스위스, 철근 안 쓰는 콘크리트 개발
스위스, 철근 안 쓰는 콘크리트 개발
  • 심재율 기자
  • 승인 2019.11.14 10:02
  • 댓글 0
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폴리에틸렌 섬유로 강도 높여
시멘트 사용량 절반으로 줄여
이산화탄소 배출량 60~70% 감소

[데일리비즈온 심재율 기자]  콘크리트는 시멘트와 자갈, 그리고 물의 혼합물이다. 강도를 높이기 위해 철강이 첨가된다. 스위스 과학자들은 새로운 형태의 섬유 강화 콘크리트가 더 가볍고 더 친환경적인 대안으로 작용할 수 있다고 주장한다.

스위스 로잔연방공과대학(EPFL)은 이 대학의 구조유지 및 안전연구소의 박사과정 학생인 아미르 하지스마엘리(Amir Hajiesmaeili)가 철강 대신 강화 섬유를 사용하는 친환경 콘크리트를 개발했다고 최근 발표했다.

폴리에틸렌 섬유 콘크리트를 개발한 하지스마엘리가 강도실험을 하고 있다. (사진=EPFL)
폴리에틸렌 섬유 콘크리트를 개발한 하지스마엘리가 강도실험을 하고 있다. (사진=EPFL)

콘크리트에 사용하는 일반적인 철강 대신, 새 콘크리트는 매우 딱딱한 형태의 폴리에틸렌으로 만든 섬유를 사용한다. 폴리에틸렌 섬유는 강철과 같은 양의 구조적인 지지력을 제공한다. 뿐만 아니라 시멘트에 매우 잘 밀착하므로, 대략 절반의 시멘트가 필요하다. 나머지는 쉽게 구할 수 있는 석회석으로 차이를 보충하는 것이다.

전통적인 포틀랜드 시멘트의 생산이 온실 가스 배출의 주요 원천이기 때문에, 시멘트 사용을 줄이는 것은 환경보호에 매우 중요하다.

하지스마엘리는 자신이 개발한 고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)를 사용하면, 일반 철강을 사용했을 때에 비해 60~70% 적은 이산화탄소를 배출한다고 주장한다. 게다가 무게도 10% 더 가볍다고 주장했다.
이 UHPFRC 콘크리트는 첫번째 응용사업으로 다리를 보강하는 데 사용될 예정이다. 

폴리에틸렌 섬유(왼쪽)와 철강 섬유 (사진=EPFL)
폴리에틸렌 섬유(왼쪽)와 철강 섬유 (사진=EPFL)

연구실 책임자인 유겐 브뤼힐러(Eugen Brühwiler)는 "새 콘크리트로 오래된 구조물의 수명을 연장함으로써 건축물의 가치를 높일 수 있다"고 말했다. "이 해결책은 또한 다리나 역사적 기념물과 같은 기존의 구조물을 파괴하고 재건하는 것보다 훨씬 재정적이고 환경적으로 건전하다."고 덧붙였다.

훨씬 더 친환경적인 접근을 위해, EPFL 콘크리트를 호주 디킨 대학(Deakin University)에서 개발한 새로운 폴리머 강재와 함께 사용할 수 있을 것으로 예상된다. 이럴 경우, 기존 철강의 4분의 1에 불과한 에너지를 필요로 한다고 연구팀은 밝혔다.


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