빛

교통은 대기 오염의 가장 큰 원인 중 하나입니다. 하지만 그들이 운전하는 바로 그 도로가 공기를 정화하는 데 도움이 될 수 있다면 어떨까요? 이제 한국의 엔지니어들이 광촉매 콘크리트가 터널의 오염을 줄이는 데 도움이 될 수 있음을 입증했습니다.

가능한 한 빨리 친환경 차량으로 전환해야 하지만 여전히 수십 년이 걸릴 것입니다. 그동안 대기 오염을 후루룩 마시는 다른 방법을 찾는 것이 중요합니다. 그렇다면 세계에서 가장 일반적인 건축 자재를 사용하여 도움을 받는 것은 어떨까요? 최근 몇 년 동안 과학자들은 주변 공기의 일부 오염 물질을 무해한 제품으로 전환할 수 있는 콘크리트를 개발했습니다.

이러한 공기 정화 콘크리트 시스템은 햇빛에 반응하여 활성산소종(ROS)이라는 분자를 생성하는 이산화티타늄 코팅을 사용합니다. 강력한 산화력을 갖고 있어 휘발성 유기화합물(VOC), 질소산화물, 황산화물, 암모니아 등 대기오염물질을 분해하고 미세먼지 생성을 막아준다.

새로운 연구에서 한국건축기술연구원(KICT)의 연구원들은 이러한 종류의 광촉매 콘크리트를 개발하여 공기 순환이 좋지 않아 오염이 자주 발생하는 교통 터널에서 테스트했습니다. 콘크리트의 빛 활성화 반응에 연료를 공급하기 위해 벽을 따라 인공 조명이 설치되었습니다.

연구팀은 24시간 동안 질소산화물 수준이 약 18% 감소했으며, 반응의 최종 생성물은 콘크리트의 칼슘 함량의 일부로 형성된 염이라는 사실을 발견했습니다. 이 염분은 비에 의해 빠르게 씻겨 나갔습니다. 더 나아가 팀은 이 공정을 통해 일반 콘크리트보다 추가 유지 관리가 필요 없이 광촉매 콘크리트가 무기한 기능할 수 있어야 한다고 말합니다.

연구팀은 이 기술을 상용화하고 효율성을 향상시키기 위해 계속 연구할 계획이다. 다른 사례에서는 그래핀과 함께 사용하면 산화질소 수준을 45%, 심지어는 무려 70%까지 줄일 수 있었습니다.

해당 프로젝트 수석연구원인 곽종원 박사는 “광촉매를 활용한 건설기술은 국민 생활환경의 미세먼지 저감에 즉각적인 효과를 줄 수 있다”고 말했다. 이어 “지자체, 공기업과 협력체계를 구축해 시범실증을 타 현장으로 확대해 실증적인 상용화·보급을 이뤄낼 계획”이라고 말했다.

광촉매 콘크리트에 관한 선행 논문은 KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research에 게재되었습니다.

출처: KICT(Newswise)