최근 들어 자기수축과 가장 관련이 있는 내부상대습도를 유지시키는 “내부양생 (Internal curing, IC)”에 대한 개념이 도입되어 연구가 활발히 진행되고 있다. 수분을 가질 수 있는 재료를 콘크리트 배합에 적용하여 수화과정에서 수분을 공급하는 개념으로 수축 저감에 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 내부양생 재료로 인공경량골재(Artificial lightweight aggregate, ALWA)를 잔골재로 이용하여 고강도 모르타르 및 콘크리트에 대해 실험을 수행을 통해 ALWA의 내부양생효과를 확인하고 미세구조 실험을 통해 콘크리트의 내부구조 변화를 분석하고 자기수축 저감 효과에 대한 연구를 하고자 한다. 물-결합재비가 0.3인 고강도 모르타르(Ordinary portland internal curing mortar, OPIC)와 플라이애시를 사용한 모르타르(Fly ash internal curing mortar, FAIC)에 ALWA를 혼입하여 실험을 수행하였다. 응결시간 측정을 통해 ALWA가 초기 물성에 영향을 주지 않은 것을 확인하였으며, 자기수축 실험을 통해 ALWA 혼입률이 증가할수록 수축 저감 효과는 크게 나타나는 것으로 확인하였다. 또한, 양생 조건에 따른 압축강도 실험결과는 대기 및 습윤양생 조건에서 OPIC는 ALWA 혼입률이 증가할수록 압축강도는 증가하는 것으로 나타났다. FAIC는 초기 재령에서 플라이애시 혼입이 물-결합재비 증가로 인해 강도가 저하되는 경향을 보이고 있으나, 이후 증가하였다. 이를 통해 내부양생 재료는 수분 공급을 통해 수화도를 증가시켜 초기 재령 이후 압축강도를 증가시키는 것을 확인하였다. 수중양생조건에서 ALWA 혼입이 증가할수록 압축강도가 저하하였는데, 이는 충분한 수분 공급으로 내부양생 효과가 낮은 것으로 사료되며, 오히려 ALWA의 자체강도로 인해 압축강도가 저하하는 것으로 판단된다. 콘크리트에서의 내부양생 효과를 확인하기 위해 ALWA 혼입률 0 % ∼ 25 % 조건에서 물-결합재비가 0.2인 콘크리트에 대한 실험을 수행하였다. 응결시간 측정을 통해 ALWA가 초기 응결에 영향을 주지 않는 것을 확인하였으며, 대기양생 조건에서 압축강도는 1일 재령에서는 낮게 나타났으나, 5 %와 10 % 혼입에서는 3일 재령 이후 높게 나타났으나, 15 % ~ 25 %에서는 낮게 나타났다. 이는 ALWA 자체의 강도가 일반 골재보다 낮은 영향이며, 일정 이상의 사용은 강도 저하로 이어질 수 있음을 확인하였다. 수축은 전체, 자기 수축 및 구속 수축 실험 결과, ALWA 혼입률이 증가할수록 수축 저감 효과가 커지는 확인할 수 있었으며, 이는 내부양생 재료의 수분공급이 콘크리트 내부 응력을 감소시켜 수축 저감으로 이어진 것으로 판단된다. 또한, 균열 감소 및 지연으로 이어져 콘크리트 구조물 수명 증대에 도움이 될 것으로 사료된다. 내부양생재료인 ALWA의 콘크리트 적용성은 실험 결과를 통해 확인하였으며, 콘크리트의 내부 미세공극 구조를 Mercury intrusion porosimetry (MIP)실험을 통해 내부양생 효과를 분석하였다. 분석결과로부터 ALWA 사용량이 증가할수록 10 ~ 50 ㎚에서 공극 부피는 IC 효과에 따른 수화도 증가로 인해 증가하였으며, 100 ㎚ 이상의 공극 부피 증가를 통해 내부양생 조건이 형성되었음을 확인하였다. 자기수축 실험결과로부터 내부양생 사용량 및 내부 상대습도 조건에 따른 수학적 모델식을 통해 실험결과의 신뢰도를 확보하였으며, “Protected paste volume” 개념을 이용하여 내부양생영역 부피비 산정을 통해 자기수축 저감률과의 상관관계를 분석하였다. 이를 통해 내부양생 재료 특성 파악을 통해 콘크리트 적용시 자기수축 저감률을 파악할 수 있을 것으로 판단된다. 추후 본 연구에서 도출된 결과를 바탕으로 IC 원재료 특성에 따른 현장 적용성 평가를 수행하고 이에 따른 수축 저감 효과 및 역학적 특성을 고려한 내부양생 콘크리트에 대한 연구가 지속적으로 필요하다.