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이산화탄소를 잡는 착한 콘크리트가 있다?!

지구온난화의 주범인 이산화탄소를 흡수하여 저장하는 '카본 이팅 콘크리트(CEC)' 기술이 미래 건설의 핵심으로 주목받고 있습니다. 이 기술은 흔히 '착한 콘크리트'라고 불리며, 산업 공정에서 배출되는 이산화탄소를 포집하여 건설 자재 내부에 영구적으로 가두는 혁신적인 방식입니다. 기존의 콘크리트가 탄소 배출의 주요 원인 중 하나였다면, 이제는 대기 중의 이산화탄소를 포집하고 저장하는 능동적인 저장소로서 역할을 수행하게 됩니다. 이는 기후 위기 대응을 위한 건설 산업의 새로운 패러다임 전환이자, 탄소중립 달성을 위한 실질적인 해법이 될 것으로 큰 기대를 모으고 있습니다. 연구팀은 콘크리트에 이산화탄소를 효과적으로 저장하기 위해 독자적인 두 가지 핵심 기술을 개발하여 성과를 거두었습니다. 첫 번째는 나노버블 기술을 활용하여 고농도의 이산화탄소를 회수수와 반응시킨 후 이를 콘크리트 배합수로 사용하는 방식입니다. 두 번째는 밀폐된 챔버 안에서 이미 굳은 콘크리트와 이산화탄소 가스를 직접 접촉시켜 흡수시키는 상압 양생 기술입니다. 이러한 방식은 레미콘을 이용한 현장 타설 콘크리트뿐만 아니라 공장에서 제작되는 프리캐스트 제품에도 모두 적용이 가능하여 현장의 유연성과 실무 적용성을 동시에 확보했다는 평가를 받습니다. 콘크리트는 전 세계에서 가장 많이 사용되는 인공 재료이지만, 생산 과정에서 발생하는 온실가스가 지구 전체 배출량의 약 5% 이상을 차지할 만큼 환경에 미치는 영향이 큽니다. 카본 이팅 콘크리트 기술을 국내에 본격적으로 적용할 경우, 매년 약 50만 톤 이상의 이산화탄소를 감축할 수 있을 것으로 전망됩니다. 이는 글로벌 선도 기업인 캐나다의 기술력과 어깨를 나란히 하는 수준으로, 우리나라는 이제 탄소 저장 기술 분야에서 세계적인 경쟁력을 갖추게 되었습니다. 이러한 원천 기술의 확보는 이상 기후 현상을 완화하고 국가 탄소중립 목표를 달성하는 데 중추적인 역할을 할 것입니다. 이산화탄소가 콘크리트 내부로 흡수되면 수산화칼슘과 반응하여 탄산칼슘이라는 매우 안정한 광물 형태로 변환됩니다. 이 과정에서 생성된 탄산염 광물들은 콘크리트 내부에 존재하는 눈에 보이지 않는 미세한 구멍들을 촘촘하게 메워주는 역할을 수행합니다. 결과적으로 외부로부터 유입되는 유해 물질의 침입을 효과적으로 차단하여 건축물의 구조적 내구성을 한층 강화하는 부수적인 이점까지 얻을 수 있습니다. 다만 내부 철근의 부식을 방지하기 위해 이산화탄소가 침투하는 깊이를 정밀하게 제어하는 기술을 병행하여 구조물의 안전성을 완벽하게 확보하고 있습니다. 현재 대한민국을 포함한 전 세계는 2030년까지 온실가스 배출량을 획기적으로 줄여야 하는 과제에 직면해 있습니다. 이에 따라 이산화탄소를 단순히 버리는 가스가 아닌 가치 있는 자원으로 재활용하는 CCU 기술이 큰 주목을 받고 있습니다. 연구진은 현재 콘크리트 분야를 넘어 산업 폐기물 재활용 등 다양한 영역으로 기술을 확대 적용하여 이산화탄소 저장 용량을 극대화하는 원천 기술 고도화에 매진하고 있습니다. 기업과의 협력을 통한 실증 테스트가 진행 중인 만큼, 머지않아 우리 주변의 건축물들이 탄소를 먹는 '착한 건물'로 거듭나 탄소중립 사회 실현에 크게 기여할 것입니다.

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[KICT LAB] 교량도 잇고, 세계까지 잇는 건설연의 BH거더!🌟(ENG)

교량의 핵심 구조물인 거더는 교각 사이를 연결하여 차량이나 열차가 지나갈 수 있게 하는 수평 부재입니다. 최근 한국건설기술연구원과 토웅이앤씨는 'BH거더' 공법을 통해 국내외 건설 시장에서 큰 주목을 받고 있습니다. BH거더는 시공 중 발생할 수 있는 전도 위험과 안전사고를 획기적으로 예방할 뿐만 아니라, 교각의 개수를 최소화하여 경제성까지 확보한 혁신적인 기술입니다. 기존에는 주로 도로교에 활용되었으나, 현재는 국내 철도 사업의 수요 증가와 동남아시아의 연약 지반 특성에 맞춘 인프라 구축을 위해 그 활용 범위가 더욱 확대되고 있는 추세입니다. 토웅이앤씨는 급변하는 건설 환경에 대응하기 위해 한국건설기술연구원 윤혜진 박사 팀과 협력하여 BH거더의 사업화를 본격적으로 추진했습니다. 연구팀은 1단계에서 철도교 적용을 위한 효율적인 단면을 확보하고, 2단계에서 해외 시장 맞춤형 시스템 개선 연구를 수행했습니다. 이러한 체계적인 지원 덕분에 말레이시아의 대규모 고속도로 건설 프로젝트인 SPE 사업을 수주하는 값진 결실을 맺었습니다. 특히 현지 설계 기준에 맞춘 60m급 BH거더 실물 공개 실험은 말레이시아 정부와 기업 관계자들에게 한국 기술의 우수성을 각인시키는 결정적인 계기가 되었습니다. 이번 말레이시아 프로젝트의 성공은 토웅이앤씨가 글로벌 교량 기술 전문 기업으로 도약하는 중요한 발판이 되었습니다. 회사는 말레이시아에서의 성과를 공인받아 국토교통부 장관상과 대통령 표창을 수상하며 대외적인 신뢰도를 높였습니다. 현재는 말레이시아를 거점으로 인도네시아, 베트남 등 인근 동남아시아 국가로의 진출을 활발히 타진하고 있습니다. 향후 프리캐스트 교각 등 보유한 첨단 기술들을 패키지화하여 사업화함으로써, 전 세계 교량 시장에서 한국 건설 기술의 위상을 높이고 안정적인 해외 사업 기반을 지속적으로 구축해 나갈 계획입니다.

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공학·기술

🏆세계 최고 최초! 200년 수명의 슈퍼콘크리트 기술🔨💪 (ft.월드클래스 TOP3 교량)

세계에는 경이로운 규모를 자랑하는 교량들이 많습니다. 중국의 자오저우완 대교는 총 길이가 약 41km에 달하며 바다를 가로지르는 장관을 연출합니다. 쿠웨이트의 셰이크 자베르 코즈웨이는 현대건설과 GS건설 등 한국 기업들의 기술력이 집약된 대표적인 사례로, 5년이 넘는 긴 공사 기간 끝에 완공되었습니다. 또한 홍콩과 마카오를 잇는 55km 길이의 강주아오 대교는 해상 교량과 침매 터널을 결합한 독특한 구조로 세계 최장 길이의 위용을 뽐내며 현대 토목 공학의 위상을 잘 보여줍니다. 교량의 가치를 평가할 때 단순히 전체 길이보다 더 중요하게 여겨지는 지표는 바로 '경간장'입니다. 경간장은 교각과 교각 사이의 거리를 의미하며, 지형이 험난하거나 바다 깊은 곳에 다리를 세울 때 이 거리를 넓히는 것이 핵심 기술력입니다. 현재 일본의 아카시 해협 대교가 가장 긴 경간장을 보유하고 있지만, 곧 터키의 차나칼레 대교가 그 자리를 대신할 예정입니다. 한국 기업들이 수주한 이 다리는 경간장이 무려 2,023m에 달해, 세계 최고 수준의 현수교 건설 능력을 다시 한번 입증할 것으로 기대됩니다. 국내에서도 혁신적인 재료 기술을 바탕으로 세계적인 기록 경신이 이어지고 있습니다. 세종-포천 고속도로의 고덕대교는 슈퍼 콘크리트 기술을 활용해 세계 최장 경간장을 가진 콘크리트 사장교로 건설 중입니다. 이 기술은 시멘트의 특성을 물리적으로 강화하여 강도를 극대화한 것이 특징입니다. 기존 재료보다 훨씬 튼튼하면서도 내구성이 뛰어나 교량의 수명을 연장하고 더 넓은 경간장을 가능하게 함으로써, 건설 인프라의 새로운 패러다임을 제시하며 지속 가능한 도시 개발의 토대를 마련하고 있습니다. 새로운 소재 기술의 우수성은 실제 건축물과 교량을 통해 이미 증명되었습니다. 춘천대교는 세계 최초로 슈퍼 콘크리트를 적용한 도로 사장교로, 무려 180메가파스칼이라는 엄청난 강도를 구현해 냈습니다. 울릉도의 코스모스 리조트 역시 이 기술이 적용된 세계적인 명소 중 하나입니다. 일반 콘크리트라면 철근을 넣고 30cm 이상의 두께가 필요했을 구조를 단 10cm 두께의 곡선형 설계로 완벽하게 완성했습니다. 이는 슈퍼 콘크리트 기술이 토목을 넘어 건축 디자인의 한계까지 극복했음을 보여주는 실례입니다. 한국의 슈퍼 콘크리트 기술은 세계 무대에서도 독보적인 가치를 인정받고 있습니다. 미국의 슈퍼 콘크리트 혁신상에서 빌딩과 인프라 두 부문 모두를 석권하며 전 세계 토목 학계의 주목을 받았습니다. 이러한 기술력은 향후 스마트 건설 시장의 핵심 경쟁력이 될 전망입니다. 공장에서 미리 제작하여 현장에서 조립하는 방식은 도심지 공사의 소음과 무게 부담을 획기적으로 줄여줍니다. 더 얇고 가벼우면서도 월등히 튼튼한 소재 기술은 미래 도시를 더 안전하고 효율적으로 만드는 든든한 밑거름이 될 것입니다.

한국건설기술연구원건기왕

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