태양광발전-저탄소 시멘트… 친환경 건설 선도

[진화하는 한국건설]

롯데건설 본사에 설치된 ‘GtoS BIPV(유리와 철판을 사용한 건물 일체형 태양광발전 시스템)’. 롯데건설은 4일 현대제철, 고려대학교 등과 차세대 GtoS BIPV 공동 기술 개발 협약을 체결했다. 롯데건설 제공

롯데건설은 올해부터 시행되는 ‘제로에너지건축물(ZEB)’ 인증 의무화에 대응해 태양광발전 시스템을 설치한 제로에너지 빌딩 시범 구축에 나서는 등 친환경 건설 기술을 선도하고 있다.

롯데건설은 지난해 10월부터 올해 9월까지 서울시 잠원동 롯데건설 본사 사옥에 태양광발전 시스템을 시범 구축하고 롯데케미칼, ㈜엡스코어, 스탠다드에너지 등과 공동 연구를 수행 중이다. ‘건물 일체형 태양광발전 시스템(BIPV)’과 여기서 생산된 에너지를 저장하는 ‘바나듐 이온 배터리 에너지 저장 장치(VIB ESS)’의 성능 평가를 진행했다.

지난 4일에는 성남시 현대제철 판교오피스에서 현대제철, 한화솔루션, 삼화페인트, 엡스코어, 고려대학교와 함께 차세대 유리철판 접합 방식(GtoS)의 건물 일체형 태양광발전 시스템 공동 기술 개발에 관한 업무협약(MOU)을 체결했다. 이번 협약은 제로에너지건축물 의무화에 선제적으로 대응하며 GtoS BIPV의 성능 향상과 건축물 적용 가속화를 목표로 한다.

BIPV는 건물의 외벽에 설치돼 전력 생산과 건축 외장재의 기능을 동시에 수행하며 별도의 설치 면적이 필요 없어 공간이 부족한 도심 건물에서 활용도가 높다. 특히 GtoS BIPV 방식의 태양광 모듈은 기존 GtoG(양면 유리 접합) 방식과 달리 전면은 유리, 후면은 철판으로 제작해 무게를 줄일 수 있다. 또한 녹는점이 낮은 알루미늄 프레임 부착이 필요 없는 일체형으로 화재에도 유리하며 향후 개발 가능성 및 적용성이 높은 공법으로 평가받는다.

국내 최초 물 대신 이산화탄소로 굳히는 시멘트 적용

롯데건설은 국책연구과제인 산업통상자원부 한국산업기술평가관리원의 ‘이산화탄소 반응경화 시멘트 및 건설용 2차 제품 제조기술 개발’에 공동 연구사로 참여하고 있다. 이 기술은 미국, 캐나다 등에서 선도적으로 개발됐으며 이번 연구는 이 기술의 국산화를 목표로 진행됐다.

시멘트는 주원료인 석회석을 1300도 이상의 높은 온도로 가열해 제조되며 이 과정에서 대량의 이산화탄소가 배출된다. 롯데건설이 개발한 기술은 일반 시멘트 대비 약 200도 낮은 온도로 시멘트 제조가 가능하고 석회석 사용량을 30% 절감해 이산화탄소 배출량을 감축할 수 있다. 또한 이 기술을 통해 만들어진 ‘이산화탄소 반응경화 시멘트’는 물에 의해 굳는 기존 시멘트와 달리 이산화탄소와 반응해 굳는 친환경 건자재로 제조 공정에서 발생하는 이산화탄소를 시멘트에 혼합해 배출량을 줄일 수 있다.

이를 활용해 만든 염해 방지 코팅제, 보도블록, 벽돌 등 콘크리트 2차 제품은 최대 70%의 이산화탄소 배출량 감축이 가능하며 일반 콘크리트와 비슷한 수준의 강도를 유지하면서도 염해 저항성 등 내구성은 더 우수하다. 롯데건설은 지난해 12월 부산 롯데타워 신축 현장에 새로 개발한 염해 방지 코팅제를 적용했으며 오산 세마 트라움 건설 현장에서는 신기술을 접목해 제작한 보도블록을 조경 구간에 시공했다.

소나무 1만 그루 심는 효과의 바닥용 모르타르 기술 개발

롯데건설은 지난해 11월 한일시멘트와 함께 ‘CO₂(이산화탄소) 주입 바닥용 모르타르’ 기술을 개발했으며 건설사 최초로 현장에 적용했다. 한일시멘트는 CO₂ 주입 장치와 타설 기술을 개발하고 롯데건설은 재료 요구 성능 및 품질 기준을 수립해 올해 8월 품질 검증을 진행했다.

이 기술은 산업 공정에서 발생한 CO₂를 고농도로 포집해 모르타르 배합 시 주입하는 방식이다. 모르타르 내 밀도가 증가해 강도가 약 5% 상향되는 효과가 있으며 시멘트량이 3% 줄어들어 탄소 배출 저감이 가능하다. 1000세대 아파트에 적용 시 30년생 소나무 1만1360그루를 심는 효과를 낸다.

국책과제로 진행된 이 기술은 산업통상자원부 한국에너지기술평가원의 ‘시멘트 산업 발생 CO₂ 활용 in-situ 탄산화 기술 개발’ 연구로 개발됐다.