[사이테크+] "탄소 배출 98% 줄인 시멘트 생산 신기술…전기+폐시멘트 활용" 작성일 05-14 37 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">캐나다 연구팀 "전기화학 공정 도입으로 고온 열에너지 수요 70% 절감"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="bfiUC4Q9YQ"> <p contents-hash="7e8e511d6cab471f5d60b6364a5972e6a602db4109a130b1523ed2f056594276" dmcf-pid="K4nuh8x2YP" dmcf-ptype="general">(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 이산화탄소(CO₂)를 많이 배출하는 대표적인 산업인 시멘트 생산에 전기화학 공정을 도입하고 폐시멘트를 원료로 재활용해 열에너지 투입을 70% 줄이고 이산화탄소 배출량을 98% 줄일 수 있는 기술이 개발됐다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="202a29cf9cd7054fa03cde3799ac8014d35c388b3678c5f1b73904a8e1e90115" dmcf-pid="98L7l6MVt6" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt='"탄소 배출 98% 줄인 시멘트 생산 신기술…전기+폐시멘트 활용" 이산화탄소(CO₂)를 많이 배출하는 대표적인 산업인 시멘트 생산에 전기화학 공정을 도입하고 폐시멘트를 원료로 재활용해 열에너지 투입을 70% 줄이고 이산화탄소 배출량을 98% 줄일 수 있는 기술이 개발됐다. [ACS Energy Letters, Curtis Berlinguette et al. 제공. 재판매 및 DB 금지]' class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/14/yonhap/20260514085356428cyue.jpg" data-org-width="500" dmcf-mid="Bq2ya0711x" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/14/yonhap/20260514085356428cyue.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> "탄소 배출 98% 줄인 시멘트 생산 신기술…전기+폐시멘트 활용" 이산화탄소(CO₂)를 많이 배출하는 대표적인 산업인 시멘트 생산에 전기화학 공정을 도입하고 폐시멘트를 원료로 재활용해 열에너지 투입을 70% 줄이고 이산화탄소 배출량을 98% 줄일 수 있는 기술이 개발됐다. [ACS Energy Letters, Curtis Berlinguette et al. 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="b48c25fda228112a45b0254ad3c678c24ce4c75e8043c259659862f07a0e9d5a" dmcf-pid="26ozSPRf18" dmcf-ptype="general">캐나다 브리티시컬럼비아대 커티스 벌링게트 교수팀은 14일 미국화학회 저널 ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters)에서 전기를 이용해 시멘트 전구체를 만드는 공정을 개발, 기존 시멘트 생산 대비 열에너지 수요를 70%, CO₂ 배출량을 최대 98% 줄였다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="0b84500364a55c1d55074ef992b5d6219a25da7576db11c8a552e2350ed206ba" dmcf-pid="VPgqvQe4Z4" dmcf-ptype="general">벌링게트 교수는 "시멘트 생산 과정의 온실가스 배출 문제를 근본 원인에서 해결하고자 했다"며 "이 연구는 폐시멘트를 원료로 사용할 경우 시멘트 산업의 막대한 탄소 발자국을 최대 98% 줄일 수 있는 전기 기반 생산 경로를 제시한다"고 말했다.</p> <p contents-hash="292321092ccc51026c9d935e7a99ef4fcba2f96f2e1d9ae3ecec4174876cf100" dmcf-pid="fQaBTxd8tf" dmcf-ptype="general">시멘트는 물과 섞이면 모래·자갈과 강하게 결합하기 때문에 내구성 있는 건설 재료인 콘크리트에 필수적인 성분이며 시멘트 산업은 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 8%를 차지한다. </p> <p contents-hash="ece1591a814559aca7ccb5641bfaf994e20d5fd65643090079d954e5a2a019e2" dmcf-pid="4xNbyMJ6GV" dmcf-ptype="general">현재 가장 널리 쓰이는 일반 포틀랜드 시멘트(OPC)는 석회석(CaCO₃)과 실리카(SiO₂) 함유 광물을 두 단계에 걸쳐 1천450℃ 이상으로 가열해 제조하기 때문에 석회석이 분해되는 과정에서 다량의 이산화탄소가 배출된다.</p> <p contents-hash="d607f0c11be3ea5836aa9758160305794b6439c6390a5a205ae44ab8a1fb24ce" dmcf-pid="8Lr61ojJt2" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 연구에서 초대형 구조물 건설에 중요한 역할을 하는 성분인 벨라이트(belite·이칼슘 규산염)가 풍부한 시멘트를 기존 공정보다 훨씬 낮은 온도에서 생산하는 전기화학 공정을 개발했다.</p> <p contents-hash="77005dee20ae01efff6d2051addbf148e38f01f5ccea89626c142e03e1b14ee8" dmcf-pid="6omPtgAiG9" dmcf-ptype="general">석회석을 900℃에서 분해한 뒤 1천200℃에서 실리카와 반응시키는 기존 벨라이트 생산 공정 대신, 석회석과 실리카를 전기화학 반응기로 처리해 전구체인 칼슘 규산염 수화물(CSH)을 만든 뒤 이를 650℃에서 벨라이트로 전환하는 방식이다.</p> <p contents-hash="bf30ce8ffdf277fa35fdc068d234ffef17a1cd01989419b9b79f6af667d76df2" dmcf-pid="PgsQFacnHK" dmcf-ptype="general">연구팀은 전기분해 장치에서 생성된 수소이온(H+)과 수산화이온(OH-)으로 각각 석회석과 실리카를 이온 형태로 녹여낸 뒤, 이를 결합시켜 다공성 구조의 칼슘 규산염 수화물(eCSH)을 합성했다. </p> <p contents-hash="e9f4ffc7c0339743fef0997462035404bd56ddaa6c11f3a29a32a9f0f0b01da1" dmcf-pid="QaOx3NkLZb" dmcf-ptype="general">실험 결과 전해질 온도를 60℃로 유지했을 때 eCSH 생성 수율이 90%까지 올라갔고, eCSH를 가열할 때 650℃에서 생성된 벨라이트 함량이 90%에 도달했다.</p> <p contents-hash="217cb1261ded9cfda903bbc3e43d6384ef6528102096f2bb36618774f2cc1bf8" dmcf-pid="xNIM0jEoXB" dmcf-ptype="general">에너지 분석 결과 기존 포틀랜드 시멘트 생산은 톤(t)당 3.3기가줄(GJ)의 열에너지와 0.4GJ의 전력이 필요했으나 새 공정은 전기분해에 4.4GJ의 전력과 1.0GJ의 열에너지가 필요해 전체 열에너지 요구량이 약 70% 감소했다.</p> <p contents-hash="df60c51e86820fbece7f5d58ab89d0049e3b5fb60b757c36b712bf9373360e22" dmcf-pid="y0VWNpzt5q" dmcf-ptype="general">또 석회석 대신 폐시멘트를 원료로 사용한 실험에서는 이산화탄소 배출량이 시멘트 t당 20㎏ 수준으로, 기존 포틀랜드 시멘트 생산 공정의 t당 800㎏ 대비 98% 적은 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="e928f50593e55fd09e2091ff4e469226cf97a9b06e2f81de1dcfaecc1b6a5c86" dmcf-pid="WpfYjUqFXz" dmcf-ptype="general">벌링케트 교수는 "전기화학 공정으로 만든 반응성 높은 시멘트 전구체를 활용하면 시멘트 생산 온도를 크게 낮출 수 있다"며 "특히 폐시멘트를 활용하면 현재까지 보고된 시멘트 생산 공정 가운데 생산 단계 탄소배출이 가장 낮은 수준의 공정이 가능할 것"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="49bc0e2d774f948cfb7f99c203c9d8338e6cc9c38d09aaea2dc680cba757652a" dmcf-pid="YU4GAuB3t7" dmcf-ptype="general">◆ 출처 : ACS Energy Letters, Curtis Berlinguette et al., 'Electrochemical Synthesis of Calcium Silicate Hydrate for Low Carbon Cement', http://dx.doi.org/10.1021/acsenergylett.5c04150</p> <p contents-hash="b9455ae7a03c89918ac68fbdb6ccb65ab3c288bcb4f4d452fc3d088ab6850943" dmcf-pid="Gu8Hc7b0tu" dmcf-ptype="general">scitech@yna.co.kr</p> <p contents-hash="9e84dd9f2890bce57e48114fbc43a6569500763187bc90e89345946644b8b0a1" dmcf-pid="XzPZEq9U1p" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 연합뉴스. 무단전재 -재배포, AI 학습 및 활용 금지</p> 관련자료 이전 SK쉴더스 “중소·중견기업 사이버 침해 대응까지 ‘106일’…제조업 ‘최다 47%’” 05-14 다음 ‘개늑시2’ 7번 물려도 뽀뽀 05-14 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
