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Erik Schlangen: A "self-healing" asphalt
Erik Schlangen: 자가 치유 아스팔트
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포장된 도로는 보기 좋습니다. 하지만, 쉽게 파손되기 쉽고, 수리는 비쌉니다. Erik Schlangen는 새로운 형태의 놀라운 다공성 아스팔트를 선보입니다. 이 아스팔트는 갈라졌을 때, 열을 가해주면 자기 스스로 "치유"할 수 있습니다.
Erik Schlangen - Experimental micromechanics pioneer
Erik Schlangen is a civil engineer and pioneer of experimental micromechanics, who focuses on making industrial materials more durable. Full bio
Erik Schlangen is a civil engineer and pioneer of experimental micromechanics, who focuses on making industrial materials more durable. Full bio
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(Hammer)
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(Hammer)
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(Laughter)
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웃음
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(Microwave beeps) (Laughter)
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(전자레인지 소리) (웃음)
01:31
You probably all agree with me
3
75696
2025
여러분은 아마도
저와 같은 생각이실 겁니다
저와 같은 생각이실 겁니다
01:33
that this is a very nice road.
4
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2775
이건 매우 좋은 도로입니다.
01:36
It's made of asphalt,
5
80496
2159
아스팔트로 만들어졌지요.
01:38
and asphalt is a very nice material to drive on,
6
82655
3234
그리고 아스팔트는
운전하기 편하게 해주는 재료입니다
운전하기 편하게 해주는 재료입니다
01:41
but not always, especially not on these days as today,
7
85889
4134
하지만, 항상은 아니죠.
특히 오늘 같은 날들에는 말이죠.
특히 오늘 같은 날들에는 말이죠.
01:45
when it's raining a lot.
8
90023
1851
비가 많이 오는 날이면
01:47
Then you can have a lot of splash water in the asphalt.
9
91874
2948
아스팔트의 물을 많이 튀기게 됩니다.
01:50
And especially if you then ride with your bicycle,
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2294
특히 자전거를 타고
01:53
and pass these cars, then that's not very nice.
11
97116
3945
이런 차들 옆을 지나가면 매우 안 좋죠.
01:56
Also, asphalt can create a lot of noise.
12
101061
3110
또 아스팔트는 큰 소음을 만들어 내기도 합니다.
02:00
It's a noisy material,
13
104171
1614
아스팔트는 소음이 많은 재료입니다.
02:01
and if we produce roads like in the Netherlands,
14
105785
2444
만약 네덜란드와 같은 곳에서
도심 매우 가까이에
도심 매우 가까이에
02:04
very close to cities, then we would like a silent road.
15
108229
4132
도로를 건설한다고 하면
조용한 도로를 바랄 것입니다.
조용한 도로를 바랄 것입니다.
02:08
The solution for that is to make roads
16
112361
3269
그것의 해결책은 도로를
02:11
out of porous asphalt.
17
115630
2177
다공성 아스팔트로 만드는 것입니다.
02:13
Porous asphalt, a material that we use now
18
117807
1991
다공성 아스팔트는 현재 대부분 네덜란드의
02:15
in most of the highways in the Netherlands,
19
119798
2959
고속도로에 사용되는 재료로서
02:18
it has pores and water can just rain through it,
20
122757
3444
작은 구멍을 가지고 있어
물이 비 내리듯 통과해
물이 비 내리듯 통과해
02:22
so all the rainwater will flow away to the sides,
21
126201
2901
모든 빗물이 도로 옆으로 흘러내려
02:25
and you have a road that's easy to drive on,
22
129102
2089
운전하기 쉬운 길이 되고
02:27
so no splash water anymore.
23
131191
1930
더이상 물이 튀지 않게 됩니다.
02:29
Also the noise will disappear in these pores.
24
133121
3162
또한 소음은
작은 구멍들 속으로 흡수됩니다.
작은 구멍들 속으로 흡수됩니다.
02:32
Because it's very hollow, all the noise will disappear,
25
136283
3023
속이 텅텅 비었기 때문에
모든 소음은 흡수되고
모든 소음은 흡수되고
02:35
so it's a very silent road.
26
139306
2588
조용한 도로가 됩니다.
02:37
It also has disadvantages, of course,
27
141894
3545
물론, 단점도 있습니다.
02:41
and the disadvantage of this road is that raveling can occur.
28
145439
4162
이 도로의 단점은
도로가 떨어져 나갈 수 있다는 것입니다
도로가 떨어져 나갈 수 있다는 것입니다
02:45
What is raveling? You see that in this road
29
149601
2925
도로가 떨어져 나간다니요?
이 길을 보시기 바랍니다.
이 길을 보시기 바랍니다.
02:48
that the stones at the surface come off.
30
152526
2621
표면의 돌이 떨어져 나갑니다.
02:51
First you get one stone, then several more,
31
155147
5278
처음에는 돌 조각이,
이후에는 좀 더 많이,
이후에는 좀 더 많이,
02:56
and more and more and more and more,
32
160425
1742
그리고 더 많이, 또 더 많이
02:58
and then they -- well, I will not do that. (Laughter)
33
162167
3567
그리고...네..
더 이상 하지 않겠습니다. (웃음)
더 이상 하지 않겠습니다. (웃음)
03:01
But they can damage your windshield,
34
165734
2914
그러나 이것들은 차 앞유리에
손상을 입힐 수 있습니다
손상을 입힐 수 있습니다
03:04
so you're not happy with that.
35
168648
1790
그러면 여러분은 더 이상
즐겁지 않을 겁니다.
즐겁지 않을 겁니다.
03:06
And finally, this raveling can also lead to more and more damage.
36
170438
3990
결국, 이런 패임 현상이
더 많은 손상을 입히게 됩니다.
더 많은 손상을 입히게 됩니다.
03:10
Sometimes you can create potholes with that.
37
174428
2616
종종 커다란 구멍을 만들 수도 있습니다.
03:12
Ha. He's ready.
38
177044
4061
아!. 준비가 다 됐군요.
03:17
Potholes, of course, that can become a problem,
39
181105
3185
물론, 저렇게 커다란 구멍이 문제가 될 수 있습니다.
03:20
but we have a solution.
40
184290
1543
그러나 해결방안이 있습니다.
03:21
Here you see actually how the damage appears in this material.
41
185833
3258
이걸 보시면, 어떻게 이 재료에서
손상이 나타나는지 알 수 있으실 겁니다.
손상이 나타나는지 알 수 있으실 겁니다.
03:24
It's a porous asphalt, like I said, so you have only
42
189091
2000
말씀드린 것처럼,
이것은 다공성 아스팔트입니다.
이것은 다공성 아스팔트입니다.
03:26
a small amount of binder between the stones.
43
191091
2772
작은 돌맹이 간의 약한 결합체 입니다.
03:29
Due to weathering, due to U.V. light, due to oxidation,
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193863
3319
날씨, 자외선, 산화 등으로 인해
03:33
this binder, this bitumen,
45
197182
2728
이 연결 물질, 즉 역청(도로 포장 물질)
03:35
the glue between the aggregates is going to shrink,
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199910
2673
돌맹이 사이의 본드가 수축하고
03:38
and if it shrinks, it gets micro-cracks,
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202583
1945
그것이 수축하면, 미세 조각이 되어
03:40
and it delaminates from the aggregates.
48
204528
1722
도로는 얇은 층으로 갈라집니다.
03:42
Then if you drive over the road, you take out the aggregates --
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206250
2560
그리고 그 위를 운전하면,
도로가 패입니다.
도로가 패입니다.
03:44
what we just saw here.
50
208810
2996
우리가 방금 보았듯이 말이죠.
03:47
To solve this problem, we thought of self-healing materials.
51
211806
3814
이 문제를 해결하기위해,
우리는 자가 복원 물질을 생각했습니다.
우리는 자가 복원 물질을 생각했습니다.
03:51
If we can make this material self-healing,
52
215620
2661
만약 우리가 이 물질 스스로가
복원하도록 만들 수 있다면
복원하도록 만들 수 있다면
03:54
then probably we have a solution.
53
218281
3193
해결할 수 있을 겁니다.
03:57
So what we can do is use steel wool just to clean pans,
54
221474
4594
그래서 우리가 사용할 것은 바로
후라이 팬을 닦는 철 수세미입니다.
후라이 팬을 닦는 철 수세미입니다.
04:01
and the steel wool we can cut in very small pieces,
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226068
3485
철 수세미를 매우 작은 조각으로 자르고
04:05
and these very small pieces we can mix to the bitumen.
56
229553
3904
이 작은 조각들을 아스팔트에 섞어 줍니다.
04:09
So then you have asphalt
57
233457
1745
그렇게 우리는 매우 작은 조각의
04:11
with very small pieces of steel wool in it.
58
235202
3067
강철 섬유가 들어있는
아스팔트를 만들 수 있습니다.
아스팔트를 만들 수 있습니다.
04:14
Then you need a machine, like you see here,
59
238269
2791
그리고 보시는 바와 같이
기계가 필요합니다
기계가 필요합니다
04:16
that you can use for cooking -- an induction machine.
60
241060
3139
여러분이 요리할 때 사용하는 인덕션 말이죠
04:20
Induction can heat, especially steel; it's very good at that.
61
244199
4049
이것은 특히, 철을 뜨겁게 달구는데 아주 좋습니다.
04:24
Then what you do is you heat up the steel,
62
248248
2682
그러면 일단 철을 달군 다음에
04:26
you melt the bitumen,
63
250930
1491
역청(도로 포장 물질)을 녹이면
04:28
and the bitumen will flow into these micro-cracks,
64
252421
2566
역청이 미세 조각들 사이로 흘러들어 갑니다.
04:30
and the stones are again fixed to the surface.
65
254987
3207
그러면 아스팔트의 표면이 다시 수리됩니다.
04:34
Today I use a microwave because I cannot take
66
258194
3962
오늘 저는 전자레인지를 사용하였습니다.
제가 큰 전기 인덕션 기계를
제가 큰 전기 인덕션 기계를
04:38
the big induction machine here onstage.
67
262156
2237
이 무대로 가져올 수 없었기 때문입니다.
04:40
So a microwave is a similar system.
68
264393
2880
하지만 전자레인지와 비슷한 원리입니다.
04:43
So I put the specimen in, which I'm now going to take out
69
267273
3645
제가 표본을 안에 넣었고,
이제 꺼내겠습니다.
이제 꺼내겠습니다.
04:46
to see what happened.
70
270918
3252
어떤 일이 발생했는지 보십시요.
04:50
So this is the specimen coming out now.
71
274170
2493
이 표본을 이제 꺼냈습니다.
04:52
So I said we have such an industrial machine in the lab
72
276663
4393
그래서 저희는 표본을 가열하기 위한
04:56
to heat up the specimens.
73
281056
2272
산업용 기계를 연구실에 비치해 두었습니다.
04:59
We tested a lot of specimens there,
74
283328
2090
우리는 연구실에서
다양한 표본으로 실험했습니다.
다양한 표본으로 실험했습니다.
05:01
and then the government, they actually saw our results,
75
285418
3175
그리고 정부에서 우리의 연구 결과를 보고
05:04
and they thought, "Well, that's very interesting. We have to try that."
76
288593
3950
큰 관심을 가졌고
한번 도로에 적용해 보자고 했습니다.
한번 도로에 적용해 보자고 했습니다.
05:08
So they donated to us a piece of highway,
77
292543
2316
그래서 400m 정도의 고속도로 일부를
05:10
400 meters of the A58, where we had to make
78
294859
3487
우리에게 실험 장소로 제공해 주었고
05:14
a test track to test this material.
79
298346
2510
저희가 연구한 것들을
실험해 보았습니다.
실험해 보았습니다.
05:16
So that's what we did here. You see where we were making the test road,
80
300856
3532
그것이 여기서 한 것입니다. 여러분도 보시다시피
저희가 테스트했던 도로이구요,
저희가 테스트했던 도로이구요,
05:20
and then of course this road will last several years
81
304388
4498
그리고 물론 이 길은 지난 몇 년간
05:24
without any damage. That's what we know from practice.
82
308886
3288
어떤 손상도 입지 않았습니다.
이것이 저희 테스트 결과이구요.
이것이 저희 테스트 결과이구요.
05:28
So we took a lot of samples from this road
83
312174
2779
우리는 이 길에서 많은 샘플을 얻어
05:30
and we tested them in the lab.
84
314953
2269
연구실에서 실험하였습니다.
05:33
So we did aging on the samples,
85
317222
2917
그리고 샘플에 다시 해보고
05:36
did a lot of loading on it, healed them with our induction machine,
86
320139
3612
인덕션 기계로 고치고, 여러 번 설치하고,
05:39
and healed them and tested them again.
87
323751
2826
고치고, 다시 실험했습니다.
05:42
Several times we can repeat that.
88
326577
1904
우리는 그런걸 여러번 반복했습니다.
05:44
So actually, the conclusion from this research is that
89
328481
2225
그래서 이 연구의 결론은
05:46
if we go on the road every four years
90
330706
3318
저희가 개발한 도로 수리 기계로
05:49
with our healing machine -- this is the big version
91
334024
2880
만약 이 도로가 4년 동안 멀쩡하다면,
05:52
we have made to go on the real road --
92
336904
1905
실제 도로에 적용해 나가는게
저희의 큰 목표입니다만
저희의 큰 목표입니다만
05:54
if we go on the road every four years
93
338809
1870
만약 우리가 4년간 유지되는 길을 만들면
05:56
we can double the surface life of this road,
94
340679
3750
이 길의 표면 생명 주기를
2배로 할 수 있습니다.
2배로 할 수 있습니다.
06:00
which of course saves a lot of money.
95
344429
2177
많은 돈을 절약하면서 말이죠
06:02
Well, to conclude, I can say
96
346606
2177
저는 이렇게 말할 수 있을 겁니다.
06:04
that we made a material
97
348783
2756
우리가 금속 섬유를 이용해서
물질을 만들었고,
물질을 만들었고,
06:07
using steel fibers, the addition of steel fibers,
98
351539
3780
강철 섬유 첨가물과
06:11
using induction energy to really
99
355319
2509
인덕션을 사용해
06:13
increase the surface life of the road,
100
357828
2667
실제로 도로면의 수명이 증가했으며
06:16
double the surface life you can even do,
101
360495
1750
도로면의 수명의 2배로 되었고,
06:18
so it will really save a lot of money with very simple tricks.
102
362245
3664
매우 간단한 조작으로
많은 돈을 줄일 수 있을 겁니다.
많은 돈을 줄일 수 있을 겁니다.
06:21
And now you're of course curious if it also worked.
103
365909
3473
여러분은 이제 그것이 실제
작동할지 궁금하실 겁니다.
작동할지 궁금하실 겁니다.
06:25
So we still have the specimen here. It's quite warm.
104
369382
3103
여기 표본이 있습니다.
아직 꽤 따뜻합니다.
아직 꽤 따뜻합니다.
06:28
Actually, it still has to cool down first
105
372485
2579
사실, 이것은 먼저 냉각시켜야 합니다.
06:30
before I can show you that the healing works.
106
375064
2340
여러분께 스스로 치유되는 것을
보여드리기 전에요.
보여드리기 전에요.
06:33
But I will do a trial.
107
377404
2868
그러나 한번 해 보겠습니다.
06:36
Let's see. Yeah, it worked.
108
380272
2759
보세요. 네, 작동하는 군요.
06:38
Thank you.
109
383031
1350
감사합니다.
06:40
(Applause)
110
384381
5416
(박수)
ABOUT THE SPEAKER
Erik Schlangen - Experimental micromechanics pioneerErik Schlangen is a civil engineer and pioneer of experimental micromechanics, who focuses on making industrial materials more durable.
Why you should listen
Erik Schlangen is a Civil Engineering professor at Delft University of Technology and the Chair of Experimental Micromechanics. His areas of research include durability mechanics and "self-healing" materials, like the asphalt and concrete he and his team have developed that can be repaired with induction. This special asphalt is made with tiny steel wool fibers, which, when heated with induction, extends the life of the material. Currently Schlangen and his team are testing the asphalt on the A58 road near Vilssingen in the Netherlands, with the hope that it can be used in future roads all over the country.
Erik Schlangen | Speaker | TED.com