한국건설기술연구원(원장 김병석)은 이산화탄소(CO₂)를 콘크리트 안에 저장하는 '나노버블을 활용해 CO₂를 먹는 콘크리트'를 국내 최초 개발했다고 밝혔다.
콘크리트는 생산시에는 전체 온실가스의 5% 가량을 차지할 정도로 막대한 양의 CO₂가 발생한다.
이에 CO₂를 포집하고, 이것을 활용·저장하는 CCUS 기술을 콘크리트에 적용한 'CCU 콘크리트(CCU for concrete)' 기술이 나오기도 했다. 포집 CO₂를 미네랄화(광물탄산화)해 콘크리트 내부에 저장한다.
CO₂를 탄산염 광물로 전환시키면 이것이 콘크리트 미세조직 밀도를 높여 콘크리트 강도·내구성을 높일 수도 있다. CCU 콘크리트가 단순 CO₂ 저장소로만 쓰이는 것이 아니라, 부가적인 효과도 기대할 수 있는 것이다.
건설연 구조연구본부 연구팀(팀장 박정준)은 콘크리트로 만들어진 건물이 CO₂를 효과적으로 흡수·저장할 수 있고, 콘크리트 압축강도·내구성도 향상시킬 수 있는 나노버블을 활용해 CO₂ 먹는 콘크리트 'CEC'를 국내 최초로 개발했다.
콘크리트는 시멘트 가루와 물, 골재를 반죽해 혼합해 만드는데, 연구팀은 나노버블을 사용해 일반 대기압 조건에서도 CO₂를 고농도로 저장할 수 있는 CO₂ 나노버블수를 개발했다.
CO₂ 나노버블수란 다량 나노버블이 존재하는 물에 CO₂가 고농도 용해시킨 것이다. 이 내부의 CO₂가 콘크리트와 화학적으로 반응한다.
개발 기술 1㎥ 콘크리트 생산시 1~1.8㎏ CO₂를 콘크리트 내 직접 저장할 수 있다. 이는 CO₂ 직접 주입 기술 분야 세계 선도 기업인 캐나다 '카본큐어'의 CO₂ 저장량과 유사한 수준이다.
추가로 연구팀은 시멘트 사용량을 절약하는 최적의 온습도 조건, 배합기술을 적용한 'CEC'도 개발했다. 개발된 CO₂ 양생 기술은 적은 양의 시멘트로도 콘크리트 물리 성능을 최대 발현할 수 있다.
김병석 원장은 “개발 기술은 국내 레미콘 시장에서 연간 50만 톤 이상 CO₂ 감축에 기여할 수 있을 것”이라며 “원천기술 상용화로 건설 분야 탄소중립을 앞당길 과학기술이 될 것”이라고 밝혔다.
