콘크리트가 이산화탄소 먹고 더 단단해졌다
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한국건설기술연구원 구조연구본부 박정준 박사팀이 '이산화탄소를 먹는 콘크리트(CEC)'를 국내 최초로 개발했다.
이 CEC는 이산화탄소를 영구적으로 저장할 뿐만아니라 일반물이 섞인 콘크리트보다 강도와 내구성이 향상됐다.
5일 건설기술연구원에 따르면, 이번에 개발한 CEC는 이산화탄소가 녹아들어간 나노버블수와 시멘트로 만든 것으로, 1㎥당 이산화탄소를 1~1.8㎏까지 내부에 저장할 수 있다.
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콘크리트 1㎥당 최대 1.8㎏ 이산화탄소 영구 흡수
시멘트와 이산화탄소 나노버블수로 강도까지 향상
5일 건설기술연구원에 따르면, 이번에 개발한 CEC는 이산화탄소가 녹아들어간 나노버블수와 시멘트로 만든 것으로, 1㎥당 이산화탄소를 1~1.8㎏까지 내부에 저장할 수 있다. 연구진은 "이는 이산화탄소 직접 주입 기술 분야의 세계 선도 기업인 캐나다 '카본큐어'의 방식으로 저장한 양과 비슷하다"고 설명했다.
콘크리트는 전 세계에서 연간 300억t이 생산돼 사회기반시설과 도시화 수요로 인해 가장 많이 사용되는 인공재료다. 특히 단일 품목임에도 전체 온실가스 배출량의 5%를 차지할 정도로 생산 과정에서 막대한 이산화탄소가 발생한다.
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 CEC에 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.
한편, 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 발표된 논문에 따르면, CCU 콘크리트는 이론적으로 2050년까지 0.1~1.4Gt(기가 톤)의 이산화탄소를 격리할 것으로 추정된다. CCU 콘크리트는 포집된 이산화탄소와 콘크리트의 반응을 통해 광물탄산화해 이산화탄소를 대기 중에 재방출없이 안정적으로 콘크리트 내부에 저장할 수 있는 유일한 기술로 알려져 있다.
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monarch@fnnews.com 김만기 기자
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