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카오, 콘크리트용 신제품 개발 … 수중불분리성으로 하수관 적합

증점제가 인프라 노후화 문제에 대한 해결책으로 주목받고 있다.
일본 카오(Kao)는 콘트리트 증점제 신제품을 개발하고 인프라 노후화 대책에 기여할 수 있을 것으로 판단하고 공급을 적극화하고 있다.
주성분을 이루는 계면활성제의 구조를 제어해 증점작용을 개선했으며, 첨가량을 줄여도 성능을 유지할 수 있음은 물론 계절에 관계없이 언제나 사용할 수 있어 범용성이 향상된 것으로 평가하고 있다.
증점제를 첨가한 슬러리는 바닷속과 하천 내부에서도 흩날리지 않는 수중불분리성, 고유동성을 보유하고 있어 하수도관 충진, 항만의 안벽 공사에 적합할 것으로 예상된다.
카오는 약 20년 전부터 콘크리트 증점제를 생산하고 있음에도 불구하고 메리트가 크지 않아 매출 확대에 러여움을 겪었으나 사용 편의성을 개량한 신제품을 지렛대로 2030년까지 매출을 대폭 확대할 계획이다.
카오가 개발한 콘크리트 증점제 Viscotop 500K는 양성이온 계면활성제가 주성분으로 시멘트를 비롯해 무기질 분말 슬러리에 소재 분리 억제 및 유동성을 부여할 수 있다.
Viscotop 시리즈는 계면활성제 구조제어 기술을 통해 폴리머와 비슷한 회합분자로 끈 형태의 마이셀(Micell: 미소 결정)이 얽혔을 때는 증점성, 풀어졌을 때는 유동성을 발현하는 것이 특징이다.
콘크리트 증점용으로는 셀룰로스(Cellulose)도 이용되고 있지만 Viscotop처럼 수중불분리성과 유동성, 작업 세정성이 우수한 증점제는 거의 없는 것으로 파악된다.
개발제품은 끈형 마이셀의 상호작용으로 단단하게 증점력을 향상시켜 물에 사용하는 첨가량을 절반 수준인 1-1.5%로 줄여도 성능이 발휘돼 수요기업의 토털 코스트 감축에 기여할 것으로 예상하고 있다.
고온에서는 섭씨 40도, 저온에서는 영하 15도 환경에서도 취급이 가능한 것을 확인했다. 기존제품은 55도 이하에서 응고돼 보온대책이 필요했으며 여름에는 소재가 분리되기 때문에 첨가량을 늘리는 등 사용이 번거롭다는 문제가 있었다.
개발제품은 다양한 용도로 활용할 수 있으나 1차적으로 사회적 이슈가 된 인프라 노후화 대책 분야에 활용할 계획이다.
일본 국토교통성에 따르면, 배수관 때문에 발생하는 도로 함몰 사고는 연평균 3000건에 달하며 대부분은 하수관 등 매설관 노후화의 영향으로 손상이 발생한 것으로 파악된다.
많은 사회 인프라가 노후화되는 가운데 하수관거는 2023년 약 8%, 2033년 약 21%가 건설 후 50년 이상 경과하고 노후화 대책 니즈도 증가할 것으로 예상된다.
Viscotop는 2023 2-3월 요코하마시(Yokohama) 수도국이 발주한 폐기 수도관 충진공사에 채용됐다.
수도관 형태가 복잡해 물을 다 뺄 수 없는 상태에서 공사를 진행해야 했으며 사전에 물빼기 작업을 하지 않고 Viscotop을 배합한 시멘트를 수도관에 흘려 넣어 고인 물만 배출함으로써 산업폐기물 처분 부담도 줄였다는 평가를 받았다.
카오는 앞으로 영업활동은 물론 인프라 관련 전시회와 학회에서도 적극적으로 홍보할 계획이며 케미칼사업부 주력제품으로 삼아 동남아시아를 중심으로 글로벌 공급을 고려하고 있다. (Y)