화력발전 후 버리는 석탄재, 시멘트 원료로 재활용

천연광물 점토 대체재로 사용 가능
업계, 정부 지원받아 활용확대 연구

쌍용양회 동해공장의 시멘트 생산설비 [헤럴드DB]

시멘트업계가 시멘트 생산에 필요한 천연원료 점토를 대체할 수 있는 석탄재 사용 확대에 나선다. 이를 통해 생산 원가 절감은 물론 탄소중립 실천에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

시멘트업계는 12월 14~15일 양일간 강원도 삼척시에서 이와 관련한 최종 성과점검 회의를 개최하고 국내산 석탄재를 시멘트 원료로 활용하기 위한 연구개발 사업을 논의했다.

본 사업은 정부에서 추진하는 폐기물의 수입제한 정책으로 향후 해외 석탄재의 수입 금지를 대비하기 위해 산업통산자원부의 연구개발(R&D) 지원을 받아 수행했다. 시멘트 제조설비를 활용한 현장 실증을 바탕으로 국내 화력발전소에서 배출되는 미활용 석탄재를 시멘트 원료로 활용하기 위한 기술 개발 실용화를 앞두고 있다.

시멘트는 석회석을 비롯해 철광석, 규석, 점토 등 천연광물을 일정 비율로 혼합해 1450℃ 이상 초고온 소성공정을 거쳐 만들어진다. 시멘트업계는 지난 2000년대부터 주원료인 석회석을 제외하고 천연광물의 부원료를 광물자원 보호와 환경보전을 위해 화학성분이 일치하는 일부 폐기물로 대체해 사용하고 있으며, 점차 사용량을 확대하고 있는 추세다. 이는 전세계 시멘트업계에서 일반화된 상황이다.

특히, 석탄재는 점토와 화학성분이 일치하는데, 그동안 국내산 점토질 원료의 만성적인 공급 부족 문제를 해소하기 위해 일부 부족한 양을 수입해 사용하고 있었다. 하지만, 정부의 폐기물 수입 제한 정책에 따라 2024년부터는 석탄재 수입이 전면 금지될 예정이다.

국내 화력발전소에서 발생하는 석탄재 대부분이 레미콘 공장에서 시멘트를 대체하는 혼합재로 활용되기 때문에 시멘트업계 사용에 한계가 있다. 때문에 시멘트를 안정적으로 생산하기 위해서는 수입 석탄재를 대체할 수 있는 국내 자원의 개발이 시급하다.

이에 대비하기 위해 산업부의 소재부품기술개발사업으로 국내산 석탄재를 시멘트 원료로 활용하는 연구개발 사업이 2020년 7월부터 추진됐다. 이 사업에는 삼표시멘트, 쌍용C&E, 아세아시멘트 등 주요 시멘트 생산기업과 함께 한국세라믹기술원, 한국건설생활환경시험연구원, 석회석신소재연구소, 영월산업진흥원 등의 연구기관과 공주대학교, 군산대학교 등 학계가 공동으로 참여해, 국내산 석탄재를 시멘트 원료로 사용하기 위한 기초연구부터 설비 및 공정기술 개발을 위한 실증 연구가 단계적으로 추진됐다.

금번 최종 연구성과 점검에서는 그동안 시멘트 원료로 사용되지 못했던 국내산 매립 석탄재와 바닥재, 건식 석탄재 등 화력발전소 부산물과 함께 염소 함유 순환자원을 시멘트 원료 및 연료로 활용하기 위해 개발된 각 분야별 기술에 대한 최종 성과점검과 함께 향후 실용화 추진을 위한 심도 깊은 토의도 함께 이뤄졌다. 유재훈 기자

igiza77@heraldcorp.com