CO₂ 먹는 콘크리트 국내 첫 개발

건설기술연구원, "캐나다 카본큐어사 수준 저장"

이산화탄소(CO₂)를 흡수, 저장할 수 있는 콘크리트가 국내 처음 개발됐다.

한국건설기술연구원(원장 김병석, 이하 건설연)은 지구온난화의 원인 중 하나인 CO₂를 콘크리트 내부에 효과적으로 저장할 수 있는 '탄소먹는 콘크리트(CEC, Carbon Eating Concrete)’를 국내 처음 개발했다고 28일 밝혔다.

콘크리트 생산량은 전세계적으로 연간 300억 톤 가량된다. 콘크리트 생산 과정에서 발생하는 CO₂ 양도 엄청나다. 매년 전세계에서 배출되는 온실가스의 5% 정도로 추산한다.

네이처 커뮤니케이션즈 저널(2021년)은 CCU(이산화탄소 포집·활용) 콘크리트가 이론적으로 2050년까지 0.1~1.4 Gt(기가 톤) 정도를 저장할 수 있을 것으로 전망했다.

이산화탄소 양생 기술을 적용한 콘크리트 시험체(위)는 밀도가 높다. 아래는 일반 콘크리트다.

연구팀은 "시멘트에 물을 섞어 굳히는 작업을 하게 되는데, 우리는 물대신 나노 크기의 거품수, 나노버블수를 만들어 콘크리트를 양생했다"고 설명했다.

나노버블수는 일반 대기압 조건에서 CO₂가 고농도로 용해된 물을 말한다.

연구진은 첨단 분석 기술(라만 분광법)을 이용해 나노버블수 내 CO₂가 콘크리트와 화학적으로 반응한다는 것을 확인했다.

연구팀은 고농도의 CO₂가 콘크리트 내부 물질과 반응하도록 유도했다. 이때 CO₂가 강도 증진 물질의 일종인 탄산염 광물로 전환되면서 영구 저장된다.

연구팀은 "CCU 콘크리트가 단순히 CO₂ 저장소로만 활용하는 것이 아니다"라며 "콘크리트 성능 향상과 이에 따른 시멘트 사용량도 줄일 수 있다"고 말했다.

연구팀은 "콘크리트 1㎥ 당 CO₂ 1.0~1.8kg을 저장한다. 이는 이 분야 선도기업인 캐나다 카본큐어의 저장 용량과 유사 수준"이라고 설명했다.

건설연 김병석 원장은 “국내 레미콘 시장에서 연간 50만 톤 이상의 CO₂를 감축하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

예산은 과학기술정보통신부와 한국건설기술연구원의 주요사업인 '친환경 Carbon Eating Concrete(CEC) 제조 및 활용 기술 개발 (2022~2024)'과제에서 받았다.