IHI 등, CO2 배출량을 80% 줄인 기능성 지오폴리머 콘크리트...

○ 日 중공업 회사 IHI와 계열사 IHI건축자재공업, 요코하마 국립대 등 4개 기관이 공동으로 기능성 지오폴리머 * 콘크리트 '세메논(Semenon)™'을 개발하여, 상용화한다고 발표 (4.17.)
 
* 지오폴리머 : 메타카올린, 플라이 애쉬, 고로 슬래그 미분말 등의 알루미나 실리카 소재에 물유리(규산나트륨 용액) 등의 알칼리 용액을 섞어 활성시킨 결합재
 
- 동 소재는 시멘트 사용 없이 시멘트 콘크리트와 동등한 강도 특성을 얻을 수 있는 지오폴리머 콘크리트의 특성을 살려, 제조 과정에서 배출되는 CO2를 최대 80% 감축
 
• 향후 해당 공정에 CCUS 기술을 도입하여, 제조 과정의 탄소 중립 실현도 계획 중
 

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- 저탄소 지오폴리머 콘크리트에 대한 기존 학계의 연구개발 성과를 바탕으로, IHI에서 별도 생산 공정을 구축하여 브랜드로 상용화
 
* 사진. 세메논™을 배합하는 모습(좌) 및 해당 소재의 CO2 배출량 감축 효과(우)
 

 
○ 새로 개발된 콘크리트는 점토를 고온 소성한 '메타카올린'*을 원재료로 사용하여, 산성의 영향과 외부 수분 유입을 차단하는 효과가 있어, 수원(水原)에 인접한 설비 제조에 적합
 
* 메타카올린: 규산염 광물의 일종으로, 도자기 제조에 쓰이는 고령토(高嶺土, kaolin)를 800℃에서 열처리하여 콘크리트 혼화제로 가공한 물질
 
- 세메논™은 메타카올린의 작용으로 기존 시멘트 콘크리트 대비 내산성이 약 15배 높으며, 치밀한 미세 구조로 외부 물질에 대한 매우 높은 침입 저항성을 보유
 

• 하수도 시설이나 온천 시설 등 산성 환경의 구조물에 적용 시, 설비 사용 연한을 대폭 연장하는 효과가 발생
 
• 향후, 해수에 대한 내식 성능이 필요한 부두나 테트라포드 등의 항만 설비, 침수 방지 시설의 방수벽, 바닥판이나 교량 난간 등의 각종 교량용 부재에 적용할 예정
 
* 사진. 일반 콘크리트와 세메논™의 내산 성능 비교
 

 
- 동사에 따르면, 세메논™ 제조 과정에서 중성자선을 흡수하는 붕소가 들어있는 광물인 '콜레마나이트'를 투입하면 콘크리트에 중성자 차폐성을 추가할 수 있음
 
• 개량된 세메논™을 이용해, 방사선 차폐가 필요한 의료시설, 원자력 발전소에 사용되는 철근 콘크리트 벽체의 두께를 보다 얇게 제작할 수 있다고 언급
 
- 동사는 해당 콘크리트로 실드(Shield) 터널 공사용 세그먼트를 시제작하는 한편, 신소재 상용화를 위해 실물 크기의 구조물을 대상으로 정적·동적 시험을 마친 상태
 
* 사진. 세메논™으로 제조된 실드 세그먼트
 

 
 

 

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