친환경 콘크리트 기술개발 보급 및 신진인력 양성
폐기물 콘크리트의 원료화 방안 제시, 재활용을 넘어 지구온난화 방지에 기여
세계는 지금 기후변화로 상징되는 ‘환경’ 위기와 고유가로 대표되는 ‘자원’ 위기에 직면하고 있다. 이제 저탄소 녹색성장은 해도 되고 안해도 되는 사안이 아니라 반드시 추진해야 하는 시대적 과제이다. 이에 정부는 ‘저탄소 녹색성장’을 중요 정책으로 정하고 각종 친환경산업과 기술력 제고에 힘쓰고 있다. 저탄소 녹색성장을 하는데 있어 꼭 필요한 요소 중 하나는 바로 재활용. 공주대학교 친환경콘크리트연구소는 다시 사용하기 어려운 산업·건축폐기물을 유용한 자원으로 바꾸는 연구를 진행하고 있어 주목받고 있다.
실력 있는 연구진과 최적의 연구 환경 구축공주대학교 친환경콘크리트연구소(소장 김진만 교수/이하 연구소)는 ‘지속적인 산학협동을 통해 친환경 콘크리트 관련 기술을 널리 보급하여 친환경적인 사회를 만드는데 기여한다’는 목표아래 지난 2007년 설립됐다. 연구소는 친환경적인 원료 및 건축자재의 개발과 적용 목적으로 콘크리트와 관련하여 각종 산업부산물의 콘크리트 원료화 분야, 폐콘크리트의 재활용 분야, 콘크리트의 친환경성 부여 분야 등을 연구, 친환경녹색성장이라는 개념이 확산되기 이전 시기부터 버려지는 자원의 재활용을 위해 연구해왔다.
김진만 교수는 “친환경을 중시하는 현세대에서 자원재활용은 선택이 아니라 필수로 자리매김하고 있습니다”라며 “고도로 산업화된 사회 유지를 위해 발생하는 각종 환경 부하 저감과 글로벌 워밍의 저감을 위해 콘크리트가 중요한 역할을 해야 합니다”라고 강조했다.
현재 연구소는 국내·외 우수한 대학 및 연구소와 MOU를 체결하고 공동기술 개발을 추진하며 각종 국책과제, 산·학·연 연계사업, 자체 연구를 통해 기술력을 키워가고 있다. 또한 인적 인프라 형성을 통해 연구원 및 대학원생들의 인적 교류도 활발히 진행할 뿐만 아니라 국내 신진인력 양성에도 심혈을 기울이고 있다. 그 결과 각종 연구경험을 보유한 실력 있는 인적자원을 구축하고 있는 연구소는 행정 실장 및 박사급 연구원 3명과 10여 명의 석·박사과정 학생들로 구성, 국내·외 유수의 대학과 견주어도 손색이 없다. 다양한 연구 경력과 과제 수행 경험을 바탕으로 친환경 기술력을 보유한 석·박사급 인력 배출을 통해 그 기술력을 전파하는데 기여하고 있다는 점 또한 주목할 만하다.뿐만 아니다. 국내에서 한 손안에 꼽히는 다양한 연구 장비 구비 등 최적의 연구 환경을 갖추고 있다는 점 역시 연구소가 괄목할 만한 성과를 올리는 데 중요한 경쟁력이 되고 있다. 연구진들이 막힘없이 연구에 매진할 수 있도록 다양한 연구 장비를 보유하고 있는 연구소는 대형 오토플레이브(오토클레이브) 및 항온항습실, CO₂반응조 등은 국내에 한 손안에 꼽히는 연구 장비를 보유, 최적의 연구 환경을 제공하고 있다.
콘크리트 기술개발, 친환경적인 것을 고려해야실력 있는 연구진과 최적의 연구 환경을 구축하고 있는 연구실은 이러한 경쟁력을 바탕으로 각종 특허 및 지식재산권을 보유하고 있다. 현재 김 교수가 책임지고 있는 콘크리트 재료 분야의 경우 국내에서 25건의 특허를 등록한 상태이고 국외 특허도 2건을 획득했다. 김 교수는 전공분야인 콘크리트와 관련 리사이클링하기 어려운 분말, 슬러지 형태의 부산물을 건설자재화하는 연구를 주로 진행한다.
“많은 연구자들이 슬러지형태의 부산물을 리사이클링(recycling)하려 했지만 수분을 포함하고 있어 이를 건조하는데 많은 비용이 소요되어 상업화가 어려웠습니다”라고 설명한 김 교수는 수없이 많은 시행착오 끝에 지난 2년 동안 가시적인 성과를 거두었다. 이외에도 연구소 소속 연구진들의 다양하고 폭넓은 활동을 통해 각종 학회 및 단체의 수상실적을 내었다. 콘크리트 기술경연대회에서는 국무총리상을 두 번이나 수상하기도 했다.
김 교수는 “콘크리트 관련 기술은 전세계적으로 재료, 구조 등 다양한 분야에서 질적·양적으로 놀랄 만한 성장을 이뤄왔습니다”라며 앞으로 이러한 추세는 점점 더 빨라질 전망이라고 내다봤다. 덧붙여 “산업화 사회의 고도성장에 발맞춰온 콘크리트 기술개발도 이제는 친환경적인 것을 고려해야 하는 시점입니다”라고 말했다.
친환경적인 소비적이지 않은 신소재 개발에 주력
이미 친환경 원료 개발에 앞장서온 연구소는 현재 이와 관련한 연구를 진행 중에 있다. 철강 산업 및 에너지 산업 부산물의 고부가가치적 건설재료화, 폐콘크리트의 재활용 및 순환골재의 고품질화, 콘크리트의 친환경성 부여 등이 그것이다. 이 중 철강산업 부산물 중 전량 매립되어 철강업계에서의 골칫덩이로 여겨졌던 환원슬래그(slag, 광석 제련 후 남은 찌꺼기)를 특수 시멘트 및 건설재료로 사용하기 위한 연구는 환경부의 글로벌탑 환경기술개발사업으로 추진 중인 ‘폐금속·유용자원재활용기술개발사업단’의 핵심과제로 진행 중에 있다.
김 교수는 “본 기술의 사용화 성공시 비용을 들여 폐기하였던 폐기물을 무기계 결합재화 함으로써 CO₂발생의 주범인 시멘트의 사용량을 크게 저감시킬 수 있는 새로운 자원을 확보하는 것이 가능하게 됩니다. 이에 따라 지구온난화현상의 저감 및 콘크리트의 환경성능 증대에 크게 기여할 수 있을 것으로 예측하고 있습니다”라고 설명했다.
앞으로 부산물의 재활용을 넘어 지구온난화 방지에 기여할 수 있는 이산화탄소를 적게 배출하거나 흡수하는 콘크리트에 관련된 연구를 적극적으로 할 것이라는 김 교수. 그는 “건설재료가 그동안 높은 환경부하 산업이었던 만큼 앞으로는 중장기적인 환경 개선 대책 마련과 녹색성장을 위한 노력에 책임을 다해야 합니다”라며 “앞으로도 사회를 이끌어갈 지식인인 학생들이 친환경 기술력에 관심을 가지고 소비적이지 않은 신소재 개발 등에 주력해주기를 바랍니다”라고 말했다.
콘크리트 관련 연구는 그동안 산업화 속도에 발맞춰 기술개발연구의 중심이었다. 그러나 이제 환경을 가장 중요한 고려점으로 하는 연구개발이 필요한 시점이다. 이런 가운데 친환경 콘크리트 연구소 참여 연구진은 친환경 콘크리트와 관련된 연구 아이템을 발굴하고 각종 산업공정에서 발생되는 폐기물을 콘크리트의 원료화 방안을 제시하며 다양한 콘크리트 개발을 가능할 수 있도록 연구 및 개발에 주력하고 있어 앞으로 연구소는 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.