덴카, 특수 혼화재 LEAF 응용 확대 … 시멘트 사용량 감축 가속화

덴카(Denka)가 독자 개발한 특수 혼화재 LEAF를 활용해 카본 네거티브 콘크리트 보급에 나서 주목된다.
시멘트로 콘크리트를 제조할 때 이산화탄소(CO2)를 흡수시킴으로써 혼화재 성분과의 반응으로 치밀한 구조를 만드는 매커니즘을 활용하며 다양한 산업에서 탄소중립 요구를 충족시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.
일본 정부의 그린이노베이션기금 사업으로 채택돼 이산화탄소 배출량 감축 및 이산화탄소 고정량 극대화를 위한 코스트 저감 기술을 개발하고 있는 관련기업들과 협력하면서 실용화를 준비하고 있다.
덴카는 콘크리트에 첨가해 기능을 발휘하는 특수 혼화재 분야의 메이저로 1968년 진출했으며 당시 세계 건설현장의 고민이었던 콘크리트 균열 문제를 해결하는 등 다양한 솔루션을 제공하며 성장하고 있다.
특히, 산악터널용 콘크리트를 급결시키는 소재는 일본 시장의 95%를 장악할 정도로 압도적인 영향력을 행사하고 있다.
최근에는 탄소중립을 위해 LEAF 제안에 주력하고 있다.
LEAF는 덴카가 카바이드(Carbide) 아세틸렌 체인에서 배출된 칼슘과 실리카(Silica)를 주요 성분으로 제조한 탄산화 혼화재로 이산화탄소와 반응시키면 탄산칼슘으로 변하고 콘크리트 조직을 치밀화해 고강도‧고내구 요구를 충족시킬 수 있는 것으로 알려졌다.
Kajima 등이 LEAF를 사용해 개발한 콘크리트 Suicom은 세계 최초로 실용화된 이산화탄소 흡수형 콘크리트로 콘크리트 중 이산화탄소 배출량을 제로 이하로 줄일 수 있다.
콘크리트는 시멘트, 물, 자갈로 구성돼 바닥재 등 부산물을 섞으면 시멘트의 양을 줄일 수 있고, LEAF까지 투입하면 시멘트 사용량 추가 감축이 가능하며 이산화탄소 배출을 함께 줄일 수 있을 뿐만 아니라 LEAF가 이산화탄소를 흡수함으로써 2가지 방법으로 이산화탄소 감축이 가능하다.
LEAF와 반응시킨 이산화탄소는 덴카가 최근 검증작업을 진행하고 있는 탄소 포집‧이용‧저장(CCUS)과 조합이 기대되고 있다.
덴카는 2000년대 초반부터 LEAF를 개발해왔으며 프로토 타입은 10여년 전 최초로 제안한 바 있다. 다만, 현재까지 도로 경계석과 민간주택 매설형 콘크리트 틀 적용에 그치는 등 채용실적을 확대하지 못했다.
하지만, 최근 1-2년 사이 이산화탄소 배출량 감축을 요구하는 수요기업들로부터 문의가 확대됨에 따라 채용을 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO)의 그린이노베이션기금 사업으로 채택된 것 역시 채용 확대에 탄력을 불어넣을 것으로 예상하고 있다.
혁신적인 카본 네거티브 콘크리트 소재 생산 및 시공, 품질평가 기술 개발 프로젝트에 참여하며 Kajima, Takenaka 등과 컨소시엄을 형성했으며 보급시기를 목표였던 2050년에서 정부 목표에 맞추어 2040년으로 앞당김에 따라 해외기업보다 이른 시기에 실용화하기 위해 개발을 가속화하고 있다.
최근 최고급 SS 그레이드를 개발하고 있으나 보급 확대를 위해서는 폐기물 등 미이용 자원을 널리 사용할 수 있는 양산기술을 개발하는 등 그레이드를 다양화해야 할 것으로 판단하고 있다.
현재는 공장 내부에서 배출되는 부재를 이용하는 프리캐스트 콘크리트용으로만 LEAF를 제안하고 있으나 시장 확대에 맞추어 현장 대응을 본격화할 계획이다.
이밖에 LEAF를 콘크리트용 공급에 그치지 않고 잠재적 수요 발굴을 가속화하기 위해 탄산가스와 반응시킴으로써 독자적인 기능을 부여하는 작업도 진행하고 있다. (강윤화 선임기자)