호주 연구진이 커피찌꺼기인 커피박을 콘크리트 강화재로 활용할 방안을 제시했다.
호주 로열멜버른공과대학(RMIT) 연구진은 콘크리트에 들어가는 모래의 15%를 바이오숯(biochar)으로 가공한 커피박으로 대체하면 콘크리트 강도가 29.3% 향상된다는 연구결과를 최근 발표했다. 커피 바이오숯은 다공성 물질이면서 모래보다 미세해, 시멘트를 바이오숯의 다공성 구조 내에 결합시켜 강도를 높인다는 설명이다.
연구 공동책임자 라지브 로얀드(Rajeev Roychand) RMIT 박사에 따르면 커피박으로 바이오숯을 만드는 과정은 원두를 로스팅하는 방식과 같다. 다만 이 과정에서 이산화탄소 생성에 의한 온실가스 배출을 방지하기 위해 무산소 상태에서 공정이 이뤄진다.
또 커피박 바이오숯은 커피박을 350도 가열하는 ‘열분해’ 공정을 통해 만들어진다. 연구팀은 이 온도가 700~900도에 달하는 기존 열분해 공정에 비하면 훨씬 낮은 수준이어서 보다 에너지 효율적이라고 강조했다.
연구 공동책임자인 섀넌 킬마틴 린치(Shannon Kilmartin-Lynch) RMIT 박사는 “직장 내 커피 폐기물을 최소화하려는 생각에서 이번 연구가 고안됐다”며 연구 취지를 밝혔다. 연구진은 이번 연구가 건설산업에서 사용되는 천연 모래의 수요뿐만 아니라 매립지로 가는 커피 폐기물의 양을 줄여 환경적으로 유익할 것으로 기대했다.
호주의 ‘국가식품폐기물 전략 타당성 조사’에 따르면 음식물 쓰레기는 호주 연간 온실가스 배출량의 약 3%를 차지한다. 호주는 연간 약 7만5000톤의 커피 폐기물이 발생한다.
연구진은 매년 호주에서 생산되는 모든 커피박을 바이오숯으로 전환할 경우 그 양은 대략 2만2500톤에 이를 것으로 추정했다. 이에 반해 약 720억톤에 달하는 호주 시멘트 생산량에 맞추려면 매년 약 2880만톤의 모래가 필요하다.
현재 연구진은 보행로·포장도로 건설 등 미래 기반시설 사업과 관련해 지방의회와 협력하고 있다고 밝혔다. 연구진은 이번 연구가 “아직 초기 단계이며, 내구성 등추가 테스트가 필요하다”고 덧붙였다.
이번 연구결과는 ‘클리너프로덕션저널'(Journal of Cleaner Production) 학술지에 게재됐다.
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