KR102645926B1 - 구조물 방폭 보강용 복합패널 및 이의 설치구조 - Google Patents

구조물 방폭 보강용 복합패널 및 이의 설치구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구조물 방폭 보강용 복합 패널 및 이의 설치구조에 관한 것으로서, 신축 건축물은 물론 기존 건축물의 벽체에도 설치가 가능하며 폭발 에너지를 감쇠시키고 구조체의 파괴를 억제하여 파편에 의한 추가적인 피해를 방지할 수 있는 구조물 방폭 보강용 복합패널 및 이의 설치구조에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는 「구조물의 방폭성능을 보강하기 위해 벽체 전면(前面)에 시공되는 구조물 방폭 보강용 복합패널에 있어서, 상기 벽체에 밀착 배치되고 발포 합성수지로 이루어진 충격완화재; 상기 충격완화재의 전면에 배치되고 섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)로 이루어진 고인성패널; 및 상기 고인성패널의 전면 또는 배면 중 어느 하나 이상에 배치된 합성수지재 보강시트;를 포함하여 구성된 구조물 방폭 보강용 복합패널」을 제공한다.

Description

구조물 방폭 보강용 복합패널 및 이의 설치구조{Composite panel for structural explosion-proof reinforcement and its installation structure}
본 발명은 구조물 방폭 보강용 복합 패널 및 이의 설치구조에 관한 것으로서, 신축 건축물은 물론 기존 건축물의 벽체에도 설치가 가능하며 폭발 에너지를 감쇠시키고 구조체의 파괴를 억제하여 파편에 의한 추가적인 피해를 방지할 수 있는 구조물 방폭 보강용 복합패널 및 이의 설치구조에 관한 것이다.
최근 환경오염에 의한 문제점이 증가함에 따라 세계 각국은 탈탄소를 위한 움직임을 가속화하여 화석연료의 사용을 줄이고 친환경 에너지를 개발·적용하기 위한 정책을 추진하고 있다. 이에 따라, 화석연료를 동력원으로 하는 자동차에 대한 규제가 강화되어 화석연료를 동력원으로 하는 자동차에 대한 수요가 감소하고 친환경 에너지인 전기, 수소 등을 동력원으로 하는 자동차에 대한 수요가 증가하여, 전체 자동차 시장에서 전기차의 점유율이 폭발적으로 증가하고 있으며 수소차의 점유율도 역시 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 세계 각국의 환경규제 강화에 따라 앞으로 전기차, 수소차와 같은 친환경 에너지를 사용하는 자동차에 대한 수요가 더욱 증가할 것으로 예상된다.
전기차, 수소차와 같은 친환경 자동차는 주유소에서 연료를 보급받는 화석연료 자동차와 달리 전기나 수소를 충전할 수 있는 전용충전소가 필요하므로, 최근에는 정부 및 민간에서 전기차 및 수소차의 점유율 증가에 대응하여 전기, 수소전용 충전시설 및 충전소의 설치율을 높이고 관련 인프라를 확대시키기 위한 노력을 진행하고 있다.
그러나, 수소차 충전소는 액화수소를 저장하기 위한 저장용기가 필요하며 전기차 및 수소차는 전기 충전용 대용량 배터리를 사용함에 따라 수소폭발 및 배터리 폭발에 대한 위험성이 증가하는 문제점이 있다. 특히, 전기, 수소전용 충전소는 도심지나 주거지의 주차장과 같이 주거 밀집지역에 근접하여 설치되므로 폭발사고가 발생할 경우 심각한 인명피해를 발생시킬 수 있다. 최근 전기차에 내장된 리튬이온 배터리의 폭파 사고에 의한 피해가 지속적으로 증가하고 있으며, 노르웨이 Uno-X station 수소 충전소 폭발 사고와 강릉 수소탱크 폭발사고의 사례와 같이 수소탱크의 폭발 사고에 대한 우려가 높아지고 있다.
그중에서도 수소탱크나 LNG탱크와 같이 대용량으로 압축된 액화가스가 폭발할 경우 그 피해는 매우 광범위하며 심각한 인명피해가 발생할 수 있다.
폭발이 발생할 경우, 폭발에 의한 열과 충격이 전달되는데 정적하중을 산정하여 시공된 큰크리트 구조물의 경우 폭발에 의하여 발생하는 극단하중을 받게되면 국부적인 파괴거동이 발생하게 된다.
도심지나 주거지의 주차장에서 갑작스럽게 폭발사고가 발생할 경우 건축 구조물은 미소시간에 발생하는 극한하중에 의하여 파괴되고, 심각할 경우 전체 구조물이 붕괴되어 대규모 인명피해가 발생할 수 있다. 또한, 폭발 충격에 의하여 파괴된 건축물에서 고속으로 비산되는 파편에 의하여 추가적인 인명 및 재산피해가 발생할 수 있다.
최근에는 폭발의 위험이 있는 시설물을 보호하기 위하여 콘크리트 벽체의 두께 및 철근의 배근간격을 조절하는 방안을 사용하고 있으며, 보강 대상 구조물을 25~30 ㎝ 이상의 철근콘크리트조 방폭벽으로 시공하고, 구조물을 보강할 경우 10~20 cm 이상의 철근콘크리트 부재 또는 철판 부재를 덧대는 방식을 채택하고 있다. 그러나, 콘크리트 벽체의 두께를 증가시키는 방식은 구조체의 하중을 증가시켜 건축물의 설치높이가 제한되며 활용공간이 줄어들고, 공사비용이 과도하게 증가하게 되어 비효율적이다. 그리고, 상기 기준은 일반적인 저압 폭발에 대한 방폭기준으로 은행시설의 벙커 또는 군사시설과 같이 고압 폭발에 대한 방폭기준의 경우 철근 콘크리트 구조물로 벽두께 1 m 내외까지 방폭벽을 시공하여 수소 충전소의 폭발과 같은 고압 폭발에 대한 방폭기준을 일반 주거용 건축물에 적용하기 어려운 실정이다.
위와 같이 고압 폭발에 대응하기 위하여 충전소의 예상 폭발 반경에 속하는 기존 건축물의 벽체 두께를 증가시키는 방식을 적용할 경우, 벽체 두께 증가를 위한 추가적인 공간의 확보가 어렵고 오히려 하중이 증가함에 따라 기존 건축물에 하중 증가로 인한 구조체의 변형 발생 우려가 있어 기존 건축물의 두께를 증가시키는 방법은 실제로 적용하기 어렵다.
따라서, 벽체의 두께 및 하중의 증가량을 최소화하면서 폭발압력을 효과적으로 흡수하는 방폭 성능을 가지고, 관통 저항성능이 우수하여 폭발에 의한 직접 타격에 대하여 구조체를 보호하며, 폭발에 의하여 건축물에서 탈락한 비산물에 의한 2차적인 피해를 방지할 수 있으면서 기존 건축물에도 적용할 수 있는 방폭용 부재의 필요성이 요구되고 있다.
이와 관련하여 선행기술문헌으로서 대한민국 등록특허 제10-1738823호 "발포 알루미늄판을 포함하는 방폭 패널"에 의하면, 인장강도가 410 내지 490 MPa인 고내식강판 또는 인장강도가 700 내지 760 MPa인 고강도강판으로 형성된 중앙내력판; 상기 중앙 내력판의 양면에 각각 배치되는 한 쌍의 발포 알루미늄판; 및 상기 한 쌍의 발포 알루미늄판의 양면 중 상기 중앙 내력판이 배치된 면과 반대쪽 면에 각각 배치되는 인장강도가 410 내지 490 MPa인 한 쌍의 고내식강판 또는 인장강도가 700 내지 760 MPa인 한 쌍의 고강도강판으로 형성된 외부판을 포함하여 이루어지고, 상기 중앙 내력판과 외부판은 동일한 고내식강판 또는 고강도강판으로 이루어지며, 상기 중앙 내력판과 한 쌍의 발포 알루미늄판 사이와, 상기 한 쌍의 발포 알루미늄판과 상기 외부판 사이에는 세라믹과 접착제가 혼합된 세라믹 접착층이 개재되는 것을 특징으로 하는 발포 알루미늄판을 포함하는 방폭 패널을 제공하여, 경량이며 충격 흡수성, 내열성 및 내구성이 우수한 발포 알루미늄판을 포함하는 방폭 패널을 제공하고 있다.
그러나, 상기 선행기술은 고내식강판 또는 고강도강판을 사용한 중앙내력판과 알루미늄판을 포함하여 방폭패널을 구성한 것으로 방폭 패널의 하중에 의하여 고층으로 적층할 경우 건축물에 과도한 하중이 작용하고 고가의 알루미늄과 고내식강판을 적용하여 전체 벽체에 적용할 경우 전체 공사비가 상승할 우려가 있다.
또한, 대한민국등록특허 제10-1593566호 "방탄 및 충격흡수 기능의 패널유닛을 이용한 방폭벽체"는 본 발명은 2개의 외피판 사이에 발포 알루미늄으로 이루어진 알루미늄 폼 패널과 방탄판이 적층되어 있는 샌드위치 구조를 가지고 있어서 방탄 및 충격흡수 기능을 발휘하는 복수개의 방탄-방폭 패널유닛을 강재후판(鋼材厚板)으로 이루어진 배면판의 정면에 필요한 개수로 부착하고, 방탄-방폭 패널유닛의 전방에는 정면판을 두께 방향으로 간격을 두고 배치한 구성을 가지고 있어서, 효율적인 충격흡수에 의한 우수한 방폭성능과 총탄 등에 대한 우수한 방탄성능 성능을 발휘하며, 신속한 조립에 의해 빠르게 구축할 수 있는 방폭벽체에 관한 것으로, 상기 선행기술과 마찬가지로 고가의 알루미늄 패널 및 발포 알루미늄을 적용하여 제조원가가 상승하며, 재료의 재질 및 형태가 기존 콘크리트 벽체와 이질적으로 기존 건축물에 보강용으로 적용할 경우 도시미관을 저해할 우려가 있다.
상기와 같이 기존 방폭 기술의 동향은 충격 흡수능력과 기계적 강도 및 내열성이 우수하여 소정의 방폭 효과를 가진 알루미늄 패널과 발포 알루미늄을 혼합한 복합 패널을 주로 사용하였으나 제조 단가가 높고 기존의 콘크리트로 구성된 건축물과는 이질적으로 군시설이나 탄약고와 같은 특수시설에 한정되어 사용되고 있으며, 기존 건축물에는 적용이 어렵다. 또한, 알루미늄은 자체 강성이 낮기 때문에 폭발력을 저감시키는데 필요한 강도를 얻기 위해서는 다른 금속과 합금을 하거나 고장력 강판 등으로 보강 하는 것이 필수적이므로 제조비가 상승하는 단점이 있다. 또한, 강재와 알루미늄을 가공해야 하므로, 공장에서 제작하여 운송하고 현장에서 시공하는 방식으로 시공되어 현장의 상황에 따라서 크기나 형태를 변경하기 어렵다.
따라서, 기존의 콘크리트 벽체에 시공이 가능하고, 우수한 방폭성능을 가지며, 관통저항력이 우수하여 기존 벽체의 파손을 최소화함으로써 파편의 발생을 억제하고, 신속하게 시공될 수 있으며 현장의 상황에 따라 유연하게 시공할 수 있는 방폭 보강용 패널의 개발이 요구된다.
1. 대한민국 특허등록공보 제10-1738823호 "발포 알루미늄판을 포함하는 방폭 패널" 2. 대한민국 특허등록공보 제10-1593566호 "방탄 및 충격흡수 기능의 패널유닛을 이용한 방폭벽체" 3. 대한민국 특허등록공보 제10-1250903호 "알루미늄 폼 패널과 콘크리트판의 합성 방폭벽체, 그 시공방법 및 이를 이용한 방폭구조물" 4. 대한민국 특허등록공보 제10-1895027호 "방탄, 방폭 및 전자파 차단 패널" 5. 대한민국 특허공개공보 제10-2016-0137759호 "복합섬유와 접착제를 이용한 방호,방폭 보강용 복합패널 제작 기술" 6. 대한민국 특허공개공보 제10-2018-0035322호 "방탄패널용 아라미드 종이 복합재 및 이를 포함하는 방탄패널"
본 발명은 기존 철근콘크리트 건물의 특성 및 미관을 저하시키지 않으면서도 우수한 방폭성능을 가지며, 관통저항력이 우수하여 기존 벽체의 파손을 최소화함으로써 파편의 발생을 억제하고, 벽두께 및 중량의 증가를 최소화하고 신속하게 시공될 수 있으며, 성형성이 우수하여 현장의 상황에 따라 유연하게 시공할 수 있는 구조물 방폭 보강용 복합패널 및 이의 설치구조를 개발하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 「구조물의 방폭성능을 보강하기 위해 벽체 전면(前面)에 시공되는 구조물 방폭 보강용 복합패널에 있어서, 상기 벽체에 밀착 배치되고 발포 합성수지로 이루어진 충격완화재; 및 상기 충격완화재의 전면에 배치되고 섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)로 이루어진 고인성패널;을 포함하여 구성된 구조물 방폭 보강용 복합패널」을 제공한다.
또한, 상기 고인성패널의 전면 또는 배면 중 어느 하나 이상에 배치된 합성수지재 보강시트;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 보강시트는 유리섬유 강화플라스틱(GFRP)으로 성형될 수 있다.
또한, 상기 충격완화재는 밀도 60~100 kg/m3, 인장강도 10~20 kgf/cm3, 연신율 10~30%, 10% 압축시 압축응력 4~8 kgf/cm3, 25% 압축시 압축응력 5~10 kgf/cm3, 50% 압축시 압축응력 6~12 kgf/cm3 으로 형성될 수 있다.
본 발명에서는 「구조물 방폭 보강용 복합패널의 설치 구조로서, 상기 복합패널의 가장자리에 2개 이상의 통공이 형성되고, 벽체에 매립된 연결재의 두부(頭部)가 상기 통공을 관통하여 상기 복합패널 전방으로 돌출하고, 상기 연결재의 두부에 고정구를 체결하여 구성된 것을 특징으로 하는 복합패널 설치구조」를 제공한다.
본 발명에 따른 구조물 방폭 보강용 복합패널은, 기존 건축물의 벽체에 적용가능하며 철근콘크리트 벽체와 일체성이 높고 구조체의 두께 및 무게 증가를 최소화하여 기존 건축물의 하중부담을 줄이고 건축물 전용면적 감소를 최소화 할 수 있다.
또한, 물성이 다른 재료를 적층한 복합 구조를 적용하여 우수한 방폭성능을 가지며, 관통저항력이 우수하여 기존 벽체의 파손을 최소화함으로써 파편의 발생을 억제하여 추가적인 인명, 재산피해를 방지할 수 있다.
특히 본 발명의 구조물 방폭 보강용 복합패널을 건축물 벽면의 연결재에 삽입·체결하여 설치시간을 줄이고, 충격을 효과적으로 분산시켜 방폭 성능을 향상 시킬 수 있다.
[도 1] 내지 [도 3]은 본 발명에 따른 구조물 방폭 보강용 복합패널의 구조의 실시예들을 도시한 것이다.
[도 4a] 내지 [도 4b]는 본 발명에 따른 구조물 방폭 보강용 복합패널 설치구조의 시공 과정을 도시한 것이다.
본 발명에서는 「구조물의 방폭성능을 보강하기 위해 벽체(W) 전면(前面)에 시공되는 구조물 방폭 보강용 복합패널(1)에 있어서, 상기 벽체(W)에 밀착 배치되고 발포 합성수지로 이루어진 충격완화재(10); 상기 충격완화재(10)의 전면에 배치되고 섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)로 이루어진 고인성패널(20); 및 상기 고인성패널(20)의 전면 또는 배면 중 어느 하나 이상에 배치된 합성수지재 보강시트(30);를 포함하여 구성된 구조물 방폭 보강용 복합패널(1)」을 제공한다.
본 명세서에서는 기존 벽체(W)에서 폭탄이나 총탄이 날아오는 방향 즉, 충격이 처음 가해지는 방향의 면을 '전면(前面)' 또는 '표면'이라 하고, 이와 반대되는 면을 '배면'이라 칭한다. 또한, 벽체(W) 방향을 내측, 벽체(W)의 반대방향을 외측으로 칭한다.
상기 충격완화재(10)는 발포성형이 가능한 합성수지(Foamed plastics) 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. 단일 종류의 원료를 사용하거나 소정의 강도와 연성을 확보하기 위하여 하나 이상의 원료를 혼합해서 적용할 수도 있다.
상기 발포성 합성수지는 용융된 합성수지 내부에 가스를 조밀하게 분산시켜, 발포(폼) 또는 다공질 형상의 공간을 형성하므로 고체(Solid)형 합성수지와 비교하여 경량이고, 단열성, 완충성 및 충격흡수력이 우수하다.
상기 충격완화재(10)는 발포성형이 가능한 합성수지로 형성되며, 발포 폴리프로필렌(EPP), 발포 폴리에틸렌(EPE), 발포 폴리우레탄(EPU), 발포 폴리올레핀(EPO), 발포 폴리스티렌(EPS), 발포 페놀수지(EPF), 발포 폴리염화비닐(PVC), 발포 우레아수지(EUF), 발포 실리콘(ESI), 발포 폴리아미드(EPI) 및 발포 멜라민수지(EMF) 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
특히, 발포 폴리프로필렌(EPP)은 녹는점이 165℃로 내열성이 우수하고, -30℃에서도 완충성을 유지하여 온도변화에 의한 열수축이 적고, 단열성, 융착성, 강성, 복원력 및 내유, 내약품성이 우수하며, PP가 화학적으로 안정되어 있어 유해가스의 발생이 적어 건물의 외장재용 및 방폭용으로 적합하여 상기 충격완화재(10)의 원료로 바람직하다. 또한, 발포 폴리프로필렌(EPP)은 분쇄 후 재성형이 가능하여 친환경적이다.
또한, 상기 충격완화재(10)는 밀도 60~100 kg/m3, 인장강도 10~20 kgf/cm3, 연신율 10~30%, 10% 압축시 압축응력 4~8 kgf/cm3, 25% 압축시 압축응력 5~10 kgf/cm3, 50% 압축시 압축응력 6~12 kgf/cm3 로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 충격완화재(10)는 합성수지를 발포하여 중밀도에서 고밀도의 범위에 속하는 60~100 kg/m3의 겉보기 밀도를 가지면서, 인장강도는 10~20 kgf/cm3, 연신율은 10~30% 범위로 형성되어 일반적인 발포 합성수지에 비하여 밀도가 높고 변형률이 적어 충격에 의한 파괴확률을 낮출 수 있다. 즉, 충격완화재(10)가 상기 물성으로 형성될 경우 폭발력에 의한 변형이 저하됨에 따라 방폭 성능을 최대한 오래 유지하여 충격력의 전달 시간을 지연시킬 수 있으며 충격력 완화 효과를 최대로 할 수 있다.
연실율이 상기 수치보다 낮을 경우 인성이 낮아져 효과적으로 폭발력을 완화시키기 어렵고, 상기 수치보다 높을 경우 필요수치의 압축력과 인장력을 발현할 수 없다.
상기와 같이 형성된 충격완화재(10)는 충격 감쇠비가 높아 폭발에 의한 충격력이 전달되는 시간을 지연시켜 충격력이 전달되는 시간을 늘려, 압축 응력파를 완화하여 중공층과 같은 충격 완화 효과를 확보할 수 있다. 충격력은 힘과 비례하고 시간에 반비례하므로, 전달 시간이 지연되어 충격파의 도달시간이 길어짐에 따라 충격력이 완화될 수 있다. 또한, 지연시간 동안 충격이 분산되어 전달되므로 최종적으로 충격을 전달받는 부재는 전체 충격력을 시간에 따라 나눠서 전달받게 되어 충격력이 소산되는 효과가 있다.
이와 같이, 충격완화재(10)는 폭발하중을 간접적으로 부담함과 동시에 상기 고인성패널(20) 및 보강시트(30)를 통해 전달된 잔여 폭발 충격력을 소산시키고, 상기 고인성패널(20) 및 보강시트(30)의 변형을 최소화하여 기존 건축물에 전달되는 충격력을 완화하고, 상기 고인성패널(20) 등의 적층부재가 기존 건축물의 벽체(W)에 충돌하여 벽체(W)가 파괴되지 않도록 보호할 수 있다. 또한, 발포폼에 의하여 고연성으로 이루어진 상기 충격완화재(10)는 복합작용을 통하여 고인성패널(20)의 인성에 의한 응력의 흡수효과를 더 증대시킬 수 있다.
상기 충격완화재(10)는 벽체(W)와 상기 고인성패널(20)을 이격시키고 충격을 완화하기 위한 두께를 확보하기 위하여 20~40 mm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 고인성패널(20)은 상기 충격완화재(10)의 전면에 배치되고 섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)로 이루어질 수 있다. 초고성능 콘크리트(UHPC)란 압축강도 120 MPa 이상의 초고강도와 고인성을 특징으로 하는 물, 결합재, 굵은골재 및 잔골재에 감수제, 팽창제 및 수축 저감제 등의 혼화제를 혼입하여 수화반응의 활성, 수축량의 제어 등을 통하여 초고강도를 실현하도록 구성된 콘크리트이다.
특히, 본 발명의 고인성패널(20)은 초고성능 콘크리트(UHPC)에 섬유를 보강하여 인성을 향상시킬 수 있다. 보강섬유는 강섬유, 합성수지섬유 및 복합섬유 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
이때, 상기 보강섬유는 초고성능 콘크리트에 1.5~2.0 vol%로 포함되어 초고성능 콘크리트의 물성을 저하시키지 않는 범위에서 충분한 인성을 발휘할 수 있다.
상기 고인성패널(20)은 고인성, 보강섬유의 가교작용에 의한 응력의 흡수 및 분산작용을 통하여 충격파를 저감시켜 폭발 하중을 제어하여 결과적으로 폭압 및 열에너지를 감쇠하는 효과가 있다.
상기 고인성패널(20)은 폭발을 저감시키고 폭발력을 흡수할 수 있는 충분한 강성과 연성을 확보하면서도 중량증가를 최소화하기 위하여 40~60 mm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 보강시트(30)는 상기 고인성패널(20)의 전면 또는 배면 중 어느 하나 이상에 배치되는 합성수지재 시트로 형성될 수 있다.
상기 보강시트(30)는 연성을 가진 합성수지에 보강재를 혼합하여 인장력 및 압축력을 보강할 수 있도록 보강섬유를 혼입하여 시트형태로 성형할 수 있다. 특히, 폭발에 의하여 발생하는 높은 온도를 견디고 열흡수력이 낮으며, 인장강도 및 인장 탄성율이 우수한 유리섬유(Glass Fiber)를 혼입하는 것이 바람직하다.
유리섬유(Glass Fiber)는 3% 이하의 연신율을 가지고 있어 치수 안정성이 우수하여 폭발에 의하여 구조물이 파괴되어 발생된 파편이 내측으로 관입되는 것을 억제한다. 또한, 무기물로 구성된 불연성 직물로 내열성이 우수하며, 열을 빠르게 발산하므로 폭발열에 의하여 구조체가 열화되어 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 보강시트(30)는 폭발력에 의한 에너지를 소산시키고 인장응력을 감쇠시켜 복합패널의 인장력을 보강하며, 관입파괴를 감소시키는 효과가 있다.
위와 같이 인장력을 보강하고 관입파괴에 저항하기 위하여 상기 보강시트(30)는 인장강도 280~300 MPa, 굴곡강도 230~250 MPa 및 굴곡 모듈러스 11~13 Gpa로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 보강시트(30)는 충분한 연성과 내화성능을 확보하기 위하여 3~10 mm의 두께로 형성될 수 있다. 3mm 미만의 두께로 형성될 경우 섬유의 혼입율이 낮아지고 충분한 연성 및 내화성능을 확보하기 어려우며, 10mm를 초과할 경우 부재의 하중이 증가하고 충격 흡수능력이 저하될 수 있다.
[도 1]은 상기 보강시트(30)가 상기 고인성패널(20)의 배면에 배치된 실시예이고, [도 2]는 상기 보강시트(30)가 상기 고인성패널(20)의 전면에 배치된 실시예이며, [도 3]은 상기 상기 보강시트(30)가 상기 고인성패널(20)의 전면 및 배면에 배치된 실시예이다.
위와 같이 상기 보강시트(30)가 상기 고인성패널(20)의 전면 또는 배면 중 어느 곳에 배치될 경우에도 모두 상기 소정의 성능이 발현되며, 상기 보강시트(30)의 성능이 더 필요한 상황에서는 상기 보강시트(30)를 상기 고인성패널(20)의 전면 및 배면에 배치할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구조물 방폭 보강용 복합패널(1)의 기술이 도출되기까지 기술의 도출과정과 기술적 배경에 관하여 구체적인 시험 및 실시예와 함께 상세하게 설명한다.
1. 기술도출과정
출원인의 연구결과에 따르면 폭발에 의한 직접충격력이나 폭발로 인하여 고속으로 비산하는 비상체에 의한 콘크리트의 파괴 메커니즘은 아래 [참고도 1]과 같다.
[참고도 1] 폭파 충격에 따른 콘크리트 파괴 메커니즘 모식도
콘크리트의 전면에 충격이 가해질 경우, 충격에 의하여 벽체(W)의 전면이 파괴되어 내측으로 관입되고, 전면에서 배면방향으로 압축파가 발생하고, 발생된 압축파가 콘크리트의 배면에서 반사되어 인장파를 형성한다. 이때, 인장파에 의한 인장변형과 압축파에 의한 응력이 복합작용하여 콘크리트의 배면이 파괴되어 박리된다.
상기 콘크리트 파괴 메커니즘에 따라 폭발이 발생할 경우 벽체(W)의 전면과 배면이 동시에 파괴되면서 건축물 벽체(W)나 기둥의 강성이 저하되고, 구조물이 급속하게 붕괴 될 수 있다. 특히, 폭발 충격에 의하여 벽체(W)에 발생되는 배면박리 면적이 전면관입 면적과 비교하여 더 넓게 형성되는 것으로 확인되어, 방폭성능의 검토 시 전면관입은 물론 배면파괴에 대한 방폭성능 검토도 함께 진행하였다.
배면파괴의 주요원인은 충격으로 인하여 발생하는 압축파와 인장파가 배면에 도달하여 발생하는 것으로, 방폭패널이 충격력을 흡수 또는 소산시켜 벽체(W)의 배면까지 충격력이 전달되는 것을 억제하는 것이 배면박리를 억제하는데 가장 효과적이다.
따라서, 본 발명의 발명자는 벽체(W)에 직접 전달되는 충격력에 저항하면서, 벽체(W)의 배면으로 전달되는 충격파를 효과적으로 흡수 또는 소산시키기 위한 구조에 대하여 장기간의 연구를 거듭하여 고인성을 가진 초고성능 콘크리트로 이루어진 고인성패널(20) 및 발포 합성수지로 이루어진 충격완화재(10)로 이루어진 복합구조의 방폭패널을 개발하였다.
보다 자세하게, 발명자가 진행한 연구과정에서 방폭패널의 강도증가에 따른 방폭성능의 증가율은 미미하고, 부재의 두께증가 및 인성의 증가는 방폭성능을 명확하게 증가시키는 것으로 확인되었다. 그러나, 부재의 두께를 지속적으로 증가시킬 경우 구조체의 하중이 증가되고, 전용면적이 감소되므로 부재의 두께 증가를 최소화 시키는 범위에서 인성을 증가시켜 방폭성능을 향상시킬 수 있는 방향으로 연구를 진행하였다. 부재의 인성을 증가시키고 충격량을 감소시키기 위해서 고인성이 확보된 초고성능 콘크리트를 적용하고, 복원력과 완충성이 우수한 충격완화재(10)를 적용한 복합패널이 방폭성능이 우수한 것을 확인하고 복합패널의 방폭성능을 증가시키 위한 최적의 배치를 찾기 위한 실험을 실시했다.
본 발명에서 제공하는 구조물 방폭 보강용 복합패널(1)의 효과를 확인하기 위하여 고인성패널(20)이 벽체(W) 전면(前面)에 밀착하여 배치되고 그 전면에 충격완화재(10)가 배치된 패널 시험체 1과 충격완화재(10)가 벽체(W) 전면(前面)에 밀착하여 배치되고 전면에 충격완화재(10)가 배치된 패널 시험체 2를 제작하여 방폭성능에 대한 비교시험을 실시하였다. 고인성패널(20)은 실직적으로 폭발력을 저감시키고, 압축력을 흡수하는 역활을 수행하는 구성부분이고, 충격완화재(10)는 충격력이 전달되는 시간을 지연시키면서 충격력을 완화하는 구성부분으로 이들의 배치순서를 변경하며 각각의 방폭성능을 평가하였다.
패널 시험체 1은 폭발에 의한 충격이 먼저 고인성패널(20)에 도달한 뒤 고인성패널(20)의 충격력이 충격완화재(10)로 전달되도록 구성되고, 패널 시험체 2는 폭발에 의한 충격이 충격완화재(10)에 먼저 도달하여 초기 충격력을 저감시키고 배면으로의 충격 에너지 도달시간을 지연시킨 뒤 고인성패널(20)에서 저감된 충격력을 받도록 구성된 것이다.
본 발명의 발명자는 상기 시험을 실시하기 위하여, 극단하중이 국소부위에 집중되어 발생하는 상태를 상정하여 실험을 진행하였다. 국소부위 충격에 대한 저항력이 우수할 경우 일정 범위에 분산되어 면하중으로 전달되는 충격력에 대한 저항력도 우수한 것이 자명할 것이다.
이를 위하여 강재의 충돌체를 고속으로 발사하여 패널 시험체에 충돌시켜 내충격 성능을 측정하였으며, 내충격성능 평가장치의 제원은 하기 참고도 2와 같다.
70 g의 비상체를 음속(=340 m/s)으로 발사하여 시험을 진행하였다. 아래 참고도 2에 도시된 충돌 시험기의 최대속도인 340 m/s로 충돌시켜 방폭 성능을 평가하였다. 340 m/s는 총탄의 충돌력 시험이나 폭발이 발생할 경우 폭심지에서 주변으로 발생하는 폭풍의 충격량 기준으로 사용된다.
[참고도 2] 내충격성능 평가장치
패널 시험체는 충격력 측정용 구조체의 전면에 부착되고, 상기 [참고도 2]의 충돌 시험기에서 발사된 구형의 충돌체가 패널 시험체에 충돌할 경우 패널 시험체의 배면에 위치한 측정용 구조체에 도달하는 충격력을 측정하여 패널 시험체의 방폭성능을 평가하였다.
상기 측정용 구조체는 충격력을 정확하게 측정하기 위하여 철재 플레이트를 사용했다. 일반적인 콘크리트 벽체(W)는 콘크리트 구조체의 기본적인 충격 흡수력으로 인하여 충격력을 정확하게 측정하기 어렵기 때문에 철재 플레이트를 패널 시험체의 배면에 배치하여 충격력이 감쇠없이 전달되도록 구성되었다.
충격 지점에서 이격된 거리에 따라 충격력의 변화를 측정하기 위하여, 아래 [참고도 3]에 도시된 바와 같이 25 mm간격으로 충격량 측정 게이지를 설치하여 각각의 위치에서 충격량을 측정하였다. [참고도 3]의 1번 지점에 충돌체가 충돌하여 충돌지점으로부터 사방 100 mm 간격 내의 충격력을 측정하였다.
시험에 사용된 고인성패널(20)은 두께 50 mm, 충격완화재(10)는 두께 30 mm로 형성된 것을 사용하였다.
[참고도 3]
[참고도 4]
[참고도 4]에는 상기 시험을 실시하는 과정에서 측정 게이지의 설치 및 패널 시험체 성형 과정이 도시되어 있다.
상기 시험에 대한 실험 결과는 비상체의 충격시부터 시간의 경과에 따른 변형값(strain)으로 측정하였으며, 아래 [참고도 5] 및 [참고도 6]은 충격력에 따른 시간-변형 그래프이다.
하기 [참고도 5]는 패널 시험체 1의 시간-변형 그래프이고, [참고도 6]은 패널 시험체 2의 시간-변형률 그래프이다. 세로축에서 기점 0을 중심으로 양수(+)는 압축파에 의한 변형률이고, 음수(-)는 인장파에 의한 변형률을 나타낸다.
[참고도 5]
[참고도 6]
상기 [참고도 5] 및 [참고도 6]을 보면, 두 개의 그래프 모두 충격이 발생한 시점부터 일정시간(지연시간) 동안 충격파의 도달을 억제하는 것으로 확인된다. 그래프에 도시된 바와 같이 0.0009초 이후에 강한 충격력에 의하여 측정기가 순간적으로 충격을 받아 발생한 일부 노이즈를 제외하고 시간-변형 그래프는 모두 연속된 선형의 데이터로 충격력의 정도를 명확하게 파악할 수 있다.
패널 시험체 1은 지연시간 동안 충격력이 거의 전달되지 않으며, 지연시간 후 배면으로 전달되는 인장파를 효과적으로 억제하고 압축파에 의한 변형률을 4,000με(마이크로스트레인)이하로 저감시키는 것을 확인할 수 있다.
반면, 패널 시험체 2는 지연시간 동안에도 충격력이 미세하지만 일정량 전달되고 있는 것을 확인할 수 있으며, 지연시간 후 압축파와 인장파에 의한 변형률이 패널 시험체 1 대비 큰 폭으로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 최대 충격량으로 비교할 경우 패널 시험체 2는 패널 시험체 1 대비 약 2.5배의 충격량이 전달된 것으로 확인된다.
따라서, 패널 시험체 1은 접촉폭발에 의한 압축파 및 인장파의 강도가 패널 시험체 2에 비해서 확연하게 적은 것으로 확인된다. 특히, 패널 시험체 1은 구조물의 배면에 심각한 파괴를 일으키는 인장파에 대한 억제력이 우수한 것을 알 수 있다.
위의 실험결과를 통하여 방호 패널의 강도는 방호성능의 향상에 영향이 적으며, 방호패널에서 폭발력을 억제하는 주요부재가 벽체(W)와 직접 밀착하지 않는 경우에 전면관입은 물론 배면파괴도 효과적으로 억제할 수 있는 것으로 확인된다.
[참고도 7]
위의 [참고도 7]의 (a), (b)는 각각 상기 패널 시험체 1 및 패널 시험체 2에 가해진 충격력이 전달되는 과정을 나타낸 모식도이다.
상기 [참고도 7]의 도(a)에 도시된 바와 같이, 패널 시험체 1의 전면에 충격력이 작용할 경우 내측에 위치한 충격완화재(10)가 고인성패널(20)의 인성을 보강하여 충격력을 효과적으로 저감시키고, 충격력이 저감된 상태에서 충격완화재(10)를 통하여 충격력이 소산되어 최종적으로 충격력은 저감되고 소실된 상태에서 강철판에 도달하므로 효과적으로 충격력을 줄일 수 있다.
반면, 상기 [참고도 7]의 도(b)에 도시된 패널 시험체 2는 전면에 배치된 충격완화재(10)에 의하여 충격력은 일정수준으로 약화되었으나, 약화된 충격력은 그대로 고인성패널(20)로 전달되며 고인성패널(20)의 충격력이 강철판에 도달하여 패널 시험체 1에 비해서 충격력 저감효과가 낮아진다.
따라서, 위 실험을 통하여 충격완화재(10)가 벽체(W)에 밀착 배치되고 상기 충격완화재(10)의 전면에 고인성패널(20)이 배치되어 벽체(W), 충격완화재(10), 고인성패널(20)의 순서대로 내측에서 외측으로 배치되는 것이 방폭성능이 우수한 것으로 확인된다.
2. 구조물 방폭 보강용 복합패널(1)의 방폭성능 시험
본 발명의 구조물 방폭 보강용 복합패널(1)의 방폭 성능에 대한 실험방법은 상기 [참고도 2]의 내충격 성능평가장치를 사용한 충격실험으로 진행되었으며, 실시예는 벽체(W)를 기준으로 내측부터 외측방향으로 충격완화재(10), 보강시트(30), 고인성패널(20)의 순서대로 배치된 방폭 보강용 복합패널(1)을 사용하였다.
실시예는 충격완화재(10) 30 mm, 보강시트(30) 5 mm, 고인성패널(20) 50 mm의 두께로 형성되어 전체 두께가 85 mm로 형성된 복합패널의 충격완화재(10) 부분이 벽체(W)에 밀착되도록 배치하여 시험을 진행하였다.
비교예1은 상기 실시예에 적용된 고인성패널(20)과 동일한 배합비로 믹싱하여 85 mm의 두께로 제작된 패널을 벽체(W)에 밀착시켜 시험을 진행하였다.
Type W
(kg)
Unit weight (kg) Fiber (kg) 실부피
(L/m3)
시멘트 플라이
애쉬
실리카흄 규사 실리카
파우더
고로
슬래그
폴리아미드 섬유
고강도 400 270 65 - 135 - - 22.8 870
초고강도 250 769 - 77 846 231 154 22.8 996
(표 1 : 시멘트 복합체 배합표, 1000L 기준)
실시예 및 비교예의 고인성패널(20)에 적용된 시멘트 복합체의 배합비는 [표 1]의 고강도 type 을 적용하였다. 기존 시험을 통하여 고인성패널(20)의 강도증가가 방호효과에 미치는 영향력이 적어 인성을 높인 고강도 type을 적용하는 것이 경제성과 방호성능의 측면에서 바람직하다.상기 실시예에서는 압축강도 45 MPa급 고강도 콘크리트로 탄성계수가 24 Gpa, 인장강도 2.013 MPa인 것을 적용하였다. 가로, 세로 각각 1,000 mm에 두께 85 mm로 설정되었으며, 섬유혼입률은 2.0% 이상의 변형경화능력을 보이도록 2.0 vol%로 설정하여 혼입하였다.
보강시트(30)는 유리섬유가 혼입된 폴리프로필렌시트를 적용하였고, 충격완화재(10)는 발포 폴리프로필렌으로 형성되었다.
아래 [참고도 8]은 실시예의 시간-변형 그래프이고, [참고도 9]는 비교예의 시간-변형률 그래프이다.
[참고도 8]
[참고도 9]
실시예는 상기 [참고도 8]에 도시된 바와 같이, 초기 충돌시점부터 충격파가 지연되어 도달하는 것을 알 수 있고 보강시트(30)가 추가됨에 따라 [참고도 5] 대비 노이즈의 발생이 억제되고, 압축파와 인장파의 충격력이 낮아진 것을 확인할 수 있다. 특히, 측정 게이지의 설치면을 기준으로 볼 때 충돌지점부터의 거리가 증가할 수록 충격력이 줄어드는 것을 확인할 수 있어 실시예에서는 충격파를 제어하여 충격력의 전달이 억제되는 것을 확인할 수 있다.
비교예는 [참고도 9]에 도시된 바와 같이, 충격파가 지연시간 없이 도달하고 노이즈가 지속적으로 발생하는 것을 알 수 있다. 특히, 최대 충격량으로 비교할 경우 비교예는 실시예에 대비하여 약 2.5배의 충격량이 전달된 것으로 확인된다. 또한, 비교예는 측정 게이지의 설치면을 기준으로 볼 때 충돌지점부터의 거리가 증가할수록 충격력이 줄어들기는 하나 충돌지점의 충격량을 기준으로 주변부에도 상당한 수치의 충격력이 전달된 것으로 확인되어 충격력의 소산과 충격파의 제어 측면에서 실시예에 비하여 확연히 낮은 방호성능을 보이는 것을 알 수 있다.
또한, 상기에서 진행된 실시예와 비교예 1 외에 두께의 차이에 따른 실제 파괴성상에 대한 비교시험을 실시하였다.
기존 건축물에 방폭패널을 추가로 덧대서 시공할 경우 폭발력에 의하여 방폭패널의 파괴가 발생할 경우 방폭패널의 성능을 온전히 발현하기 어려우므로 방폭패널의 파괴정도가 적을수록 방폭성능이 우수한 것으로 확인된다. 따라서, 두께별로 분류하여 시험체의 파괴성상을 관찰하여 방폭패널의 충격력 흡수 능력을 비교하는 시험을 아래와 같이 진행하였다.
비교예는 상기 고인성패널(20)을 각각 85 mm(비교예 1), 50 mm(비교예 2), 200 mm(비교예 3)의 두께로 제작한 방폭패널을 적용하고, 실시예는 충격완화재(10) 30 mm, 보강시트(30) 5 mm, 고인성패널(20) 50 mm의 두께로 형성되어 전체 두께가 85 mm로 형성된 복합패널을 적용하였다.
상기 비교예들과 실시예에 각각 직접 참고도 2의 비상체를 동일한 충격량(340 m/s)으로 충돌시키고, 충돌 후 표면관입과 배면박리의 상태를 육안으로 관찰 비교하여 진행하였다.
아래 [참고도 10]은 위의 충돌시험 진행 결과를 도시한 것이다.
[참고도 10]
상기 비교예 1 내지 3을 비교하면 방폭패널의 두께가 증가할수록 표면관입 및 배면박리의 발생이 억제되는 것을 확인할 수 있다. 두께 50 mm의 비교예 2는 표면관입 및 배면박리가 가장 많이 발생하고 면적손실이 상당히 발생하여 방호성능이 상당히 저하될 것으로 예상된다. 실시예와 동일한 두께의 비교예 1의 경우 표면관입 및 배면박리가 발생하고 면적손실이 진행되어 방폭성능이 저하될 것으로 예상된다. 두께 200 mm의 비교예 3의 경우 표면관입만 발생하고 배면박리는 거의 관찰되지 않으나 표면의 균열이 상당히 발생하여 충격력의 전달을 지연시키는 능력이 저하될 수 있다. 실시예의 경우 표면관입이 발생하였으나 착탄부에만 집중되어 관입이 발생하고, 주변부의 균열과 배면박리는 발생하지 않은 것으로 확인되어 방폭성능이 저하되지 않고 효과적으로 충격력을 흡수, 소산시킬 수 있음을 알 수 있다.
특히, 실시예는 2배가 넘는 두께로 형성된 비교예 3과 비교하여 방폭 패널의 파괴비율이 더 낮은 것으로 관찰되어 적은 두께로 더 높은 방폭성능을 발현할 수 있는 것으로 확인된다.
또한, 본 발명의 방폭 보강용 복합패널(1)은 벽체(W)에 일정한 크기에 따라 구획하여 설치하는 경우 각각의 패널을 규격화하여 모듈로 제작할 수 있다.
상기 방폭 보강용 복합패널(1)은 벽체(W)에 건식 또는 습식 등 벽체(W)와 결합시킬 수 있는 모든 공법으로 시공될 수 있다.
특히 건식공법으로 결합되는 경우 상기 복합패널의 가장자리에 2개 이상의 통공(40)이 형성되고, 벽체(W)에 매립된 연결재(2)의 두부(頭部)가 상기 통공(40)을 관통하여 상기 복합패널 전방으로 돌출하고, 상기 연결재(2)의 두부에 고정구(3)를 체결하여 구성되는 것이 공사의 신속성과 방폭성능을 더 향상시킬 수 있다.
[도 4a] 내지 [도 4b]는 본 발명에 따른 구조물 방폭 보강용 복합패널(1) 설치구조의 시공 과정을 도시한 것이다.
[도 4a]에 도시된 바와 같이 벽체(W)에 매립된 연결재(2)는 두부에 나사산이 형성된 매립형 볼트로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방폭 보강용 복합패널(1)이 벽체(W)에 안정적으로 거치되기 위해서는 복합패널의 가장자리에 2개 이상의 통공(40)이 형성되고, 상기 통공(40)을 관통하여 상기 연결재(2)의 두부가 상기 복합패널의 전방으로 돌출되고, 상기 연결재(2)의 두부에 너트와 같은 고정구(3)를 체결하여 상기 방폭 보강용 복합패널(1)을 벽체(W)에 안정적으로 고정시킬 수있다.
상기 방폭 보강용 복합패널(1)의 설치구조는 건식공법으로 신속한 시공이 가능하며, 상기 방폭 보강용 복합패널(1)이 전체가 벽체(W)에 결합되지 않고 고정구(3)에 체결된 부분만 결합되어 상기 방폭 보강용 복합패널(1)에서 벽체(W)로 충격파의 전달을 감쇠시킬 수 있어 방폭성능을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 고인성패널(20)은 일부만 벽체와 고정되므로 충격력이 전달될 경우 고정된 단을 제외한 부분은 충격력이 전달되면 진동에 의하여 유동하게 되어 충격을 벽체에 직접 전달시키지 않고 소산시킬 수 있다. 이때, 충격흡수력이 우수한 충격완화재(10)는 고인성패널(20)의 내측에 인접 배치되어 고인성패널(20)의 유동시 유동에 의한 에너지를 흡수하여 고인성패널(20)의 충격력 소산성능을 보강할 수 있다.
보다 자세하게, 고인성패널(20)은 연결재(2)에 양단이 결합된 상태에서 벽면(W)과 이격되어 배치된다. 고인성패널(20)에 충격력이 가해질 경우 충격력이 가해진 고인성패널(20)은 유동하여 충격력이 가해진 부분의 주변부로 충격력을 전달하며 진동하게 된다. 충격파가 충격지점의 주변부로 이동함에 따라, 충격파의 이동방향으로 고인성패널(20)이 전후방으로 유동하면서 충격에너지가 점진적으로 소실된다.
그리고, 고인성패널(20)의 중앙부 가해진 충격력은 고인성패널(20)의 유동에 의하여 진동에너지로 변환되면서 감소되고, 충격에너지는 고인성패널(20)을 따라서 전달되어 고인성패널(20) 주변부에 위치한 벽체(W)과 연결재(2)의 연결지점에 도달할 때 충격에너지가 감소된 상태로 도달하게 되어 최종적으로 벽체(W)에 전달되는 충격력이 효과적으로 감소되게 된다.
이상 상술한 내용을 종합해보면 다음과 같다.
1) 벽체(W)를 기준으로 내측부터 외측방향으로 충격완화재(10), 고인성패널(20)의 순서대로 배치된 방폭 패널이 방호성능이 우수하다.
2) 보강시트(30)는 고인성패널(20)의 전면, 배면 또는 양측에 배치될 수 있으며, 각각의 경우 모두 소정의 방호성능을 충족시킨다.
3) 충격력의 저감과 관입파괴의 감소를 목적으로 하는 방호성능은 충격완화재(10), 보강시트(30), 고인성패널(20)를 포함하여 구성된 시험체가 가장 우수한 것으로 판정된다.
1 : 방폭 보강용 복합패널
10 : 충격완화재 20 : 고인성패널
30 : 보강시트 40 : 통공
2 : 연결재
3 : 고정구
w : 벽체

Claims (6)

  1. 구조물의 방폭성능을 보강하기 위해 벽체 전면(前面)에 시공되는 구조물 방폭 보강용 복합패널에 있어서,
    상기 벽체에 밀착 배치되고 발포 합성수지로 이루어진 20~40 mm 두께의 충격완화재;
    상기 충격완화재의 전면에 배치되고 섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)로 이루어진 40~60 mm 두께의 고인성패널; 및
    상기 고인성패널의 전면 또는 배면 중 어느 하나 이상에 배치되고, 유리섬유 강화플라스틱(GFRP)으로 성형된 합성수지재 보강시트;
    를 포함하여 구성된 구조물 방폭 보강용 복합패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 충격완화재는 발포 폴리프로필렌(EPP), 발포 폴리에틸렌(EPE), 발포 폴리우레탄(EPU), 발포 폴리올레핀(EPO), 발포 폴리스티렌(EPS), 발포 페놀수지(EPF), 발포 폴리염화비닐(PVC), 발포 우레아수지(EUF), 발포 실리콘(ESI), 발포 폴리아미드(EPI) 및 발포 멜라민수지(EMF) 중 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 구조물 방폭 보강용 복합패널.
  5. 제4항에서,
    상기 충격완화재는 밀도 60~100 kg/m3, 인장강도 10~20 kgf/cm3, 연신율 10~30%, 10% 압축시 압축응력 4~8 kgf/cm3, 25% 압축시 압축응력 5~10 kgf/cm3, 50% 압축시 압축응력 6~12 kgf/cm3 인 것을 특징으로 하는 구조물 방폭 보강용 복합패널.
  6. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항의 구조물 방폭 보강용 복합패널의 설치 구조로서,
    상기 복합패널의 가장자리에 2개 이상의 통공이 형성되고,
    벽체에 매립된 연결재의 두부(頭部)가 상기 통공을 관통하여 상기 복합패널 전방으로 돌출하고,
    상기 연결재의 두부에 고정구를 체결하여 구성된 것을 특징으로 하는 복합패널 설치구조.
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