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한국건설기술연구원 구조연구본부 박정준 박사팀이 이산화탄소를 먹는 콘크리트(CEC)에서 이산화탄소가 흡수된 것을 알아보기 위해 페놀프탈레인 용액을 뿌린 결과로, 보라색을 띄지 않은 부분이 이산화탄소가 흡수됐다는 것을 알 수 있다. 건설기술연구원 제공
국내외 과학자들이 기후 악당으로 불리는 콘크리트를 환골탈태 시킬 수 있도록 새 상호신용금고 로운 기술을 개발했다.미국의 연구진은 바닷물과 전기, 이산화탄소로 콘크리트에 들어가는 골재를 개발했으며, 한국 연구진은 이산화탄소가 녹아들어간 배합수를 개발해 콘크리트를 만들었다. 세계 경제 포럼에 따르면, 시멘트 산업은 전 세계 이산화탄소 배출량의 8%를 차지하며, 이는 세계에서 네번째로 큰 탄소 배출원이다. 콘크리트 생산과정에서 나오는 이산화탄소 배출량 부산소상공인지원센터 과 합하면 그 수치는 더 늘어난다. 시멘트 생산 과정에서 과도한 이산화탄소 배출 때문에 지구온난화의 주범으로 불리고 있다. 하지만 새로운 기술로 이산화탄소를 영구적으로 가둬놓을 수 있어 건설분야의 탄소중립을 앞당길 것으로 보인다.
■산호에서 영감을 얻었다
노스웨스턴대학교 연구진은 바닷물과 전기, 이 원리금균등상환방법 산화탄소를 이용해 이산화탄소를 영구적으로 저장할 수 있는 새로운 건축 자재를 개발했다고 19일 국제 학술지 '어드밴스드 서스테이너블 시스템즈(Advanced Sustainable Systems)'에 발표했다. 이 건축 자재는 시멘트나 콘크리트를 만들 때 모래와 자갈 대신 사용함으로써 자재 1t당 이산화탄소를 0.5t 이상 가둬 놓을 수 있다. 이 자재는 모 직장인신용회복자대출 래와 자갈을 대체해 환경파괴를 줄이는 데에도 도움이 된다. 또한 자재를 만드는 과정에서 수소 생산까지 가능해 1석3조의 효과를 볼 수 있다. 산호는 대사 에너지를 이용해 용해된 이온을 탄산칼슘으로 바꾸면서 골격을 만든다. 연구진은 산호에서 힌트를 얻었다. 산호의 대사 에너지 대신 전기를 활용해 바닷물에서 칼슘과 마그네슘 이온을 반응시켜 탄산칼슘과 수산화 마 디딤돌대출 중도상환수수료 그네슘을 만들어냈다.
이렇게 만든 건축자재는 콘크리트의 모래나 자갈을 대체할 수 있다. 모래나 자갈은 건축 자재의 60~70%를 차지하는 중요한 요소다. 또 시멘트, 석고 및 페인트 제조에 사용될 수 있으며, 모두 건축 환경에서 필수적인 마감재다.
노스웨스턴대 로타 로리아 교수는 "만약 콘크리트나 시멘트 공장이 해안에 위치한다면, 바다를 활용해 이산화탄소를 청정 전기를 통해 변환하는 전용 반응기에 공급할 수 있다"며, "그렇게 되면 이러한 물질들은 진정한 탄소 저장소가 될 것"이라고 말했다.
■이산화탄소 섞인 물로 콘크리트 제작
한국건설기술연구원 구조연구본부 박정준 박사팀은 '이산화탄소를 먹는 콘크리트(CEC)'를 국내 최초로 개발했다. 이 콘크리트는 이산화탄소를 영구적으로 저장할 뿐만아니라 일반적인 콘크리트보다 강도와 내구성이 향상됐다.
연구진이 개발한 콘크리트는 이산화탄소가 녹아들어간 나노버블수와 시멘트로 만든 것으로, 콘크리트 1㎥당 이산화탄소를 1~1.8㎏까지 저장할 수 있다. 연구진은 "이는 이산화탄소 직접 주입 기술 분야의 세계 선도 기업인 캐나다 '카본큐어'의 방식으로 저장한 양과 비슷하다"고 설명했다.
연구진은 나노버블을 사용해 일반 대기압 조건에서도 이산화탄소를 고농도로 저장할 수 있게 만들었다. 이 나노버블수는 다량의 나노버블이 존재하는 물에 이산화탄소가 고농도로 녹아들어 있다.
연구진은 추가로 최적의 온습도 조건과 배합기술을 콘크리트에 적용하고 이산화탄소 반응성이 높은 산업 부산물을 사용해 시멘트 사용량까지 절약했다. 이 기술은 기존 증기 양생 기술에 비해 콘크리트 생산에 더 적은 에너지를 사용하고, 이산화탄소 양생 기법을 적용해 기존 대비 동등 이상의 압축 강도를 가진다. 또한, 높은 이산화탄소 저장 효율을 갖는 것이 큰 장점이다. 연구진은 "이 기술이 국내 레미콘 시장에서 연간 50만t 이상의 이산화탄소를 감축하는데 기여할 수 있을 것"이라고 전망했다.
monarch@fnnews.com 김만기 기자
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