[공학저널 전찬민 기자] 전 세계적으로 온실가스로 인한 환경문제가 심각하게 발생함에 따라 우리나라는 탄소중립(Net-zero)을 선언하고, 각 분야에서는 온실가스의 순 배출량 0(zero)을 목표로 다양한 노력이 진행되고 있다. 이에 따라 발생된 폐기물을 생산·소비·폐기 단계에서 재활용(recycle) 또는 새활용(upgrade)하는 순환자원이 더욱 부각되고 있다.
특히, 건설재료 측면에서 많은 순환자원의 소비가 가능하고, 시멘트, 콘크리트 등 기존 건설재료를 대체한다는 점에서 건설산업의 친환경을 확보할 수 있다. 또한, 건설비용의 감소, 원가절감, 온실가스 배출량 감소 등 다양한 사회 문제를 해결하는 데 크게 기여할 수 있을 것으로 예상되고 있다.
순환자원을 활용하는 대표적 기술 중 하나인 지반고화재는 발전소, 제철소 등 국내에서 발생하는 폐자원을 재활용 또는 새활용해 삼산화황(SO3), 산화칼슘(CaO) 등과의 화학적 반응을 유도하고, 최종적으로는 C-S-A-H와 에트링자이트(ettringite)를 생성할 수 있는 재료다. 지반고화재는 건설 현장에서 지반고화재를 단독으로 사용하거나 원지반 흙과의 혼합을 통해 강도 증가, 내구성 증가, 침하량 감소, 내화학성 개선 등이 가능하고, 순환자원을 대량 활용해 건설분야에서의 시멘트 사용량을 크게 감소시킬 수 있다는 것이 장점으로 손꼽힌다.
최근에는 순환자원만을 100% 재활용 또는 새활용하고, 자체적 화학적 반응을 통해 경화반응을 유도할 수 있는 무시멘트 지반고화재가 주목을 받고 있다.
고화 처리를 해야 하는 지반의 경우 연약지반인 경우가 많은데, 이를 위해 시멘트나 고로슬래그시멘트가 주로 사용되고 있으며, 시공과정 중 발생하는 환경오염의 문제가 제기되고 있다. 하지만 이 고화재에서 주로 사용되는 재료는 발전소에서 발생하는 고칼슘 플라이애시와 고로슬래그 미분말이다. 고칼슘 플라이애시를 알칼리 자극제로 사용해 고로슬래그 미분말의 산화피막(oxidation film)을 제거하고, 산화칼슘(CaO)과의 반응을 통해 시멘트와 유사한 성능 발휘가 가능하다는 것이 특징이다.
특히, 시멘트 대비 80~90% 수준의 비용 절감이 가능하고, 동등 이상의 압축강도와 장기강도 확보가 가능해 육상과 해상에서의 심층혼합공법(DMM, Deep Mixing Method), 지중연속벽(SCW, Soil Cement Wall) 공법, 매입말뚝용 채움재, 약액주입재, 표층개량재 등 시멘트를 대체할 수 있는 다양한 목적으로 활용이 가능하다. 또한, 폐기물 용출, 어류 등에 대한 유해·위험성 시험에서 안전성이 확인됐으며, 친환경 지반고화재의 시공은 동일한 장비를 사용하기 때문에 불필요한 작업이 이뤄지지 않아 시공의 편리성을 확보할 수 있다는 것 또한 주목할 점이다.
이러한 무시멘트 지반고화재를 개발한 ㈜씨엠디기술단은 시멘트 대체가 100% 가능한 제품을 선보이며, 환경적으로 안전하고 얕거나 깊은 심도에서의 시공이 가능한 친환경 지반고화재를 적용하는 것을 목표로 최선을 다하고 있다. 또한, 지난해부터는 기존의 기술에서 한 차원 업그레이드해 벽돌, 블록, 보강토블록, 보도블록 등 순환자원을 활용한 2차 제품을 생산, 판매하고자 기술개발에도 박차를 가하고 있다.
씨엠디기술단 문경주 대표이사(사진)는 “씨엠디기술단의 생산 공장은 충청남도 보령과 전라남도 여수로, 중부권과 남부권에서의 순환자원 재활용 또는 새활용이 가능하고, 즉각적인 제품의 생산, 판매, 배송, 시공 등 전체적인 시공과정의 적용과 시멘트 대체에 따른 건설비용의 감소가 가능하다”며 “관련 보유인증으로는 건설신기술 인증, 녹색기술과 제품 인증, 환경표지 인증을 보유하고 있고, 현재 약 80 여건의 특허를 보유하고 있다”고 말했다.
그는 이어 “순환자원을 복합적으로 사용하고 단순한 물리적 치환이 아닌 화학적 결합을 유도했기 때문에 비용을 절감한 고화재의 제조가 가능하다”며 “연약지반을 조기에 처리해 후속 공정작업의 지연을 방지함으로써 지반 공사의 부지 이용 시기를 앞당길 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
이처럼 순환자원은 발생처, 종류, 용도 등 폐기물의 범위에서 벗어나 다양한 목적으로 사용이 가능하기 때문에 자원의 대체와 친환경 측면에서 앞으로 적극 활용될 필요가 있다. 하지만, ‘폐기물관리법’과 같은 법령의 세부 요건에 따라 제한돼 있기 때문에 폐기물로 구분될지라도 ‘자원순환기본법’에 따라 분쇄, 혼합, 처리 등의 과정을 통해 많은 순환자원이 활용될 수 있도록 확대·사용되는 것이 중요한 시점이다.
이에 씨엠디기술단은 적극적인 순환자원의 활용에 기여하고자 재활용 또는 새활용해 다양한 기술의 개발과 적용을 위한 끊임없는 노력을 이어나갈 계획이며, 대한민국을 넘어 전 세계를 선도하는 강소기업으로 나아갈 것으로 앞으로의 행보가 기대되고 있다.
