철강슬래그를 이용한 CO₂ 탄산화 전환율에 대한 고찰

A study on CO₂ carbonation conversion rate using steel slag

산업화 이후 지금까지 지속적으로 배출되는 온실가스를 저감하기 위해 세계 7위의 온실가스 배출국가인 한국은 2030년까지 전망치 대 비 24.4%의 온실가스 감축을 목표로 온실가스 감축에 동참하고 있다. 온실가스 감축에 있어 CO₂를 감축할 수 있는 대표적인 기술로는 ccs (Carbon Capture & Storage) 및 CCU (Carbon Capture & utilization)기술이 있다. 하지만 CCU기술을 통해 포집된 CO₂를 활용하는 과정에서 많은 에너지가 필요하고 다시 CO₂가 배출되는 문제가 있어 실제 감축효과는 크지 않다는 의문점이 거론되고 있다. 그러 나 광물탄산화 기술은 CO₂를 영구적으로 대량 고정화할 수 있어 실질적인 CO₂ 저감 효과를 볼 수 있다. 본 연구에서는 철강술래그를 이용한 습식 광물탄산화 플랜트에서 생산되는 광물탄산화 생성물이 건설소재로써 활용 가능한지 확인하기 위해 탄산화 생성물 내 칼슘성분에 대한 특성을 고찰하였다. 슬래그 내 칼슘 성분은 유리 cao 및 반용성 cao성분으로 구분할 수 있으며, 건설소재로 사용하기 위해 해당 성분의 함량올 각각 2.5% 및 10% 이하로 유지하여야 한다. 광물탄산화 생성물의 건설소재 활용 가능여부를 판단하기 위해 슬래그 원료 시료 및 광물탄산화 생성물에 대하여 XRF, LOI 및 TGA분석을 수행하였다. 분석 결과 슬래그 원료 물질의 유리 cao 및 반용성 cao는 CaCO3 등의 형태로 각각 95~98% 및 80~90%의 전환율을 보였으며, 생성물 내 함량은 각각 0.2~0.5% 및 3.8~7.4%로써 건설소재 활용을 위한 기준을 만족시킬 수 있었다.