호주 RMIT 대학 연구팀의 콘크리트 생산과 관련된 연구가 화제다.
최근 호주 RMIT 대학 연구팀은 콘트리트 생산 과정에서 사용되는 모래를 커피 찌꺼기로 대채할 수 있다고 밝혔다.
현대의 주요 건설 재료인 콘크리트는 높은 내구성과 편리성을 자랑하지만 온실가스 고배출 사업에 속한다.
가장 주된 원인은 콘크리트의 주요 재료인 시멘트이다. 시멘트는 1톤 생산 시 0.8톤의 이산화탄소를 배출한다.
뿐만 아니라 해당 시멘트와 물, 모래, 자갈을 중심으로 추가적인 화학재료를 섞어 만들어지는 만큼 자원 고갈의 문제에서도 자유롭지 못하다.
실제 국제에너지기구(IEA) 이미 지난 2017년, 시멘트 생산량이 향후 30년간 연간 50억톤 이상 증가할 것으로 예상, 건설업계가 배출하는 이산화탄소 역시 대폭 증가할 것이라고 전망했다.
이같은 상황을 타계하고자 건설업계는 CCUS(탄소포집 및 활용) 기술을 적용한 콘크리트를 연구·개발 중이다.
콘크리트의 주 원료인 시멘트에 탄소를 주입시켜 내구성을 높이면서도 배출되는 이산화탄소를 상쇄시키는 방식이다.
그 대표적인 예가 캐나다에 위치한 카비크리트와 카본큐어다.
카본큐어는 콘크리트 합물에 포집된 탄소를 주입하는 기술을 개발했다. 광물탄산화에 기반한 방식으로 제조 과정 중에 액상 이산화탄소를 주입하는 것.
해당 기술을 통해 카본큐어는 '아마존 기후서약 펀드'의 투자를 받기도 했다.
카비크리트 역시 철강 제조 시 발생되는 부산물인 슬래그를 시멘트 대신 사용하는 제조기술을 발표했다.
철강 슬래그를 사용하면 시멘트가 굳는 과정에서 발생되는 이산화탄소를 가둘 수 있고 산업 쓰레기를 재활용하기 때문에 생산 단가를 낮추기에도 적합하다.
이번 연구는 직접적으로 탄소를 주입하는 카본큐어보다 추가적인 소재로 탄소배출량을 줄이는 쪽에 초점을 맞췄다.
특히 일상 생활에서 접근성이 높은 커피 찌꺼기를 모래의 대체재로 사용한다는 점에서 주목 받고 있다.
RMIT 대학이 위치한 호주는 매년 7500만kg의 커피 찌꺼기가 발생하는데 대다수가 매립되고 있다.
커피 찌꺼기는 환경에 따라서는 퇴비로 활용되긴 하나 환경에 따라서는 발효과정이 필요하며 토양 성질에 따라서는 아예 적용하지 못하는 경우도 있다.
연구팀은 커피 찌꺼기를 350도와 500도에서 열분해 한 후 각각 5, 10, 15 및 20% 별로 비율을 나눠 콘크리트 생산에 적용했다. 콘크리트에서 사용되는 모래 사용량을 대체하기 위해 보다 적합한 비율을 찾는 과정이다.
그 결과 약 350도의 온도에서 커피 찌꺼기를 활용하는 것이 압축 강도를 29.3% 향상시킬 수 있었다.
연구진은 "커피 찌꺼기를 사용해 콘크리트를 생산한다면 생산 공정에서 발생하는 탄소배출량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 내구성, 지속가능성 역시 높일 수 있다"며 "천연 자원의 지속적인 채굴 영향을 줄이는 데 필요한 연구"라고 말했다.
이어 "콘크리트 산업은 현재 기후 악당 산업으로도 불리지만 사실 커피 찌꺼기 같은 유기 폐기물의 재활용을 증가시킬 수 있는 잠재력이 높다"고 설명했다.
[데일리e뉴스= 정수성 기자]
