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광물산업의 지오폴리머 전망 (퍼옴)

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작성자 Constar
조회 174회 작성일 17-11-24 13:30

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광물산업의 지오폴리머 전망.pdf

김용환, 『ReSeat 모니터링 분석보고서』
○ 알루미나규산염과 고 농축 수용성알칼리 수산화물 또는 규산염 용액의 반응에 의하여 합성되는 알칼리 알루미나규산염이 생성되며 이를 지오폴리머라(Geopolymer) 부른다. 폭넓은 의미로 시멘트와 유사한 무기바인더나 무기폴리머라고 할 수 있다. 여기서는 지오폴리머의 개발 상황과 사용 확대를 위한 문제점에 대해 설명하고 있다.

○ 지오폴리머는 프랑스의 Davidovits가 명명하였다. 초기에는 메타카올린과 알칼리 실리케이트 용액이 반응한 혼합물로 이를 20~150℃의 양성온도로 유지하면 Si-O-Al 결합의 반응생성물을 제조하였다. 지오폴리머의 미세구조나 응결, 경화되는 메커니즘은 많은 연구가 있으나 명확하지 않다.

○ 지오폴리머가 주목을 받는 것은 건축에 많이 사용되는 시멘트보다 친환경 재료로 낮은 온도에서 제조가 가능하므로 CO₂가스 배출이 적으며, 제조 원가도 약 30% 저렴하다. 실제 시멘트 1Kg을 제조하는데 가스가 950g 방출되는 것으로 알려졌으며 시멘트산업에서 배출 양은 전 세계 온실가스가의 약 7%를 차지하고 있다.

○ 현재는 플라이애시 및 슬래그와 같은 부산물을 이용한 연구가 많이 되어있으며 다수의 제품이 판매되고 있다. 그러나 아직까지 보통 시멘트를 대체하여 범용으로 사용되지 못하고 있으며, 이는 제품의 기능이나 수명이 완벽하게 검증되지 않았기 때문이다. 그러나 시멘트를 대체할 수 있는 무기 결합제로, 건축 이외에 내화·중금속 고정화 및 단열재료 등에 폭 넓게 사용될 것으로 기대하고 있다.

○ 국외의 경우는 보통 포틀랜드 시멘트 대체재로 지오폴리머에 대한 기초연구를 지나 응용 연구나 제품개발 단계에 있으며 성능이나 수명향상을 위하여 노력하고 있다. 국내는 아직 플라이애시 등 부산물을 이용한 무기계 결합재 연구가 미흡한 실정이다. 연간 5천만 톤의 시멘트를 생산하는 우리나라도 이의 대체재로 연구가 많이 되고 있는 지오폴리머에 대한 연구가 이루어지기를 기대한다.