| 2차년도 |
[연구개발 목표] 포집 이산화탄소와 폐콘크리트의 급속 중성화 반응에 의한 이산화탄소의 영구 광물화 및 주변 환경부하 저감
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○ 포집 이산화탄소와 폐콘크리트 사이의 반응을 위한 최적 온도·압력 조건 연구-순수한 이산화탄소와 모사 포집 이산화탄소와의 반응정도의 차이를 다양한 조건에서 실험 (액상 및 초임계상)한 후 반응성 차이 검증-반응 전·후의 광물상 (XRD), 화학성분 변화 (XRF), 미세구조 변화 연구 (SEM)○ 포집 이산화탄소와 폐콘크리트의 반응 촉진을 위한 경제적 처리공정 연구-각 온도·압력 조건에서의 액상 및 초임계상의 포집 이산화탄소의 반응성 대비 처리비용 비교 분석-경제성 및 효율성을 만족하는 폐콘크리트의 중성화 처리공정 제시○ 중성화반응이 완료된 폐콘크리트의 용출 실험 진행-포집 이산화탄소와의 반응 전·후의 폐콘크리트의 유해원소 유출정도를 TCLP (EPA 1311) 및 SPLP (EPA 1312) 방법에 의해 검증-ICP-OES, IC를 활용한 유출수 내부의 양이온, 음이온 분석 (유해원소 용출량 규준치 이하 목표)-pH 분석을 통한 잔존 알칼리도 확인 (pH 9.5 이하, 비회복성 목표)○ 이산화탄소 저감량 분석-중성화 반응이 극대화되는 온도·압력 조건에서 반응한 폐콘크리트의 탄산칼슘 석출량 정량 검증 (TGA)-영구적으로 광물화된 이산화탄소 량을 파악하여, 실제 환경부하의 저감효과 확인
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 포집 이산화탄소와의 반응 공정은 지구 온난화에 가장 적극적으로 대응하는 친환경적 기술로써, 산업폐자원 재료 내부 구조에 인위적인 반응을 일으켜 안정화를 유도하는 메커니즘을 가짐○ 이에 따라 유해 물질의 용출을 억제할 수 있으므로 주변 자연 환경의 보존에도 매우 필요한 기술임. 이후 이러한 기술이 다른 형태의 산업폐자원에 활용될 수 있는 가능성이 매우 크므로 활용성 또한 높은 원천기술로서의 가치를 충분히 다할 수 있을 것으로 사료됨○ 이산화탄소 포집량이 많은 곳 (화력발전소, 제철소 등)에서 발생하는 산업부산물의 안정화에 쉽게 적용할 수 있음 (이송거리가 없어 경제성 극대화)
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 건설 신기술 및 환경 신기술 등의 지정을 통한 친환경 건설 시장의 활성화 도모○ 후속 연구를 통해 다양한 산업 부산물에 대한 적용성 평가가 완료되면, 산업폐자원 재활용의 새로운 장을 열 것으로 판단됨
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| 활용방안 |
○ 학문적 기대성과 ㆍ실리케이트 재료와 포집 이산화탄소의 반응에 대한 기초적인 연구자료 확보 ㆍ폐콘크리트 및 제강슬래그 반응을 통한 타 종류의 산업폐자원 안정화 정도 예측 ㆍ연구자료 DB화 구축 및 폭넓은 적용 & 친환경 건설재료 관련 전문가 인력 양성 ㆍ연구 성과를 관련 국내·외 저명학술지에 게재하여 연구력 증진○ 인력 양성적 기대성과 ㆍ전문의 지식을 겸비한 기술자 양성 & 국내 건설기술의 발전 및 신기술 개발 ㆍ석·박사급 인력양성으로 경쟁력을 갖춘 국제적 수준의 고급 인력 배출 ㆍ건설 분야 및 지질 환경 분야의 융·복합 연구를 수행할 수 있는 전문가 양성○ 기술적 기대효과 ㆍ포집 이산화탄소의 활용을 통한, 적극적인 지구 온난화 대응 ㆍ이산화탄소와 산업폐자원의 탄산화 반응을 통한 자원의 안정화 기술 확보 ㆍ유해 물질 유출도 및 유해반응 억제효과를 통한 건설용 자재로서 활용기술 확보 ㆍ폭넓은 산업(철강, 화력, 시멘트, 모래, 레미콘 등)분야와 연계된 기술개발 가능 ㆍ사용재료별 요구 성능에 대응 가능한 친환경 건설재료 제조 가능○ 경제·산업적 기대효과 ㆍ이산화탄소 저감을 통한 탄소세 부담 감소 ㆍ연구 성과의 실용화 및 사업화로 효율적 전파 ㆍ재생자원의 재활용과 연관된 새로운 건설시장 개척 & 국가경제발전에 기여 ㆍ자원순환 및 환경부하 저감 기술의 실용화로 재생자원 재활용률 극대화 ㆍ재생자원 관련 기술정보 제공으로 미래선진국형 자원순환사회 건설
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