<전자.과학 광장> 스마트콘크리트

　도로를 지나가는 자동차의 무게와 속도를 탐지할 수 있는 이른바 스마트 콘크리트를 미국 버펄로대학 연구진과 국립센서플러스 연구재단이 공동으로 개발했다.

　버펄로대학 소재연구소 D.L.츙 교수가 개발한 스마트 콘크리트는 짧은 탄소 섬유로 강화된 콘크리트.

　탄소섬유 자체가 높은 전도체기 때문에 마치 센서처럼 작용한다는 것. 따라서 탄소섬유를 첨가한 콘크리트는 변형에 매우 민감한 탐지기 역할을 한다는 것이 츙 교수의 이론으로 이미 실험적으로 입증됐다.

　특히 응력과 밀접한 관계가 있는 변형은 전기적 저항의 측정으로 탐지할 수 있으며 콘크리트가 변형되거나 응력을 받게 될 경우 섬유와 시멘트기지 사이의 접촉부가 영향을 받게 되고 결국 콘크리트 부피의 전기적 저항률(Volume Electrical Resistivity)에 영향을 주게 된다는 원리다.

　츙 교수는 이에 앞서 부피의 0.2∼0.5%를 차지하는 매우 소량의 섬유를 포함한 콘크리트의 전기적 저항이 변형이나 응력의 응답에서 변화를 보였다는 것을 입증한 바 있다.

　연구팀은 스마트 콘크리트롤러와 일반 콘크리트롤러 표면 사이에 자동차 타이어를 회전시킴으로써 주행하는 트럭의 움직임이나 무게를 예측하는 데 성공했다.

　연구팀은 롤러에 부착된 네 개의 전기적 접촉부를 통해 표면 근처의 전기적 저항 변화를 측정했는데 스마트 콘크리트의 전기적 저항은 응력이 1메가(M)파스칼에 이를 때까지 역으로 감소했으며 속도가 시속 88㎞에 이를 때까지는 저항과 무관하다는 사실을 발견했다.

정창훈 기자