시멘트 없이 콘크리트 만든다
-국내 기술진 상용화 성공…CO2 배출 없고 에너지 소비 적어

국내 기술진이 이산화탄소를 배출하지 않으며, 산업부산물을 완전히 재활용해 ‘저탄소, 녹색성장’의 시대에 걸맞는 새로운 개념의 콘크리트 결합재를 개발했다.

교육과학기술부는 교과부가 추진하고 있는 지역거점연구단 육성사업에서 전남대 바이오하우징연구사업단과 목포대, 동신대가 고로슬래그 등을 사용해 시멘트를 대체할 수 있는 획기적인 무 시멘트 그린 콘트리트 결합재를 개발하고, 이를 이용한 콘크리트 제품의 상용화에 성공했다고 3일 밝혔다.

일반적으로 이용되는 포틀랜드 시멘트는 콘크리트의 구성요소 중 가장 중요한 결합재지만, 만들 때 막대한 에너지를 소비하고 많은 양의 이산화탄소를 배출하고 있다. 이때 배출되는 이산화탄소는 전세계 온실가스의 7%에 해당한다.

하지만 연구진이 이번에 개발한 무 시멘트 그린 콘크리트는 시멘트를 사용하지 않은 결합재와 유효미생물 및 인공경량골재를 이용해 만들기 때문에 이산화탄소를 전혀 배출하지 않는다.
무 시멘트 그린 콘크리트는 환경친화적이기 때문에 곧 실시될 국가간 온실가스 배출권 거래에 유리할 전망이다.

또 무 시멘트 그린 콘트리트로 지은 건물은 단열재 50㎜를 추가 시공한 것과 같은 효과를 얻을 수 있어 외벽과 지붕에서 각각 32%와 13% 가량 에너지 소비를 줄일 수 있다.

이밖에도 무 시멘트 그린 콘크리트는 기존의 시멘트 콘크리트에 비해 내부 모세공극이 현저히 작아 높은 내투수성과 동결융해저항성을 가지고 있으며, 높은 내약품성 및 내화성, 철근 내부식성 등의 장점을 갖는다. 특히 일반 시멘트 콘크리트에 비해 중금속 및 독성을 거의 방출하지 않는다.

이같은 특성 때문에 바이오하우징연구사업단이 개발한 무 시멘트 그린 콘크리트는 정부가 추진하는 ‘저탄소, 녹색성장’ 정책에 적합한 기술로 평가받고 있다.

정부는 올해 8월 ‘저탄소, 녹색성장’를 구현하기 위해 화석연료 사용을 줄이고 저탄소 청정에너지 비중을 확대하는 한편 그린에너지 산업을 적극 육성하기로 한 바 있다.

이번 연구결과는 최근 ACI 등 콘크리트 분야에서 권위있는 해외저널에서 국제적으로 인정받았다. 원천기술은 국내특허로 등록됐으며, 응용기술을 포함한 기술은 국내 특허출원 및 국제 출원이 진행되고 있는 상태다.

이미 상용화도 진행되고 있다. 바이오하우징연구사업단은 지난 10월 이레콘텍(주)(전남 담양 소재)과 백명산업(주)(전남 나주 소재)에 이번 기술을 이용한 제품과 관련해 기술이전계약을 체결했다.

전남대 기술이전센터는 한국발명진흥회 광주지회와 협력해 그린 콘크리트 제품에 대한 기술이전을 추진하고 있으며, 현재 콘크리트 2차제품 중 흄관, 상하수도관, 경량벽체 등에도 상용화 단계에 이를 정도로 연구가 진행되고 있어 향후 제품별로 적절한 수요 기업들을 찾아 기술이전을 진행한다는 계획이다.

백명산업 관계자는 “그린 콘크리트는 기존의 시멘트 콘크리트제조 설비를 그대로 이용해 제작할 수 있어 바로 시제품 제작 및 성능실험 과정을 거쳐 기술의 신뢰성 및 제품의 우수성을 확인할 수 있었다”며 “기술이전계약을 체결하면서 다공성 호환블록 제품 생산에 박차를 가하고 있다”라고 밝혔다.

송진규 바이오하우징 연구사업단장(전남대 건축학과 부교수)은 “그린 콘크리트는 기존의 시멘트 콘크리트에 비해 성능과 제조가격 면에서 경쟁력을 가지고 있어 향후 건축물의 주요 구조재료로서 활용될 수 있을 것”이라며 “특히 그린 콘크리트 2차 제품들은 탄소제로 도시개발, 친환경 인증 건축물 및 건축물 에너지 총량 한도제에 대응할 수 있는 새로운 패러다임에 부합되는 것으로, 콘크리트 산업 전 분야에 다양하게 활용될 수 있는 건설 신기술”이라고 강조했다.
문의 : 교육기술과학부 학술연구진흥과 (02-2100-6870)