2014년 대한민국 우수특허 대상에 빛나는 이온화 에폭시 개발

㈜지스톤엔지니어링 곽상운 대표

우리나라에서 제일 먼저 공사가 진행된 경부고속도로는 제2차 경제개발 5개년 계획기간인 1968년 1월 1일에 착공하여 2년 6개월만인 1970년 7월 7일에 완공되어 전 세계를 깜짝 놀라게 했다. 같은 시기 일본에서 진행된 비슷한 규모의 고속도로 공사와 비교하면 공사기간은 4분의 1일, 공사비용은 절반가량을 줄인 셈이다. 흥미로운 점은 이후 재보수를 위해 공사비용 보다 더 많은 예산이 쓰였다는 점인데, 당시 정치 경제 상황을 고려한다면 충분히 납득이 가는 부분이다. 하지만 아직도 건설 전반에는 초창기 공사비용을 절감하기 위해 혹은 뿌리 깊은 유착관계로 인해 거듭되는 재공사로 막대한 비용이 낭비되는 문제점이 개선되지 않고 있다. 이온화 에폭시 개발로 이목을 집중시키고 있는 ㈜지스톤엔지니어링의 곽상운 대표를 만나 자세한 이야기를 나눠봤다. 

부착성, 시공성, 경제성, 친환경성이 우수한 이온화 에폭시 

(주)지스톤엔지니어링의 곽상운 대표는 1997년 회사 설립이후 17년 동안 건설 현장에서 사용되는 이온화 에폭시 개발(G-CONNECT 수지)과 이를 활용한 새로운 보수보강 시스템의 개발에 주력해 왔다. 활성화된 실라놀기(Si-OH)가 포함된 유무기 하이브리드 변성 에폭시수지인 이 제품을 몰탈 등에 혼합해 타설하면 신·구콘크리트의 접합계면에서 화학적 용접(chemical welding)이 일어나 콘크리트 공사 중에 발생되는 균열 및 시공결함을 해결해 누수등의 문제를 예방하고 구조물 사용에 따른 열화, 물리적인 충격, 누수 등으로 손상이 발생된 부위를 새로 타설한 것처럼 리모델링 할 수 있다. 또한 함수량이 높은 표면에 시공해도 부착효과가 탁월하고 공용 중에 다시 물이 침투되어도 용출되지 않기 때문에 부착이 유지되어 보수 보강 공사 후 재공사하는 폐단을 최소화 할 수 있다. “콘크리트 공사 중에 발생할 수 있는 다양한 문제점을 근본적으로 보수할 방법은 많지 않았습니다. 특히 기존의 탄소섬유 및 강판보강공법은 보수흔적이 노출돼 미관상 좋지 않고, 접합면에서는 콘크리트와 열팽창계수가 달라 분리되거나 물이 침투되면서 박리되는 한계가 있었는데, 이온화 에폭시의 개발로 그 모든 문제점들이 한 번에 해결 될 수 있게 되었습니다.”

특히 결함부위만 최소한의 제거로 기능을 회복시킬 수 있는 초박층보수공법은 1mm두께부터 시공할 수 있어 제설제로 손상 받는 도로시설물에서 내화학특성과 반사 기능까지 부여해 사고예방에 기여할 수 있는 등 매우 활용성이 뛰어난 재료이다.

이 놀라운 기술력의 이온화 에폭시는 부착성, 시공성, 경제성, 친환경성에서도 우수한 면모를 자랑한다. 특히 무색, 무취, 무독성으로 유기용제 사용 시 발생 가능한 문제점을 근본적으로 해소하여 VOCs(휘발성 유기화합물) 규제 대상에서 제외되었으며, 밀폐된 공간에서도 안전한 작업이 가능함을 인정받았다. 

100여건 특허 출원과 30여건 특허 획득에도 어려운 현실

(주)지스톤엔지니어링의 이온화 에폭시는 뛰어난 내구성으로 건설현장에서의 유지보수비용 절감 효과가 높고, 보수 후 일정주기마다 재보수를 거듭해 오던 문제를 근본적으로 해결했다. 이는 결국 정부의 예산 절감과 해마다 반복되는 재공사로 인한 사회적 비용 절감의 효과로 이어진다. “공용중인 도로와 교량의 보수 공사에만 조단위의 예산을 쓰고 있는데, 대부분이 재보수와 관련된 비용입니다. 하지만 저희의 기술력을 활용하면 재보수할 부담이 없어 혈세 낭비를 막고 정말 필요한 곳에 정부의 예산이 쓰일 수 있습니다.”

실제로 (주)지스톤엔지니어링이 지난 2006년 교량 슬래브 하부에 차량충돌로 인한 파손부위를 보수한 후 9년에 시간이 경과되었는데, 현재 반복적인 차량충돌에서 직접 접촉된 엣지부위 외 부착상태가 매우 양호해 놀라운 기술력을 입증해 보였고 월드컵대교 주탑 우물통공사에서 강물이 들어와 중단된 공사를 간단하게 막아내 에폭시재료를 활용해 긴급한 방수공사를 가능하게 만들었다. 생산기술연구원, 부경대학교, 서울시립대 등에서 실시한 성능평가와 대기업 연구소에서 실시한 자체 평가에서도 높은 내구성, 경제성, 정책성, 친환경성을 인정받을 수 있었다. 또한 관련 기술에 대한 특허만 100여건을 출원하였고, 이미 30여권은 특허 등록을 마친 상태다. 하지만 기존에 시장을 점유한 업체와 관계된 전문인등의 견제로 이 우수한 기술력이 빛을 볼 수 없는 안타까운 현실에 처했다. 7년간 대기업과 손잡고 일을 진행하고 광고물 부착방지 코팅공사와 도로공사의 터널조명전기 절감용 반사도장공법을 개발해 실용화 했지만, 공사대금을 받지 못하거나 오히려 특허를 침해받는 일이 벌어졌다. “콘크리트의 결함에 대한 보수보강 기준을 낮추면서까지 임직원이 관계된 특정업체에 일을 몰아주는 것이 문젭니다. 이제는 그 동안의 관행을 깨고 품질기준에 대한 제대로 된 기준을 재설정하여 건설 분야 전반의 문화를 변화 시킬 때라고 생각합니다.” 곽상운 대표는 향후 공사 보다는 포장 판매와 재료 판매에, 국내보다는 해외시장 개척에 매진한다는 의지다. 좋은 기술이 기존의 관행과 업계의 이해관계 속에서 배척받는 상황이 조속히 해결되어 창조경제가 한낱 외침으로 그치지 않기를 바래본다.  

G-CONNECT(ionized epoxy) wins 2014 Korea Excellent Patent Awards

Gstone Engineering CEO Sangwoon Kwak

Korea's first highway 'Gyeongbu Expressway' surprised the world by completing it in two and half years from 1 January 1968 to 7 July 1970. Compared to the similar construction in Japan at the time, the construction period was 1/4 and the cost was only half. However, more budget was spent for repair work after the completion which seemed quite natural considering the Korea's economic situation at that time. The problem is that this irrationality is still being practiced to reduce the initial construction cost or because of the deep rooted business connection. Korea's top bilingual magazine Power Korea has met the CEO of Gstone Engineering Sangwoon Kwak and heard about the details.

G-CONNECT has  excellent adhesive property, buildability and eco-friendliness

Kwak established Gstone Engineering in 1997 and has been developing G-CONNECT(ionized epoxy) and repair & reinforcement system. G-CONNECT is an inorganic hybrid modified epoxy resin which contains Si-OH. Chemical welding occurs at the adhesive layer of old & new concrete when G-CONNECT is mixed with mortar which prevents leakage by solving cracks and defects. It also remodels the damaged parts caused by deterioration, physical impact and leakage. It has an excellent adhesive effect as it sticks very well to the water-contained surface and prevents leakage if the water is already percolated. Kwak said "there are not many fundamental repair methods which can solve the problems occurring during the construction. The existing carbon fiber and steel sheet reinforcement construction method expose the signs of repair which is not good in appearance and has the leakage problem. But G-CONNECT can solve all those problems at once."

Especially the 'ultra-thin layer method', which removes the only defected parts to minimum, can construct from 1mm. It has inner chemical capability and reflective function that can prevent accidents on the traffic lanes damaged by deicing agent.

G-CONNECT boasts its excellent adhesive property, buildability and eco-friendliness. As G-CONNECT is colorless, odorless and unpoisonous, it is excluded from VOCs regulations and is approved of its safety for using in enclosed space.

Harsh realities despite 100 applications for and 30 acquisitions of patents

G-CONNECT, with its high durability, reduced the maintenance & repair costs and the number of repair work. And it can subsequently reduce the government's budget and social expenses. Kwak said "the government spends billions of dollars for repair work. But if they use our technology, they can reduce the cost significantly." 

Gstone Engineering proved their technology by carrying out a repair work for a bridge's lower part of slab damaged by vehicle collision and its effect(adhesiveness) is still remaining excellent after 9 years. They were also recognized for their waterproof construction for the sunk-well of Worldcup Bridge by using G-CONNECT. Korean Institute of Industrial Technology, Pukyung National University, University of Seoul and the research institutes of major companies all approved G-CONNECT's durability, economical efficiency, eco-friendliness and policy-friendliness. Gstone Engineering has applied for 100 patents and obtained 30 patents. But they failed to sparkle their achievement as the competitors keep Gstone Engineering in check. They have worked with major companies for 7 years and carried out various constructions including coating work, developed reflection coating method and put it into practical use, but they could not receive their construction cost or their patents were infringed. Kwak said "the problem is that the employees of the head office give jobs to only specific companies while reducing the standard of repair work at the same time. It is time we changed this practice by establishing a new quality standard." As a result, Kwak is planning on selling related materials rather than constructing and also looking for foreign markets. Power Korea hopes that these wrong practices and interests between the parties will be improved so that our excellent technologies are not wasted.