콘크리트의 재료 중 강재(특성, 유엔기후변화협약, G.F.R.P.+환경개선)

친환경 - 픽사베이

□ 탄소배출권

○ 용어 지구온난화 유발 및 이를 가중시키는 온실가스를 배출할 수 있는 권리로 할당받은 배출권은 시장에서 거래 대상임.

(유엔기후변화협약, UNFCCC)

○ 대상: 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6) 등 온실가스, 사실상 비중이 가장 높은 이산화탄소를 타깃으로 한 협약

○ 우리 건설현장에서 쓰이는 자재들은 생상 시 어마무시한 탄소를 발생시킵니다. 전체 산업의 발생량 중 약 1/3을 차지한다고 합니다.

○ 1톤당 탄소생산량: 콘크리트 265kg, 강철 694kg

(기사 내용 발췌:건축사 신문, 미래를 위한 건축, 이동흡 동국대학교)

○ 자재 1톤당 이 정도의 탄소를 발생시킨다고 하니 아마 각자의 현장에서의 물량에 대입해 보면 개략적인 탄소발생량이 가늠이 될 것입니다.

○ 우리 현장에서는 탄소배출권에 대한 거래가 언제쯤 가능해질까요? 불확실성으로 기인한 여러 문제들로 쉽지 않을 것 같습니다만 방법을 찾아야 철근 대신 GFRP를 사용한다든지 대체제를 찾고 개선하려 노력하지 않을까 싶습니다.

- 사실 지금도 생산 업체에 대한 배출권 규제 등의 세계적인 여러 정책 시행으로 포스코 등 철강 생산 업체에서 탈탄소화로 나아가려 노력 중이기에 괜히 추가 규제가 필요할까 싶으면서도 그런 고통 분담이 있어야 조금 더 빨리 개선되지 않을까 싶기도 합니다.

1. G.F.R.P.(Glass Fiber Reinforced Plastic)에 대해

가. 정의
  - 유리섬유강화플라스틱으로 유리섬유/탄소섬유/케블라 등의 방향족 나일론섬유와 불포화 폴리에스터/에폭시수지 등의 열경화성수지를 결합한 물질이다. 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼우며 녹슬지 않고 가공하기 쉬우나 탄성계수가 작다.

나. 장점(철근 대비)
  - 무게가 가볍고 절단이 용이하여 작업성/운반성이 좋음
  - 열전도율이 낮고 내부식성이 강함

다. 단점
  - 탄성계수가 낮음
  - 열팽창계수*가 콘크리트와 차이가 큼(현재는 철근보다 더 흡사하다는 내용이 있으나 수치 자료가 없음)

구분	철근	G.F.P.R.
인장강도(보통)	400 MPa	1,000 MPa
비중	7.87	2
열전도율	높음	매우 낮음
내부식성	방청처리 필요	거의 항구적
열팽창계수*	12 × 10^-6 / 콘크리트와 흡사	콘크리트의 50% 수준 → 현재는 거의 흡사하다는 업체의 설명
탄성계수	200 GPa	50 GPa

  *초기에는 열팽창계수의 차이가 컸으나 연구발전을 통해 오히려 철근보다 더 콘크리트에 가까운 수치를 가지게 됨(생산업체 자료)

2. 대체제의 필요성

가. 석회와 철은 흔한 물질로 철의 경우는 우리 은하의 물질 중 0.109%로 질소보다 많다고 함

나. 다만, 어쨌든 자연의 물질을 무한정으로 소모할 수는 없으니 그에 대한 우려는 있음

다. 소모성에 대한 우려보다는 제품으로 생산 시 발생하는 이산화탄소, 즉 탄소배출량이 더 큰 문제임

라. 현재까지는 대체제의 활용보다 재활용에 중점을 두는 방향으로 친환경적 요소를 가미하고 있음

마. 대체제로는 시멘트 대신 고로슬래그를 활용항 지오폴리머 콘크리트, 철근 대신 위에서 말한 G.F.R.P.가 있음

바. 대체제가 훨씬 뛰어난 성능을 가지며 많은 장점을 지니고 있으나 아직까지는 널리 활용되지 못함

사. 아직은 경험과 데이터가 부족해 신뢰성이 약하며 무엇보다 경제성 측면에서 다소 부족함

아. 단점을 보완하며 발전하고 있기에 대체제의 사용은 시간문제라고 보임

자. 이에 뒤처지지 않게 사용에 대한 정확한 기준 정립이 필요하다고 사료됨

□ 마무리

○ 과연, 탄소배출권은? 후진국은? 중국은?

탄소배출권은 얼마나 유효한 제도일까요? 한때 미국이 관련 협약에서 탈퇴하기도 하고, 지금은 미국과 중국, 중국과 미국의 첨예한 대립으로 제대로 진행되는지 잘 모르겠습니다.

이제야 막 발전을 하려는 나라에서는 여러 가지 규제에 발목이 묶이며 불만을 드러내기도 한다는 기사도 있었습니다.

그리고 중국은 과연? 잘 지키고 있을까요?

또 과연 '친환경'이 '친환경'이 맞을까요? 경제 프레임을 변화시키려는 명분이 아닐까 싶기도 합니다. 전기차 배터리에는 리튬이 필수입니다. 리튬을 자원으로 가지고 있는 국가는 몇 되지 않습니다.

전 세계 리튬 생산의 절반 이상은 호주, 그리고 나머지 칠레, 중국 등입니다. 리튬을 석유처럼 자원 전략화 하기 위해 OPEC 같은 동맹 결성에 나선다는 이야기도 들리고 있습니다.

친환경이라는 명분으로 자산의 프레임을 변경하려는 것 같아 재미있습니다.

강재와 대체제의 공부를 하며 이야기하려다 보니 글이 산으로 가버렸습니다..

긴 글, 읽어주셔서 고맙습니다. 즐거운 주말 보내세요!