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해양건축공학과 이준혁 학생, 도시 생활 쓰레기 소각 비산재 활용한 친환경 발포 지오폴리머 개발
산업 폐기물을 재활용해 단열·경량 건축소재 제조… 온실가스 감축·폐기물 처리
해양건축공학과 이준혁 석사과정(지도교수 박동천·위광우)은 산업폐기물인 도시 생활 쓰레기 소각 비산재(Municipal Solid Waste Incineration Fly Ash)를 활용해, 스스로 발포하는 저탄소 지오폴리머 건축소재 개발에 성공했다.
이번 연구는 국제 학술지 Construction and Building Materials(상위5%)에 게재됐다. 도시 생활 쓰레기 소각 비산재는 중금속, 염화물, 금속 알루미늄 등을 포함해 전 세계적으로 유해 폐기물로 분류되며, 매립·처리에 어려움이 많다.
연구팀은 비산재 속 금속 알루미늄이 알칼리 조건에서 수소를 발생시키는 반응을 이용해, 별도의 발포제를 첨가하지 않고도 내부에 기포 구조를 형성하는 발포 지오폴리머(시멘트를 사용하지 않고, 산업부산물이나 천연광물을 알칼리 활성화 반응으로 굳혀 만든 차세대 친환경 결합재)를 제조했다. 재료 배합에서 비산재 함량·NaOH 농도·알칼리 활성제 비율을 조절해 기포 구조, 강도, 열전도율 등을 체계적으로 분석함으로써, 폐기물 재활용 건축소재의 성능 제어 메커니즘을 규명했다.
이준혁 석사과정은 “이번 연구는 산업폐기물 처리 문제와 건축소재의 친환경 전환을 동시에 해결할 수 있는 기술”이라며, “향후 발포 안정제·점도 조절제를 활용해 기포 구조를 정밀 제어하는 후속 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.
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