건축/환경에너지

Nikkei Construction_2022.8 NEWS 기술 (p29)

콘크리트에 함침제 도포만으로 CO2 흡수
홋카이도대학과 시미즈건설, 철근 부식 억제  

홋카이도대학과 시미즈건설(淸水建設)은 콘크리트 구조물 표면에 함침제를 도포해 대기 중의 CO₂ 흡수·고정화를 촉진하는 기술 'DAC(Direct Air Capture) 코트'를 공동으로 개발했다. 함침제를 바르면 일반 콘크리트에 비해 CO₂ 흡수량이 1.5배 이상 늘어날 뿐 아니라, 철근 부식을 억제해 철근 콘크리트(RC) 구조물의 내구성이 향상된다.

이용 방법은 아민화합물을 주성분으로 하는 함침제를 콘크리트 구조물 표면에 도포하기만 하면 된다. 아민화합물은 CO₂를 흡수하는 특징을 가지고 있어 함침제를 바른 콘크리트는 일반 콘크리트보다 많은 CO₂를 흡수할 수 있다.

흡수한 CO₂와 콘크리트 속 수산화칼슘이 반응해 탄산칼슘으로 CO₂를 고정. 일반 콘크리트가 고정하는 CO₂는 1㎥당 18kg이지만, 함침제를 바른 콘크리트의 경우 27~36kg의 CO₂를 대기 중에서 줄일 수 있다.

일반적으로 콘크리트에 CO₂를 고정하면 중성화가 진행되어 철근이 부식될 수 있다. 하지만 아민화합물은 방식(防蝕) 작용을 가지고 있어, 중성화로 인한 철근 부식 속도를 기존의 50분의 1까지 낮출 수 있다.

또한 아민화합물은 염분에 대한 내식성도 가지고 있다. 철근 표면에 염분이 부착되는 것을 저해하기 때문에 일반 콘크리트와 비교해 약 1.5배의 염분 농도까지 내식성을 유지할 수 있다.

유지보수는 10년에 한 번 함침제를 바르면 된다. 함침제가 콘크리트 안쪽으로 침투해 1차 도포와 동일한 양의 CO₂를 흡수할 것이라고 한다. 함침제를 도포한 콘크리트는 해체한 후에도 CO₂ 확산 없이 재사용할 수 있다.

“DAC 코트는 기존 구조물에 적용할 수 있는 획기적인 기술이다”. 홋카이도대학원 공학 연구원의 세토구치(瀨戶口) 교수는 이렇게 말한다.

홋카이도대학과 시미즈건설은 2024년에 대규모 구조물에 도포하는 실증 실험을 시작해 2026년의 실용화를 목표로 하고 있다. 우선 터널이나 교각 등 토목 구조물에 적용할 방침이다.

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