CO2 배출을 줄이는 콘슬롯 머신트가 있습니까? 콘슬롯 머신트란 정확히 무엇인가?

콘슬롯 머신트란 무엇입니까?

먼저, 콘슬롯 머신트에 대해 이야기합시다 우리에게 친숙한 내용임에도 불구하고 실제로 많은 사람들이 이에 대해 잘 알지 못하는 경우가 많습니다

콘슬롯 머신트는 시멘트, 물, 잔골재(모래), 굵은 골재(자갈), 화학 혼화재 등을 굳힌 혼합물로 건축 및 토목구조물에 널리 사용되는 건축자재 중 하나입니다

●일반 콘슬롯 머신트 재료 구성

위에서 언급한 콘슬롯 머신트 재료 중 하나인 화학 혼화제의 발전으로 물을 덜 사용하고 시멘트를 더 많이 사용하는 것이 가능해졌습니다 그 결과 콘슬롯 머신트의 강도를 유지하면서 장기간 부드러운 상태를 유지할 수 있게 되었고, 운반에 시간이 걸리는 장소에서도 콘슬롯 머신트 타설이 가능해졌습니다 그 결과 콘슬롯 머신트가 많은 구조물에 사용되기 시작했습니다

콘슬롯 머신트는 사용 목적에 맞게 어떤 모양으로도 성형할 수 있기 때문에 널리 사용되는 건축 자재입니다

“함께 성장하세요”

이제, 콘슬롯 머신트라는 이름의 의미를 아시나요?
콘크리트라는 단어는 라틴어 "concretus"에서 유래되었습니다 'con'은 '성장하다'(crescere)라는 뜻인 것 같습니다 실제로 우리 사회의 근대화는 콘크리트와 함께 성장해 왔다고 해도 과언이 아니다

시멘트와 콘슬롯 머신트의 역사

"시멘트"가 콘크리트 재료인지 아시나요? 이 사실을 아는 것 같지만 모르시는 분들이 많을 수도 있습니다

시멘트는 주로 석회석, 점토 등의 광물로 만들어진 분말형 물질로, 물과 반응하면 굳어지는 성질이 있습니다 시멘트는 콘슬롯 머신트의 주요 원료로서 필수적인 재료이다

시멘트는 약 9000년 전인 신석기 시대에 이미 사용되었다고 합니다 이스라엘 갈릴리 지역 이프타에서 발굴된 한 집의 바닥과 벽에서 콘슬롯 머신트 같은 것이 발견됐다

시멘트와 같은 것이 약 4,000년 전부터 고대 이집트 피라미드에서도 돌을 서로 붙이기 위해 사용되었습니다

약 2,000년 전 로마에서는 화산재와 석회를 결합제로 사용한 콘슬롯 머신트가 콜로세움, 판테온과 같은 대형 건물은 물론 로마 수로의 수로와 같은 많은 시설에 자주 사용되었습니다

포틀랜드 시멘트는 1820년대 영국에서 발명되었고, 시멘트의 원료인 석회석을 국내에서 채굴할 수 있었던 1870년대부터 일본에서 시멘트가 만들어지기 시작했습니다 콘슬롯 머신트는 태평양 전쟁 후 재건과 고도 경제 성장 기간 동안 급속히 인기를 얻었으며 산업 및 사회 기반 시설 발전에 크게 기여했습니다

그 이후로 다양한 유형의 콘슬롯 머신트가 만들어졌으며, 차폐 특성이 있고 염해에 강한 콘슬롯 머신트와 초고층 빌딩 건설에 사용할 수 있을 만큼 압축 강도가 높은 콘슬롯 머신트를 포함하여 연구 개발이 수행되었습니다

콘슬롯 머신트가 발전함에 따라 우리의 삶과 기반시설을 지탱하는 건물을 설계하는 자유도가 높아졌습니다

한편, 콘슬롯 머신트 제조 과정에서 배출되는 CO2의 양도 주목받고 있습니다

콘슬롯 머신트 생산 중 대부분의 CO2 배출은 포틀랜드 시멘트 생산 중에 발생합니다 포틀랜드 시멘트는 생산 과정에서 석회석 등의 원료를 고온으로 가열해야 하는데, 이는 많은 에너지가 필요하고 다량의 CO2를 발생시킨다

CO2 감소에 기여하는 "Cleancrete®"에 대해 알고 계십니까?

실제로 국내 콘슬롯 머신트 제조로 인한 CO2 배출량은"일본 총 CO2 배출량의 약 3-4%"과 동일하다고 합니다

콘슬롯 머신트 생산 과정에서 CO2 배출을 줄이는 것은 온실가스(GHG) 감소에 기여할 뿐만 아니라 탄소 중립 사회를 구현하기 위해 해결해야 할 문제로 간주됩니다

카미시로 야스미치(이하 카미시로): "2010년부터 Obayashi Corporation은 제조 과정에서 CO2 배출량을 줄이는 'Cleancrete®'라는 저탄소 콘크리트 개발에 힘써 왔습니다 현재 다양한 기업들이 저탄소 콘크리트를 개발하고 있지만, 일본에서의 Obayashi Corporation의 노력은 다른 기업들보다 앞서 있었습니다"

그렇다면 "Cleancrete®"는 어떻게 CO2 배출을 줄입니까?

"Cleancrete®"와 콘크리트의 차이점은 무엇입니까?

진지로: "석회석은 콘크리트의 구성재료 중 하나인 시멘트의 원료로 사용됩니다 시멘트 제조과정에서 이 석회석에서 CO2를 제거하는 과정이 필요합니다 이것을 '탈탄산반응'이라고 합니다 즉, 시멘트를 만드는 과정에서 많은 양의 CO2가 배출됩니다"

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CaCO3(석회석) - CO2(이산화탄소) = CaCO(시멘트의 주성분, 산화칼슘)

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보시다시피, 석회암으로 시멘트를 만들기 위해서는 많은 양의 CO2가 배출됩니다

진지로: "시멘트 공장의 제조 공정에서는 석회석을 포함한 원료가 섭씨 1450도 정도의 고온에서 연소됩니다 이 과정에서 석회석이 탈탄산되고 CO2가 배출됩니다 이 중 약 60%는 탈탄산에서 발생하고 약 40%는 재료를 연소하고 분쇄하는 데 사용되는 에너지에서 발생합니다"

시멘트 제조 과정에서 발생하는 CO2 배출량은 연간 약 3,300만 톤(2023년 기준)이라고 합니다

카미요: "'Cleancrete®'는 이것이다대부분의 시멘트를 산업 부산물로 대체하여 저탄소 달성나는”

●일반 콘슬롯 머신트와 “Cleancrete®”의 재료 구성 비교

``Cleancrete®''에 사용된 시멘트 대체품은 ``분쇄 고로 슬래그 분말'' 및 ``비산회''라고 불리는 산업 부산물입니다

Kamiyo: "이 그래프는 콘크리트의 각 구성 재료 1톤을 생산할 때 배출되는 CO2의 양을 보여줍니다 시멘트는 톤당 약 800kg의 CO2를 배출합니다 고로 슬래그 분말과 플라이 애시는 시멘트에 비해 배출량을 약 1/30까지 줄일 수 있습니다"

진지로: "일반 콘크리트는 1m³당 약 300kg의 CO2를 배출하는 반면, 'Cleancrete®'는 CO2를 많이 배출하는 시멘트의 대부분을 CO2를 덜 배출하는 산업용 부산물로 대체하여 CO2 배출을 최대 80%까지 줄일 수 있습니다"

"Cleancrete®"는 제조 과정에서 CO2가 거의 배출되지 않는 고로 슬래그 분말과 플라이 애쉬를 시멘트 대체 재료로 분쇄하여 저탄소 배출을 달성했습니다

고로슬래그분말과 비산재에 대해 간략하게 소개하겠습니다

분쇄고로슬래그분말이란 무엇입니까?

용광로는 철광석을 녹이고 선철을 추출하는 제철소의 장비입니다 고로에서 선철을 생산할 때 배출되는 슬래그(광석에서 금속을 정제할 때 발생하는 부산물과 용접 시 발생하는 금속 찌꺼기)를 총칭하여 '고로 슬래그'라고 합니다

고로슬래그 분말은 용융된 슬래그를 가압수를 분사하여 급냉시켜 생성된 유리질 입상 수슬래그를 건조, 분쇄한 것입니다

고로 슬래그 분말은 시멘트와 매우 유사한 광물 조성을 가지며 알칼리 환경에서 물과 반응하면 응고되는 성질을 가지고 있습니다

오랫동안 콘슬롯 머신트용 시멘트와 함께 사용되어 왔지만, Cleancrete®에는 고로슬래그 미분쇄 비율을 높이는 등 다양한 개선이 이루어졌습니다

비산재란 무엇입니까?

비산회는 석탄 화력 발전소에서 석탄을 태울 때 생성되는 재입니다

구형의 미립자이므로 콘슬롯 머신트 및 모르타르의 유동성을 높이는 효과가 있으며, 시멘트의 수화반응으로 생성되는 수산화칼슘과 반응하여 콘슬롯 머신트의 내구성 및 수밀성을 높이는 효과도 있습니다

고로슬래그분말은 '철을 만들 때 발생하는 부산물'이고, 비산회는 '전기를 만들 때 발생하는 부산물'입니다 이러한 물질을 사용함으로써 "Cleancrete®"는 CO2 배출을 줄일 뿐만 아니라 재활용 중심 사회에 기여합니다

"Cleancrete®"의 품질은 어떻습니까?

Cleancrete®는 CO2 배출을 줄일 수 있지만 일반 콘슬롯 머신트와 품질에 차이가 있나요? 먼저 카미시로는 구성의 차이점에 대해 다음과 같이 이야기한다

카미요: ``개발 초기의 문제는 ``클린슬롯 머신트®''가 콘슬롯 머신트보다 점도가 약간 높고(쉽게 흐르지 않음) 일반 콘슬롯 머신트에 비해 취급이 어렵다는 것이었습니다 이 문제를 해결하기 위해 고강도 콘슬롯 머신트를 가능하게 한 재료 중 하나인 화학 혼화제의 힘을 이용하여 일반 콘슬롯 머신트와 비슷한 작업성을 달성했습니다강도는 일반 콘슬롯 머신트와 동일”

사실 "Cleancrete®"는 어떤 면에서는 일반 콘크리트보다 우수한 것 같습니다

카미요: "그것이 발열 특성입니다 시멘트는 굳으면 열이 발생하여 균열이 발생합니다 반면, 시멘트 함유량이 적은 Cleancrete®는 열 발생이 적고 균열이 잘 생기지 않습니다 따라서 Cleancrete®는 단면이 큰 콘크리트에 적합하다고 할 수 있습니다"

진지로: "또한 고로슬래그분말의 비율이 크기 때문에 완성된 콘크리트는 희끄무레하고 밝은 분위기를 가지고 있습니다 이는 고로슬래그분말의 색상이 매우 흰색이기 때문입니다 이 역시 용도에 따라 장점이 될 수 있습니다"

"Cleancrete®"에 문제가 있나요?

"Cleancrete®"는 제조 과정에서 CO2 배출을 줄이고 일반 콘크리트와 비교할 수 없는 장점을 가지고 있습니다 그러나 Kamishiro는 몇 가지 과제가 있다고 말합니다

Kamiyo: "'균열' 감소의 이면은 'Cleancrete®'가 알칼리성이 높은 시멘트를 덜 사용하므로 콘크리트의 알칼리성을 유지하기가 어려워진다는 것입니다 철근콘크리트 내부의 철근이 녹슬지 않는 이유는 콘크리트 자체의 알칼리성에 의해 철근이 보호되기 때문입니다"

대기 중 CO2가 "Cleancrete®"의 표면을 통해 유입되어 시간이 지남에 따라 내부를 중화시키면 더 이상 철근을 보호할 수 없게 되며 철근은 물과 산소와의 접촉으로 인해 녹슬게 됩니다

Kamiyo: "이 문제에 대한 대책으로 우리는 'Shelt Clear®'라는 투명 페인트를 개발했습니다 노출콘크리트 표면을 보호하기 위해 투명페인트를 사용하는 경우가 많습니다 이 'Shelt Clear®'를 적용하면 탄산화 진행을 억제할 수 있습니다"

"Shelt Clear®"로 코팅된 "Cleancrete®"는 오바야시 기술 연구소의 프리젠테이션 시설 "Keyaki Terrace®"에도 적용됩니다

Kamiyo: "우리는 Esconfield HOKKAIDO(2023년 완공 예정)의 큰 지붕을 지지하는 프레임에도 Cleancrete®를 사용했습니다 이는 90,000m²에 달하는 매우 대규모 설치였습니다"

진지로 : "단면이 큰 부분에서 발생하기 쉬운 시멘트의 발열로 인한 균열을 방지하기 위해 시멘트 함량이 적은 Cleancrete®를 사용했습니다 외부 콘크리트 부재를 공장에서 미리 제작하여 현장에서 조립하고 내부 빈 공간을 Cleancrete®로 채우는 프리캐스트 공법을 사용합니다 결과적으로 Cleancrete® 자체가 외부 공기와 접촉하지 않으며, 우리는 탄산화 문제를 극복했습니다"

“Cleancrete®”의 결과 확장

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※2　 EPD는 "환경제품선언"의 약어입니다 일본어로는 "제품 환경 선언"이라고 합니다 제품이나 서비스의 전 생애주기에 걸쳐 정량적으로 계산된 환경정보를 제3자가 검증하고, 데이터의 투명성이 매우 높게 문서화하는 시스템입니다
https://www슬롯 머신cojp/carbon_neutral/dictionary/detail/epdhtml

카미요: "이 숫자에는 콘크리트에 사용되는 원자재를 레미콘 공장으로 운송할 때 배출되는 CO2와 공장에서 콘크리트를 생산할 때 배출되는 CO2도 포함됩니다 이러한 배출량을 합산하더라도 63%까지 줄일 수 있다는 것은 큰 이점입니다"

슬롯 머신의 탈탄소화 노력의 일환으로 우리는 2010년부터 저탄소 소재 Cleancrete®를 다양한 건물에 도입해 왔습니다 2024년까지 이 시스템은 토목 및 건축 프로젝트에서 총 440,000m3에 달하는 114개 프로젝트에 설치되었습니다

Kamishiro: "저는 우리가 업계 최고의 저탄소 콘크리트 적용 실적을 보유하고 있다고 생각합니다 EPD 결과를 바탕으로 이 440,000m³에서 CO2 감소량을 추정하면(약 63% 감소), 이는 "Cleancrete®"가 약 105,000톤의 CO2를 감소시켰다는 것을 의미합니다"

Cleancrete®의 공급 시스템은 관련 부서와 협력하여 구축되고 있으며, 건설 및 토목 분야 모두에서 적극적으로 도입하는 경향이 있습니다

카미요: “최근 외국 기업, 부동산 회사 등 다양한 고객으로부터 많은 문의를 받았으며 Cleancrete®를 적극적으로 사용하려는 사람들이 늘어나고 있으며 이전보다 더 많은 관심을 받고 있음을 느낍니다”

더 많은 탄소 네거티브를 달성할 수 있는 "Cleancrete N®"은 무엇입니까?

또한, 슬롯 머신는 탄소 중립이 되기 위한 노력의 일환으로 탄소 음성 콘크리트를 개발하고 있습니다

카미요: "그건 'Cleancrete N®'입니다 CO2를 흡수하는 물질인 탄산칼슘과 같은 CCU(Carbon Capture Utilization) 분말을 'Cleancrete®'에 혼합하면 'Cleancrete®'보다 더 많은 CO2 배출량을 줄일 수 있습니다"

●“Cleancrete®”와 “Cleancrete N®”의 소재 구성 비교

Kamiyo: "톤당 390kg의 CO2를 흡수하고 고정하는 CCU 파우더를 Cleancrete®에 혼합하면 혼합량에 따라 CO2를 크게 줄일 수 있으며 심지어 마이너스로 만들 수도 있습니다"

``Cleancrete N®''은 탄소 네거티브 특성을 달성할 수 있는 콘슬롯 머신트로서 높은 기대를 갖고 있습니다

Kamiyo: "'Cleancrete N®'은 이미 고객 건물에 적용되었으며 2023년 3월 현장타설 외벽, 2024년 프리캐스트 커튼월에 적용될 예정입니다"

예 1: 벽 구성 요소에 "Cleancrete N®" 사용

https://www슬롯 머신cojp/news/detail/news20230410_1html

예시 ② 프리캐스트 커튼월에 “Cleancrete N®” 적용

Clean Cleat N®은 처음으로 Precast Concrete Curtain Wall에

“Cleancrete N®”은 CO2 감소뿐 아니라 폐기물 감소에도 기여합니다

다나카 히로토(이하 다나카): "Cleancrete N® 개발을 시작한 지 약 3년(2025년 3월 현재)입니다 여러 가지 문제를 해결하기 위해 연구 개발을 진행하고 있습니다 특히 CO2를 흡수하고 고정할 수 있는 재료를 찾고 있는데, 이는 카본 네거티브 달성에 중요한 재료인 CCU 파우더가 될 것입니다"

현재 콘슬롯 머신트 제품 공장에서 폐기물로 발생된 탄산칼슘을 CCU 분말로 사용하고 있으나 생산량이 적어 다른 재료의 활용 가능성을 모색하고 있습니다

카미요: "콘크리트에 종사하신다면 비교적 친숙한 CO2를 흡수하고 고정하는 물질이 있는 것 같습니다 이전에 공장에서 폐기물로 버려졌던 것들이 CO2를 흡수함으로써 가치가 있을 수 있으며 더 이상 폐기물로 간주되지 않을 수 있습니다"

Kamishiro는 공장 폐기물에서 CO2를 흡수하고 고정하는 물질을 찾는 것이 큰 의미가 있다고 말합니다

Kamiyo: "예를 들어 폐기물에서 탄산칼슘(CaCO3)을 추출하여 이를 Cleancrete N®의 재료로 사용하면 CO2 배출량을 줄일 뿐만 아니라 폐기물도 줄일 수 있습니다"

다나카는 공장뿐만 아니라 다양한 장소의 폐기물에도 적용할 수 있다고 말합니다

다나카: "저는 Cleancrete N®의 기술이 건설 현장에서 발생하는 폐기물을 재활용하는 방법에 대한 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이라고 믿습니다"

이 아이디어는 공장과 건설 현장의 폐기물에서 CO2를 흡수하고 고정하는 CCU 분말의 원료를 찾는 것입니다

다나카: "탄산칼슘(CaCO3)과 같이 화학식에 CO2를 포함하는 화학적으로 안정한 물질이라면 폐기물을 CCU 분말로 사용할 가능성이 있습니다 콘크리트에 사용할 수 있는지 검토해야 하지만 일반적으로 버려지는 것을 재사용할 수 있다면 사회에 더 많이 기여할 수 있다고 믿습니다"

폐기물을 사용하면 추가 문제를 해결하여 가치를 창출할 수 있습니다

다나카: "폐기물을 CCU 파우더로 사용할 수 있다면 폐기물 처리업체와 사용자 모두에게 유익한 소재가 될 것이라고 생각합니다 결국 좋은 윈윈 사이클을 만들 수 있기를 바랍니다"

제조 과정에서 CO2 배출을 크게 줄이는 것 외에도 폐기물에서 추출한 재료를 사용합니다 친환경적일 뿐만 아니라 순환형 사회 구현에 기여하는 콘슬롯 머신트의 연구개발은 사회 전체에 새로운 가치를 창출하는 주요 사업이라 할 수 있습니다