환경 골칫덩이 '폐마스크' 콘크리트 보강재로 활용할 수 있다

차민주 기자 / 기사승인 : 2022-05-03 10:27:45
  • -
  • +
  • 인쇄
▲폐마스크와 화학처리로 콘크리트 보강재로 변신한 미세섬유 (사진=연합뉴스)

한 번 쓰고 버려지는 폐마스크를 콘크리트 미세섬유 보강재로 활용해 인장강도를 47%나 높일 수 있다는 연구결과가 나왔다. 

3일(현지시간) 미국 워싱턴주립대학에 따르면 토목·환경공학과 시샨밍 교수(Xianming Shi)가 이끄는 연구팀은 폐마스크를 잘게 썰어 화학 처리 한 뒤 일반 콘크리트의 미세섬유 보강재로 활용해 인장강도가 높아진 연구 결과를 재료공학 학술지 '재료 회보'(Materials Letters)에 게재했다. 인장강도는 물체가 잡아당기는 힘에 견뎌 원형을 유지하려는 성질이다.

콘크리트의 원료인 시멘트는 생산 과정에서 세계 탄소 배출량의 8%를 내뿜는 탄소 집중 배출 품목 중 하나이다. 일회용 마스크는 피부에 닿는 부분은 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에스터(polyester) 직물로 만든다. 바이러스를 거르는 여과층은 초미세 PP 섬유로 돼 있어 쓰레기로 매립하면 수백 년 간 썩지 않고, 태우면 환경오염물을 배출하는 골칫거리가 된다.

연구팀은 "소각되거나 매립되는 폐마스크를 미세섬유 보강재로 이용하면 비용을 줄이면서 시멘트 소모량도 감축할 수 있는 등 다양한 이득을 거둘 수 있다"며 "폐마스크를 적절히 처리하면 콘크리트 강도를 높이는 데 매우 유용하다"고 연구팀은 설명했다. 실제로 콘크리트 강도를 높이기 위해 이전부터 미세섬유가 사용돼 왔지만 이는 별도의 생산이 필요해 비용이 많이 들었다. 

연구팀은 실험에서 철심과 띠를 분리한 일회용 마스크를 5∼30㎜ 크기로 잘게 자른 뒤 산화그래핀(graphene oxide) 0.05wt% 용액에 담근 뒤 콘크리트 배합물에 넣었다. 산화그래핀 처리 섬유를 시멘트에 혼합한 결과, 28일째에 압축강도는 3%가량 떨어졌지만 쪼갬 인장강도가 47% 늘어난 것으로 나타났다고 밝혔다. 시멘트는 가장 흔히 사용되는 포틀랜드 시멘트를 활용해 실험을 진행했다.

또 연구팀은 폐마스크 활용 기술을 폐기된 의류를 비롯한 다른 중합체 소재를 재활용하는데도 적용해 폐기물 재활용 동기를 강화하는 방안도 구상 중이다.

시 교수는 "폐기물 재활용 방안을 늘 고민하면서 첫 번째로 드는 생각은 '콘크리트나 아스팔트에 유용한 것으로 바꾸면 어떨까'였다"면서 "이번 연구 결과는 사용하고 버린 마스크를 쓰레기에서 고부가가치 재료로 전환하는 기술을 선보인 것"이라고 했다.

한편 우리나라에서도 전남대 이기열 부교수 등이 참여한 연구팀이 지난해 가을 한국콘크리트학회 학술대회에서 폐마스크의 부직포를 보강 섬유로 활용한 콘크리트 관련 논문을 발표한 바 있다. 연구팀은 폐마스크 보강재를 늘릴수록 콘크리트를 혼합해 다져 넣을 때까지 시공성이 떨어지는 단점이 있었으나 인장강도와 휨강도가 10% 이상 증가하는 결과를 얻었다고 밝혔다.

Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.

뉴스트리 SNS

  • 뉴스트리 네이버 블로그
  • 뉴스트리 네이버 포스트
  • 뉴스트리 유튜브
  • 뉴스트리 페이스북
  • 뉴스트리 인스타그램
  • 뉴스트리 트위터

핫이슈

+

Video

+

ESG

+

현대백화점, 추석 선물세트 포장재 종이로 교체 'ESG 강화'

이번 추석 선물세트 시장에서 현대백화점은 과일세트 포장을 100% 종이로 전환하며 ESG 경영을 강화하고 있다.현대백화점은 기존 플라스틱과 스티로폼

K-컬쳐 뿌리 '국중박' 하이브와 손잡고 글로벌로 '뮷즈' 확장

'케이팝 데몬 헌터스'에 등장하는 반려호랑이 '더피'의 굿즈를 판다는 소문이 나면서 전세계에서 가장 핫해진 국립중앙박물관이 방탄소년단(BTS)의 하

하나은행, 美글로벌파이낸스 선정 '2025 대한민국 최우수 수탁은행' 수상

하나은행은 미국의 글로벌 금융·경제 전문지 '글로벌파이낸스지(誌)'로부터 '2025 대한민국 최우수 수탁은행(Best Sub-Custodian Bank in Korea 2025)'으로 선

LG생활건강, 청년기후환경 프로그램 '그린밸류 유스' 활동 성료

LG생활건강이 자사의 청년기후환경활동가 육성 프로그램 '그린밸류 유스(YOUTH)'가 2025년 활동을 성공적으로 마무리했다고 2일 밝혔다. LG생활건강은 지

쏟아지는 추석선물세트...플라스틱·스티로폼 포장 '여전하네'

추석을 맞아 다양한 선물세트가 백화점과 대형마트 매대를 장식하고 있는 가운데 아직도 플라스틱이나 스티로폼 포장재를 사용하고 있는 선물세트들

쿠팡 '납치광고' 반복한 파트너사 10곳 형사고소...수익금 몰수

쿠팡이 이용자 의사와 무관하게 쿠팡사이트로 이동시키는 이른바 '납치광고'를 해온 악성파트너사 10곳에 대해 형사고소를 진행한다고 1일 밝혔다.납

기후/환경

+

수도권 대체매립지 4차만에 2곳 응모...기초지자체 합의가 '변수'

인천 서구 수도권매립지를 대체할 매립지에 민간 2곳이 응모했다.기후에너지환경부와 경기도, 서울시, 인천시는 10일 오후 6시까지 진행된 대체 매립지

英 개도국 폐플라스틱 수출 84% '껑충'...재활용 산업 '뒷걸음'

영국 정부가 매년 60만톤에 달하는 플라스틱 폐기물을 수출할 수 있도록 방치하면서 자국 내 플라스틱 재활용 산업규모를 쪼그라뜨리고 있다는 지적이

'불의 고리' 이틀만에 또...필리핀 규모 7 강진에 쓰나미 경보까지

'불의 고리'에서 연속적으로 지진이 일어나고 있다. 지난 8일 대만 화롄 지역에서 규모 5.0의 지진이 발생한데 이어, 10일 필리핀 남부 민다나오섬 해안

발암물질 PVC로 포장금지 5년...생고기 포장 여전히 랩으로 '둘둘'

사용이 금지된 폴리염화비닐(PVC) 재질을 포장재로 이용하는 사례가 근절되지 않고 있다.국회 기후에너지환경노동위원회 김위상(국민의힘) 의원이 지

지난해 국내은행 탄소배출량 1.52억톤...목표치 '미달'

지난해 국내 은행들의 온실가스 감축규모가 목표를 달성하지 못한 것으로 나타났다.국회 기획재정위원회 차규근(조국혁신당) 의원이 지난 8일 한국은

[주말날씨] 가을 장마인가?...주말내내 '비소식'

추석 연휴 내내 오락가락 하던 비는 이번 주말에도 이어지겠다.비는 수도권과 강원 그리고 충청권을 중심으로 10일부터 토요일인 11일까지 이어지겠다.

에너지

+

순환경제

+

오피니언

+