오래된 콘크리트, 전기로 활용해 재활용하는 기술 개발

오래된 콘크리트를 철 스크랩을 원료로 하는 전기로에서 재활용하는 기술이 개발됐다. 이는 CO₂ 배출량을 획기적으로 줄일 수 있는 새로운 방법으로 주목받는다. 콘크리트 가루는 제강 생산 과정에서 불순물을 걸러낼 때 석회석 대신 사용할 수 있다.

캠브리지 대학교 연구팀이 개발한 이 기술은 철강 재활용에 사용되는 전기 아크 용광로에서 콘크리트를 재활용하는 방식이다. 콘크리트와 철강 생산 모두 이산화탄소 배출의 주요 원인이지만, 이 기술은 두 가지를 동시에 재활용하여 문제를 해결한다. 폐콘크리트를 용광로에 넣으면 철을 정화할 뿐만 아니라 부산물로 '재활성화된 시멘트'를 생산한다. 재생 가능 에너지를 사용하면 완전한 탄소 제로 시멘트 생산도 가능하다.
콘크리트는 세계에서 가장 많이 사용되는 건축 자재지만, 생산 과정에서 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 8%를 차지한다. 기존에는 새로운 콘크리트 구조물에 사용될 수 있는 형태로 재활용하기 어려웠다.

캠브리지 연구팀은 폐콘크리트를 시멘트의 주요 성분인 클링커로 다시 전환하는 방법을 연구했다. 전기 아크 용광로는 강철 정화를 위해 석회와 같은 '플럭스' 물질을 필요로 하는데, 이를 재활용 시멘트 페이스트로 대체했다. 결과적으로 강철을 정화할 수 있었을 뿐만 아니라, 남은 슬래그를 급속 냉각하여 새로운 포틀랜드 시멘트를 만들어냈다. 이렇게 생성된 콘크리트는 기존 콘크리트와 유사한 성능을 보인다.

연구팀은 이 기술이 콘크리트나 강철 생산 비용을 크게 증가시키지 않으면서도, 기존 방식에 비해 이산화탄소 배출량을 상당히 줄일 수 있다고 설명한다. 전기 아크 용광로를 재생 에너지로 가동하면 무배출 시멘트 생산도 가능하다.

이 기술은 이미 소규모 용광로에서 시험 적용되었으며, 현재 66톤의 시멘트를 생산할 수 있는 산업 규모의 시험이 진행 중이다. 연구팀은 2050년까지 10억 톤의 '전기 시멘트'를 생산할 수 있도록 기술 규모를 확대할 수 있다고 전망한다.


김진영 글로벌이코노믹 기자