철도연, ‘폐콘크리트침목 재자원화 장치’개발

개발한 회수 골재를 활용한 흡음블록 시편 모습. (자료제공: 철도연)

폐콘크리트침목 파쇄 장치 현장 실험. (자료제공: 철도연)

한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 사공명)은 철도 인프라의 유지보수 과정에서 다량 발생하는 폐콘크리트침목을 현장에서 직접 파쇄해 철근 및 골재 등 재활용 가능한 소재로 분리․선별할 수 있는 ‘폐콘크리트침목 재자원화 장치(이하 이 장치)’를 개발했다고 6월 11일 밝혔다.

이 장치는 철도 인프라에서 매년 발생하고 있는 폐콘크리트침목을 폐기물로 전량 처리하기가 어려운 현실 때문에 현재 철도부지에 다량 적재되어 있는 문제를 해결하기 위해 발생 현장에서 직접 파쇄할 수 있도록 이동형으로 제작한 것이다.

폐콘크리트침목 파쇄 시 발생하는 미세먼지 등의 환경문제를 개선하도록 장치의 양 측면에 사이클론(원심력으로 미세먼지를 포집하는 장치) 부착 및 크러셔(Crusher, 파쇄 장치) 안쪽에 살수 노즐을 설치하여 물을 분사할 수 있는 기능을 추가함으로써 파쇄 작업 동안 발생하는 미세먼지를 줄일 수 있는 친환경 기능도 함께 갖추고 있다.

이 장치를 통해 폐콘크리트침목으로부터 철근(강선, 체결구 등) 및 골재 등 재활용 가능한 소재를 93.5%(w/w*) 이상 회수하는 데 성공했으며, 분리된 철근은 고철로 매각하고, 골재는 다양한 고부가가치 제품으로 재활용하기 위한 기술을 개발하고 있다.

그동안 폐콘크리트침목으로부터 회수된 골재는 콘크리트뿐만 아니라 시멘트와 물이 혼합된 시멘트 페이스트 등의 불순물이 포함되어 있어 일반 건설자재로 활용이 어려웠다. 철도연은 회수된 100% 폐콘크리트침목 회수 골재를 공장으로 운송해 기본적인 가공을 거쳐, 흡음블록 및 CO₂포집제 등으로 재활용하는 기술을 개발하고 있다.

흡음블록은 회수 골재와 바인더(결합재)를 배합하여 교통환경 내 시설물 및 건물의 외피 등으로 활용하기 위해 현재 시작품을 제작하여 성능 시험을 진행하고 있다.

CO₂ 포집제는 회수 골재와 물을 배합하여 제작하고, 실험실 수준의 시험 결과, 일반 콘크리트를 활용한 경우와 유사한 성능을 나타냈다. 향후 시멘트 산업 등의 CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage) 분야 적용이 기대된다.

이재영 철도연 교통환경연구실장은 “이번 연구는 철도 인프라에서 발생하는 폐기물 문제를 현장에서 바로 해결하고, 친환경 재활용 기술을 접목해 환경적 가치와 경제성을 동시에 확보한 사례”라며 “현장 실증 및 기술 고도화를 통해 실용화를 추진하고 철도 환경 시장에 폭넓게 적용할 계획”이라고 밝혔다.

사공명 철도연 원장은 “이번 기술 개발은 전주기 탄소중립 철도 기술을 대표하는 성과로, 철도 분야 자원순환 기반 구축에 기여할 것으로 기대된다”며 “2050 철도 넷제로(Net-Zero) 달성을 위해 수요처와 협력하며 지속적인 연구개발을 이어가겠다”고 강조했다.

이번 기술은 국가과학기술연구회(이하 NST, 이사장 김영식) 산하 철도연의 기본연구사업을 통해 개발됐다.

[Ceramic Korea (세라믹뉴스)=이광호 ]