○ JFE스틸이 토호쿠대학, 니혼대학 연구팀과 함께 시공 편의성을 높인 새로운 지오폴리머 콘크리트*를 개발
* 지오폴리머 콘크리트는 시멘트 대신에 화력발전소의 연소 부산물인 플라이애쉬(석탄재)를 사용해 만드는 콘크리트
- 지오폴리머 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 제조시 배출되는 CO2를 75% 이상 줄일 수 있는 장점이 있음
* 그림 1 : 기존 콘크리트와 지오폴리머 콘크리트의 CO2 배출량 비교
- 그러나 지오폴리머 콘크리트는 굳기 쉬운 성질을 가지고 있어 실제 시공시 편의성이 떨어졌고, 내동해성*이 낮아 온난한 지역에서만 사용할 수 있었음
* 내동해성: 어떠한 재료에 동결융해(凍結融解, 지반이나 콘크리트 속의 물이 겨울에 얼고 초봄에 녹는 현상)가 지속적으로 가해질 때 재료가 이에 저항하는 정도
- 이번에 JFE스틸이 공동 개발한 새로운 지오폴리머 콘크리트는 제철소 고로에서 발생하는 부산물인 고로 슬래그 미분말을 추가함으로써, 시공 편의성을 향상시킴
* 그림 2: 콘크리트 vs 기존 지오폴리머 콘크리트 vs 새로 개발된 지오폴리머 콘크리트 구성요소
* 사진 1: JFE스틸이 공동 개발한 지오폴리머 콘크리트
○ 특히, 새로 개발한 지오폴리머 콘크리트는 기존 지오폴리머 콘크리트와 달리 추운 지역에서도 사용 가능해, 활용 가능 범위를 크게 확대시킬 것으로 기대
- 동결융해 저항성 실험 결과, 기존 지오폴리머 콘크리트에 비해 새로 개발된 제품이 훨씬 내구성이 높았음
. 기존 제품과 새로 개발된 제품을 염수에 1cm 두께로 자른 조각을 넣어 동결융해 저항성을 테스트했음. 사이클을 14회 돌린 결과(1사이클은 3~4시간 동안 염수에 넣어두는 것), 기존 제품은 질량잔존율이 0%가 된 반면, 새로 개발된 제품은 거의 변화가 없었음
- 콘크리트 품질 검사 시 동결융해 저항성 실험을 진행하는데, 동결융해란 콘크리트중의 수분이 0℃ 이하로 될 때의 동결팽창에 의해 발생하는 것으로 장기간에 걸쳐 동결과 융해의 반복에 의해 콘크리트가 서서히 분열되거나 손상되는 현상을 말함
- 특히, 추운 지역이 온난한 지역에 비해 콘크리트 손상 정도가 더 커 활용하지 못하는 지역이 많았는데, 겨울철 도로 제설제의 주성분인 염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘 등이 수분과 함께 콘크리트 내부에 침투하게 되면 동결융해 작용이 더욱 활성화되기 때문. 콘크리트의 동결융해 저항성 실험 시 염수를 사용하여 품질을 테스트하는 이유이기도 함
* 사진 2: 염수에서의 동결융해 저항성 실험
○ 한편, JFE스틸은 니시마츠건설, 쿄와콘크리트공업 등 5개사와 새로 개발한 제품의 실용화 테스트를 진행할 계획으로 건설업계에서의 CO2 배출량 저감에 도움이 될 것으로 전망