Transcript 선일기술정보지-제18호

선일기술정보지
- 제18호 -
선일기술정보지
- 제18호 -
Industrial Trend
● 시멘트 기반 재료에 대한 최신 연구 동향
◎요약
본 기사에서는 ACBM 센터의 최신 연구 동향을 소개하여 세계적으로 가장 폭넓게 사용되고 있는 콘크리트 재료의 발
전 방향에 대해 살펴보고자 한다. 현재 새롭게 개발되고 사용되고 있는 자기충전 콘크리트와 섬유보강 복합재료를 중심으
로 신재료의 관점에서 기술하였다. 본 기사는 필자가 ACBM 센터에서 현재 참여하고 있는 연구 과제의 내용을 바탕으로
재구성한 것으로써, 센터장인 Surendra P. Shah 교수의 구두 감수를 받았지만 세부적인 의도 측면에서는 차이가 있을 수
있음을 밝힌다.
1. 개 요
올해로 설립 20년이 되는 ACBM 센터(Center for Advanced Cement-Based Materials)는 미국 과학재단 (National
Science Foundation, NSF)의 과학기술 센터(Center for Science and Technology) 지원 사업의 일환으로 1989년 여러
대학 및 연구기관(Northwestern University, University of Illinois, Purdue University, University of Michigan, National
Institute of Standards and Technology)의 컨소시엄 형태로 설립되었다. 미국 과학재단의 지원을 통한 설립 이후 2000
년부터는 협력 후원사와 연계된 형태로 전환되어 운영되고 있다(최석환, 2000). ACBM 센터의 주요 활동 중 Semiannual
Technical Review는 시멘트 기반 재료에 관한 최신 연구 동향을 파악할 수 있는 내실 있는 학술대회로 설립 이후 최근
2008년 3월 26일~ 27일 개최를 포함하여 현재까지 지속되고 있다.
현재 ACBM 센터는 지난 과학기술 센터 지원 사업 기간 동안 축적된 고도의 연구 결과를 바탕으로, 이를 필요로 하는
산업체와 함께 과학 기술의 적용에 초점을 두고 있다. 실제 산업 현장에 서 필요한 직접적인 기술, 즉 본 학회지를 통해 소
개된 고성능콘크리트(윤상천, 2001) 등 재료 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 최근에는 요즘 개발된 건설 재료 중 파급
력이 가장 높은 자기충전 콘크리트(self-consolidating concrete, SCC) 및 균열에 대한 저항성을 증진시킨 나노보강 시
멘트 기반 재료(nano - engineered cement-based materials)에 중점을 두고 있다.
본 기사는 새로운 재료의 새로운 특성에 대한 역학적인 해석을 위해 ACBM 센터에서 수행하고 있는 다양한 실험 및
시뮬레이션을 정리한 것이다.
2. 자기충전 콘크리트
자기충전 콘크리트는 슬럼프 플로가 600 mm 이상의 초유동 특성으로 인해 추가적인 다짐이 필요 없이 타설 가능한 혁
신적인 건설 재료로써, 1980년대 일본에서 개발된 이후 유럽과 미국 건설 현장에 급속도로 전파 적용되고 있다. 자기충전
콘크리트의 가장 큰 장점은 타설 속도를 현격히 증진시키고 표면 마감에 대한 추가적인 조치가 필요 없다는 점이다. 비록
유동성을 증진시키기 위해 감수제 등 화학 혼화제의 사용량이 증가하여 순수 재료비는 비싸지만, 노무비 절감 및 공사 기
간 단축으로 인한 경제적인 이득이 훨씬 크다고 보고되고 있다. 이와 같은 장점이 있는 자기충전 콘크리트를 사용하기 위
해서는 보통 콘크리트와 다른 재료 특성을 규명하여 적절한 기준을 마련할 필요가 있다.
그림 1. 굳지 않은 자기충전 콘크리트의 재료 특성 규명을 위한 실험
선일기술정보지
- 제18호 -
Industrial Trend
ACBM 센터에서는 굳지 않은 상태의 특성인 흐름성(flowability), 다짐성(compactability), 골재분리 저항성
(segregation resistance) 및 증진된 유동성으로 인해 상승한 거푸집 측압(formwork pressure)에 대한 연구를 주로 수행
하고 있다. 이와 같은 특성은 시멘트의 수화반응(hydration)과는 별개로 응결(setting) 이전에 입자의 응집(flocculation)
으로 인해 발생하는 가역적인 구조 강화(structural buildup) 현상으로 설명할 수 있는데, <그림 1>과 같은 다양한 실험 및
해석을 수행하고 있다. 구체적으로 시간에 따른 점성의 변화인 요변성(thixotropy) 분석을 위한 레오미터(rheometer) 실
험, 응집된 입자의 크기 측정을 위한 FBRD(focus beam reflectance measurement), 초음파 반사법(ultrasonic wave
Reflection method)을 이용한 점성(viscosity) 측정 실험, 골재분리에 대한 센트리퓨지(centrifuge) 실험을 적용하고 있다.
또한 전산유체역학(computational fluid dynamics, CFD)을 활용하여 유동성을 규명하고 있다.
3. 나노보강 시멘트 기반 재료
시멘트 기반 재료의 인장에 대한 약한 저항성을 증진시키기 위해, 금속 또는 합성 섬유를 첨가하는 섬유보강 콘크리트
(fiber-reinforced concrete)에 대한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 이와 같이 시멘트 기반 재료에 첨가되는 섬유는 재료
내부의 미세균열 발생을 지연 또는 균열의 진전을 억제함으로써 취성을 개선하거나, 균열 후 인장강도를 증진시켜 경화
(hardening)를 유도한다. ACBM 센터에서는 더 나아가 근본적인 균열의 발생을 억제하기 위해 재료에 작용한 응력에 대
해 나노미터 레벨에서 저항하는 나노섬유(nano-fiber)를 첨가함으로써 무균열 시멘트 기반 재료(crack free cementbased materials)의 개발이 가능할 것으로 보고 있다. 실제로 물․시멘트비 30%의 페이스트에 다중벽 탄소나노튜브
(multi-walled carbon nanotubes, MW- CNTs)를 시멘트 중량의 0.08%만 첨가해도 휨인장강도는 30%, 탄성계수는
55% 증가하는데 이는 단순 부피비를 이용한 가중평균 예측치보다 40% 이상 높은 수치이다.
이와 같은 나노섬유와 함께 강섬유(steel fiber)와 셀룰로오스섬유(cellulous fiber)에 대한 연구도 병행하여 하이브리드
섬유보강(hybrid fiber-reinforced)으로 흐름을 잡고 있다. 또한 섬유보강 시 방향성(orientation), 분리(segregation), 엉
킴(clumping) 등 분산불량(non-dispersion)을 제어 또는 평가에 대한 연구도 함께 이루어지고 있다. 특히 나노섬유의 경
우 반데르발스힘(van der Waals' force)에 인한 응집 현상이 심해 <그림 2>와 같이 초음파 처리(sonication)를 통해 분산
을 유도 해야 한다. 또한 보강 특성을 나노미터(nm) 레벨에서 평가하는 방법들도 함께 연구 중에 있다. 재료의 표면에서
5μm 간격으로 국부적인 탄성계수 측정이 가능한 나노압입시험(nano - indentation)뿐만 아니라 나노미터(nm) 간격으로
측정이 가능 한 진동기반 주사탐침현미경(scanning probe microscopy, SPM) 기법도 적용 중에 있다. <그림 3>과 같이
그림 2. 나노보강 시멘트 기반 재료의 개발
나노미터(nm) 레벨의 국부적인 재료 특성을 규명하는 기법은 콘크리트 재료에 대한 나노기술(nano- technology) 측면에
서 ACBM 센터의 한 축을 이루고 있다. 앞으로 이 분야에 많은 연구를 통해, 두가지 형태의 C-S-H 결합과 같은 재료 특
성을 규명하여 콘크리트에 대한 정량화된 다중 스케일 모델링(multi-scale modeling)을 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
선일기술정보지
- 제18호 -
Industrial Trend
그림 3. 시멘트 기반 재료의 나노구조 규명
4. 맺음말
지금까지 살펴본 바와 같이, ACBM 센터는 현재 급속도로 확산되고 있는 자기충전 콘크리트와 앞으로 적용될 나노보
강 재료에 관심을 갖고 있다. 새로운 건설 재료에 대한 연구에 있어 ACBM 센터가 가장 중시하는 부분은 다양한 실험 및
해석을 통한 재료 특성의 역학적인 규명이다. 새로운 재료의 적용은 과학적인 분석을 통한 역학적인 특성 규명을 통해 더
욱 촉진될 것으로 기대한다.
빛 차단
빛 흡수
출처 ; 콘크리트학회지 제21권 3호
선일기술정보지
- 제18호 -
New Research Paper
● 배합수량 증가에 따른 콘크리트의 성능저하에 관한 연구.
1. 서론
콘크리트 제조시 배합수는 강도발현을 위한 수화반응 및 일정 수준의 유동성을 확보하기 위해 반드시 필요한 요소이다.
그러나 일반적으로 콘크리트 내의 수량이 과도하게 증가하게 되면 재료분리 현상이 발생하고, 건조수축 증대에 따른 수축
균열이 발생하며, 자유수 증가에 따른 내부 공극률 증가로 염분, 물, 기체 등에 대한 침투저항성이 저하되는 등 콘크리트
의 성능을 급격하게 저하시키게 된다1). 현행 건축공사 표준시방서에서는 콘크리트의 성능저하를 방지하기 위해 일반적으
로 사용되어지는 보통 콘크리트인 경우 185kg/m3 이하로 규정하고, 고내구성 콘크리트인 경우는 175kg/m3 이하로 규정
하는 등 단위수량에 대한 규정을 강화하고 있다2). 또한 일본의 경우 국토교통성 및 일본콘크리트 공학협회 이하 여러기관
에서 단위수량 변동에 대한 자체적용 관리지침(±10～20kg/m3)을 규정하여 콘크리트 품질을 관리하고 있다. 그러나 이러
한 규정들은 콘크리트의 성능을 고려하지 않은 상태에서 제조오차와 측정오차를 확률적으로 고려한 불확도 개념에서 그
기준값을 정하고 있는 실정이다.1),13) 한편, 지금까지 건설생산현장에서 타설되는 레미콘의 품질은 굳지 않은 콘크리트의
슬럼프, 공기량 및 염화물 이온량을 평가한 후, 시방서에 규정된 강도관리 재령에서 압축강도를 측정함으로서 품질관리가
이루어졌으나, 이와 같은 평가항목은 굳지 않은 콘크리트의 시공성과 개략적인 내구성의 예측만이 가능할 뿐이며, 특히
콘크리트 내의 수량 증가로 인한 수축 및 균열의 성능은 파악할 수 없다는 문제점이 있다.
이에 본 연구에서는 일반적으로 건설생산현장에서 사용되는 일반강도 콘크리트 배합에 대하여 그림 1과 같이 배합수
량이 변동함에 따라 발생하는 콘크리트의 특성 평가를 실시한 후, 이를 정량적으로 나타내어 향후 콘크리트 품질관리를
구분
fck
fcr 2)
(MPa) (MPa)
기준
W/C
(%)
W175+0
보정
W/C
(%)
W
(㎏/㎥)
50
W175+20
+0
56
24
29
50
C
(㎏/㎥)
+ 20
175
350
W175+40
61
+ 40
W175+60
67
+ 60
그림 1. 배합수량의 증가에 따른
표 1. 시험계획
성능저하 현상의 모식도
* fck : 설계기준강도, fcr : 배합강도 [= fck+T+1.73σ]
위한 기초적인 데이터를 제시하고자 한다.
2. 실험계획 및 방법
2.1 실험계획
표 1은 배합수량 변동에 따른 일반강도 콘크리트의 특성을 평가하기 위한 본 연구의 실험계획이다. 물시멘트비 50%,
단위수량 175kg/m3에 배합수를 각각 20, 40 및 60kg/m3 씩 증가시킨 배합수량을 설정하고 시멘트 및 골재의 혼입량은
일정하게 하여 실험을 실시하였다. 또한 표 2는 본 연구의 콘크리트 배합 및 배합수량에 따른 콘크리트의 성능을 평가하
기 위한 측정항목을 나타낸 것이다. 배합표에 있어 W175+0의 배합에 재료량에 변동 없이 배합수만을 증가시켜 나타낸 것
(기준)과 그 배합을 1m3 기준으로 환산하여 계산된 배합(보정)으로 구분하여 나타내었다. 측정항목으로서 굳지 않은 성상
은 슬럼프, 공기량 및 단위용적질량, 경화성상은 압축강도 및 탄성계수, 수축 및 균열성상은 자유건조수축, 구속건조수축
및 판상 - 링형 구속건조수축, 내구성상으로는 촉진중성화를 설정하였다.
선일기술정보지
- 제18호 -
New Research Paper
표 2. 콘크리트의 배합표
W/C
(%)
구분
기준1) 보정2)
용적배합(ℓ/㎥)
측정항목
목표
목표
S/A
W
C
G
S
슬럼프 공기량
굳지 않은
경화
(%)
(mm)
(%)
기준 보정 기준 보정 기준 보정 기준 보정 콘크리트성상 콘크리트성상
내구성상
·압축강도
W 175 +0
50
175 175
350
922
816
(MPa)
·탄성계수
(GPa)
W 175 +20
55.7
50
W 175 +40
61.4
195 191
180
4.5
±
±
25
1.5
0.48
343
350
215 207
904
922
336
806
816
886
790
·슬럼프(mm) ·수축및균열
·공기량(%)
1) 자유 건조
·단위용적중
수축(×10-6)
량(㎏/㎥)
2) 구속 건조
수축(×10-6)
·촉진중성화
1) 침투깊이
(mm)
2) 속도계수
(mm/day0.5)
3) 판상-링형
W 175 +60
67.1
235 222
330
869
775
구속 건조
수축 (×10-6)
2.2 사용재료
표 3는 본 연구에서 사용된 재료의 종류 및 기초물성을
나타낸 것으로, 시멘트는 밀도 3.15g/cm3의 1종 보통포틀
종류
시멘트
· 보통 포틀랜드 시멘트
(비중:3.15㎏/㎤, 분말도:3,770㎠/g)
잔골재
· 인천산 제염사
(비중:3.15㎏/㎤, 조립율:2.9, 흡수율:1.01%)
굵은골재
· 퇴촌산 부순 자갈
· 최대치수:25mm
(비중:2.65㎏/㎤, 조립율:6.02, 흡수율:0.82%)
랜드 시멘트를 사용하였고, 잔골재는 밀도 2.56g/cm3의
제염사를, 굵은 골재는 밀도 2.65g/cm3의 부순 자갈을
사용하였다. 또한 목표 슬럼프를 만족시키기 위해 사용된
혼화제로 나프탈렌계 감수제를 사용하였고, 목표 공기량
을 확보하기 위해 AE제를 사용하였다.
2.3 시험방법
콘크리트의 비빔은 잔골재와 시멘트를 투입하여 30초
사용재료의 기초물성
혼화제
· 나프탈렌계 감수제
· AE제
표 3. 사용재료의 종류 및 기초물성
간 건비빔을 실시한 후 물을 투입하여 60초간 비빔을 실시하고, 굵은 골재를 넣어 비빔을 실시하면서 감수제로 유동성을
확보하여 이후 60초간 비빔을 실시하였다. 경화성상에 있어 압축강도 및 탄성계수는 각각 KS F 2405 『콘크리트의 압축
강도 시험방법』3) 및 KS F 2438 『콘크리트 원주 시험체의 정탄성 계수 및 포아송비 시험방법』4)에 준하여 실시하였다.
또한 자유 건조 수축은 KS F 2424 『모르타르 및 콘크리트의 길이 변화 시험 방법』5)을 참고하여 그림 2(a)와 같이
100×100×400mm 시험체 내부에 길이변화 센서인 매입형
스트레인 게이지를 매입하고 데이터 로거를 활용하여 측정
하였다.
또한 구속건조수축시험은 KS F 2595 『콘크리트의 건조
수축 균열 시험방법』6)에 준하여 실험을 실시하였다.
그림 2(b)와 같이 시험체 양면 강판에 부착형 스트레인
게이지를 부착하여 건조수축변형을 측정하였으며, 양 끝
단에 위치한 봉의 구속에 의해 시험체 중앙에 균열을 유
도하여 균열발생시기를 비교 ․ 평가하였다.
그림 2. 자유건조수축 및 구속건조수축의 평가시험 모식
도
선일기술정보지
- 제18호 -
New Research Paper
그림 3. 판상-링형 구속수축균열 시험용 몰드
그림 4. 균열 면적 및 포인트 측정 방법
판상-링형 몰드를 활용한 콘크리트의 수축균열특성평가에 관한 시험방법은 선행연구7), 8), 9)에서 제시된 방법을 이
용하여 실험을 실시한 것이다. 그림 3과 같은 몰드를 제작한 후, 수축 및 응력을 측정하고, 그림 4와 같이 내․외부 링 사이
의 콘크리트 표면에 일정한 간격으로 4구역의 그리드라인을 정하여 이와 균열이 접하는 부분을 균열 포인트로 산정하여
측정하였다. 또한 콘크리트의 중성화 깊이는 KS F 2584『콘크리트의 촉진 탄산화 시험 방법』10)을 참고하여 28일 양생
이 종료된 시험체를 항온항습실에서 4주간 건조시킨 후, 온도 20℃, 습도 60%, CO2 5% 조건의 중성화 촉진시험기에 투
입하여 촉진 재령 7일, 28일, 56일 및 91일을 측정하였다.
3. 시험 결과 및 고찰
3.1 굳지 않은 콘크리트 성상
그림 5는 배합수량 변동에 따른 나프탈렌계 감수제의 첨가율 및 슬럼프를
나타낸 것으로 목표슬럼프 180±25mm의 범위를 모든 시험체에서 만족하는
가운데 배합수량이 증가함에 따라 감수제의 첨가율이 감소하는 경향을 나타
내었고, 특히 배합수량이 40kg/m3이상 증가되는 경우에는 감수제를 첨가하
지 않아도 목표슬럼프를 만족하였다.
그림 6은 배합수량 변동에 따른 콘크리트의 공기량 및 단위용적질량을 나
타내는 것으로, 배합수량이 증가함에 따라 공기량과 단위용적질량이 감소하
는 경향을 나타내었다. 특히 첨가되는 물의 양이 증가함에 따라 공기량이 감
그림 5. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의
슬럼프 및 감수제 첨가율
소되는 것은 유동성의 증가와 함께 점성의 저하로 공극이 소실됨에 따라 나타
나는 현상으로 판단되며, 이는 배합수량의 증가가 동결융해에 의한 내동해성
저하문제에 영향을 미칠 것으로 사료된다.
3.2 경화 콘크리트 성상
그림 7은 양생온도 20℃에서의 배합수량 변동에 따른 재령 3, 7, 14, 28일
의 압축강도 성상을 나타낸 것이다. 재령 28일에 있어 W175+0, W175+20,
W175+40 및 W175+60 각각 37.8, 31.0, 22.6 및 20.1 MPa로 나타났으며,
본 배합이 실제 현장에서 설계기준강도 24MPa 및 배합강도 29MPa로 설계
되었다는 점을 고려할 때 물이 배합상의 배합수량보다 40kg/m3이상 첨가될
경우 모든 기준강도를 만족하지 못하였다.
그림 6. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의
공기량 및 단위용적중량
선일기술정보지
- 제18호 -
New Research Paper
그림 7. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의
그림 8. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의
그림 9. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의
압축강도 발현성상 (양생온도 20℃)
압축강도 발현율 (양생온도 20℃)
압축강도 발현성상 (양생온도 5℃)
그림 10. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의
그림 11. 배합수량 변동 및 양생온도에 따른
그림 12. 재령 180일 까지의 자유 건조
압축강도 발현율 (양생온도 5℃)
콘크리트의 탄성계수
수축량 결과
또한 그림 8은 양생온도 20℃의 각 재령별 압축강도 발현율 범위를 나타낸 것이다. W175+0을 100%로 기준하였을 때,
각 시험체의 압축강도 발현율은 재령에 관계없이 유사한 경향을 나타내었다. 한편, 배합수량이 40kg/m3 이상 증가된 경
우 발현율이 60%이하로 급격하게 저하되었으며, 이러한 실제 측정값과 발현율을 고려할 때 콘크리트 품질관리를 위해 배
합수량의 오차범위는 약 +20kg/m3으로 관리되어야 한다고 판단된다.
그림 9는 양생온도 5℃에서의 배합수량 변동에 따른 재령별 압축강도 성상을
나타낸 것으로, 표준양생에 비해 약 15% 강도가 저하되는 경향을 나타내었다.
또한 재령 28일에 있어서 배합수량이 20㎏/㎥ 증가되는 경우 설계 기준강도
24MPa는 만족하였으나, 배합강도 29MPa는 만족하지 못하여 현장에 있어 양생
온도 관리가 매우 중요 할 것으로 판단된다.
또한 그림 10은 양생온도 5℃에서의 압축강도 발현율을 나타낸 표준양생과
유사한 경향을 나타내었다. 이는 보통강도 콘크리트에 있어 양생온도가 압축강
도 저하에 영향을 미치지만 Plain 대비 발현율에 있어서는 그 영향을 적다고 할
수 있다.
압축강도의 발현율을 통해 초기재령(3일～7일)에 압축강도의 성상을 예측한다면,
표준양생 20℃에 있어서는 Plain 대비 80%이상, 양생온도 5℃에서는 90% 이상의
발현율을 나타내어야 기준강도와 비교하여 안정적이라고 판단된다.
그림 11은 배합수량 변동 및 양생온도에 따른 재령 28일 탄성계수를 나타낸 것
으로, 배합수량이 증가됨에 따라 탄성계수가 감소하는 경향을 나타내었다. 특히
5℃양생에 있어, 40kg/m3이상 가수되는 경우 그 값이 급격하게 저하하는 것을
확인할 수 있었으며, 이는 압축강도 뿐 아니라 탄성계수를 위해서라도 현장에서의 그림 13. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의
구속건조수축량 및 응력값
선일기술정보지
- 제18호 -
New Research Paper
양생온도 관리가 매우 중요함을 나타낸다.
3.3 수축 및 균열성상에 관한 검토
그림 12는 100×100×400mm의 시험체를 온도 20±3℃, 습도 60±5%의
양생조건에서 측정한 배합수량 변동에 따른 자유건조수축량을 나타낸 것으
로, 재령 180일에 있어 배합수량이 각각 0, 20, 40 및 60kg/m3 증가함에 따
라 -633×10-6, -733×10-6, -760×10-6 및 -814×10-6로 나타나 수축
량이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 W175+0 대비 W175+20, W175+40,
W175+60의 재령 180일 자유건조수축 증가율은 15.8, 17.3, 23.7%로 나타
났다.
그림 13은 콘크리트 구속건조수축량 및 구속수축응력을 나타낸 것으로,
대부분의 시험체가 -100×10-6에서 균열이 발생하였다. 균열 발생시점은
배합수량이 각각 0, 20, 40 및 60kg/m3 증가함에 따라 23일, 19일, 12일 및
9일로 점점 빠르게 균열이 발생하였으며, 특히 40kg/m3이상 증가된 경우
균열발생일이 상대적으로 빨라졌다.
또한 그림 14는 배합수량 변동에 따른 28일까지의 판상-링형 구속건조
수축량 및 수축응력을 나타낸 것으로, 재령 28일의 수축변형에 있어
W175+0, W175+20, W175+40 및 W175+60 각각 -139×10-6, -152×10-6,
-182×10-6 및 -219×10-6로 수축량이 증가하는 경향이 나타났다.
W175+0 대비 수축증가율은 W175+20, W175+40 및 W175+60 각각 9, 28,
57%로 40㎏/㎥ 이상 수량이 증가 되었을 때 그 비율이 급격하게 증가하였다.
또한 재령 28일의 수축응력값은 각각 1.59, 1.73, 2.07 및 2.50 MPa로 나타
났다.
그림 15는 판상-링형 구속건조수축량과 아령형 구속수축균열발생일과의
관계를 나타낸 것이다. 배합수량이 증가할수록 수축량은 증가하며 이로 인한
그림 14. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의
균열의 발생시점도 급격하게 빨라지는 것을 확인하여 상관관계가 깊은 것으
판상링형구속건조수축량 및 응력값
로 판단된다.
표 4는 배합수량 변동에 따른 판상-링형 부재의 표면균열성상을 나타낸
것으로 균열면적은 각각 62.57, 94.10, 125.17 및 228.19mm2로서 배합수량
이 증가함에 따라 균열이 증가하며, W175+0에 대비 균열증가율은 W175+20,
W175+40 및 W175+60 각각 50, 100, 260%의 값을 나타냈다. 또한 균열 포
인트는 15, 21, 34 및 54 POINT로 균열 면적과 균열 포인트를 고려하여도
40kg/m3이상 수량이 증가하는 경우 급격하게 콘크리트의 성능이 저하됨을
확인할 수 있었다.
3.4 내구성상에 관한 검토
표 5 및 그림 16은 촉진 중성화실험에 의한 중성화 침투 깊이 및 중성화
속도계수와 중성화 성상을 나타낸 것으로 수량이 증가함에 따라 중성화 침투
깊이 및 속도계 수가 증가하였다.
특히 40kg/m3이상 배합수량이 증가되었을 경우 속도계 수가 급격하게
증가하였고, W175+0대비 중성화 속도계수의 증가율은 W175+20, W175+40,
W175+60 각각 45, 225, 322%로 나타났다.
그림 15. 판상링형 구속건조수축량 및
아령형 구속수축균열발생일과의 상관관계
선일기술정보지
- 제18호 -
New Research Paper
구 분
W75 + 0
W75 + 20
W75 + 40
W75 + 60
균열면적량
62.57 ㎟
94.10 ㎟
125.17 ㎟
228.19 ㎟
균열POINT
15 POINT
21 POINT
34 POINT
54 POINT
관상 – 링형
균열성상
표 4. 판상링형 구속건조수축의 균열성상
구 분
1주
2주
3주
4주
1.68 ㎜
2.86 ㎜
3.32 ㎜
5.12 ㎜
중성화 침투 성상
W175 + 0
침투 깊이
0.50 ㎜/day0.5
속도 계수
중성화 침투 성상
W175 + 20
침투 깊이
2.90 ㎜
속도 계수
3.85 ㎜
0.75
4.54 ㎜
8.25 ㎜
㎜/day0.5
중성화 침투 성상
W175 + 40
침투 깊이
6.83 ㎜
8.25 ㎜
11.21 ㎜
16.11 ㎜
1.68 ㎜/day0.5
속도 계수
중성화 침투 성상
W175 + 60
침투 깊이
속도 계수
9.05 ㎜
11.34 ㎜
21.32 ㎜
2.55 ㎜/day0.5
표 5. 배합수량 변동에 따른 콘크리트 중성화 침투깊이 성상
25.65 ㎜
선일기술정보지
- 제18호 -
New Research Paper
배합수 변동량(㎏/㎥)
0
20
40
60
W/C (%)
50.0
55.7
61.4
67.1
Plain 대비
단위용적중량 감소율(%)
0
2.7
4.8
6.2
Plain 대비 재령 28일
압축 강도 저하율(%)
0
18
40
47
Plain 대비 재령 180일 예측
자유건조수축 증가율(%)
0
16
20
28
Plain 대비 재령 28일
판상-링형 수축량 증가율(%)
0
9
28
57
Plain 대비 구속건조수축
균열 발생일 차(일)
0
3.2
10.8
13.5
Plain 대비 판상링 형
균열면적 증가율(%)
0
50
100
265
Plain 대비 중성화속도계수
증가율(㎜/day0.5)
0
45
225
322
성능평가항목
물리적
특성
강도
평가
수축
평가
균열
평가
내구성
평가
표 6. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의 성능평가
3.5 배합수량 변동에 따른 콘크리트의 성능지표
굳지 않은 콘크리트의 성상, 압축강도성상, 수축 및 균열성상, 내구성상을 통해 나타난 콘크리트의 성능 결과를 Plain
을 기준으로 표 6에 나타내었다. 모든 성능에 있어서 배합수량보다 20kg/m3를 초과하여 수량이 증가되었을 경우, 콘크리
트의 성능이 급격하게 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 그림 17은 Plain을 100%인 기준 성능으로 설정하였을 때 나
타나는 성능백분율로서, W175+20, W175+40, W175+60 각각 수량이 증가됨에 따라 80%, 50%, 36%로 저하되었다. 특
히 내구성의 경우, 강도, 수축 및 균열에 비해 그 저하가 큰 것으로 나타났다.
그림 16. 배합수량 변동 및 시간에 따른 콘크리트의
그림 17. 배합수량 변동에 따른 콘크리트의
촉진 중성화 깊이
성능저하의 경향
선일기술정보지
- 제18호 -
New Research Paper
4. 결 론
배합수량 변동에 따른 콘크리트의 특성을 실증적으로 비교․분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
(1) 굳지 않은 성상에 있어 배합수량이 40kg/㎥ 이상 증가하는 경우 감수제의 첨가에 관계없이 목표 슬럼프를 만족하
였으며, 배합수량이 증가함에 따라 공기량과 단위용적질량이 감소하는 경향을 나타내었다.
(2) 압축강도 실험결과 양생온도에 관계없이 40kg/㎥ 이상 가수한 경우 설계기준강도를 만족하지 못하였으며, 발현율
에 있어 배합수량이 20kg/㎥ 증가한 경우는 80～82%, 40kg/㎥ 증가한 경우는 55～60%, 60kg/㎥ 증가한 경우는
46～53%까지 압축강도가 저하되는 것으로 나타나 20kg/㎥를 초과하여 배합수량이 증가되었을 경우에는 급격한
성능저하가 발생하는 것으로 나타났다.
(3) 수축변형을 평가한 결과 배합수량이 40kg/㎥이상 증가하는 경우 수축 및 변형의 발생증가율이 급격하게 증가하는
경향을 나타내었으며, 균열의 평가에 있어서도 40kg/㎥이상 증가하는 경우가 Plain에 비교하여 2배 이상의 균열면
적을 나타내는 등 급격한 성능저하를 나타내었다.
(4) 중성화를 평가한 결과, 배합수량이 40kg/㎥ 이상 증가하는 경우 속도계수가 급격하게 증가하며 Plain에 비해 2배
이상의 증가율을 나타내었다.
(5) 강도, 수축, 균열 및 중성화의 성능평가 결과, 일반 강도 범위 내에서 배합수량보다 20kg/㎥를 초과하여 수량이
증가되었을 경우 콘크리트의 성능이 Plain 대비 80%이하의 값으로 저하가 크기 때문에 설계된 콘크리트의 성능을
적정수준 이상 유지하기 위해서는 배합 설계된 배합수량에 대한 품질관리에 유의할 필요가 있다고 사료된다.
선일기술정보지
- 제18호 -
Technical Tips
● 레미콘 용적부족의 원인과 대응
일반적으로 구입자의 주문량을 기준으로 레미콘 회사는 배합을 계산해서 계량, 혼합을 실시하여 레미콘 트럭에 싣고
현장까지 운반하여 배출한다. 그런데, 현장에 도착한 콘크리트는 주문량과 종종 차이가 발생하는 경우가 있는데 이러한
현상이 발생하는 이유와 주의점에 대해 알아보고자 한다.
1. 믹서나 애지테이터 드럼에 부착하는 몰탈
계량된 재료는 배치플랜트의 믹서 내에 투입되어 개개의 재료가 완전하게 배출되기 때문에 배합계산이 올바르면 제
조된 콘크리트 량은 계산 대로라고 생각해도 좋다. 그러나, 믹서 내에서 혼합된 콘크리트는 몰탈 분이 믹서 드럼에 부착
되어 모두 배출되는 것은 아니다. 이것은 실제 혼합을 해본 적이 있는 사람은 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
연속적으로 콘크리트를 제조하는 경우는 드럼에 부착된 콘크리트(정확하게 몰탈)는 다음 배치의 콘크리트의 제조 시
에도 부착하기 때문에 동일한 배합의 콘크리트이면 거의 동일 량의 몰탈이 드럼에 부착된다고 보여진다. 그 때문에 다음
에 제조한 콘크리트의 양은 거의 계획대로 된다.
예를 들면, 레미콘 공장에서는 최초의 1배치는 제조 전에 드럼에 몰탈을 부착시키기 위해서 「버림 반죽」이라고 하
는 콘크리트를 제조한다. 실제 시공에서는 펌프 압송 전에 몰탈을 주문하여 펌프 배관 내나 펌프 차의 애지테이터에 부착
시킨다. 이것을 버림 반죽으로 바꾸는 것이 많이 있다.
반면에, 배합이 다르면 콘크리트의 부착상태가 달라 드럼에 부착하는 몰탈의 양이 다르고, 계획된 콘크리트와는 양
도 질도 다르게 되지만, 이것은 오차 범위라고 생각해도 좋은 것 같다.
2. 시공 현장에서의 콘크리트 양의 부족
시공현장에서 매회 세정되는 레미콘 트럭의 드럼에 부착하는 콘크리트는 무시할 수 있는 것일까? 드럼에 부착하고
남는 양은 콘크리트의 종류에 따라 100ℓ 이상에 이르는 경우도 있어, 이것이 반복될 경우 시공현장에서의 콘크리트 부
족 량은 무시할 수 없게 된다.
주문한 양과 레미콘 트럭으로부터 배출되는 양의 차이를 보충하기 위해서 1㎥의 주문에 1.015㎥정도의 계량으로 대
응하는 레미콘 공장도 많다. 구입자는 배출 시 콘크리트의 양을 기준으로 생각하고 있으므로, 제조 자는 이러한 부족분의
발생 요인을 예상하여 용적 보증을 실시할 필요가 있다.
3. 주문은 제조량인가? 배출량인가?
이러한 양의 차이는 고강도 콘크리트나 고유동 콘크리트와 같은 점성이 높은 콘크리트에서 발생하므로 최근까지는
별로 문제삼지 않아도 좋았지만, 향후에는 주문하는 것이 제조시의 양인지, 배출량에 대하여 보증 되었는지를 계약 시에
확인해야 한다. 또한, 점성이 높은 콘크리트에서는 레미콘 트럭의 드럼에 부착된 콘크리트를 가지고 돌아오지만, 이것을
세정한 다음 콘크리트를 싣는지, 남긴 채로 싣는지에 대한 새로운 문제도 발생한다.
드럼을 매회 세정하면 드럼 내에 남은 세정수의 배출을 확실하게 관리할 필요가 있고, 드럼 내에 부착한 몰탈을 그대
로 이용하면 다음 콘크리트에 다른 영향을 미치는 것이 염려된다.
제조·운반·타설과 콘크리트를 이동시킬 때마다 양의 변화가 생긴다. 누출, 부착, 거푸집의 변형, 콘크리트 중의 공기
량의 변화도 한 요인이다.(표-1 참조) 계획과 실제의 차이를 예상한 시공 계획이나 발주 및 제조가 바람직하다.
선일기술정보지
- 제18호 -
Technical Tips
표-1 콘크리트의 양이 변동하는 요인과 주의점
계량 오류
제
조
·
운
반
시
믹서에 부착
애지테이터의 드럼에
부착
타설 시의 손실
시
공
시
타설 시 수반하는
기포의 변화
거푸집의 정밀도나 강성
철근 등 매설물의 양
마감위치의 오차
• 골재 표면 수를 많이 예측하면 양은 증가하지만, 콘크리트의
물-시멘트 비는 커진다.
• 골재의 표면 수를 적게 예측하면 양은 감소한다.
• 드럼이나 날개에의 부착은 양을 변화시키지만, 동종의 콘크리트를
연속 제조하는 경우는 문제가 없다.
• 최소의 배치는 버림 반죽이 필요하다.
• 점성이 높은 콘크리트 등으로 배합을 변경하면, 부착 량은
변화한다.
• 고강도 콘크리트나 고유동 콘크리트의 경우는 드럼에 부착하는
콘크리트의 양은 적다.
• 드럼 내에 잔여수로 인해 콘크리트의 양은 늘어나고, 품질은
저하한다.
• 관리 / 검사용의 콘크리트량, 펌프내의 잔량, 펌프 폐색시의 폐기
콘크리트 등 손실을 예상한다.
• 콘크리트 중의 기포는 자연감소, 기포의 누락도 고려한다.
기포의 영향은 크다.
• 거푸집으로부터 누출, 거푸집의 변형은 콘크리트 양을 변화 시킨다
타설 중에 점검이 필요
• 강재 등의 매설물의 용적 만큼 콘크리트 양은 적어서 좋지만,
통상 이것은 포함하지 않는다.
• 넓은 면적의 경우, 용적에 대한 영향은 크다.
선일기술정보지
- 제18호 -
Special Page
● 녹색성장 시대에서 콘크리트 기술.
1. 콘크리트와 환경
오늘날 지구촌의 공통된 화두는 ‘저탄소 녹색성장’이다. 최근 우리 정부는 자원위기와 기후변화 위기를 극복하기 위해
미래 지향적 저탄소 녹색성장을 새로운 국가비전으로 제시하였다. 녹색성장은 녹색기술과 청정에너지로 신 성장동력과
일자리를 창출하는 신 국가발전 패러다임이라고 할 수 있다. 이러한 국가전략에 대응하여 콘크리트 산업에서도 저탄소
친환경 녹색성장에 맞는 각종 콘크리트 기술 개발이 기대된다.
콘크리트는 구조물 건설에 있어서 가장 많이 사용된 대표적 건설재료이며, 매년 1인당 1톤 이상의 콘크리트를 소비하
고 있고, 전 세계적으로 약 60억 톤 이상을 소비하고 있다. 최근 경제, 사회 및 문화 전반에 걸친 급속한 발전으로 도로,
철도, 공항, 항만, 댐, 발전소 등 사회기반시설의 건설과 주택, 고층빌딩 등 민간건설 부문에서 동시에 급격한 콘크리트의
수요를 요구하고 있다. 건설 산업은 전체 산업에서 CO2 배출량의 약 40%를 차지하는 것으로 추정되고 있다.
콘크리트 재료는 현존하는 건설재료 중 가장 경제적인 재료이므로 공공 및 민간건설 부문에서 활용도가 매우 높아 대
부분의 구조물 및 시설물이 콘크리트로 이루어지는 것이 현실이다. 따라서 아직까지 정확한 통계자료가 밝혀지지 않았지
만 건설 산업에서 콘크리트가 차지하는 비중을 고려할 때 상당한 양의 CO2를 배출할 것으로 예상된다. 재료가 가지는 장
점과 경제성 때문에 건설산업에서 중요한 역할을 해왔음에도 불구하고 사용량이 막대하고 그로 인해 CO2 발생량이 많을
것이라는 이유로 최근에는 환경적 측면에서 부정적으로 인식되는 면이 있는 것도 사실이다.
2. 녹색성장과 건설기술
현재 정부에서는 녹색성장 국가전략(2009 ∼ 2030)을 마련 중이며, 국가전략의 추진을 위한 5년 단위의 ‘녹색성장 5
개년 계획’을 수립 발표하였다. 이를 통하여 국가적인 녹색성장의 주요목표
를 선진국 대비 녹색기술수준 50 ∼ 70%(2007) → 80%(2012) →100%
(2030)로 설정하였다. 이와 함께 2020년도까지 국내 온실가스 배출량을
2012년도를 정점으로 20 ∼ 30%까지 감축시키는 계획을 제시하기도
하였다. 정부는 녹색기술을 지원하기 위해 전문가 그룹 및 녹색기술전문
위원회를 통해 75개 후보기술 중에서 전략적 중요도, 기술역량, 투자우선
순위 가중치 등을 고려한 27대 중점육성 녹색을 선정, 연구․기술개발에서
상용화까지의 전주기를 체계적으로 추진하기 위한 범정부 차원의 실행전략
을 수립하기에 이르렀다. 27대 중점육성 녹색기술 중에서는 생태공간 조성
및 도시재생 기술, 친환경 저에너지 건축기술, 폐기물 저감․재활용․에너지
화 기술 등 건설산업 및 콘크리트 산업에 밀접한 관계가 있는 기술이 포함
되어 있다.
Figure 1. Directions for green growth in
the construction sector
건설기술 분야의 저탄소 녹색성장을 위하여 관련 제도의 개선과 건설현장환경의 개선, 저탄소 녹색성장을 위한 인프
라 구축과 건설분야 기술개발 체계의 개편 등의 노력이 필요하다고 할 수 있다<Figure 1>.
3. 녹색성장과 콘크리트 기술
콘크리트의 근간이 되는 시멘트는 원료로 석회석을 사용함으로써 자연환경 훼손뿐만 아니라 클링커 제조시 고온(약
1,500℃) 소성 및 분쇄하는 과정에서 시멘트 1톤을 생산하는데 0.7 ∼ 1.0톤의 CO2 가스를 배출하여 전 세계 온실가스
배출량의 7 ∼ 8%를 차지할 정도로 심각한 실정이다. 우리나라의 시멘트 생산량은 연간 약 6,300만 톤으로 약 5,670만
톤의 이산화탄소를 배출하여 철강산업에 이어 두 번째로 많이 배출하고 있다.
콘크리트 업계에서는 CO2를 저감시키기 위해 오랜 전부터 플라이 애쉬, 고로슬래그 등 시멘트 일부를 대체하여 혼화
재로 사용해왔고, 최근 기술발전으로 혼화재 혼입률을 50% 이상 사용하는 사례가 증가하고 있다. 한편으로는 국내외적
선일기술정보지
- 제18호 -
Special Page
으로 시멘트를 전혀 사용하지 않은 시멘트 제로 콘크리트인
지오폴리머 콘크리트(geopolymer concrete) 또는 알칼리
활성 콘크리트(alkali-activated concrete)를 개발하여 친환
경적인 건설재료로 활용하려는 시도가 있다. 시멘트 제로
콘크리트는 일반 콘크리트의 사용량을 5% 정도 대체한다고
가정하면 CO2 배출량을 국내에서만 연간 280만 톤 정도를
저감 할 수 있기 때문에 지구온난화의 주범인 온실가스 저감
에 크게 기여할 수 있을 것이다.
콘크리트가 환경오염을 유발한다는 인식을 불식시키기
위해 수질 및 대기 오염을 정화할 수 있는 친환경 콘크리트의
개발에 대한 관심이 고조되고 있으며, 다공질 콘크리트에 활
성탄, 광촉매 기술 등을 활용하여 포름알데히드 등의 실내 공
Figure 2. Principle and application of NOx
absorbing concrete
기정화 뿐만 아니라 자동차․공장 등에서 배출되는 질소산화물(NOx)과 같은 배기가스를 흡수․분해하는 콘크리트가 개발
되어 일본 등에서는 실제 활용되고 있다<Figure 2>.
콘크리트 전문가라면 누구나 콘크리트가 CO2를 흡수하여 탄산화에 의해 철근부식의 원인이 된다는 것은 알고 있다.
탄산화 진행 속도는 콘크리트의 배합 및 환경조건에 따라 다르겠지만, 대기조건에서 50년 동안 30 mm 정도가 진행되는
것으로 알려져 있다. 최근 CO2를 흡착․고정화시키는 특수 혼화재를 활용하여 CO2를 흡수하는 콘크리트가 개발되고 있
다. 이러한 콘크리트 기술은 구조물 종류 및 부재에 따라 활용이 제한될 수 있지만 콘크리트 구조물이 CO2를 흡수하더라
도 탄산화가 되지 않거나 철근부식의 염려가 없는 기술이 함께 개발된다면 CO2에 의한 지구 온난화 문제를 콘크리트 산
업에서 상당부분 해결할 수 있을 것이다.
한편 경제발전과 국민의 생활 패턴 변화로 콘크리트에도
다양한 기능이 요구되고 있으며, 특히 차갑고 딱딱한 느낌을
주는 콘크리트보다 따뜻하고 감성적인 느낌을 가질 수 있는
콘크리트, 즉 환경을 배려하는 콘크리트의 요구가 증가하고
있다. 1990년대부터 녹화․수질정화․흡음․투수․경관․칼라
콘크리트 등 환경을 배려하는 콘크리트에 대한 기술개발이
이루어져 점차 활용되는 사례가 증가하고 있다.
최근에는 계절별, 온도변화에 따라 다양한 색상을 표현할
수 있는 콘크리트와 자연광, 인공빛에서 빛 에너지를 흡수하
여 어두운 곳에서 빛으로 방출되는 특성을 가진 야광 콘크리
트(축광․발광 콘크리트)가 일본 등에서 개발되어 건축물의
바닥장식, 보행로, 계단단차, 정원의 조경용 등으로 사용이
되고 있다.
국내에서는 아직까지 이런 콘크리트에 대해
기술개발이 체계적으로 이루어지지 않고 있는 실정으로 이에
대한 기술개발이 조속히 실현되기를 기대한다.
현재 국내에서는 여러 기관에서 녹색성장과 관련된 콘크
리트 기술이 개발되고 있다. 고성능․다기능 콘크리트 연구단
에서 장수명․녹화․반투명 콘크리트 등 다양한 친환경 콘크리
트가 개발되고 있으며, 건설폐기물 재활용 연구단에서 건설
폐기물 재활용을 위한 선별․생산시스템, 제품 및 활용기술,
기준 등을 개발하고 있다. 필자가 소속된 한국건설기술연구원
Figure 3. Examples of environment-friendly
concretes
에서도 초고성능 콘크리트 및 고내구성 콘크리트 등의 장수명 콘크리트 기술을비롯하여 시멘트 제로 콘크리트, 혼화재
다량 사용 HVFAC(high
volume fly ash concrete), HVBSC(high volume blast
선일기술정보지
- 제18호 -
Special Page
다량 사용 HVFAC(high volume fly ash concrete), HVBSC(high volume blast furnace slag concrete)의 성능 향상 연
구, 순환골재 등 녹색 성장과 관련된 콘크리트 기술을 개발하고 있다<Figure 3>.
4. 제 언
녹색기술은 저탄소화와 녹색산업화에 기여하여 환경보호와 경제성장이 선순환되는 녹색성장의 전략적 구심점이 될
것이다. 향후 탄소배출권 거래, 신재생에너지, 친환경 소재 등 녹색시장 규모는 급속히 성장하여 2020년에는 3천조원으
로 전망하고 있으며, 기존산업에 비해 높은 일자리 창출 효과를 나타내므로 ‘고용 없는 성장’에 대한 문제 해결도 기대된
다. 이러한 국내외적인 상황에서 녹색성과 관련한 콘크리트 기술을 개발하는 데 있어서 필자는 다음과 같은 사항을 제언
하고 싶다.
첫째, 연구․학계에서는 현장에서 요구되는 성능․수준을 정확히 파악하여 생태와 환경이 배려된 콘크리트 분야에 대해
서 집중적으로 기술 개발이 필요하다. 향후 개발이 필요한 기술로는 이산화탄소(CO2), 질소산화물(NOx) 등 유해물질을
흡수․분해가 가능한 콘크리트, 유해 전자파 흡수 콘크리트, 건설폐기물의 완전 리싸이클 콘크리트 기술, 무단열 콘크리
트 기술 등이 있다.
둘째, 산업계에서는 녹색성장과 관련된 콘크리트 기술을 현장에 적극적으로 도입할 필요가 있다. 최근 4대강 살리기
사업, 그린 홈 사업 등 녹색성장과 관련된 건설 사업이 진행되고 있는데, 이런 사업에 친환경 콘크리트를 포함한 건설자
재․공법을 활용할 필요가 있다. 정부에서는 녹색성장과 관련된 기술을 적극적으로 도입하는 기업에 대해서 인센티브를
주는 방법 등을 강구할 필요가 있다.
셋째, 정부에서는 저탄소 녹생성장에 관련된 콘크리트 분야에 R&D의 투자 확대와 제도적 개선이 필요하다. 현재 녹색
기술 수준은 선진국 대비 50 ∼ 70%로 낮은 실정으로 녹색기술을 획기적으로 발전시키기 위해서는 탄소발생 저감 등 녹
색성장에 기여도가 큰 위주로 기술 분야를 선정하여 집중적인 투자가 필요하다. 또한 현재의 시방서 및 설계기준은 구조
적 안전성, 사용성 및 내구성에 비중을 두고 있으나, 환경 영향에 대한 개념이 구조물 설계에 포함될 수 있도록 제도적인
개선이 필요하다.
녹색성장은 일시적인 유행이 아니라 시대적인 조류이며, 인류와 지구를 위한 사명이기 때문에 인류가 존재하는 한 지
속적으로 추구해 나아갈 방향이다. 녹색성장이란 국가의 지속 가능한 발전은 물론 세계 각국과의 경쟁에서 우위에 있기
위한 방편이 될 것이며, 다음 세대에게 건강한 상태로 국토를 넘겨주어야 할 우리 세대의 책임 있는 실천이어야 한다.
출처 ; 콘크리트학회지 제21권 5호
선일기술정보지
- 제18호 -
Change & Innovation
● 말썽쟁이 직원 9개의 돋보기로 보라
아침부터 바쁜 일정에 시달리며 오후에 있을 회의 자료를 준비하는 김 대리”아, 갑자기 떨어진 일 때문에 회의 자료가 완
벽하지 못한데 어쩌지? 다들 바쁜데 도와줄 사람도 없고!” 옆자리에서 이런 김 대리를 지켜보던 박 대리가 선뜻 나선다.
“ 내가 회의 자료 준비 도와줄게. 이따 술이나 한잔 사라”
그런데 막상 박 대리가 작업해서 건네 준 서류를 보니, 엉성하기 짝이 없다. ‘뭐야 이건, 차라리 내가 하는 게 나을 뻔 했
잖아.’ 김대리는 화가 나서 참을 수가 없다. 박 대리는 고마워하는 기색도 없이 표정이 굳은 김 대리에게 오히려 섭섭하기
만 하다. 이 두 사람, 도대체 뭐가 문제인 걸까?
진정한 내 모습을 알아가는 에니어그램
1번 유형인 김 대리는 완벽함을 추구하는 개혁가로 상대방의 일 처리가 엉성하면 스트레스를 받는다. 그는 박 대리가
만들어준 회의자료가 맘에 들지 않아 화가 치밀어 오른 상황이다.
반면 2번 유형인 박 대리는 타인에게 도움을 주려는 조력가로 호의를 무시당했다고 느끼면 스트레스를 받는다. 김 대
리를 도왔지만 화가 난 김 대리의 모습에 어쩔 줄 모르고 있다.
지난 기사에서 사람을 크게 장형, 가슴형, 머리형의 3가지 유형으로 구분
하고 각 유형의 특징을 알아보았다. 이번 기사에서는 각 유형을 또다시 각각
3가지씩 세분화하여 9가지 에니어그램 유형에 대해 알아보려 한다. 유형별
질문에 대답해볼 때 “네”라는 답이 나오면 그 유형일 가능성이 높다.
이 질문들은 각 유형의 특성 가운데 습관이 되어 흔히 깨닫지 못하는 부분
을 지적해 준다.
유형별 특징과 장 • 단점을 통해 자신의 모습을 가장 잘 표현한 것은 무엇
인지 알아보자. 또한 남에게 보여지는 모습이 아닌 진정한 자신의 내면을
나타내는 유형도 찾아보자. 유형별 설명을 읽을 때 한 문장이나 단어에 초점
을 맞추기 보다 전체내용을 고려하는 것이 좋다. 또한 현재 자신의 모습이
아닌 젊은 시절이나 어린 시절의 모습을 돌이켜 본다면 자기 유형을 찾는 데
도움이 될 것이다.
에니어그램 9가지 유형 “앗, 나에게 이런 면이?”
▶질문) 나는 내가 무엇을 잘못했는지 끊임없이 비판하며 늘 완벽함을 위해 수정하는가? 타인의 무책임한 행동을 보면
화가 끓어오르는가?
1번 유형(개혁가)의 상징 동물은 우직한 황소로 근면하고, 윤리적이며, 실제적이고 화를 잘 낸다. 이 유형의 가장 큰
관심은 옳고 그름, 정확함과 부정확함이다. 자신의 결함이 드러나는 것을 두려워하며 완벽 추구에 집착을 갖는다. 따라서
명백하지 않은 것은 받아들이지 않으며 도덕적 규범을 중요시 한다. 비판적인 입장을 고수하여 원칙과 법규에 집착하고
완벽하지 못한 것에 화를 내는 성향을 갖는다. 긍정적인 면은 강한 책임감과 솔선수범, 빠른 실천력이다. 남을 의식하지
않고 자신을 위해 올바른 행동을 하는 자기관리와 공사 구분이 철저하다는 장점을 갖는다. 반면 부정적인 면은 과도한 비
판과 지적, 분노로 타인의 의견을 수용하지 않으려는 성향이다. 따라서 1번 유형이 성장하기 위해서는 옳고 그름을 침착
하게 규명하려는 태도와 실수를 용인할 수 있는 포용력, 그리고 자신의 방식만이 옳은 것이 아니라고 인식하는 것이 필요
하다.
선일기술정보지
- 제18호 -
Change & Innovation
▶질문) 나는 항상 다른 사람이 원하는 것은 본능적으로 쉽게 알아차리는가? 하지만
정작 자신은 무엇을 원하는지 정확하게 알지 못하는 것은 아닌가? ‘다른 사람들이 나
를 필요로 할까? 좋아할까?’를 항상 고민하는가?
2번 유형(조력가)의 상징 동물은 사랑스러운 애완견으로 타인을 잘 돕고, 동정적이
며, 친절하고 상냥하다. 그러나 남을 잘 조정하고 자만심이 있다. 이 유형의 가장 큰
관심은 ‘다른 사람들이 나를 필요로 하는가?’ 또는 ‘나를 좋아하는가?’이다. 사랑 받
지 못하는 것을 두려워하며 ‘남에게 도움이 되어야 한다’는 집착을 갖는다. 따라서
타인의 욕구를 파악하여 충족시켜 주는 데 신경을 많이 쓰느라 정작 자기 자신의 욕
구는 도외시 하는 경향이 있다. 사람들을 연결하는 역할과 따뜻한 도움의 손길을 보
내 타인들이 고마워하고 특별하게 여기도록 만드는 장점이 있다. 부정적인 면은 자
만심으로 인해 지나친 간섭을 하거나 타인으로부터 감사를 요구한다. 동료들은 자신
이 조력가의 관심과 도움을 받다가 어느 날 갑자기 비난 받는다고 생각할 수 있다.
이 유형이 스스로 성장하기 위해서는 타인의 인정에 구애 받지 않고 자신의 참된
가치를 찾아야 한다. 상대가 당신을 필요로 한다는 사실을 언급하지 말아라. 상대가 원하는 것에 주목하고 제공하며 항상
겸손해야 한다.
▶질문) 다른 사람이 나를 존경하고 성공한 사람으로 인정하게 하고 싶은가? 성공 하기 위해서는 다른 것은 희생할 수
있는가?
3번 유형(성취가)의 상징 동물은 날쌘 독수리로 효율을 중시하며, 자신감이 충만하다. 또한 설득적이며 종종 거짓 이
미지를 연출하기도 한다. 이 유형의 가장 큰 관심은 타인의 인정과 존경을 얻는 것이다. 실패에 대한 두려움과 성공에 대
한 집착을 갖는다. ‘세상은 승자만을 가치 있게 여긴다’는 생각에 업무, 목표 결과를 중시한다. 계획 없는 일이나 시간낭
비를 싫어한다. 일에 대해 주도적이며 성공을 위해서는 자신의 생활을 희생하는 것에 개의치 않는다. 3번 유형의 긍정적
인 면은 목표지향적이고 자신감에 넘친다는 것이다. 이들은 사람들의 의욕을 고취시켜 긍정적으로 이끌고 결과를 위해
매진한다. 부정적인 면은 타인에게 성공했다는 인위적인 이미지를 심어주려 하는 경향이 다. 목표 달성을 위해 타인의
감정을 전혀 배려하지 않거나 지나친 경쟁 의식이 부각되기도 한다. 3번 유형이 성장하기 위해서는 업무 추진 시 타인의
감정을 배려하고 신의와 솔직함으로 접근하는 것이 필요하다.
▶질문) 나는 어떤 감정에 빠지면 오랫동안 그와 관련된 모든 것들을 되풀이 하며 생각하는가? ‘나는 다른 사람과 다른
특별한 사람이다’라고 생각하나? 나 자신을 제대로 표현할 수 있을지 고민하는가?
4번 유형(예술가)의 상징 동물은 멋쟁이 고양이로 독특하고 우수에 차 있기도 하며, 낭만적이며 유행을 창조한다. 이
유형의 가장 큰 관심은 자신을 잘 표현하는 것이다. 독특한 접근을 요하는 창의적인 일을 선호하며, 정서적인 긴장을 요
하는 직업에 관심이 있다. ‘나는 특별한 사람’이라고 자부하며 감동을 중요시 한다. 자신이 남들처럼 평범할까 두려워하
며 독특해야 한다는 집착을 한다. 4번 유형의 긍정적인 면은 타인과 자신의 감정을 잘 이해하고 일의 진행 과정에서 일어
나는 불협화음을 잘 견딘다. 뛰어난 미적 감각과 표현력으로 최상의 품격을 지향하는 열정과 승부근성이 있다. 부정적인
면은 시기심, 질투, 까다로움으로 감정의 기복이 심하고 자기만의 방식을 고집하는 우월주의를 가진다. 4번 유형이 성장
하기 위해서는 단순한 것에서도 행복을 찾고 일상적인 일과도 받아들여야 한다. 규칙, 절차, 의무를 소중히 여기며, 과거
에 집착하지 않고 현실에 충실한 자세로 보편성과 일관성을 유지해야 한다.
선일기술정보지
- 제18호 -
Change & Innovation
▶질문) 나는 모든 일을 논리적으로 생각하고 감정을 잘 표현하지 않는가? 혼자
하는 것이 편하고 다른 사람에게 도움을 청하는 것이 싫은가? ‘사람들이 내게
요구하는 것에 내 시간과 에너지를 써야 할까’라고 생각하나?
5번 유형(사색가)의 상징동물은 지식이 풍부한 부엉이로 개인적이며, 논리적, 사
색적이며 냉담하다. 이 유형의 최대 관심사는 지식을 얻고 관찰하는 것이며, 자신의
시간, 에너지, 자원에 대한 것이다. 냉철함과 분석능력으로 논리 정연해, 논리적이
지 못한 사항에 시간과 에너지를 낭비하는 것을 싫어한다. 무능해질까 두려워 지식
을 축적하는 것을 좋아하고 원리에 집착한다. 분석적이며 객관적이다. 상상력이 풍
부해 혼자 자신의 생활을 즐기며 어떤 상황에서도 감정을 논리로 극복할 수 있다.
5번 유형의 긍정적인 면은 지적이며 냉철하고 위기에도 침착해 통찰력이 예리하
다. 부정적인 면은 인색하며 지적인 우월성으로 오만한 모습을 보여 이미 존재하는
풍부함을 깨닫지 못한다. 성장을 위해 보완해야 할 사항은 지식에 대한 탐욕, 편협한
시각과 냉소적인 태도를 버리는 것이다. 다른 사람들과 함께 하는 것을 즐겨야 한다.
▶질문) 나는 돌다리를 두드려보고도 건너지 않는 등 지나치게 신중한 경향이 있는가? 항상 잘못될 경우를 대비해 계획
을 짜 놓는가? ‘나는 누구를 믿을까?’, ‘내가 과연 최선의 결정을 내린 걸까?’를 고민하나?
6번 유형(충성가)의 상징 동물은 예민한 사슴으로 안전을 추구하고 신중한 사람이다. 이 유형의 가장 큰 관심사는 ‘내
결정이 최선인가? 누구를 신뢰해야 하는가?’ 이다. 그래서 서열이 분명한 위계적 환경에서 일하기 쉽다. 책임감 있고 사
려 깊으며 위험과 모험에 관심을 집중한다. 쉴 새 없이 무언가 잘못되지 않을까 걱정하고 만약 정말로 잘못된 경우 어떻
게 대비해야 할지 계획을 짜면서 시간을 보낸다. 6번 유형의 긍정적인 면은 안전에 민감하여 날카로운 판단력을 유감없
이 발휘한다는 점이다. 믿을 수 있는 사람에게는 충직하며, 팀을 중요하게 여긴다. 부정적인 면은 두려움을 많이 느껴 사
람들에게 공포감을 조성하고 권위를 과대평가하는 경향이 있는 것이다. 성장을 위해 필요한 사항은 자신과 타인을 신뢰
하는 것을 배워야 한다는 것이다. 용기를 갖고 노력하여 내면적 확신을 개발하고 자신이 따라야 할 기본규칙을 찾아야
한다.
▶질문) 나는 신나는 삶을 즐기고 싶어 강한 자극이나 낯선 것, 사건을 찾아 다니는가? 하고 싶은 것이 너무 많은데 시간
이 늘 부족하다고 느끼는가? 힘들거나 고통스럽지 않을 방법이 있을지 고민하는가?
7번 유형(낙천가)의 상징동물은 재주 많은 원숭이로 즐거움을 추구하고 계획하는 사람이며 미래지향적이고, 모험적이
며, 욕심을 부리는 사람이다. 이 유형의 최대 관심사는 즐기는 것과 고통을 피하는 것이다. 새롭고 재미있는 일을 즐기며
모든 일에 낙관적이며 밝고 명랑하다. 주변에서 즐거움을 찾아내는 능력이 뛰어나며, 호기심이 많고 상상력이 풍부하다.
‘세상은 기회와 선택으로 가득 차 있다’고 생각하며 뚜렷한 보상이 없거나 단순하게 반복되는 일은 질색이다. 7번 유
형의 긍정적인 면은 다재다능하며 일 처리가 빠르고, 긍정적이며, 상상력과 실험정신이 풍부한 것에 있다. 반면 부정적인
면은 즐거움과 관심사 추구에 몰두하여 하던 일을 마무리를 못해 타인의 신뢰를 못 받고, 에너지의 기복이 심한 경향이
있다. 성장하기 위해 필요한 사항은 하고 있는 일을 신중하게 처리하는 것과 업무를 마무리하는 것이다. 실수를 인정하고
반성하며, 가능성 있는 일을 실행하기 위해 노력한다. 또한 상대의 마음을 헤아리도록 하는 것이 좋다.
선일기술정보지
- 제18호 -
Change & Innovation
▶질문) 나는 ‘힘이 있다', '할 수 있다', '힘에 넘친다'라는 자신의 모습에 가장 만족을
느끼는가? 겉으로 드러나는 이미지가 강하지만 내 속마음은 종종 여리고 상처받는
가? 모든 일이 효율적이고 올바른 방법으로 통제되고 있는지가 중요한가?
8번 유형(지도자)의 상징동물은 고독한 호랑이로 강함을 추구하고 도전이 큰 사람
이다. 이 유형의 최대 관심사는 모든 사항을 효과적이고 올바르게 통제하는 것이다.
중요한 일은 거두절미 하고 핵심부터 진행한다. 나약한 사람을 보면 화가 나고 권력
구조를 파악하는 능력과 자신의 강한 힘을 발휘할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 긍정
적인 면은 용기 있고 완고하며 직선적이고 가식이 없다. 부정적인 면은 자기 중심적
이라는 것과 편파적인 정의감 때문에 다른 사람들을 통제한다는 것이다. 8번 유형
이 성장하기 위해 보완해야 할 부분은 권력을 적절하게 사용하며 자신의 취약점을
보완하는 정서를 기르는 것이다.
▶질문) 나는 자신의 의견을 정확하게 말해야 할 때도 확실하게 말하지 않고 다른 사
람들에게 맡기는 경향이 있는가? 나는 주변 분위기에 영향을 받아 쉽게 즐겁고 쉽게
괴로워하는가? 모든 사람들이 내 말을 듣고 있는지가 중요한가?
9번 유형(중재자)의 상징동물은 온화한 코끼리로 조화와 평화를 바라는 사람이다. 태평하면서도 냉정한 유형으로 갈
등이나 긴장을 피하는 평화주의자다. 이들은 자신의 내면이 혼란스러워 지는 것을 싫어한다. 이 유형의 최대 관심사는 모
든 사람의 의견이 반영되는 것으로, 타인으로부터 고립될까 두려워하며 의견이 통해야 한다는 집착을 갖는다. 9번 유형
의 긍정적인 면은 모든 것을 품는 포용력, 타인에 대한 이해와 배려, 균형을 맞추는 중재력이다. 부정적인 면은 일을 결코
제 때에 끝내지 않고 고집스러우며 초점을 놓치는 것이다. 자신을 잊거나 아는 것을 반복하고 스스로 패배의식을 갖는 경
향도 있다. 성장하기 위해 보완해야 할 부분은 자신의 이득을 위해 행동할 줄 알아야 한다는 점이다. 이를 위해 결단력과
성취욕을 키우고 일의 우선 순위를 정해야 한다. 소신을 갖고 핵심을 직접적으로 표현해야 하며 자기계발과 시간에 에너
지를 써야 한다.
9가지 성격 알고 보면 조직갈등도 줄어
조직에서 겉으로는 의사소통이 다 된 것처럼 보여도 나중에는 이런저런 이유로 서로의 관점에 차이가 많아서 당혹스
러웠던 적이 있을 것이다. 같은 장소에서 대화를 해도 서로 다른 유형의 사람들은 저마다 인지하는 양상이 다르다. 사람
은 어떻게든 자신에게 유리하거나 자기 유형의 관심을 대변하는 내용을 우선적으로 받아들이기 때문이다.
자신이 절실하게 관심을 기울이는 이슈를 다른 사람들은 간과할 수 있다는 ‘상대성’에 눈을 떠야 하는 이유가 여기에
있다. 모두가 각자의 가치기준이 있는데, 그것이 모든 인간이라면 당연히 그래야 하는 공통적인 덕목이 아니라 내 유형만
갖고 있는 것일 수도 있기 때문이다. 이 사실을 모르거나 의식하지 못하기 때문에 상대방이 내 스타일과 벗어나게 행동하
거나 말하면 참기 어렵게 된다.
이제 에니어그램의 9가지 유형별 차이점에 대해 알고 자신은 어떤 유형인지 알게 되면 조직 내에서의 갈등은 현저하
게 줄어든다. 나와 함께 일하는 동료와 상사, 부하는 왜 그렇게 행동하는지 알게 되면 갈등해결의 실마리를 찾을 수 있기
때문이다. 조직의 긍정적인 문화 조성과 조직의 성과 및 변화관리에 유용하게 쓰일 수 있는 에니어그램. 다음 편에는 조
직의 팀워크를 높이는 실천 방법을 9가지 성격유형별로 더 깊이 알아본다.