커피 찌꺼기로 콘크리트 강도 30% 강화했다

호주 로열멜버른공대

왼쪽 위부터 시계방향으로 로스팅되지 않은 원두, 로스팅된 원두, 사용 후 남겨진 커피 찌꺼기, 커피 찌꺼기로 만든 숯의 샘플. 호주 로열멜버른공대 제공

커피 찌꺼기로 더 강한 콘크리트를 제조하는 기술이 등장했다. 산소가 없는 상태에서 유기 폐기물을 가열하는 열분해 공법이 적용됐다. 쓰레기를 줄여 탄소중립에 기여할 것으로 기대된다.

라지브 로이찬드 호주 로열멜버른공대(RMIT) 연구원 연구팀은 이 같은 내용을 골자로 하는 연구 결과를 23일 국제학술지 ‘저널 오브 클리너 프로덕션’에 발표했다. 연구팀은 섭씨 350도에서 산소가 없는 저에너지 공정을 활용해 폐 커피 찌꺼기를 숯으로 만들어 콘크리트 강도를 30% 강화하는 기술을 개발했다.

이번 기술은 친환경적인 공법으로 주목된다. 로이찬드 연구원은 “유기농 폐기물의 처리는 기후 변화의 원인이 되는 메탄과 이산화탄소를 포함한 많은 양의 온실 가스를 배출하기 때문에 환경 문제를 야기한다”고 설명했다. 호주에선 매년 7500만kg의 커피 찌꺼기가 배출되고 대부분이 매립지로 향한다. 전 세계적으로는 연간 100억kg의 커피 찌꺼기가 양산된다.

혁신적인 기술이 나오면서 건설 산업계도 눈여겨보고 있다. 로이찬드 연구원은 “유기농 폐기물 처리 문제로 어려을 겪던 몇몇 단체가 우리 연구에 관심을 보였다”면서 “우리는 열분해 과정을 거치는 다양한 폐기물을 포함해 인프라 프로젝트에 참여하고 있다”고 전했다. 

커피 찌꺼기는 콘크리트에 사용되는 모래 성분을 일정 부분 대체할 수 있다는 점도 산업계의 지속 가능한 경영에 긍정적인 영향을 줄 수 있다. 콘크리트 제조를 위해 천연 모래가 주로 쓰이는데 강바닥 등 환경 생태계의 변화를 초래할 수 있다는 우려가 나오는 상황이다. 매년 전 세계 건설 프로젝트에 500억 톤의 천연 모래가 사용된다. 

이번 연구를 계기로 커피 찌꺼기를 비롯해 다양한 대체 원료를 찾아낼 필요성이 제기된다.  연구에 참여한 모하마드 사베리안 연구원은 “우리 연구팀은 목재, 음식 폐기물, 농업 폐기물 및 도시 고체 폐기물을 포함한 다양한 유기 폐기물을 콘크리트에 적용할 수 있도록 고도로 최적화된 개발 경험을 쌓았다”고 강조했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]