지질자원연구원 김병규 박사팀 공동 개발, 건축용 벽돌 제조기술 확립 NT마크 획득, 고령토 80%까지 대체 가능, 에너지절감 70% 기대 (주)대평세라믹스산업(대표 이용석)은 최근 한국지질자원연구원(원장 이태섭 www.kigam.re.kr) 소재개발연구실 김병규 박사팀과 공동으로 석탄회(Fly ash)를 이용한 건축용 벽돌을 제조하는 기술을 개발했다. 이번에 상용화된 이 기술은 무연탄을 연료로 사용하는 화력발전소에서 발생하는 폐기물인 석탄회를 80%까지 함유하는 건축용 벽돌제조기술이다. 현재 점토벽돌의 주요 원료는 고령토와 점토, 장석으로 국내 천연자원이 고갈됨에 따라 대체소재의 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 지금까지 천연광물을 대체하는 원료로 석탄회를 이용한 건축용 벽돌제조 기술 개발의 경우, 석탄회가 10~50wt% 첨가된 소성벽돌을 가소성이 현저히 저하되는 현상 때문에 벽돌의 진공압출성형이 안되어 벽돌 제조가 불가능한 실정이었다. 석탄회 활용, 건축용 벽돌제조기술 개발 이에 김병규 박사팀은 에너지관리공단의 자원기술개발사업을 통하여 (주)대평세라믹스산업과 공동으로 서천화력발전소에서 발생되는 폐기물인 석탄회를 이용한 건축용 벽돌을 제조하는 새로운 기술을 개발했다. 이 기술은 석탄회가 80%까지 함유된 건축용 벽돌 제조기술로써 세계 최초로 상용화됐다. 지금까지 대평세라믹스는 고령토 등의 천연광물을 대체하는 원료로 화력발전소에서 발생되는 폐기물인 석탄회를 이용한 건축용 벽돌 제조를 시도한 결과, 석탄회가 10~50wt% 첨가된 소성벽돌의 생산은 가능하였다. 그러나 그 이상의 석탄회를 함유한 소성벽돌의 제조는 불가능하였다. 이 같은 상황 속에서 지질자원연구원 김병규 박사팀은 석탄회 함유량이 증가할지라도 건축용 벽돌을 제조할 수 있으며 경제성이 있는 새로운 유기 혹은 무기 가소제의 개발과 이들 가소제의 첨가 비율을 조절하여 배합토의 가소성을 향상시킬 수 있게 되었다. 석탄회 함량 최대 80%, 에너지 절감효과 우수 개발에 성공한 ‘고함량 석탄회 건축용 벽돌 제조 기술’은 석탄회 함량이 60~80wt%인 배합토를 성형할 수 있다고 한다. 이 기술의 개발로 소성벽돌 제조용 배합토 중 천연광물인 점토 및 고령토의 사용량을 석탄회 80% 대체하여 벽돌을 제조한다면, 년간 약 70.4만톤(2002년 고령토질 벽돌의 생산량 기준)의 천연광물을 절약할 수 있을 것으로 예상되고 있다. 또한 석탄회는 탄소 성분을 10~15wt% 함유하고 있어 소성 중 무연탄 석탄회에 들어있는 탄소가 대체 연료로 사용되기 때문에 약 70%의 에너지가 절감된다. 그리고 석탄회는 높은 온도로 가열하면 일부가 뮬라이트의 결정구조로 바뀌므로, 높은 강도와 다양한 색상을 갖는 벽돌을 만들 수 있다는 장점도 있다. 석탄회는 가격이 고령토에 비해 저렴, 석탄회 함량을 높이면 가격 경쟁력에서 유리해지며 에너지 절감효과도 거둘 수 있다. 년 1,800만장 생산가능, 자원연 ‘오케이 랩’ 운영 이번에 개발한 기술은 지난해 4월 산업자원부 산하 기술표준원으로부터 신기술 분야의 권위를 인정받아 업계 최초로 신기술인증(NT)마크를 획득했다. 또한 중소기업청 우수제품으로 선정돼 기술력과 제품성을 인정받았다. 현재 대평세라믹스는 년 1,800만장 가량의 건축용 조적벽돌 생산능력을 보유하고 있으며, 전시회 참여를 통해 국내 시장 확대를 추진하고 있다. 이 밖에도 지질자원연구원에 개방형 연구실을 운영, 제품의 연구·개발에도 꾸준한 노력을 기울이고 있다. 이 회사 김천순 부장은 “현재 지질자원연구원에 개방형 연구실인 ‘오케이 랩(OK Lab.)’을 운영, 기술교류와 함께 고가의 연구 장비 활용을 통해 지속적인 연구·개발을 추진하고 있다”며 “오케이 랩(OK Lab.)은 중소기업을 대상으로 협약을 맺은 기업은 필요한 때 지질자원연구원이 보유하고 있는 고가의 연구 장비를 활용할 수 있는 것은 물론 분석 수수료 감면 혜택도 받을 수 있다”고 밝혔다. 문의)02-503-4664 오덕근 기자