본 발명의 일 실시예로, TPU는 4,4'-메틸렌디페닐 디이소시아네이트, 폴리부틸 아디페이트디올, 1,4-부탄디올을 합성하여 획득할 수 있으며, 4,4'-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리부틸 아디페이트디올 100 내지 150 중량부, 1,4-부탄디올을 50 내지 120 중량부로 합성할 수 있다.
여기서, 4,4'-메틸렌디페닐 디이소시아네이트, 폴리부틸 아디페이트디올, 1,4-부탄디올의 중량비는 얻고자 하는 물성, 박막 우레탄 필름의 사용 용도 등에 따라 적절하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 4,4'-메틸렌디페닐 디이소시아네이트의 중량비가 증가하는 경우, 폴리우레탄 내의 하드세그먼트의 비율이 증가하여, 전체적으로 경도 등이 상승되며, 반대로 폴리4,4'-메틸렌디페닐 디이소시아네이트의 중량비가 작아지는 경우, 폴리우레탄 내의 소프트 세그먼트의 비율이 증가하여 신장도 및 연성이 증가한다.
탈크는 박막 우레탄 필름 제조를 위한 TPU 복합 조성물의 연신(성형성)과 내가수분해성능을 향상시키기 위하여 첨가되는 것으로, TPU 100 중량부에 대해서 5 내지 15 중량부를 사용할 수 있다.
여기서, 탈크 5 중량부 미만일 경우 TPU 복합 조성물의 용융과 연신에 의한 박명 성형시 치수안정성 개선효과가 떨어지며, 15 중량부를 초과하였을 경우 기계적 강도 및 내마모성능의 현저한 저하가 우려된다.
슬립제는 보강 섬유 필름 생성을 위한 텐션장치로 들어가는 2겹으로 형성된 박막 우레탄 필름을 한 장씩 쉽게 미끄러져서 나눠질 수 있도록 하며, 권취장치에 의한 박막 우레탄 필름을 감는 경우 서로 달라붙는 것을 방지하도록 할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 슬립제는 제 1 슬립제 및 제 2 슬립제의 혼합으로 구성될 수 있는데, 상기 제 1 슬립제로는, 몬탄 왁스(montan wax), 고무 계열의 엘라스토머{구체적으로는, 스티렌부타디엔스트렌 블록 코폴리머(SBS), 스티렌에틸렌/부틸렌 수지(SEBS)}, 무기물(구체적으로는, 실리카, 탈크, 탄산칼슘)을 단독 또는 하나 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 제 1 슬립제는 TPU 100 중량부에 대해서 2 내지 7 중량부인 것이 바람직하다. 즉, 제 1 슬립제를 2 중량부 미만인 경우 마찰계수가 충분히 낮아지지 않으며, 7 중량부를 초과하면 권취율이 떨어질 수 있다.
또한, 제 2 슬립제는 아마이드계 슬립제로 TPU 100 중량부에 대해서 1 내지 5 중량부인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 제 2 슬립제를 1 중량부 미만인 경우 마찰계수가 충분히 낮아지지 않으며, 5 중량부를 초과하면 권취율이 떨어질 수 있다.
아마이드계 슬립제로는 불포화계인 13-시스-도코센아마이드(13-cis-docosenamide : 이하 에루카마이드(erucamide)), 9-시스-옥타데센 아마이드(9-cis-octadecenamide : 이하 올레아마이드(oleamide))와 포화계인옥타데칸아마이드(octadecanamide : 이하 스테아마이드(stearamide)), 도코산아마이드(docosanamide : 이하 비핸아마이드(behenamide))를 사용할 수 있으나, 불포화계를 사용하는 것이 더 바람직하다.
수산화알루미늄, 탄산칼슘, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물로 이루어진 충진제는 치수 안정성 및 내마모성을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 충진제라 면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 그 사용량은 우레탄 기반 수지 100 중량부를 기준으로 25 내지 35 중량부로 형성되는 것이 바람직하다.
유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 인발성형한 성형물은 우레탄 기반 수지 100 중량부를 기준으로 55 내지 75 중량부로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 유리섬유는 가격이 저렴하다는 이유로 광범위하게 사용되고 있는데, 상업적으로 사용되는 것으로 E-glass, S-glass 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 길이가 3000㎚ 내지 6000㎚이고, 직경이 1000㎚ 내지 1500㎚인 것을 격자형으로 구성하여 사용하되, 다이아몬드 격자형으로 유리섬유를 구성시 유리섬유의 길이가 3000㎚ 미만이면 물성향상 효과가 미미할 수 있고, 6000㎚를 초과하면 압출 공정시 섬유파단에 의한 물성저하가 일어날 수도 있으므로, 길이가 3000㎚ 내지 6000㎚인 유리섬유를 사용하는 것이 좋다.
유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유를 모두 보강 섬유 조성물로 사용하는 경우, 우레탄 기반 수지 100 중량부를 기준으로 55 내지 75 중량부에서 각 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 간의 중량비는 1.2 내지 1.3 : 3.2 내지 3.3 : 1.5 내지 1.7 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
즉, 유리섬유는 물성을 보강하는 필러로서 포함되며, 보강 섬유 조성물의 비중을 낮추고 강도 및 탄성률을 보강하는 역할을 하므로, 유리섬유의 함량 중량비가 1.2 미만이면 요구되는 경량화 및 물성 강화효과가 미미할 수 있고, 1.3을 초과하여 포함되면 강화 효과는 있으나 경량의 효과가 현저히 떨어질 수 있다.
또한, 아라미드섬유의 3.2 내지 3.3와 탄소섬유는 1.5 내지 1.7 범위를 벗어나면 경량화 및 물성 강화효과가 저하될 수 있으며, 중량 범위로 제한하는 것이 물성 개선 측면에서 보다 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 아라마이드 섬유는 실의 형태로 뽑아 직물을 만드는 데 사용하는 필라멘트 형태, 분말형태로 형성하여 제품을 만드는 데 사용하는 펄프형태, 실의 두께를 자유롭게 조정함은 물론 다른 성질의 실과 혼방하여 사용하기 위해 약한 분쇄가공을 한 스테플 형태가 있는데, 본 발명에서는 필요에 따라 이중 선택된 어느 하나의 형태로 적용될 수 있다.
아라미드섬유는 단일 형상을 갖는 것이며, 그 길이는 1000㎚ 내지 2000㎚, 바람직하게는 1500㎚ 내지 1600㎚이며, 단면의 직경 또는 두께는 100㎚ 내지 500㎚, 바람직하게는 250㎚ 내지 350㎚이다. 아라미드의 길이 및 직경 또는 두께는 목적하는 보강 섬유 필름의 품질, 내구성능, 인장강도, 휨강도 및 인성, 그리고 내진성능, 그리고 보강재를 구성하는 종류 등에 따라 최적 범위로 조절할 수 있으며, 단일 형상을 유지하는 단일 길이 및 단일 직경으로 사용하는 것이 바람직하다.
아라미드에서 단일 형상이라 함은 길이 또는 직경 중 어느 하나라도 상이한 섬유가 혼합되지 않은 것을 의미하며, 보강 섬유 필름 내의 분산성 측면에서 단일 길이 및 단일 직경의 단일 형상을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 아라미드는 5mm의 게이지 길이(gauge length)로 측정한 강도가 9.5g/d 이상, 바람직하게는 10.5g/d 이상이고, 5mm의 게이지 길이로 측정한 신도가 85 내지 125%, 바람직하게는 135 내지 145%가 될 수 있다.
본 발명에서 아라미드의 강도 및 신도가 범위를 벗어나면 보강 섬유 필름 조성물의 균열저항 등을 개선하는 효과가 미약해질 수 있다.
아라미드는 상대점도(RV)가 4.5 이상, 바람직하게는 5.0 이상이 될 수 있으며, 아라미드의 상대점도(RV)가 범위 보다 낮으면 섬유자체의 강도 및 내마모 특성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 아라미드는 섬도가 20 내지 30 데니어, 바람직하게는 21 내지 22 데니어인 것을 사용할 수 있다.
섬도가 20 데니어 미만인 경우에는 섬유의 표면적이 증가해서 접촉면적이 증가하는 장점은 있으나, 섬유 자체의 강도가 저하되고 보강 섬유 필름 조성물 내 섬유의 분산성이 저하될 수 있다. 반면에, 섬도가 22 데니어를 초과하는 경우에는 보강 섬유 필름 조성물 단위면적당 섬유 개수가 감소하여 상대적으로 FRP 조성물에서 취약부가 형성될 위험이 발생될 수 있다.
일 실시예로서, 본 발명에 따른 아라미드섬유는 분산제가 코팅된 형태를 포함할 수 있다.
여기서, 분산제가 코팅된 아라미드(aramid)는 인장력, 내마모성, 내구성 등이 뛰어나다는 장점이 있어서 이를 보강 섬유 필름 조성물에 혼입하게 되면, 앞서와 같은 아라미드 고유의 특성을 보강 섬유 필름 조성물에 부여할 수 있으며, 또한, 아라미드는 낮은 열전도도 특성 때문에 단열성능을 향상시킬 수 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 아라미드섬유는 그 표면에 에스테르계 윤활제 및 비이온성 계면활성제를 포함하는 코팅액으로 코팅될 수 있으며, 이러한 코팅을 통해 보강 섬유 필름 조성물 내 분산성과 각 조성물과의 결합력이 크게 향상될 수 있다.
아라미드의 분산성과 결합력의 개선효과를 고려하면, 코팅액의 코팅량은 아라미드 전체 중량 대비 3 내지 7 중량%가 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 탄소섬유는 일반적인 탄소섬유로 형성되거나, 다른 실시예로, 폐합성수지인 재생 폴리프로필렌에 탄소섬유를 첨가 혼합하여 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP, Garbon Fiber Reinforced Plastic)인 폴리프로필렌 수지를 수득하여 사용할 수 있다. 탄소섬유 강화 폴리프로필렌 수지는 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼우며 녹슬지 않고 가공성이 우수하다는 장점이 있다.
여기서, 폴리프로필렌 100 중량부에 대해서 탄소섬유 25 내지 32 중량부가 첨가 혼합된 혼합물 100 중량부에 난연제를 5 내지 7 중량부, 자외선차단제 8 내지 9 중량부를 첨가 혼합하여, 인장강도가 우수한 폴리프로필렌에 파단강도가 우수한 탄소섬유를 첨가 혼합하여 구조물 내진보강 요구되는 파단강도를 갖추게 되고, 인화성 물질인 폴리프로필렌에 난연성을 부가하여 건축 과정에서 발생할 수 있는 화재 등에 난연성을 갖추게 함으로써, 구조물 내진보강을 위한 기능을 목재 재질 또는 유로폼의 재질에 해당하는 태고합판 및 PET 합판의 기능에 비해 재생 폴리프로필렌 수지를 사용하여 가격 경쟁력이 높으면서도 난연성 등과 같은 기능성을 추가로 발휘할 수 있다.
본 발명에서 난연제는 몰리브덴산 안티몬, 수산화알미늄, 산화몰리브덴, 수산화마그네슘 중 어느 하나 또는 2종 이상 혼합한 것을 사용한다. 특히 수산화알미늄(Al(OH)3)은 내장 보강 패널(130)을 구성하는 난연 수지 조성물에 해당하는 폴리에틸렌 기반 원료와 발포제를 배합한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물에 있어서, 열이 가해져서 500℃ 이상이 되면 미세 다공질이 무수히 많은 활성알루미나로 변화되어 흡착 성능을 가지게 되므로 연소시 발생하는 다이옥신, 염화수소가스(HCl) 등 유해 물질을 흡착하며 열 분해시 흡열 반응을 하여 냉각 효과도 있고 불연성으로서 내수, 내산성이 우수하다. 또한 상기 난연제들을 병용 사용하여 난연 효과의 향상을 기대할 수 있다.
경화제는 우레탄 기반 수지 100 중량부를 기준으로 12 내지 15 중량부로 첨가되며, 화제는 보강 섬유 필름 조성물을 경화시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 경화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 경화제로는 파라 톨루엔 설포닉산[PTSA(Para Toluene Solfonic Acid)], 페놀술폰산, t-부틸페록식 벤조에이트(tert-Butylperoxy benzoate, TBPB), 무수프탈산(Phthalic acid anhydride), 방향족 폴리아민, 비스-(4-t -부틸사이클로헥산)페록시디카보네이트, 폴리메캅탄(Polymercaptan) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
또 다른 일 실시예로서, 본 발명에 따른 보강 섬유 필름 조성물은 보다 신속한 경화를 위하여 금속염계 코발트, 디메틸 아크릴 아마이드(dimethyl acrylamide) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 경화 촉진제를 더 포함할 수 있다.
부착증진제는 우레탄 기반 수지 100 중량부를 기준으로 5 내지 7 중량부로 보강 섬유 필름 조성물로 제조된 보강 섬유 필름이 접착제, 예를들면 에폭시수지 등의 접착제를 이용하여 난연 수지 패널에 접착될 경우, 보다 용이하게 접착할 수 있도록 한다. 바람직한 부착증진제로는 아크릴 포스페이트계 부착 증진제, 예를 들면 하이드록시 에틸 아크릴로일포스페이트, 하이드록시 에틸 메타 아크릴레이트 포스페이트 등을 사용하는 것이 바람직하다.
저수축제는 우레탄 기반 수지 100 중량부를 기준으로 3 내지 5 중량부로 보강 섬유 필름 조성물을 구성하는 인발 성형물에 그 외 성분이 함침된 후 수축되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 저수축제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 폴리비닐 아세테이트계 저수축제, 폴리에스터계 저수축제, 특정적으로 불포화 폴리에스터 수지로 이루어진 저수축제를 사용하는 것이 좋다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법에서 사용되는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널 구조체(100)는 도 1 및 도 2의 구조체에 홀더(140)를 더 포함할 수 있다. 홀더(140)는 전면 홀더 부재 및 후면 홀더 부재로 구분하여 이루어지며, 전면 홀더 부재과 후면 홀더 부재 사이를 연결하는 수직 형태의 중앙 연결단을 통해 일체로 형성되며, 중앙 연결단은 전면 홀더 부재 및 후면 홀더 부재가 맞닿는 구조를 갖는다. 이러한 구조를 통해 전면 홀더 부재과 후면 홀더 부재의 사이의 중앙 연결단의 양측부에 음각 형상의 제 1 측 홀딩단 및 제 2 측 홀딩단에 의해 각기 보강 격벽(120)의 제 1 홀더 수용홈(121)과 보강 패널(130)의 제 2 홀더 수용홈(132)을 하나씩 체결하는 역할을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 각 홀더(140)는 보강 패널(130)의 네 곳의 모서리 영역에 형성된 제 2 홀더 수용홈(132)으로 체결되기 위해 총 4개가 형성되며, 보강 패널(130)의 4곳의 모서리에 하나의 홀딩단이 체결되는 홀더(140)의 나머지 하나의 홀딩단은 각각 보강 패널(130)과 이웃하여 맞닿는 보강 격벽(120)의 상단 및 하단의 모서리에 형성된 제 1 홀더 수용홈(131)으로 체결되는 구조를 갖는다. 한편, 각 홀더(140)의 네 곳의 모서리에는 보강 부재에 해당하는, 즉 직사각 부재 형태의 전면 홀더 부재의 네 곳의 모서리 영역에 형성된 고정 부재홀과 매칭되도록 형성되는 보강 부재홀을 구비하여 사각 패널 형태로 형성됨으로써, 보강 부재 상의 보강 부재홀을 전면 홀더 부재 상의 고정 부재홀과 포개지는 위치로 전면 홀더 부재의 네 곳의 모서리 전면에 부착된 형태로 전면 홀더 부재와 일체로 제공될 수 있다.
여기서, 홀더(140)는 하중 보강용 지주(110) 상에서 제공되는 축하중에 대한 저항력과 보강 패널(130) 상에서 제공되는 횡하중에 대한 저항력 간의 전달이 하중 보강용 지주(110)과 보강 패널(130) 상에서 가능하도록 함으로써, 내진보강 기능을 전체적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 4를 참조하면, 허니컴 형상의 셀을 형성하여 제조한 허니컴(honeycomb) 소재에 해당하며 내진보강공법에 사용할 하중 보강용 지주(110)의 위치에 맞게 지주 수용홈(131)이 가공된 난연 수지 패널을 생성한다. 여기서 허니컴 소재는 수평 단위로 여러개가 적층되는 구조로 형성됨으로써, 하중 보강용 지주(110)의 구조에 의한 축하중에 대한 저항력을 증대시키는 것과 대조적으로 횡하중에 대한 저항력을 증대시키도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 지주 수용홈(131)의 가공성형시 합지되는 ABS 수지 필름에 대한 두께를 감안하여 설계하는 것이 바람직하다.
또한 도 4 및 도 5와 같은 홀더(140)를 추가로 구성시 보강 패널(130)의 측부에 해당하는 난연 수지 패널의 네 곳의 모서리 영역에 제 2 홀더 수용홈(132)을 하나씩 체결하는 가공성형하는 것이 바람직하다.
또한 상기 생성된 난연 수지 패널 중 구조물 내부 벽체(1)과 맞닿는 전면에 ABS 수지 필름을 적층하고, 난연 수지 패널을 중심으로 ABS 수지 필름과 대응되는 위치에 해당하는 후면에 보강 섬유 필름을 적층하여 합지하여 보강 패널(130)을 생성한다.
이후, 보강 격벽(120)을 내진보강을 위한 보강 패널(130)의 길이만큼의 폭을 갖도록 구조물 내부 벽체(1)에 도 1 및 도 2의 실시예에서는 고정부재로 부착하고, 도 4 및 도 5의 실시예에서는 접착제로 부착한다.
한편, 도 4 및 도 5의 실시예에서는 접착제로 부착 이후, 2개의 보강 격벽(120)이 마주보는 측부의 하단 모서리의 제 1 홀더 수용홈(121)과, 제 1 홀더 수용홈(121)에 대응되는 내장 보강 패널(130)의 제 2 홀더 수용홈(132)에 각각 홀더(140)를 부착하는 것이 바람직하다.
이후, 두 개의 보강 격벽(120) 사이의 길이 중 보강 패널(130)의 지주 수용홈(131)의 위치와 매칭되도록 수직 보강형 보강 부재에 해당하는 하중 보강용 지주(110)를 매칭시켜서 설치한다. 여기서 설치시 도 1 및 도 4와 같이 상단 및 하단에 각각 하나씩 고정부재를 활용하여 설치할 수 있다.
이후, 두 개의 보강 격벽(120) 사이에 위치한 각 하중 보강용 지주(110)의 3측면에 접착제를 도포한다. 이어서, 두 개의 보강 격벽(120) 사이에 위치한 하중 보강용 지주(110)에 지주 수용홈(131)이 수용되도록 보강 패널(130)을 부착한다. 한편, 도 4 및 도 5의 실시예에서는 보강 패널(130)을 부착하여 설치 후, 2개의 보강 격벽(120)이 마주보는 측부의 상단 모서리의 제 1 홀더 수용홈(121)과, 제 1 홀더 수용홈(121)에 대응되는 보강 패널(130)의 제 2 홀더 수용홈(132)에 각각 홀더(140)를 부착하는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명에 따른 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다.
이상 설명된 본 발명의 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법은, 구조물 내부 벽체의 훼손을 최소화할 뿐만 아니라, 시공 및 분리가 간편하고, 구성요소의 설계에 의해 축하중에 대한 저항력과 횡하중에 대한 저항력을 동시에 제공할 수 있으며, 축하중에 대한 저항력과 횡하중에 대한 저항력 간의 전달이 가능하여 지진파의 특성에 맞게 보강 효과를 전체적으로 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1 : 구조물 내부 벽체
100 : 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널 구조체
110 : 하중 보강용 지주
111 : 톱니형 돌기
120 : 보강 격벽
130 : 보강 패널
131 : 지주 수용홈

Claims (5)

  1. 허니컴 형상의 셀을 형성하여 제조한 허니컴(honeycomb) 소재에 해당하며 보강공법에 사용할 하중 보강용 지주의 위치에 맞게 지주 수용홈이 가공된 난연 수지 패널을 생성하는 제 1 단계;
    생성된 난연 수지 패널 중 구조물 내부 벽체과 맞닿는 전면에 ABS 수지 필름을 적층하고, 난연 수지 패널을 중심으로 ABS 수지 필름과 대응되는 위치에 해당하는 후면에 보강 섬유 필름을 적층하여 합지하여 보강 패널을 생성하는 제 2 단계;
    보강 격벽을 보강을 위한 상기 보강 패널의 길이만큼의 폭을 갖도록 구조물 내부 벽체에 부착하는 제 3 단계;
    두 개의 보강 격벽 사이의 길이 중 상기 보강 패널의 상기 지주 수용홈의 위치와 매칭되도록 수직 보강형 보강 부재에 해당하는 하중 보강용 지주를 매칭시켜서 설치하는 제 4 단계;
    두 개의 보강 격벽 사이에 위치한 각 하중 보강용 지주의 3측면에 접착제를 도포하는 제 5 단계; 및
    두 개의 보강 격벽 사이에 위치한 상기 하중 보강용 지주에 지주 수용홈이 수용되도록 상기 보강 패널을 부착하는 제 6 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 1 단계의 난연 수지 패널을 구성하는 허니컴 소재는, 수평 단위로 복수개의 단위가 적층되는 구조로 형성되어 상기 하중 보강용 지주의 구조에 의한 축하중에 대한 저항력을 증대시키는 것과 대조적으로 횡하중에 대한 저항력을 증대시키는 것을 특징으로 하는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    상기 지주 수용홈의 가공성형시 상기 제 2 단계에서 합지되는 ABS 수지 필름에 대한 두께를 적용하여 설계하는 것을 특징으로 하는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    2개의 보강 격벽이 마주보는 측부의 하단 모서리의 제 1 홀더 수용홈과 제 1 홀더 수용홈에 대응되는 상기 보강 패널의 제 2 홀더 수용홈에 각각 홀더를 부착하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제 6 단계는,
    상기 보강 패널을 부착하여 설치 후, 2개의 보강 격벽이 마주보는 측부의 상단 모서리의 제 1 홀더 수용홈과, 제 1 홀더 수용홈에 대응되는 상기 보강 패널의 제 2 홀더 수용홈에 각각 홀더를 부착하는 단계; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 수지 및 보강 섬유 기반의 수지 함침 섬유 보강 패널을 이용한 구조물 보강공법.
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대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0073995호 "유동식 연결부재가 구비된 내진보강용 철골프레임 및 이를 이용한 내진공법(Aseismatic Reinforcement Steel Frame with Adjusting Connector and Aseismatic Reinforcement Method using thereof)"
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