탄소저감에 사활 건 시멘트 건설업계
앞다퉈 이산화탄소 낮춘 친환경 기술 선보여

현재 전세계 시멘트업계에 던져진 글로벌 화두는 ‘탄소저감’이다.
시멘트산업이 환경오염의 주범이라는 꼬리표를 떼기 위해 각국의 시멘트기업은 친환경 투자 설비 구축에 이은 저탄소 친환경 제품 개발에 팔을 걷어부치고 있다.
시멘트사 뿐 아니라 건설업체도 탄소저감에 발맞춘 특수 시멘트 기술개발에 속도를 내면서 저탄소 친환경 콘크리트 제품 시장이 눈에 띄게 커지고 있다.
실제 시멘트업계 전문가들은 향후 탄소저감 특수 시멘트 시장은 급성장할 것으로 예상하고 있다.
Spherical Insights & Consulting에 따르면 글로벌 특수 시멘트 시장 규모는 2023년 612억4000만달러에서 2031년 926억3000만달러에 도달할 것으로 전망되고 있다.
올해 처음 한국에서 개최되는 세계 최대 규모 시멘트 산업 콘퍼런스인 ‘셈텍(Cemtech)’ 
행사에서 다뤄질 주요 논의과제 역시 저탄소 시멘트가 될 것으로 예측된다.
영국 서리에 본사를 둔 시멘트 시장조사기관 셈넷(Cemnet)은 한국시멘트협회와 함께 오는 6월 2~5일 서울에서 ‘셈텍 아시아 2025’를 개최한다.
이번 행사는 30여 개국 시멘트 업계 관계자 300여 명이 모여 효율적으로 저탄소 시멘트를 생산하는 방안을 모색할 예정이다.
국내 시멘트업계 전문가들과 관계자 다수가 참석하는 이번 행사는 탄소중립 로드맵, 탄소포집·활용·저장(CCUS), 순환자원 설비·기술, 스마트 팩토리 등에 대한 주제발표와 논의가 이뤄진다. 
해외 업계 관계자의 국내 시멘트 공장의 탄소저감 시설 견학과 물류시설 탐방도 예정돼 있다.
이처럼 국가를 불문하고 시멘트업계에 놓인 탄소저감 목표 달성을 위한 과제는 더 이상 피할 수 없는 명제요, 기술 각축전은 더욱 치열하게 펼쳐질 것으로 보인다.

쌍용C&E, 탄소배출량 낮춘 ‘저탄소 석회석 시멘트’ 수출 성공
삼표시멘트, ‘블루멘트 ECO SPEED’ 석회석 대신 고로슬래그로 이산화탄소 낮춰 

시멘트업계의 탄소저감 기술과 제품 상용화는 지난해부터 본격적으로 가시화됐다.
국내 시멘트업계 맏형격인 쌍용C&E는 지난해 8월 ‘저탄소 석회석 시멘트’를 미국의 워싱턴‧오리건‧아이다. 호주에 총 3만t을 수출했다.
쌍용C&E는 시멘트 완제품에 클링커 함량을 줄이는 대신 ‘석회석 미분말 첨가제’를 10%가량 더 투입해 기존 제품과 비교해 탄소배출량을 6%가량 낮췄다. 
시멘트 반제품인 클링커는 석회석과 점토 등을 최고 2000℃ 정도로 가열해 생성하는데, 가열 과정에서 다량의 탄소가 발생한다.
같은 해 10월에는 한국도로공사가 시공 중인 ‘양평-이천 3공구’ 건설현장에 저탄소 석회석 시멘트를 시험 적용하기도 했다.
탄소저감 기술경쟁에서 선두주자로 나서고 있는 삼표시멘트는 최근 석회석 대신 고로슬래그를 주원료로 재활용한 ‘블루멘트 ECO SPEED’를 선보였다. 
특히 블루멘트 에코 스피드는 이산화탄소 저감이 탁월하다. 탄소 배출이 높은 시멘트의 주원료이자 천연자원인 석회석 대신 고로슬래그를 주원료로 재활용해 이산화탄소 배출량을 28% 저감할 수 있다. 
이산화탄소 배출량이 기존 시멘트와 비교해 28% 저감할 수 있다는 게 삼표의 설명이다.
특히 블루멘트 ECO SPEED는 기존 1종 포틀랜드 시멘트(OPC) 이상의 초기 압축강도까지 확보했다. 재령(콘크리트를 타설한 날로부터의 경과 시간 및 일수) 1일 만에 탈형강도 5MPa(메가파스칼) 이상을 구현할 수 있다. 
1MPa는 콘크리트 1㎠당 10㎏의 하중을 견딜 수 있는 강도다. 수치가 높을수록 무거운 무게를 버틸 수 있다는 것을 뜻한다.
이원진 삼표시멘트 대표는 “삼표시멘트는 지속적인 기술 개발 및 도전을 통해 고객과 함께하는 탄소중립 건설을 실현하겠다”고 말했다.

성신양회, 시멘트 투입 줄인 탄소저감형 친환경 인공어초 기술 ‘관심’
한일시멘트, 이산화탄소 주입해 탄소발생 줄인 바닥용 모르타르 개발

한편 성신양회와 포스코이앤씨는 시멘트 대신 슬래그(부산물)를 활용하는 치환율을 최대 70%로 끌어올린 3D 프린팅용 슬래그시멘트를 선보여 관심을 모으고 있다. 
성신양회는 최근 포스코이앤씨·동산콘크리트산업과 PosMent Max(3종 슬래그 시멘트)·3D 프린팅 기술로 탄소저감형 인공어초를 개발했다고 밝혔다.
인공어초란 인공적으로 해저나 바닷속에 해양생물을 정착 혹은 끌어모으기 위한 어장 시설이다.
동산콘크리트산업은 3D 프린팅 기술로 정밀한 맞춤형 인공어초 구조물을 제작하는 방안을 구현했다 .
성신양회는 슬래그시멘트 사용 확대로 탄소 중립 시대에 기여할 수 있을 것으로 기대했다.
연구개발 관계자는 “순환 자원의 재활용 기술은 탄소중립 친환경 사회로 전환에 필수”라며 “지속 가능한 소재 기술을 통해 사회적 만족도를 높여갈 것”이라고 말했다.
뿐만 아니다.
한일시멘트는 국내 최초로 이산화탄소(CO₂) 주입을 통해 탄소 발생을 줄이는 바닥용 모르타르를 개발해 시험 타설에 성공했다. 이산화탄소를 모르타르 안에 가두는 탄소 포집·저장·활용(CCUS) 기술이 적용된 제품이다.
한일시멘트는 지난해 8월 7일 공주공장에 조성된 실험용 가구 내에 이산화탄소를 주입한 바닥용 모르타르 ‘레미탈 FS150’을 타설했다고 밝혔다.
모르타르 1㎥당 이산화탄소 0.4kg을 주입하는 방식이다.
모르타르에 이산화탄소를 주입하면 양생과정에서 시멘트 밀도가 증가해 시멘트 사용량을 약 3% 줄여도 동일한 강도를 유지할 수 있다.
한일시멘트가 연간 판매하는 바닥용 모르타르 전량에 이산화탄소를 주입할 경우 시멘트 사용 저감 등을 통해 약 5만t의 이산화탄소를 저감할 수 있다고 회사 측은 설명했다. 
이는 하루 35㎞ 운행하는 승용차 약 1만6천대가 1년 동안 발생시키는 이산화탄소량에 해당한다.
한일시멘트는 이산화탄소 주입 바닥용 모르타르의 자동화 타설 기술도 확보한 상태다.
모르타르용 이산화탄소 정량 주입 장치를 개발해 특허 획득을 완료했으며, 이 장치를 덧붙인 이동식 사일로를 이용해 아파트 등 공동주택 타설이 가능하다.
이동식 사일로는 모르타르와 물을 넣으면 자동으로 정량 배합해 고층까지 호스로 압송해주는 설비다.
한일시멘트는 롯데건설과 함께 실제 아파트에도 이 모르타르 타설을 적용한 바 있다.
한일시멘트 기술연구소 오해근 상무는 “바닥용 레미탈 제품에 CCUS 기술을 국내 최초로 적용하면서 탄소중립에 기여하게 돼 뜻깊다”면서 “앞으로도 레미탈의 품질 차별화에 더욱 노력을 기울이겠다”고 말했다.

대형 건설사도 탄소 저감 기술 개발 각축
롯데건설, 물대신 이산화탄소로 굳힌 탄소저감 시멘트 개발

국내 건설사들도 시멘트사와 발맞춰 탄소 저감 기술 개발과 현장 적용에 속도를 내고 있다.
롯데건설은 국내 최초로 물 대신 이산화탄소로 굳히는 ‘이산화탄소 반응경화 시멘트’를 개발하며 탄소저감에 힘을 보태고 있다. 
롯데건설이 개발한 시멘트 기술은 일반 시멘트보다 약 200℃의 낮은 온도에서 시멘트를 제조하고, 석회석 사용량을 30% 줄였다.
이로 인해 이산화탄소 배출량을 효과적으로 감축할 수 있다고 롯데건설측은 설명했다. 
특히 물로 굳히는 기존 시멘트와 달리 ‘이산화탄소 반응경화 시멘트’는 물 대신 이산화탄소와 반응해 경화되는 친환경 건설재료로, 제조 공정에서 발생하는 이산화탄소를 제품에 활용하여 추가적인 배출량 감소 효과를 기대할 수 있다.
이 기술을 적용한 염해방지 코팅제, 보도블록, 벽돌 등 콘크리트 2차 제품은 기존 제품과 동일한 강도를 유지하면서도 염해 저항성 등 내구성이 더욱 우수하며, 최대 70%의 이산화탄소 배출량 감축이 가능하다.
롯데건설 기술연구원 관계자는 “이산화탄소 반응경화 시멘트로 제조된 콘크리트 2차 제품의 품질과 사용성을 검증함으로써 친환경 신건설재료의 건설 현장 도입 가능성을 확인할 수 있었다”며 “앞으로도 지속적인 연구개발을 통해 경쟁력 있는 제품을 확보해 나갈 것”이라고 말했다. 
GS건설의 자회사 GPC는 지난 2022년 국내 최초로 캐나다 업체 카본큐어의 ‘광물탄산화방식 탄소저감 콘크리트 제조기술’을 도입해 상용화했다. 
이 기술은 콘크리트 제조 시 액상 이산화탄소를 주입해 강도를 높이고 시멘트 사용량을 줄여 탄소배출을 감소시키며, 감축한 탄소량만큼 탄소배출권을 획득할 수 있다. 
또 지난해 3월초 환경부로부터 자체 개발한 제품 2종에 대해 PC업계 최초로 저탄소제품 인증을 획득했다. 

이처럼 탄소저감을 위한 시멘트 기술과 제품이 쏟아지는 가운데 시장 수요가 기존 시멘트에 맞춰져 있는 상황이어서 특수 시멘트 기술 개발이 실적 향상으로 이어지기까지는 상당한 시간이 필요하다는 지적도 제기되고 있다.
특히 한국 시장은 특수 시멘트 시장 성장이 글로벌 시장과 달리 매우 더딜 것이라는 게 업계의 설명이다. 
상용화 초기라 특수 시멘트 수요가 많지 않기 때문이다.
업계 관계자는 “국내 제조업에서 발생하는 탄소배출량 중 13% 정도가 시멘트 산업에서 발생하면서 업계의 탄소저감 기술개발도 속도를 내고 있다”고 말했다. 
이어 “하지만 건설현장에서 필요로 하는 것은 기존 시멘트여서 특수 시멘트 기술개발 효과가 빛을 보기까지는 상당한 시간이 필요할 것”이라며, “현재로서는 기후변화에 발맞춘 특수 시멘트 기술개발은 미래를 위한 전략적 선택이자 투자로 봐야 한다”고 덧붙였다.