폐석분으로 친환경 건축자재를 만든다
- 미활용 폐석분 활용 건축용 소재 기술을 통한 자원 순환성 강화 및 탄소저감 기술 개발-
“폐석분을 활용한 친환경 건축자재로
자원순환형(Zero Waste) 사회 실현”
[연구자 레터]
세계적으로 환경 보호와 에너지 절약이 이슈가 되면서 건설 분야에서도 미래 건설 시장을 선도하기 위해건축물 자체의 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 기능 특성화 자재를 생산하고 이를 효율적으로 적용 시키는 기술이 필수적인 시대가 도래하였다. 특히 세계적으로 산업부산물 등 순환자원을 활용한 기능성 내외장재 제품 생산기술에 관심이 집중되고 있다. 본 연구팀은 배출은 증가하고 있으나 재활용률이 낮은 폐석분을 활용하여 건축 내외장재 패널을 개발하는데 성공하였으며 성능평가를 통해 안정된 성능을 확보했다.
01 개발배경 및 현황
우리나라의 이산화탄소(CO2)배출량은 2011년 기준 6억1천만 톤으로 2010년에 이어 전 세계 7위를 차지했다. (출처 : IEA, World Energy Outlook) 또한 최근 국민 일인당 이산화탄소 배출량은 12.6톤으로 일본, 영국, 프랑스 등 선진국보다 높은 수치를 기록하고 있다. 자원이 적고 에너지는 많이 소비하는 산업구조를 가진 우리나라의 경우 산업구조 전반에 걸쳐 환경친화형 산업으로의 전환이 시급하다.
세계적으로 산업부산물 등 순환자원을 활용한 기능성 내외장재 제품 생산기술에 관심이 집중되고 있으며 이로 인해 건축 분야에서는 미래 건설시장을 실질적으로 선도하기 위한 방법 로 건축물 자체 에너지 효율을 향상시키거나 3R(Recycling, Reuse, Reduce)에 대응할 수 있는 기능 특성화 자재를 생산하고 적용할 수 있는 기술을 개발하고 있다. 순환자원을 적극적으로 활용하면서 건설재료 요구 성능을 충족시킬 수 있는 기술과 함께 고부가가치, 고품질 건설재료를 개발하는 것은 구조물의 내구성과 시공성 향상을 도모하는데 큰 도움이 된다.
폐석분, 폐석회, 폐유리, 폐목재 등은 매년 발생량이 크게 증가하는 반면 재활용률이 현저히 낮아 본 연구에서는 폐자재 재활용과 더불어 녹색 정책을 실현하기 위한 방안으로 폐석분을 이용한 건축 내외장 패널을 개발하였다.
02 기술의 특성
폐석분을 재활용한 건축자재 개발 성공
본 연구팀은 폐석분을 50% 이상 활용한 건축용 내·외장재를 생산하고 현장생산이 가능한 체계의 설계를 완료하였다. 이를 통해 압출(壓出) 성형, 양생 조건에 따른 제품의 생산성 및 물리적 성능 확보가 가능한 운전 시스템을 개발하였으며, KS 및 기타 관련 기준에서 규정하는 성능 기준을 충족시키는 최적 배합을 도출했다. 또한 폐석분 및 보강섬유 배합 비율 변경을 통해 아파트와 같은 공동 주택의 내부 벽체로 활용할 수 있도록 내화 성능을 확보했다.
시제품을 통한 성능평가 완료
2012년 3월 시제품을 설치하고 14개월 경과 후 성능평가를 실시한 결과, 색상 및 외관 특성에 변화가 없는 것으로 나타났다. 기존 압출 성형 제품은 단순 내장 간막이(Partitioning) 및 외장 벽체 등에 적용가능했으나, 본 연구를 통해 2시간 내화성능 및 차음(소음 차단) 2등급 기준을 요구하는 세대간 간막이 벽체와 복합형 단일 외장 벽체에 적용할 수 있게 되어 그 활용 용도가 더욱 다양해 질 것으로 기대된다. 향후 지속적인 성과 검증을 위하여 서울 면목초등학교에 장애인 편의 시설에 폐석분을 활용한 복합패널을 설치하여 현장적용 성능평가를 실시하고 있다. 또한 서울시 시범사업인 서울광장 홍보시설 에너지 제로 하우스에도 적용할 예정이다.
03 기술개발 효과
폐석분을 활용한 친환경 건축자재로 자원순환형(Zero Waste) 사회 실현
본 연구를 통해 폐석분, 폐섬유 등 버려지는 자원을 재활용하여 다양한 원료로 제품을 생산하는 기술을 확보하였다. 이로 인해 기존 외국(일본) 기술에 의존하지 않고도 독자적인 원료 공급과 활용 체계 구축이 가능하여 품질 안정성을 확보할 수 있게 되었다. 폐석분 활용으로 새로운 자원 생산은 물론, 폐자재 매립 저감에 따른 사회적 편익이 발생할 것으로 기대된다.
이 누리집은 대한민국 공식 전자정부 누리집입니다.
