긴장력 조절부에 의해 결속되는 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조 기술이 개발됐다.

철근콘크리트 보의 양단부에 천공한 뒤 강봉을 매입하고 하부에 철판에 용접된 강봉을 보의 중간에 고정하는 방식으로, 강선을 V 또는 U자로 설치하는 방식이다.

강선과 강선을 연결하고 긴장력을 도입하는 턴버클과 연결 철물 이음 강선의 이탈을 방지하기 위한 너트 조임으로 이루어진 기술이다.

일반적으로 건축물이나 교량의 보를 보강하는 대표적인 방법은 탄소섬유 부착보강법, 철판 부착 보강법, 철골보 추가 보강법, 강선프리스트레싱 보강방법이 있다.

하지만 이러한 기존의 방법들은 공법에 따라 자중이 무겁고 시공비용이 많이 드는 문제점이 있다. 또 강봉이나 중앙부의 정착철물이 긴장이나 추격에 의한 변형의 우려가 있어 안전성이 확실하게 확보되지 않는다는 단점이 있다.

기존의 보강방법은 브라켓을 통한 강선 설치 시 강선에 미리 소정의 긴장상태를 주어야하는 번거로움이 발생한다.

이와 함께 중간지지물을 설치하기 위해 중간 브라켓, 강봉, 커플로, 보강플레이트 등 여러 부품을 설치해야하는 문제점도 있다.

철근콘크리트 보의 외부 보강구조는 이와는 달리 중앙 하부 강선 지지물의 크기가 매우 작아 천정고의 낮아짐을 최소화 할 수 있다.

특히 한 번의 긴장으로 삼각형 형태의 2줄 강선에서 긴장력을 도입하는 간편하고 효과적인 방법이라는 게 차별성이다.

강선 프리스트레싱 시공 시 보의 단부에 강선을 정착하지 않으므로 별도의 긴장장비가 필요 없고, 보의 전 구간에서 보강이 이루어지기 때문에 기존의 방법에 비해 보강 절차가 간소화된다는 게 개발자 측 설명이다.

최근 지진 발생 건수가 늘어나며 국내 건축물 내진 보강 기술 및 기존의 콘크리트 및 소재의 강화에 대한 특허 출원 건수가 늘었다.

내진보강 기술은 2005년에서 2007년 사이에 70건에서 2010년에서 2014년 사이에는 287건으로 약 4배가량 특허출원이 증가했다.

다양한 고성능 콘크리트가 개발됐으나 콘크리트의 압축강도에 비해 낮은 인장감도와 휨강도를 해결하기 위해 최근 단섬유를 다량 혼입해 고인성을 갖는 콘크리트의 개발과 제품화가 활발하게 이루어지고 있다.

2013년 기준 세계 건설시장은 약 8조 달러 규모이며, 연평균 4%씩 성장해 오는 2018년에는 10조 달러를 넘어설 전망이다.

세계 건설시장의 성장은 아시아 지역 성장세가 두드러질 전망으로, 중국 및 인도를 중심으로 아시아 국가들의 인프라 투자가 확대돼 아시아 건설 시장은 양호한 성장을 지속할 전망이다.

국내 건설 시장은 과포화 수준으로, 매년 건설투자 비중은 하락하고 있는 추세다. 오는 2020년 이후부터 신축 시장 중심으로 이루어졌던 국내 건설 시장은 유지보수 시장 위주로 재편될 전망이다.

예상 수요처는 건설 및 건축 회사를 비롯해 시설물 유지보수 기업, 콘크리트 보 생산 업체로, 신축 건설 건물이나 시설물 강화 및 유지보수, 콘크리트 보, 교량 건설 및 유지보수에도 활용될 수 있다.

현재 프리스트레스 강선을 이용한 철근콘크리트 보의 외부 보강구조 및 보강방법은 국내 특허가 등록된 상태로, 기술이전 문의는 가톨릭관동대학교 산학연구처 기술사업부 기술사업화팀으로 하면 된다.