한국건설기술연구원은 방탄·방폭과 전자기파를 막는 EMP 방호까지 동시에 할 수 있는 고성능 복합재료 콘크리트 및 방호구조물 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

국가중요기반시설 및 군사시설물은 전쟁이나 테러와 같은 유사시 각종 위협에 의한 피해를 막기 위해 방호능력이 부여돼 있다. 방호의 종류에는 방탄, 방폭, 전자기파를 막는 EMP, 화생방 방호 등이 대표적이다.

건설연 김성욱 박사 연구팀이 개발한 고성능 복합재료 콘크리트는 폭발압과 총탄류 관통 저항력이 매우 우수하다. 폭발 충격을 측정하는 동적충격강도 실험에서 압축은 300MPa 이상, 인장(당김)은 45MPa 이상 견디는 것으로 나타났다. 이는 일반 콘크리트와 비교했을때 방호능력이 약 3배 이상 높은 것이다.

또한 이를 바탕으로 실제 실대형 방호구조물을 제작한 후 육군과 함께 소총, 기관총, 전차포탄 및 폭발물 등에 대해 방호능력 실증실험을 수행했다. 방탄 실증실험에서는 일반 철근콘크리트 대비 최소 2.5배 이상의 관통 저항성능을 확인했다. 또한 방폭 실험에서 TNT 125kg 폭발 시 일반 철근콘크리트는 완파됐지만 새로운 방호구조물은 거의 손상되지 않았다. 새로운 방호구조물에 전자파 차폐가 가능한 EMP 방호기능을 부여하는 데에도 성공했다. 이 기술의 핵심은 고성능 콘크리트 복합재료 구성성분 중 일부를 금속 성분이 포함된 슬래그 골재와 결합재로 대체한 것이다. 지금까지 일반 철근콘크리트는 차폐성능 10dB(데시벨) 이하로 전자파 차폐 기능이 거의 없다는 것이 통념이었다.

EMP 방호 성능시험 결과 두께 100mm 기준 60dB의 전자파 차폐 성능을 확인했다. 연구팀은 탄소나노소재가 포함된 차폐도장재 등을 적용해 군사시설물의 EMP 방호 요구수준인 80dB 이상을 달성했다.