화력발전소에서 유･무연탄을 연소한 뒤 발생되는 석탄재에는 비산재(플라이애시, Fly Ash)와 바닥재(바텀애시, Bottom Ash)가 있는 데 이 중 바닥재는 대부분 땅에 매립해 버려왔다. 

한국건설기술연구원(원장 조용주)은 국내 발전량의 60% 이상을 차지하는 화력발전소들로부터 나오는 석탄재(바닥재)를 다량 재활용함으로써 매립지 문제를 해결하고 또한 콘크리트를 만들기 위해 사용되는 시멘트 양을 줄여 이산화탄소 배출을 저감시켜 강도 높은 콘크리트 생산이 가능하게 함으로써 두 마리의 토끼를 잡을 수 있게 하는 “친환경 콘크리트 생산기술”을 개발했다고 4월27일 밝혔다.
 
콘크리트 생산에 사용되는 시멘트를 만들 때 대량의 이산화탄소가 대기 중에 배출되는 것으로 알려져 있다. 적은양의 시멘트 사용으로 대기 중의 탄소배출을 줄일 수 있다.

작년 국정감사에 자료 따르면 2010년 현재 국내 화력발전소의 전력 생산량은 27만8401 GWh로 전체 발전 전력량의 64.2%를 차지한다. 국내의 석탄재 발생량은 지속적으로 증가해 2010년 현재 730만톤 정도이고 이 중에서 50~60% 정도가 콘크리트 재료로 재활용되고 있으나 나머지 40% 이상은 인근 매립장에서 매립 처리되는 실정이다.

이러한 석탄재의 비산재는 시멘트 원료 및 콘크리트 혼화재로 등으로 대부분 소비되고 있으나 석탄재 발생량 중 15~25% 정도를 차지하는 바닥재는 대부분 매립 처분되고 있는 실정이다.

하지만 앞으로 바닥재를 계속 매립한다면 일부 발전소의 매립장 용량이 한계에 이르러 최악의 경우 전기 생산을 중단 할 수밖에 없는 위기 상황이 닥쳐올 수 있다. 국토가 좁은 우리나라로서는 이러한 바닥재의 재활용이 중요한 문제로 떠올랐다.

기존에도 이러한 바닥재의 재활용률을 높이기 위한 방법으로  강도 등 물리적 성질이 떨어져도 사용이 가능한  경계블록･호안블록 등의 제품에만 사용되도록 해 왔다. 따라서 이러한 바닥재가 100%로 활용되도록 하기 위해서는 이들이 강도가 높은 콘크리트와  같은 고부가가치 제품 생산을 위해 활용될 수 있도록 하는 방안을 강구해야 했다. 

한국건설기술연구원은 화력발전소에서 나오는 바닥재를 다량 활용해 사용되는 시멘트(생산 시 다량의 이산화탄소 배출)의 양을 줄이고 20도 정도의 상온양생을 통해 20~30MPa 정도의 강도를 가진 콘크리트(아파트 구조물에 사용 될 수 있는 콘크리트의 강도)를 생산하는 기술을 확보했다.

구조교량연구실 고경택 연구위원은 "이번에 개발된 친환경 콘크리트가 조만간에 아파트와 같은 건물공사에도 활용 될 수 있게 할 예정"이라며 "향후에는 탄소배출이 많은 시멘트를 아예 사용하지 않는 시멘트 제로 콘크리트를 개발할 계획"이라고 말했다.

이번 기술의 개발로 화력발전소의 매립지 부족 및 석탄재 처리비용에 대한 문제를 해결해 줄 뿐만 아니라 석탄재로 인한 분진과 침출수 등 환경문제를 해결해 줄 수 있을 것으로 기대된다. 또 시멘트 사용량을 줄여줌으로써 건설부분에서 발생되는 탄소배출을 획기적으로 저감시킬 수 있을 것으로 예상된다. 더 나아가 화력발전소가 많은 중국과 인도 등에도 이 기술을 수출 할 수 있을 것으로 기대된다. 

* 호안블록 : 강이나 바다의 기슭이나 둑 따위를 무너지지 않도록 보호(保護)하는 블록

세이프투데이 김용관 기자(geosong39@safetoday.kr)