국토교통기술 동남권센터, 4년 연구끝에 기술개발 성공

◇Bottom ash의 입도별 특성 분석(자료=동남권 국토교통기술 지역거점센터)

미연탄소와 분리… 상용화 나서

앞으로 동남권 바닷모래 채취가 어려워질 것으로 전망되는 가운데, 석탄회(재)를 대체 골재원으로 사용할 수 있다는 연구결과가 나왔다.

이 기술이 상용화되면 건설업계에겐 화력발전소가 잔모래와 경량골재의 신규 공급원이 될 수 있고, 화력발전소 입장에선 석탄재가 새로운 수익원으로 떠오를 전망이다.

동남권 국토교통기술 지역거점센터는 ‘화력발전소 Bottom Ash 에너지화 및 친환경 건설재료 생산공정’ 기술을 개발하고 최근 상용화를 추진하고 있다. 센터는 2013년 6월부터 올해 2월까지 관련 과제를 수행했다.

화력발전소에서 발생하는 석탄회는 크게 바텀애쉬(bottom ash·低灰)와 플라이애쉬(fly ash·飛灰) 등으로 나뉜다. 이중 플라이애쉬는 총 석탄회량의 75~90%를 차지하고 주로 시멘트 원료나 혼화재 또는 경량골재나 건자재용으로 재활용되고 있다.

반면 석탄회 중 10~15%를 차지하는 바텀애쉬는 연소되지 않은 탄소(미연탄소)가 함유돼 있어 건설재료로 활용시 콘크리트가 검게 변하거나 강도를 저하시키는 등의 문제로 재활용 방안이 마땅치 않았다. 이에 주로 매립을 통해 처리하다보니 발전소들은 매립장 건설 등에 1000억원대의 비용을 부담해야하고, 또 매립지 주변 주민들에겐 환경문제를 지적받아 왔다.

◇현장에 적용된 정제 pilot 시스템 내에서 미연탄소가 부유되는 모습(사진=동남권 국토교통기술 지역거점센터)

센터는 바텀애쉬의 재활용을 위한 첫 번째 조건인 미연탄소 정제 기술을 개발했다.

센터장을 맡고 있는 동아대 강헌찬 교수는 “새로 개발된 공정을 거치면 습식 바텀애쉬 하루 발생량을 500톤으로 가정했을 때 미연탄소 215톤, 잔모래 165톤, 경량골재 99톤, 복토재 21톤을 생산할 수 있다”며 “정제된 바텀애쉬에 대한 중금속 분석과 성분분석 결과 환경적으로나 화학성분상 대체 골재로 충분한 것으로 판단된다”고 설명했다.

또한 “생산시 들어가는 첨가시약 비용을 선진국 기술의 12분의1 수준으로 크게 낮춰 경제성을 갖췄고, 회수된 미연탄소의 발열량은 6000cal/g 이상으로 나타나 화력발전소용 연료로 충분히 활용 가능한 수준”이라고 덧붙였다.

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