1차년도 연구에서는 기존의 국외의 내부식성 콘크리트 제품(관 및 맨홀 등)에 대한 자료수집 결과를 이용하여 장․단점을 파악한 후 본 연구개발사업에서 중점적으로 추진할 개발 내용을 확정하였고, 기존의 국외의 내부식성 콘크리트 관에 사용하고 있는 내부식성 라이닝 재료의 물리 및 화학적 특성을 분석하여 기술개발에 알맞는 라이닝을 선정하였다. 기존의 진동 및 전압 철근콘크리트관을 활용하여 내부식성 라이닝관을 생산할 수 있는 가능성에 대하여 검토하였다. 또한, 제품개발시 사용할 수밀형 접합부의 형상, 치수, 거동 등에 대하여 검토하였다.

 

 관거 설계를 위한 소프트웨어 개발 1단계로 관의 부설 깊이와 관의 기초형식에 따라 안전도를 평가할 수 있는 설계프로그램을 개발하였으며, 유한 요소법을 이용한 관의 설치과정에 대한 해석 프로그램의 기초모듈을 완성하였다.

2차년도 연구에서는 수밀형 라이닝관거시스템의 핵심 구성재료인 PE라이너의의 화학저항성을 집중적으로 검토하였으며, 외력에 대하여 저항하는 콘크리재료의 수밀성 및 역학적 특성에 관하여 검토하였다.

 

또한, 라이닝 관거의 공학적 특성을 검토하기 위하여 라이닝이 없는 제품과 비교하여 수밀 및 내압시험을 실시하였으며, 관의 대표적인 품질척도인 외압강도시험을 라이닝이 없는 제품과 비교하여 시험하였다.

 

또한 라이닝 관거의 현장재하성능평가를 위하여 토조에서 관의 거동에 대한 실험을 실시하여 기존관과의 성능을 비교 평가하였다. 관거 설계를 위한 프로그램의 개발부분에서는 1차년도에 개발된 유한요소 프로그램 기본모듈에 추가하여 지반의 굴착, 기초설치, 관부설, 되메움의 과정을 시뮬레이션할 수 있도록 콘크리트, 철근, 지반의 비선형 모델을 추가하였으며, 프로그램의 사용의 편의성을 위하여 상용프로그램과 연동이 가능하도록 개발하였다.

3차년도 연구에서는 현장적용성 평가를 위한 실물 재하실험을 실시하였으며, 관의 접합부 파괴거동을 검토하기 위한 실내토조 재하실험을 실시하였고, 관의 파괴후 라이닝에 의한 수밀 성능의 증진여부를 평가하기 위하여 수밀실험을 실시하여 라이닝관의 성능을 검증하였다. 또한, 경제성분석을 통하여 라이닝관의 장기적 경제성을 검토하였다.

 

관거설계용 소프트웨어의 개발에서는 2년에 걸쳐 개발된 관의 설치과정을 시뮬레이션 하는 비선형 메인프로그램을 비전문가도 편리하게 운영할 수 있도록 전용 프리프로세서와 포스트프로세서를 개발하여 하나의 프로그램으로 연동되게 하였다.

본 개발사업을 통하여 생산될 내부식성 콘크리트 관은 특수 제작된 합성수지를 이용하여 콘크리트 관 내면에 내부식성층을 형성하여 기존 관의 내부식성을 획기적으로 향상시키도록 하였다. 또한, 개발된 관 설계용 소프트웨어를 이용하여 비전문가도 손쉽게 적합한 관거의 선택 및 안전도 검토가 가능하게 하였다.