영하온도(-5℃)에서의 나노 시멘트 복합체의 발열성능 연구

A study on heating test of nano cement composite under sub-zero temperature condition

최근 들어 급증하는 이상기후로 인한 재난에 대비하기 위해 건설재료의 기능화 연구가 세계적으로 활발히 진행 중이다. 그 중 나노 소재 혼입 시멘트 복합체의 발열 성능 연구는 도로 결빙과 강설에 대한 효과적인 대응이 가능할 것이다. 본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Walled Carbon NanoTube, MWCNT)를 혼입한 시멘트 복합체의 발열성능실험을 연구하고자한다. 외기조건 모사를 위해 항온항습챔버 내 온도를 -5℃로 설정하였다. 실험의 매개변수는 MWCNT의 혼입농도, 공급전압으로 선정하였다. 각 실험시편은 MWCNT를 시멘트 무게 대비 0.0wt%, 0.1wt%, 1.0wt%를 혼입하여 50×50×50㎣의 크기로 제작하였다. 시편의 온도는 Power Supply에 시편전극을 연결하고 100V, 200V 전압을 공급하여 최대 온도변화량을 측정하였다. 정확한 외기온도를 측정하기 위하여 항온항습챔버 내 열전대를 설치하여 외기온도변화량을 분석하였다. 실험결과 100V 전압 공급 시 1.0wt%를 혼입한 시멘트 복합체가 1.9℃ 가장 많은 온도가 상승하였다. 200V전압 공급 시 0.1wt%를 혼입한 나노 시멘트 복합체의 발열 온도변화량이 최대 83.1℃로 일반 모르타르 대비 최대 2.4배 발열성능이 우수하였다.