“연간 50만톤 감축” 이산화탄소 먹어치우는 ‘콘크리트’ 나왔다

- 건설硏, CO₂ 저장 콘크리트 기술 개발
- 1m³ 레미콘 생산에 1.0~1.8 kg CO₂저장

CO2 나노버블 배합수 제조 장치.[한국건설기술연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국건설기술연구원 온실가스 주범인 이산화탄소를 콘크리트 안에 저장하는 나노버블을 활용한 CO2 먹는 콘크리트를 국내 최초로 개발했다고 밝혔다.

콘크리트는 전 세계에서 가장 많이 사용되는 인공재료로서 연간 300억 톤 정도 생산되며, 사회기반시설과 도시화 수요로 인해 사용량이 꾸준히 증가하고 있다. 단일 품목임에도 불구하고 전체 온실가스의 5% 가량을 차지할 정도로 콘크리트 생산(시멘트 포함)과정에서 막대한 양의 이산화탄소가 발생한다.

한국건설기술연구원 구조연구본부 박정준 박사 연구팀은 콘크리트로 만들어진 건물이 이산화탄소를 효과적으로 흡수하고 저장할 수 있고, 동시에 콘크리트의 압축강도 및 내구성도 향상시킬 수 있는 나노버블을 활용한 CO₂ 먹는 콘크리트 ‘CEC(Carbon Eating Concrete)’를 개발했다.

먼저 연구팀은 나노버블을 사용해 일반 대기압 조건에서도 CO₂를 고농도로 저장할 수 있는 CO₂ 나노버블수를 개발했다. CO₂ 나노버블수란 다량의 나노버블이 존재하는 물에 CO₂가 고농도로 용해된 물을 말한다. 개발된 기술은 물(배합수) 대신에 CO₂ 나노버블수를 산업부산물과 함께 콘크리트 생산에 활용하는 제조 기술이다. 첨단 분석 기술을 통해 CO₂ 나노버블수 안에 존재하는 CO2가 콘크리트와 화학적으로 반응하는 것을 검증했다.

나노버블수를 활용한 CO2 먹는 콘크리트 기술 개요.[한국건설기술연구원 제공]

이 기술은 1m3의 콘크리트를 생산하면, 1.0~1.8kg CO₂를 콘크리트 내부에 직접적으로 저장할 수 있다. 이는 CO₂ 직접 주입 기술 분야의 세계 선도 기업인 캐나다 카본큐어사의 직접주입법에 의한 저장량과 유사한 수준이다.

연구팀은 CO₂ 반응성이 높은 산업 부산물을 사용하여 시멘트 사용량을 절약할 수 있는 최적의 온습도 조건 및 배합기술을 적용한 양생기술도 개발했다. 개발된 CO₂ 양생기술은 적은 양의 시멘트로도 콘크리트의 물리적 성능을 최대로 발현할 수 있다. 기존 증기 양생 기술에 비해 콘크리트 생산에 더 적은 에너지가 소모되며, 기존보다 높은 압축 강도를 확보할 수 있다.

김병석 한국건설기술연구원장은 “이 기술은 국내 레미콘 시장에서 연간 50만 톤 이상의 CO2를 감축하는 데 기여할 수 있을 것”이라며 “원천기술의 상용화를 통해서 건설 분야의 탄소중립을 앞당길 수 있도록 하겠다”고 밝혔다.

nbgkoo@heraldcorp.com