[건설이코노미뉴스] 지구온난화의 원인 중 하나인 이산화탄소를 콘크리트 안에 저장하는 ‘나노버블을 활용한 CO₂ 먹는 콘크리트’가 개발돼 눈길을 끌고 있다.
한국건설기술연구원(원장 김병석, 이하 건설연) 구조연구본부 연구팀(팀장 박정준 박사)은 콘크리트로 만들어진 건물이 이산화탄소를 효과적으로 흡수‧저장하고 콘크리트의 압축강도 및 내구성도 향상시킬 수 있는 나노버블을 활용한 CO₂ 먹는 콘크리트 ‘CEC(Carbon Eating Concrete)’를 국내 최초로 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 나노버블을 사용해 일반 대기압 조건에서도 CO₂를 고농도로 저장할 수 있는 CO₂ 나노버블수를 개발에 성공했다. ‘CO₂ 나노버블수’란, 다량의 나노버블이 존재하는 물에 CO₂가 고농도로 용해된 물을 말한다. 이 기술은 물 대신에 CO₂ 나노버블수를 산업부산물과 함께 콘크리트 생산에 활용하는 제조 기술이다.
첨단 분석 기술(라만 분광법)을 통해 CO₂ 나노버블수 안에 존재하는 CO₂가 콘크리트와 화학적으로 반응하는 것을 검증했다. 1㎥의 콘크리트를 생산하면, 1.0~1.8kg CO₂를 콘크리트 내부에 직접적으로 저장할 수 있다.
이는 CO₂ 직접 주입 기술 분야의 세계 선도 기업인 캐나다 ‘카본큐어(Carbon Cure)’사의 직접주입법에 의한 CO₂ 저장량과 유사한 수준이다.
이와 함께 연구팀은 CO₂ 반응성이 높은 산업 부산물을 사용해 시멘트 사용량을 절약할 수 있는 최적의 온습도 조건 및 배합기술을 적용한 ‘CEC’도 개발했다. 특히 이번 개발된 CO₂ 양생 기술은 적은 양의 시멘트로도 콘크리트의 물리적 성능을 최대로 발현할 수 있다.
즉, 기존 증기 양생 기술에 비해 콘크리트 생산에 더 적은 에너지가 소모되며, CO₂ 양생 기법을 적용해 기존 대비 동등 이상의 압축 강도를 확보할 수 있다. 또한, 높은 CO₂ 저장 효율을 갖는 것도 큰 장점이다.
이밖에도 연구팀은 다양한 온도와 압력 조건의 CO₂ 양생 환경을 모사하기 위해 국내 최대 규모의 콘크리트용 CO₂ 고온 가압 양생 시스템을 구축했다.
건설연 김병석 원장은 “이번에 개발된 기술은 국내 레미콘 시장에서 연간 50만 톤 이상의 CO₂를 감축하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다”하며, “원천기술의 상용화를 통해서 건설 분야의 탄소중립을 앞당길 수 있는 과학기술이 될 것”이라고 밝혔다.
