저온소성 성분이 함유된 순환자원 원료를 적용한 소성온도 100도 이상 저감 클링커 제조 기술 확보

■ 무기계 미활용 자원 개발■ 혼합재 증대 포틀랜드 시멘트 개발■ 저탄소 다성분계 혼합시멘트 개발■ 저탄소 혼합시멘트 개발을 통한 시멘트 산업의 탄소 중립 기술 선도를 통한 국가 경쟁력 강화

본 과제는 시멘트 생산 과정에서 발생하는 탄소 배출량을 줄이고 버려지는 무기물 자원들을 재활용하여 새로운 혼합재료와 저탄소 혼합시멘트를 만드는 기술을 개발하는 연구임. 연구 목표는 무기계 미활용 자원을 발굴하고 이를 활용하여 혼합재 증대 포틀랜드 시멘트 및 저탄소 다성분계 혼합시멘트를 개발하는 데 있음. 이는 시멘트 산업의 탄소 중립 기술을 선도하며 국가 경쟁력을 강화하는 것임. 핵심 연구 내용은 기존 및 신규 혼합재 증대 포틀랜드 시멘트의 제조기술 개발, 신규 SCM(Supplementary Cementitious Materials) 도출 및 평가 기법 정립, 저탄소 다성분계 혼합시멘트 제조기술 개발, 환경영향평가, 콘크리트 적용 평가, 그리고 Mock-up Test를 통한 실용화 연구 수행 및 품질 표준화 정립을 포함함. 기대 효과는 무기계 미활용 자원의 고부가가치화를 통해 새로운 신산업 성장 동력을 창출하고, 시멘트 산업의 탄소배출량 감축 상용화 기술을 확보하는 것임. 또한, 자원 재활용률 향상 및 천연 광물자원 보존으로 국가 환경보전에 기여하며, 시멘트 원가 경쟁력 확보 및 시장 가격 안정성에 기여할 것으로 전망됨.

본 과제는 반도체 생산 과정에서 발생하는 불소를 함유한 슬러지(산업 폐기물)를 재활용하여 '하이브리드 광화제'라는 특수 물질을 개발하는 연구임. 이 광화제를 활용하여 시멘트를 만드는 주요 재료인 클링커를 더 낮은 온도에서 생산함으로써, 에너지 사용을 줄이고 이산화탄소 배출량을 감소시키는 것을 목표로 함. 연구 목표는 불소계 산업부산물 활용 시멘트 클링커 저온소성 핵심기술 개발임. 이를 위해 하이브리드 광화제용 원료 개발, 저온소성 메커니즘 정립, 백색 및 보통 포틀랜드 시멘트 저온 소성 기술 개발에 주력함. 핵심 연구 내용은 하이브리드 광화제 적용 백색 시멘트 클링커의 저온소성 기술 개발 및 정량 투입 방안 확보, 반도체 부산물 전처리 기술 기반 하이브리드 광화제용 원료 개발, 보통 시멘트 클링커의 저온소성 특성 평가, 그리고 하이브리드 광화제의 물성 및 반응 메커니즘 분석을 포함함. 기대 효과는 산업부산물 안정적 처리 기술 확보 및 적용 확대, 탄소중립 정책 대응을 위한 CO2 배출량 저감, 매립 폐기물 고부가가치 신규 제품화, 시멘트 소성 온도 저감용 원료 국산화를 통한 해외 의존도 감소임. 또한, 자원 재활용률 향상, 천연 광물자원 보존, 국가 온실가스 배출 목표 달성, 시멘트 원가 경쟁력 확보에도 크게 기여할 것으로 전망됨.