최근 한국건설산업연구원이 발간한 ESG의 동향 정보와 건설산업의 대응 방향을 담은 ‘CERIK ESG 인사이트’에 따르면 건설산업에서 배출되는 온실가스는 전 세계 온실가스 배출의 약 25%를 차지하고, 탄소중립의 주요 대상인 이산화탄소 배출의 약 37%를 차지하는 것으로 나타났다.

황인상 기자 his@

세부적으로 건설산업(건설자재 생산 포함)에서 배출된 이산화탄소는 2020년 기준 전 세계 에너지 생산과정에서 배출된 이산화탄소의 20%를 차지하고, 건물 운영단계에서 배출된 이산화탄소는 에너지 생산과정에서 배출된 전체 이산화탄소의 27%를 차지한다. 건설자재 생산과정에서 배출되는 탄소는 전 생애주기에서 배출되는 탄소의 15∼35% 수준에 이른다. 주로 시멘트, 철강재 생산과정에서 많은 탄소가 배출된다. 시멘트의 경우 석회석 원료를 투입한 소성공정에서 다량의 이산화탄소가 배출되고 있고, 철강재는 고로공정에서 유연탄을 연료로 사용하면서 많은 탄소가 배출된다.

산업 부산물 활용한 친환경 콘크리트 개발에 성공
지구촌에서는 매년 40억t(톤)의 콘크리트가 만들어지고 있다. 콘크리트 재료인 시멘트를 생산하려면 연료를 태워 고온 연소하는 과정이 필요하며 이 때문에 인간 활동으로 만들어내는 전체 CO₂의 약 8%에 달하는 양이 배출된다. 이에 최세진 원광대학교 창의공과대학 건축공학과 교수의 행보가 화제다. 최근 주목을 받고 있는 최세진 교수는 친환경 콘크리트 개발 분야의 권위자다. 특히 기능성과 친환경을 동시에 갖출 수 있는 대체 소재 연구에 매진해온 최 교수는 산업부산물인 철강 슬래그와 플라이애시를 활용하여 이산화탄소 발생을 최소화하는 것은 물론이고 강도와 내구성을 강화한 친환경 콘크리트를 개발하는 데 성공하여 큰 화제를 모으기도 했다.

▲ 최세진 교수

최세진 원광대학교 건축공학과 교수는 “국내 대표산업인 철강산업에서 발생되는 고로슬래그는 연간 1400만톤, 화력발전소 부산물인 플라이애시는 연간 800만 톤이 발생하고 있다”며 “이들 산업부산물은 매립에도 한계가 있어 효율적으로 활용할 수 있는 환경 친화적 콘크리트에 대한 연구를 시작했다”고 연구 배경을 밝혔다. 산업 부산물은 주로 철강 산업에서 파생하는 철강슬래그와 화력발전에서 발생되는 플라이애시 등으로 그동안 통상 이들 물질을 콘크리트에 적용하면 시멘트를 대체할 수 있는 비율은 10~20% 수준에 그쳤다. 그러나 최 교수팀은 연구를 수행하면서 70~80%까지 대체 가능한 산업부산물 활용이 가능해져서 유의미한 성과를 얻었다. 최 교수는 여기에 만족하지 않고 구조물 하중을 낮추고 콘크리트 스스로 보완과 치료를 할 수 있도록 설계한 획기적인 연구인 ‘친환경 경량 콘크리트 및 자기치유 콘크리트’ 등 친환경 관련 연구도 수행하고 있는 중이다.

친환경 건설 재료 분야의 세계적 석학
U.C.Berkeley, 삼표 연구소, (재)포항산업과학연구원 및 (주)포스코 건축연구그룹을 거쳐 지난 2015년부터 원광대 교수로 재직하고 있는 최세진 교수는 세계 3대 인명사전인 영국 케임브리지 국제인명센터(IBC)등재에 이어 세계 3대 인명사전인 ‘마르퀴스 후즈 후’에 2년 연속 등재된 바 있는 세계적인 석학이다. 지금까지 약 250여 개에 달하는 국내외 논문을 발표했고 40여 건의 특허와 신기술 인증을 획득한 최 교수는 지난 2018년에는 친환경 건설재료 분야에서 우수한 연구 성과와 공로를 인정받아 국제첨단소재협회(IAAM)에서 수여하는 ‘올해의 메달 수상자’로 선정되었고, ‘2018 알버트 넬슨 마르퀴스 평생공로상’ 수상자로 선정된 바 있다.

2020년에는 과학기술정보통신부(과기부)‧한국연구재단이 지원하는 기초연구실(BRL·Basic Research Laboratory) 지원사업에 최 교수팀이 선정되는 쾌거도 거두었다. 해당 사업은 국내 융복합 연구 활성화에 기반이 되는 연구그룹을 육성 지원하고, 차세대 창의·융합형 연구인력 양성에 기여하는 것을 목적으로 한다. 사업 선정에 따라 최 교수팀은 ‘생체모방 자가 회복형 나노소재건설기술 융복합 연구’ 관련 3년간 13억3,000만 원의 연구비를 지원받았으며 최세진 교수는 “기초연구실을 통해 개발될 기술은 건축, 화학, 전자, 기계 등 다양한 학문에서 활용될 것”이라며 “연구시설 및 인력지원 등 여건이 크게 개선돼 연구논문 등 괄목할 만한 실적을 낼 것으로 기대하고 있다”고 전했다. 이러한 최 교수가 양성한 후학들 역시 괄목할만한 성과를 거두고 있는 중이다.

원광대학교 학생들은 한국건설순환자원학회가 개최한 ‘건설순환자원디지털 포스터 경진대회’에서 ‘2년 연속 대상’ 수상은 물론 대한건축학회의 ‘우수졸업논문상’ 수상과 한국건축시공학회의 ‘최우수학술상’ 등을 수상하였으며 ‘건설순환자원 인재지도자상’을 수상하는 쾌거도 거두었다. 최근에는 현재 동대학 대학원 건축공학과 박사과정에 재학 중인 이재인 씨 연구 성과가 국제 저명학술지를 통해 소개되기도 했다. 최 교수는 “미래 가치를 창출하는 학생 성장에 진심어린 응원을 보내며, 학생 한 명 한 명을 소중히 여겨 건축 분야에서 자신의 역량을 키워갈 수 있도록 변화와 성공을 이끌어 내는데 최선을 다하고 있다”면서 “아직 국내 친환경 콘크리트가 제대로 정착되기에는 아직 가야할 길이 멀다. 대한민국이 이 분야에서 탁월한 능력을 발휘하며 인정받는 그날까지 원광대 건축공학과는 최선을 다하겠다”고 각오를 다졌다. NM