지스트, 생활폐기물 활용한 친환경 건설자재 제작 기술 개발

유기산 이용 탄산칼슘 생성

생활폐기물에서 나온 유기산을 건설자재 제작에 활용하는 과정을 설명하는 그림. 지스트 제공

광주과학기술원(이하 지스트) 연구진이 생활폐기물을 활용한 친환경 건축자재 생산 기술을 개발했다.

지스트 지구·환경공학부 박영준 교수 연구팀은 “음식물쓰레기·생활하수 등 바이오매스 폐기물로부터 생성되는 휘발성 유기산을 활용해 자원 순환형 탄소 광물화를 할 수 있는 기술을 개발했다”고 28일 밝혔다.

탄소 광물화는 자연광물, 고체 산업폐기물 등에서 추출한 알칼리 금속(칼슘, 마그네슘)을 이산화탄소와 반응시켜 시멘트, 콘크리트, 골재 등의 재료로 쓰이는 탄산칼슘이나 탄산마그네슘을 만드는 공정이다. 기존에는 염산이나 질산 등 피에이치(pH) 수치가 0에 가까운 강산을 이용한 탓에 작업 과정이 위험하고 추출 효율이 낮았다.

박 교수팀은 생활폐기물에서 나온 아세트산 등 유기산은 피에이치 수치가 3 정도지만 특정 비율로 혼합하면 탄소 광물화에 활용할 수 있다는 점을 확인했다. 유기산 혼합물을 활용하면 비용이 적게 들 뿐 아니라 추출 효율이 향상되고 희토류 금속 자원도 회수할 수 있는 것으로 나타났다.

박 교수는 “그동안 유기산은 탄소 광물화에 부적합한 것으로 알려져 있었다. 이번 연구 결과로 산업에서 발생한 이산화탄소를 효과적으로 줄이고 대량으로 배출되는 폐기물을 친환경적인 건설 소재로 전환할 수 있을 것으로 보인다”고 설명했다. 이번 연구 논문은 미국 컬럼비아대학교 박아형 교수팀과 공동으로 진행했으며 과학학술지 <에이시에스 서스테이너블 케미스트리 앤드 엔지니어링>에 21일 게재됐다.

김용희 기자 [e-mail]