미생물 기반 콘크리트 자기치유를 위한 미생물 담체 최적화 및 균열치유성능 분석
Investigation of Crack Healing and Optimization of Microbe Carrier for Microbial Self-healing of Concrete Crack
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
이 논문에서는 콘크리트 내 미생물을 보호하는 최적의 미생물 담체로서 세포 친화적이며 높은 수분 흡수율과 미생물의 생체광물형성 조건을 효과적으로 부여하면서 균일한 제작 및 보관이 가능한 키토산 기반 고분자 미생물 비드 담체를 개발․최적화하고 이를 적용한 모르타르의 자기치유성능을 분석하였다. 원형 모양의 미생물 내생포자를 혼입하기 위하여 키토산과 알지네이트 고분자를 조합한 원형 형태의 미생물 비드 담체를 개발하였으며, 담체 내 조성물질의 조절로 탄산칼슘 생성량을 능동적으로 조절할 수 있었다. 키토산을 포함한 하이드로젤 비드담체에서 생체광물 형성량과 결정의 크기가 최대로 나타났으며, 이를 적용한 모르타르 균열의 경우, 균열 발생 후 96시간 이내에 최대균열폭0.3mm의 균열이 자기치유가 완료됨을 확인하였다.
Abstract
In this paper, we developed and optimized a chitosan-based polymer microbial bead carrier that is cell-friendly, has a high moisture absorption rate, and effectively provides the conditions for microbial biomineral formation as an optimal microbial carrier that protects microorganisms in concrete, and evaluated the self-healing performance of mortar using it. In order to incorporate circular-shaped microbial endospores, a circular-shaped microbial bead carrier was developed by combining chitosan and alginate polymers, and the amount of calcium carbonate produced could be actively controlled by adjusting the composition of the carrier. The amount of biominerals formed and the size of crystals were maximized in the hydrogel bead carrier containing chitosan, and in the case of mortar cracks using this, it was confirmed that self-healing of cracks with a maximum crack width of 0.3mm was achieved within 96 hours after crack generation.
참고문헌 (4)
- Kim, W. J., "A Study on the Development of Self-Healing Smart Concrete Using Microbial Biomineralization", Journal of the Korea Concrete Institute, 21(4), pp.502~505 (2009)
- Kim, W. J., "Development of Self-Repairing Smart Concrete Using Micro Biologically Induced Calcite Precipitation", Journal of the Korea Concrete Institute, 22(4), pp.548~550 (2010)
- Lee, B. J., "Isolation of Microorganisms for Optimization of Autonomous Crack Healing and Verification of Crack Healing", Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 27(1), pp.103~108 (2023)
- Yu, Y. J., "Investigation of Microorganism-Based Autonomous Crack Healing Agent and Full-scale Verification of Crack Healing", Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 27(6), pp.138~143 (2023)