[논문]시멘트산업의 순환자원 활용

임채용; 정연식; 김경수

doi:10.14190/mrcr.2019.14.1.010

[국내논문] 시멘트산업의 순환자원 활용
Beneficial Use of Alternative Materials in the Cement Industry 원문보기

Magazine of RCR = 한국건설순환자원학회지, v.14 no.1, 2019년, pp.10 - 16

임채용 (쌍용양회공업(주) 기술연구소 시멘트.콘크리트팀) , 정연식 (쌍용양회공업(주) 기술연구소) , 김경수 (쌍용양회공업(주) 기술연구소)

초록이 없습니다.

표/그림 (11)

표 [표 1] 2016년 세계 주요국가의 시멘트 생산량(단위: 백만 톤)
표 [표 2] 연도별 국내 클링커 및 시멘트 생산량(단위: 천 톤)
표 [표 3] 연도별 폐기물 발생 현황(단위: 천 톤/일)
표 [표 4] 연도별 폐기물의 처리방법 (단위: 천 톤/일)³⁾
그림 그림 1. 시멘트 제조공정별 순환자원 활용⁵⁾
그림 그림 2. 지각의 8대 구성원소
표 [표 5] 지정폐기물 발생 및 처리 현황(단위 : 톤/일)
표 [표 6] 시멘트용 천연연료와 순환자원의 주요 구성성분⁶⁾
표 [표 7] 시멘트 소성로와 소각로의 특성 비교⁷⁾
그림 그림 3. 시멘트 1 톤당 순환자원 사용량⁸⁾
표 [표 8] 국내 시멘트산업의 순환자원 사용량(단위: 천 톤)⁵⁾

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본고에서는 국내외 문헌을 바탕으로 폐기물 발생 및 처리 현황을 살펴보고, 시멘트산업에서의 순환자원 사용 현황 및 향후 전망에 대해 기술하고자 한다.

대상 데이터

시멘트는 CaO, SiO₂ , Al₂O₃ 및 Fe₂O₃을 주성분으로 하는 석회질, 규산질, 알루미나질 및 철질 원료를 분쇄기에서 적정한 비율로 혼합, 분쇄하여 조합원료를 제조하고, 이를 소성로에서 고온으로 가열하여 제조한 클링커에 응결조절제인 석고와 첨가재인 석회석, 고로수재슬래그 및 플라이애시를 첨가하여 미세한 분말로 분쇄하여 제조한다. 이 과정에서 <그림 1>에서 보는 바와 같이 공정별로 다양한 순환자원을 활용하여 천연자원을 대체하고 있다.

성능/효과

[표 5]는 지정폐기물 발생량 및 방법별 처리량을 나타낸 것으로, 발생량은 2010년 이후 지속적으로 증가하여, 2016년에는 2010년 대비 약 45 % 증가한 것으로 나타났다. 처리방법별로 구분하면 매립은 발생량 증가율 대비 14 % 높은 값을 나타내었고, 소각은 8 % 낮은 수준이며, 재활용은 발생량 증가와 동일한 수준으로 증가하였다.

후속연구

이상과 같이 국내 시멘트산업에서의 순환자원 활용은 그 동안 업계의 많은 투자와 노력을 통해 순환자원 사용량을 꾸준히 증대하여 왔음에도 불구하고 일본, 미국, 유럽 등 해외 선진국에 비해서는 여전히 낮은 수준이다. 따라서, 앞으로도 시멘트의 업계의 지속적인 노력과 함께 관련 산업의 협력 및 정부의 순환자원 활용 촉진 정책 등을 통해서 더 많은 순환자원을 활용할 수 있는 여건을 마련해 나가야 할 것으로 판단된다.
이를 위해서는 시멘트업계와 관련 산업의 기술 개발 및 투자와 함께, ‘자원순환기본법’의 제정 및 ‘폐기물관리법’의 개정 취지에 부합하는 중앙정부와 지방자치단체의 과감한 지원과 규제 해소 및 시민사회의 적극적인 협력이 이루어져야 할 것이다.
전술한 바와 같이 시멘트산업에서의 순환자원 재활용은 고온 소성에 의한 유해물질의 무해화, 무기물 및 연소 잔재물의 클링커 원료로의 전환에 따른 2차 폐기물의 미발생, 천연 원료 및 연료자원의 대체에 따른 환경보호, 순환자원의 원료 및 연료로서의 유효 활용 등, 다른 폐기물 처리방법에 비해 매우 큰 장점을 가지고 있다. 향후 시멘트산업은 이러한 특성을 활용하여 기존에 매립, 소각되는 폐기물을 적극적으로 재활용함으로써 자원순환형 구축에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
2018년 전 세계 폐기물의 절반 이상을 수입하는 중국이 재활용 폐기물 수입금지 품목을 확대하면서 수도권 아파트단지에 폐비닐과 스티로폼 등 재활용 폐기물 수거 중단이 큰 이슈가 된 적이 있다. 향후 이러한 중국의 조치는 더욱 확대될 것으로 예고되어 있으며, 전 세계적으로 그 영향이 점점 더 확대될 것이다. 특히, 1992년부터 운영되어 온 수도권매립지가 향후 7년이 지나면 수명을 다 할 것으로 전망하고 있으나, 이를 대체할 부치를 확보하지 못하고 있는 우리나라로서는 더욱 극심한 쓰레기 대란이 현실화할 것으로 우려된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	시멘트는 무엇인가?	시멘트는 인간 생활에 필요한 주택, 도로, 공항, 항만, 댐 등을 사회 기반기설을 건설하는데 필수적인 재료로서, 문명의 발달과 함께 소비량이 크게 증가해 왔다. 2016년 기준 전 세계 시멘트 생산량은 약 46억 톤이며, 1위 생산국인 중국은 약 24억 톤을 생산하여 50 %이상의 점유율을 기록하고 있다.
	시맨트 산업에서 자원보존및 환경보호에 기여하고있는 방법은 무엇인가?	이를 2017년 국내 클링커 생산량인 약 4,900 백만 톤으로 환산하면, 약 7,350 만톤의 원료가 필요하며, 이는 25 톤 덤프트럭 기준으로 294만 대에 이르는 막대한 양이다. 한편, 각 원료가 분해된 후 다시 결합하여 물과 수화반응을 하는 클링커 광물(C3S, C2S, C3A, C4AF)을 생성하기 위해서는 1450 ℃이상의 고온에서 반응하여야 하는데, 이를 위해서는 다량의 연료가 필요하다. 만약 유연탄만을 연료로 사용하는 경우 클링커 1 톤 생산에 약 120 kg이 소요되므로, 2017년 기준 약 588만 톤의 유연탄을 사용하게 된다. 시멘트산업에서는 이러한 원료 및 연료로 사용되는 천연자원에 대한 순환자원 대체율을 증대함으로써 자원보존및 환경보호에 기여하고 있다.
	시멘트 제조방법은 무엇인가?	시멘트는 CaO, SiO2 , Al2 O3 및 Fe2O3을 주성분으로 하는 석회질, 규산질, 알루미나질 및 철질 원료를 분쇄기에서 적정한 비율로 혼합, 분쇄하여 조합원료를 제조하고, 이를 소성로에서 고온으로 가열하여 제조한 클링커에 응결조절제인 석고와 첨가재인 석회석, 고로수재슬래그 및 플라이애시를 첨가하여 미세한 분말로 분쇄하여 제조한다. 이 과정에서 <그림 1>에서 보는 바와 같이 공정별로 다양한 순환자원을 활용하여 천연자 원을 대체하고 있다.

참고문헌 (8)

Activity Report, CEMBUREAU, 2017
한국시멘트협회, http://www.cement.or.kr/
전국 폐기물 발생 및 처리 현황, 환경부 / 한국환경공단, 2018
2017년도 기준 지정폐기물 발생 및 처리 현황, 환경부 / 한국환경공단, 2018
한국시멘트협회 자원순환센터, http://recycling.cement.or.kr
시멘트산업에서의 순환자원 재활용에 대한 올바른 이해, 차춘수; 이종열, 시멘트, No.174, pp.6-16, 2007년 3월
Cement Production Technology: Principles and Practice, Anjan Kumar Chatterjee, CRC Press, 2018
시멘트산업에서의 자원재활용, 오재현, 세라미스트 제20권 제1호, 2017년 3월

원문보기 상세보기

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증