미세먼지 잡는 광촉매, 숏크리트 시공으로 효과 극대화
미세먼지 잡는 광촉매, 숏크리트 시공으로 효과 극대화
  • 전찬민 기자
  • 승인 2022.04.28 15:34
  • 댓글 0
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[공학저널 전찬민 기자] 미세먼지 중 인체에 가장 문제가 되는 것은 초미세먼지다. 초미세먼지는 호흡기를 통해 폐까지 도달하게 돼 지속적으로 노출되는 경우 인체에 악영향을 주는 유해한 물질로, 특히 터널에서는 초미세먼지 농도가 심각한 수준이다.

일반적으로 터널은 차량이 주로 운행되고 있으며 운전자들의 대부분은 터널의 공기질이 좋지 않아 창문을 닫고 운전하고 있다. 터널 내 공기질이 좋지 않은 이유는 여러 가지가 있지만 가장 큰 이유는 자연적인 공기 순환이 잘 이뤄지지 않기 때문이다.

이러한 터널의 공기 순환을 위해 터널 내 차량에서 배출되는 각종 오염물질과 화재 시 발생하는 연기를 효과적으로 배출하기 위해 공기 강제 순환 장치인 제트팬을 설치하고 있으며, 환기효과를 극대화하기 위해서 입·출구에 집중적으로 설치된다. 하지만 순환된 공기가 어디론가는 배출돼야 하기 때문에 도심지 터널의 경우 강제 순환장치가 배출되는 지점에 각종 민원 등으로 인해 설치가 점점 더 어려워지고 있는 실정이다.

이에 따라 터널에서 자동차 매연으로 발생하는 미세먼지 유발 물질을 사전에 제거하는 등의 방법을 통해 배출되는 공기질 개선이 필요한 가운데 최근 광촉매를 활용한 숏크리트 시공이 미세먼지 저감 효과를 인정받고 있어 기대를 모으고 있다.

그간 광촉매는 미세먼지 저감을 위해 다양한 방법으로 활용돼 왔지만 경제성의 이유로 건설자재로써는 활용되지 못했다. 하지만 최근 광촉매를 활용한 미세먼지 저감 건설기술 개발을 위한 연구가 진행되면서 이제는 건설자재로써 저비용, 고성능 광촉매의 활용이 가능해졌다.

터널 내 미세먼지의 원인물질을 제거하기 위해서는 미세먼지를 유발하는 질산이온(NO3-)이 2차 생성을 통해 미세먼지로 전환되지 않도록 광촉매가 그 역할을 할 수 있다.

기존에 활용된 터널 내 매연에 의한 미세먼지 유발 물질을 제거하는 기계적인 정화는 지속적인 필터 교체와 가동을 위한 전력소비 등의 유지관리 비용이 발생하게 된다. 반면 광촉매를 활용한 숏크리트를 터널 내부 표면에 도포하게 되면 미세먼지 유발물질을 제거하는 기능을 수행하게 돼 유지관리 비용을 획기적으로 줄일 수 있게 된다.

숏크리트는 압축공기로 시공 면에 도포하는 콘크리트로, 지보재 중에서 중요한 요소로 터널 굴착면의 보호와 안정을 위해 활용돼 왔으며, 동일하게 광촉매를 활용해 숏크리트와 타설에 의한 방법을 비교한 결과, 숏크리트가 미세먼지 제거율이 2배 이상 높은 것으로 확인됐다.

뿐만 아니라 숏크리트에 다양한 색상 구현 기능을 통해 다양한 이미지 조성도 가능하기 때문에 시인성과 운전자 졸음예방에 도움을 줄 것으로 예상되고 있다.

이러한 광촉매를 활용한 숏크리트 기술을 개발한 ㈜제이에이치는 지난 2006년 창립 이후 강원도 춘천시에 본사를 설립하고, 강원도 횡성군과 홍천군에 공장을 설립해 우수한 전문인력과 기술력을 바탕으로 보강토 블록과 PC패널을 생산 시공하는 전문기업으로 성장해 왔다. 제이에이치는 이에 만족하지 않고 현재 각종 토목용 자재의 연구개발에 불철주야 노력을 기울이고 있다.

특히 2016년부터는 미세먼지 저감관련 기술에 대한 정부 연구개발(R&D) 사업을 수주해 원천 기술에 대한 개발을 완료했으며, 최근에는 국책 연구 과제인 ‘저비용 고성능 광촉매를 활용한 미세먼지 저감 건설기술 개발’ 연구사업에 참여해 한국건설기술연구원과 미세먼지 저감기술 개발과 상용화를 목표로 최선을 다하고 있다.

제이에이치 백효선 연구소장(사진)은 “광촉매를 활용한 숏크리트 시공 기술을 통해 터널내의 미세먼지 저감뿐만 아니라 다양한 시설 예를 들면 옹벽, 사면, 건물 외곽 등에 시공이 가능해 도시지역 미세먼지 저감에 일조할 것으로 기대하고 있다”며 “또한 건축물 외벽에 광촉매를 도포하는 기술을 활용할 수 있어 미세먼지 포집을 통해 공기질을 개선시키는 건축물 적용 등 기술의 활용성을 높이고 있다”고 말했다.

제이에이치는 그 동안 개발된 기술을 이용해 국도5호선 사면 시험시공을 실시했고, 지난해에는 서부간선도로 지하화 구간에 시험 시공을 통해 개발 검증을 실시하고 있다. 현재는 올해 서울시와 부산시 지역에 시공을 위해 관계기관들과 협의 중에 있다.

이처럼 지속적인 기술개발을 통해 발전을 거듭하고 있는 제이에이치는 단순히 개발된 기술을 독점하기보다는 기업들과 관련 기술을 공유해 상생할 수 있는 방안을 모색하고 있다. 이를 통해 관련 시장을 지속적으로 확대될 수 있도록 할 예정이며, 해외 진출도 계획하고 있어 앞으로의 행보가 기대되고 있다.


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