[칼럼] 시멘트 산업 중심의 순환경제 시스템 구축이 필요

김진만 공주대학교 그린스마트 건축공학과 교수

현대 도시 문명을 지지하는 가장 중요한 구조재인 콘크리트를 만들기 위해 가장 필요한 재료는 시멘트다. 우리나라는 연간 5000여만톤의 시멘트를 생산해 약 4억톤 정도의 콘크리트를 생산하는 시멘트 및 콘크리트의 다소비 국가다. 이러한 통계는 우리나라의 전반적인 산업활동이 왕성함을 나타내는 것이므로 한편으로는 긍정적인 지표이기도 하지만, 시멘트 생산시의 온실가스 배출량이 큰 것을 고려하면 앞으로 전개되는 탄소중립 사회에서 부담스러운 지표임에 틀림이 없다.

그럼에도 불구하고 시멘트 콘크리트는 미래에도 여전히 사회를 지탱하는 가장 중요한 구조재일 수 밖에 없다. 그 이유는 모든 구조 재료 중에서 생산에너지가 가장 낮지만, 인류가 필요료 하는 구조재료로서의 성능을 대부분 구비하고 있기 때문이다.

콘크리트는 또 하나의 중요한 구조재료인 철에 비해서 인장강도는 낮지만 그 외의 대부분의 구조성능과 내구성능이 우위에 있으며, 유리나 플라스틱보다 미적 특성은 떨어지지만 그 외의 모든 성능이 뛰어나다. 한마디로 시멘트 콘크리트를 대체할 구조재료는 현재뿐만 아니라 가까운 미래에도 존재하지 않는다.

많은 연구자들이 보다 혁신적인 재료의 개발을 위해 노력하고 있지만, 그 방향을 시멘트 콘크리트를 완전히 대체하는 것이 아니고 시멘트 콘크리트의 성능을 개선하거나 보다 탄소중립적인 시멘트를 만드는 것에 초점을 두는 것도 시멘트 콘크리트의 경쟁력이 그만큼 우수하기 때문이다.

또한 시멘트 콘크리트는 현재 보다 탄소중립적으로 변화될 수 있는 가능성을 가진 몇 안되는 재료이기도 하다. 다른 산업이 탄소중립을 위해 고도의 기술개발이 필요한 반면 시멘트 콘크리트 산업은 상대적으로 용이한 수단이 존재한다. 기후변화 정책을 선도하고 있는 국제에너지기구(IEA)에서 제시하고 있는 시멘트의 탄소중립을 위한 핵심 수단은 시멘트에서의 크링커 비율을 낮추는 것과 CCUS로 제시하고 있다. 현재의 기술개발 수준이 낮아 기술개발을 열심히 해야 할 탄소 포집·활용·저장 기술(CCUS)은 미래의 기술이라 할 수 있지만, 크링커 비율을 낮추는 것은 약간의 기술개발을 통해서 실용화가 가능한 현재의 기술이다.

크링커 비율을 낮추는 것은 현대 문명을 보다 고도화 할 수 있는 수단인 순환경제 시스템을 구축하는 핵심산업으로 활용하면서 가능할 수 있다는 점에서 매우 매력적이다. 대량생산 대량폐기의 산업화된 사회에서 최종적으로 문제가 되는 것은 제품을 생산하면서 발생하는 폐기물의 처리다.

시멘트 산업은 이 폐기물을 원료로 활용하면서 폐기되는 재료의 양을 획기적으로 줄일 수 있는 매우 중요한 산업이다. 국토가 좁고 인구가 많아 땅의 값어치가 매우 높은 우리나라가 대규모 시멘트 산업을 가지고 있다는 것은 한편으로는 매우 효율적인 순환경제 시스템을 구축할 수 있는 가능성을 제시한다는 측면에서 매우 다행스러운 일이다.

시멘트 산업 중심의 순환경제 사회를 구축하는 것은 우리보다 앞서 구축한 유럽의 예에서 알 수 있듯이 기술적 장애, 공학적 환경 구축, 사회적 갈등 등 극복해야 하는 몇 가지 난관이 있다. 그러나 매립이나 소각과 같은 폐기물 문제를 해결하기 위한 다른 수단에 비하여 상대적으로 매우 용이하고 안전할 수 있으므로 적극적으로 추진해야 한다.

지금은 폐기물을 폐기해야 할 때가 아니라 자원으로서 활용해야 한다. 이를 위해 필요한 기술을 개발하고, 개발된 기술이 공학적으로 활용되기 위한 표준과 기준을 정비하고, 폐기물의 사용에 의해 발생되는 환경저항을 극복하기 위한 다양한 노력이 필요한 시점이다.