버리던 석탄재 부산물, 친환경 소재로 가치 창출

최근 버리던 석탄재 부산물을 친환경 신소재로 탈바꿈하기 위한 특허 출원이 늘고 있다. 특히 콘크리트 혼화재 용도나 단열재 등 원료 용도로의 출원이 크게 증가했다. 

30일 특허청에 따르면 지난 10년(2010~2019년) 동안 석탄재 중 저회와 관련된 특허 출원 건수는 전체 484건으로 집계됐다. 이 가운데 경량골재 용도가 158건(33%)으로 가장 많았다. 이어 콘크리트 및 시멘트 용도(콘크리트 혼화재, 시멘트 원료, 시멘트 2차제품 원료, 시멘트 클링커 제조원료 대체용)가 151건(31%), 성토용과 복토용, 도로용, 배수층용 골재 용도가 37건(8%), 상토비료원 용도가 33건(7%), 요업재료 및 단열재 등 원료 용도가 31건(6%) 순이다.

[자료=특허청]

최근 3년간(2017~2019년) 석탄재 중 저회와 관련된 특허 출원 건수는 56건으로, 직전 3년간(2014~2016년, 45건)보다 24% 증가했다. 이는 국회가 지난 2016년 5월 ’자원순환기본법‘을 제정한 후, 정부가 석탄재 재활용을 정책적으로 권장했기 때문으로 분석된다. 

용도별로 최근 3년간 누적 출원 건수를 직전 3년간과 비교하면, 레미콘 등 콘크리트 혼화재 용도가 82%(33건→60건), 요업재료 및 단열재 등 원료 용도가 78%(9건→16건) 증가했다.  

출원인별로는 중소기업이 234건(48%), 개인이 98건(20%), 대학이 52건(11%), 공기업이 32건(7%)을 각각 출원했다. 외국인은 13건(3%)으로 미미했다. 

상위 출원인 현황을 보면, 공기업에서는 한국남동발전이 12건으로 가장 많았고, 한국남부발전과 한국중부발전이 각각 9건으로 뒤를 이었다. 중소기업 중에서는 건축·토목용 결합재를 생산하는 대웅이 11건, 대학에서는 인공경량골재를 연구하는 공주대학교가 9건으로 가장 많았다. 이외에도 콘크리트의 시멘트 대체재를 연구해온 한국건설기술연구원이 9건을 출원했다.  

특허청 관계자는 "석탄 저회를 이용한 기술 개발은 폐기물 처분 부담금 문제, 매립지 부족 문제, 환경 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 모래나 자갈 등 천연 골재를 대체하여 자원 선순환에도 기여한다”며 “버리던 석탄 저회로 친환경 신소재를 만들어 부가가치를 창출할 수 있는 만큼, 지식재산권을 확보하여 시장 경쟁력을 갖는 것이 중요하다”고 말했다.

한편, 석탄재(Coal Ash)는 석탄화력발전소에서 석탄을 연소시킨 후 남는 부산물을 말한다. 부산물은 크기가 미세해 공중에서 포집되는 비회(Fly Ash)와 크기가 상대적으로 커서 보일러 바닥에 떨어지는 저회(Bottom Ash)로 나뉜다. 전체 석탄재 중 약 85%를 차지하는 비회는 대부분 콘크리트 등의 건축자재로 재활용되지만, 15%를 차지하는 저회는 유해 물질인 염소 등을 포함하기 때문에 대부분 땅에 묻는다.