[이슈메이커=임성희 기자]
탄소중립을 향하는 콘크리트의 변신
이산화탄소 흡수하고, 자체 전기 생산 가능한 최첨단 친환경 콘크리트 연구
“해외기술 의존도 해소 및 세계 최고 수준 기술 확보하겠다”
탄소중립 시대 건설산업에서도 탄소배출 감축 필요성이 증대되며 친환경 건설 재료 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 주 건설 재료인 콘크리트 관련 연구가 많은데, 친환경 콘크리트 원천기술 확보가 관건이다. 친환경 콘크리트 생산을 위해 다양한 연구가 시도되는 가운데, 최근 글로벌 기초연구실에 선정된 최세진 원광대 건축공학과 교수 연구그룹의 활동이 주목된다. 그는 미생물/나노 복합 소재 기반 건설 재료 기술을 개발하겠다는 목표로 연구그룹을 출범했다. 그의 설명을 들으니 굉장히 미래지향적인 기술이지만, 탄소중립을 향하는 콘크리트의 무한한 변신이 기대됐다. 사람이 활동하는 공간과 친환경 콘크리트의 조화, 거기에 탄소중립까지, 원천기술 확보로, 세계적인 주도권을 확보하고자 노력하는 최세진 교수를 만나봤다.
“열린 마음으로 융복합 연구”
삼표 기술연구소, (재)포항산업과학연구원 및 (주)포스코 건축연구그룹에서 친환경 건설 재료 연구를 주도했던 최세진 교수는 2015년 원광대 건축공학과에 부임했다. 탄소중립이 이슈되기 훨씬 전부터 친환경 콘크리트 연구를 시작한 그는 원광대에서 친환경과 융복합을 중심으로 연구그룹을 꾸렸다. 당시 건축공학에서 융복합을 논한 것은 굉장히 파격적인 일이었다. ‘전통적이고 보수적인 학문인 건축이 다른 분야와 어떻게 융합할 수 있을까?’ 이런 질문에 그는 과감히 도전했고, 다학제 연구에 매진하며 현재 친환경 콘크리트 관련 첨단기술 연구를 주도하고 있다. “최근 국내외적으로 관심이 급증하고 있는 온실가스 감축을 위한 저 시멘트형 산업부산물 대량 활용 콘크리트에 관한 연구, 시멘트를 사용하지 않는 무 시멘트 지오폴리머 복합체 연구와 친환경 신소재를 적용한 고성능 콘크리트 및 다학제간 융복합 연구 등에 노력을 기울이고 있습니다” 원광대 친환경 융합 건설 재료 시공연구실에서는 친환경 콘크리트 연구, 철강 부산물 건설 소재 적용성 연구, 콘크리트 2차 제품 개발 연구, 경량골재 콘크리트 적용 연구, 신소재 융합 기술개발 연구, 구조물 안전성 향상 융복합 연구 등 활발한 연구가 진행되고 있으며 CCC, CCR, ASCE 등 다수의 국내·외 저널에 연구 실적을 게재했고 약 300여 건의 논문, 56건의 특허 및 신기술 인증을 받았다.
콘크리트에 에너지하베스팅, 탄소 고정화 미생물 기술 도입 기대
최세진 교수는 이미 2020년 기초연구실 사업에 선정돼 시멘트 콘크리트의 자가 회복에 관한 연구를 진행했고 많은 국제 논문과 특허 실적을 달성하며 좋은 평가를 받았다. 그리고 2024년 새로운 연구그룹을 결성해 ‘미생물/나노복합소재기반 Net-Zero 건설 재료 기초연구실’로 글로벌 기초연구실에 선정됐다. “건설산업에서의 탄소중립 관련 아이템으로 연구를 제안했으며 연구그룹의 우수성과 연구 내용의 창의성 및 혁신성 등에서 우수한 평가를 받아 선정됐다고 생각합니다” 그가 제안한 미생물/나노복합소재기반 Net-Zero 건설 재료 연구는 크게 이산화탄소를 흡수하는 미생물을 콘크리트에 적용하는 것과 자체적으로 전기를 생산할 수 있는 에너지하베스팅 기술을 콘크리트에 적용하는 것으로 설명할 수 있다. 국내외 연구 수준은 모두 도입 단계라 원천기술 확보가 핵심이며 세계적으로 기술을 리드할 수 있는 기회가 된다. ‘어떻게 콘크리트에 미생물이 살고, 콘크리트가 에너지를 수확해 전기를 생산해 낼 수 있을까?’ 굉장히 창의적이고 미래지향적인 기술이라는 생각이 든다. 이에 최세진 교수는 “기능성 고분자 복합 소재 분야, 나노바이오 소재 기반 콘크리트 개발 분야, 미생물유전학 분야의 뛰어난 연구진이 참여해 융복합 연구를 진행합니다. 다차원적 시도와 분석을 통해, 고전도 수용성 고분자와 탄소 고정화 미생물을 개발해 친환경 시멘트 복합체 재료를 설계하고 성능과 내구성을 평가하는 Net-Zero 건설 재료 기술 평가까지 완료하고자 합니다”라고 설명했다. 더불어 글로벌 기초연구실인 만큼 국제 공동연구를 통해 융복합 건설 기술 심화 연구를 하고 매년 국내외 컨소시엄 미팅을 개최하고 콘퍼런스를 시행한다. “저희가 개발하는 콘크리트 그 자체가 바로 탄소중립이 될 것입니다. 이산화탄소를 흡수하고, 친환경 하베스팅 기술개발로 탄소를 배출하는 전기 생산을 줄여 에너지비용 절감 효과가 있습니다. 더불어 다학제간 융합 전문 인력을 양성해 취업 증대 효과가 나타날 것으로 생각합니다. 그리고 건설산업의 신성장 동력원이 되어 경제성장 효과도 기대하고 있습니다”
“세상은 나 혼자 모든 문제를 해결할 수는 없다”
원광대 건축공학과 친환경 융합 건설 재료 시공연구실은 매년 국내외 학술대회에 참가하고 있으며 매주 연구세미나 및 발표회, 분기별 워크숍을 실시하고 있다. “학생들이 자신의 역량을 깨우칠 수 있게 도와주고 자신감을 심어줄 수 있는 대화시간을 많이 갖습니다. 한창 즐길 나이임에도 연구실에서 연구에 매진하고 있는 제자들이 대견하고 고맙습니다” 그는 앞으로도 융합연구의 세계적인 원천기술 개발과 실용화에도 한 걸음 다가갈 수 있는 연구를 진행하고 싶다고 밝혔다.
“세상은 나 혼자 모든 문제를 해결할 수 없습니다. 나만 잘해서 되는 것이 아닌 누군가의 도움과 노력이 반드시 뒷받침되어야 좋은 성과로 이어질 수 있습니다”라며 최세진 교수는 건설 분야의 융복합 연구를 선도하고 싶다는 바람을 전했다. 탄소중립 시대 건설 재료 기술의 새로운 패러다임을 선보일 그의 행보를 기대해 본다.
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