제33권 5호(통권 184호) ISSN 1018-1415 09 2021 폐유리의 친환경 건설 자재화를 위한 연구 특집 논 단 | •콘크리트 산업에서 어떻게 탄소 중립을 실현할까? 기술기사 | •고무튜브를 활용한 프리캐스트 콘크리트 중공 기둥의 실용화 기술 개발 •현장암의 콘크리트용 골재 및 성토재료 적합성 검토사례 공사기사 | • 조강 콘크리트/저발열 콘크리트/견출 전용 시멘트를 적용한 친환경 ESG 경영 지원기술 적용 사례(힐스테이트 에코덕은) •금빛노을교의 설계 및 시공사단법인 한국콘크리트학회 TEL : (02)568-5984~7, (02)3453-9970 FAX : (02)568-1918 http://www.kci.or.kr 2021 가을 학술대회 및 정기총회 2021.11.3.(수)~5(금) (2박3일) / 경주 화백컨벤션센터 행사개요 1. 정기총회 : 2021. 11. 4(목) 14:40, 경주 화백컨벤션센터 3층 컨벤션홀 2. 학술 행사 : 학술논문 발표, 특별강연, 연구전문위원회 세션, 유관기관(사) 특별세션 3. 기타 행사 : 콘크리트 문화 사진 전시회, 교류의 장, 동호회 활동 참가등록 1. 온라인 사전등록 : 2021. 8. 30(월) ~ 10. 18(월) 17시 2. 온라인 현장등록 : 2021. 10. 25(월) ~ 10. 29(금) 17시 ※ 행사 기간 중 현장(경주) 등록 가능 3. 등록비 구분 사전등록 현장등록 정회원 180,000원210,000원 학생회원 100,000원130,000원 비회원 230,000원260,000원 논문집 70,000원70,000원 • 상기등록비는 식권(11/4 중식 및 회원 교류 입장권) 쿠폰이 포함된 금액입니다. • 학생회원은 학회 회원이면서 학생인 경우에 해당됩니다. • 전문이 수록된 논문집은 사전등록 시 별도 신청 바랍니다. • 등록 명찰 미착용자는 발표장 입장이 제한됩니다. • 사전 등록자 명찰 등은 현장에서만 배부합니다. 발표 논문 전문 및 행사 일정은 모바일 어플리케이션을 통해 안내될 예정입니다. 4. 등록비 환불 기준 • 온라인 사전등록 취소는 10월 18일(월) 17시까지 가능합니다. (취소 수수료 발생 시 제외 후 환불) • 온라인 현장등록 취소는 10월 29일(금) 17시까지 가능합니다. (취소 수수료 발생 시 제외 후 환불) • 10월 29일(금) 17시 이후부터는 온라인 등록 취소가 불가합니다. (등록비 환불 불가) 5. 등록 방법 : 학술대회 홈페이지(http://science.kci.or.kr/)를 통한 온라인 접수만 가능합니다. 숙박안내 1. 숙박 예약 정보는 학술대회 홈페이지(http://science.kci.or.kr/)를 참조하시기 바랍니다. 2. 예약은 선착순으로 접수되며 객실이 한정되어 있기에 조기 마감될 수 있습니다. 문의처 1. 등록 관련 : 안선애 차장 (02-568-5984, asa@kci.or.kr) 2. 논문 관련 : 조한솔 대리 (02-3453-9970, chs@kci.or.kr) 알림 1. 코로나19로 인한 방역지침을 철저히 지켜주시기 바랍니다. 2. 학술대회 일정은 코로나 방역지침과 현지 사정에 따라 취소 및 변경될 수 있습니다.Contents 회 장 | 박홍근 부 회 장 | 노병철 윤현도 장봉석 김대호 김진만 박철우 서철 감 사 | 김강수 김장호 이 사 | 강수민 강수태 권승희 김동주 김상우 김선우 김우석 김재홍 김준희 김진국 김창수 남정수 류재석 문주혁 박경수 박태원 신명수 심별 안기용 양근혁 양준모 엄태성 이기학 이성철 이재하 이종구 이종한 이주하 이창준 임우영 장승엽 정철우 조재열 차수원 천성철 최경규 최명성 최성철 최세진 최영철 최원창 최윤석 하상수 홍성욱 위 원 장 | 최성철 부위원장 | 김우석 남정수 간 사 | 김병일 박병선 위 원 | 강용학 구경모 권석민 권해원 기성훈 김상희 김정호 김창혁 김하석 김홍섭 박제영 신지욱 이득행 이준철 이태규 이형주 임명관 정동혁 조홍범 최형길 김기현 김성겸 김주형 김충언 남일우 류금성 문지호 민경환 박솔뫼 신현오 연정흠 이남곤 이희영 장승환 정유석 조병휘 차훈 천주현 최승원 최종권 편집담당 | 조한솔 Magazine of the Korea Concrete Institute 제33권 5호 (통권 184호) 09 2021 발행처 | 사단법인한국콘크리트학회 주 소 | 서울특별시강남구테헤란로7길22, 한국과학기술회관신관1009호 T E L | 02-568-5984 ∼ 7 F A X | 02-568-1918 U R L | http://www.kci.or.kr E-mail | chs@kci.or.kr 발행인 | 박홍근 편집인 | 최성철 인 쇄 | 에이퍼브 인쇄일 | 2021.9.28 발행일 | 2021.9.30 격월간/비매품 폐유리 조립식 빗물 침투 저류 블록 시공 사례 09 2021 Magazine of the Korea Concrete Institute Vol. 33 No.5(Serial No.184) President | Hong-Gun Park Vice Presidents | Byeong Cheol Lho Hyun Do Yun Bong Seok Jang Dae Ho Kim Jin Man Kim Cheol Woo Park Chul Seo Auditors | Kang Su Kim Jang Ho Jay Kim Directors | Su Min Kang Su-Tae Kang Seung Hee Kwon Dong Joo Kim Sang-Woo Kim Sun Woo Kim Woo Suk Kim Jae Hong Kim Jun Hee Kim Jin Kook Kim Chang Soo Kim Jeong Soo Nam Jae Suk Ryou Ju Hyuk Moon Kyoung Soo Park Tae Won Park Myoung Su Shin Byul Shim Ki Yong Ann Keun Hyeok Yang Jun-Mo Yang Tae Sung Eom Ki Hak Lee Seong-Cheol Lee Jae Ha Lee Chong Ku Yi Jong-Han Lee Joo Ha Lee Chang Joon Lee Woo-Young Lim Seung Yup Jang Chul-Woo Chung Jae Yeol Cho Soo Won Cha Sung Chul Chun Kyoung-Kyu Cho Myoung Sung Choi Seong Cheol Choi Se Jin Choi Young Cheol Choi Wonchang Choi Yoon Suk Choi Sang Su Ha Seong Uk Hong Editor-in-Chief | Seong Cheol Choi Vice Presidents | Woo Suk Kim Jeong Soo Nam Editorial Assistants | Byoung Il Kim Byoung Sun Park Editors | Young Hak Kang Kyung Mo Koo Suk Min Kwon Hae Won Kwon Seong Hoon Kee Sang Hee Kim Jung Ho Kim Chang Hyuk Kim Ha Seog Kim Hong Seop Kim Je young Park Ji Uk Shin Geuck Hang Lee Jun Cheol Lee Tae Gyu Lee Hyung Joo Lee Myung Kwan Lim Dong Hyuk Jung Hong Bum Cho Hyeong Gil Choi Ki Hyun Kim Seong Kyum Kim Joo Hyung Kim Choong Eon Kim Il Woo Nam Bum Sung Ryu Ji Ho Moon Kyung Hwan Min Sol Moi Park Hyun Oh Shin Jung Heum Yeon Nam Kon Lee Hee Young Lee Sung Hwan Jang Yo Seok Jeong Byoung Hooi Cho Hun Cha Ju Hyun Cheon Seung Won Choi Jong Kwon Choi Editorial Secretary | Han Sol Cho Publication | Korea Concrete Institute ADD | RM.1009, New Building,The Korea Science&Technology Center, 22, 7Gil, Teheran-ro, Gangnam-gu, Seoul, Korea TEL | +82-2-568-5984 ~ 7 FAX | +82-2-568-1918 URL | http://www.kci.or.kr E-mail | chs@kci.or.kr Publisher | Hong-Gun Park Editor-in-Chief | Seong Cheol Choi Print | Apub Co., Ltd. The date of printing | September 28, 2021 The date of publication | September 30, 2021논단 | COLUMN Magazine of the Korea Concrete Institute 4 최근 전 지구적 기후변화는 인류의 생존과 연계되는 중요한 문제로 부각되고 있다. 잘 알려진 바와 같 이 기후변화를 일으키는 주 요인은 인류의 산업활동으로부터 배출되는 이산화탄소이다. 이제 탄소의 배출량을 줄이는 것은 모든 산업활동에서 가장 우선시 되는 전 지구적 이슈가 되었다. 본 논단에서는 콘 크리트 부문에서 취할 수 있는 탄소 중립 수단에 대하여 간단히 고찰하고자 한다. 인류가 사용하는 재료 중에서 물 다음으로 많은 양을 사용하는 것은 콘크리트이다. 표에서 알 수 있는 바와 같이 콘크리트는 다른 구조재료에 비하여 낮은 생산에너지를 가지고 있으므로 본질적으로 친환경 적이다. 또한 1톤 콘크리트를 생산할 때 배출되는 이산화탄소의 양은 150 ~ 200 kg 정도로 낮은 범위 이며, 산업 활동에서 발생하는 많은 폐기물들을 원료로써 사용한다는 점에서 다른 재료가 갖지 못한 매 우 중요한 환경친화적 특성을 갖고 있는 재료이다. 콘크리트의 탄소 배출량에서 가장 많은 비율을 점유하고 있는 것은 포틀랜드 시멘트이다. 그럼, 포틀 랜드 시멘트를 다른 종류의 결합재로 대체하면 콘크리트의 탄소 중립은 보다 용이하지 않을까? 그러나 답은 No이다. 현시점에서 포틀랜드 시멘트대신 사용할 수 있는 결합재들이 몇 가지 개발되었지만, 이 들의 탄소 배출량은 포틀랜드 시멘트보다 더 높기 때문이다. 지속적인 기술 개발을 통해 대체 가능한 결 합재를 개발하는 노력을 게을리하지 않아야 한다. 그러나 현시점에서는 포틀랜드 시멘트를 사용할 수 밖에 없으므로 포틀랜드 시멘트를 좀 더 환경친화적이 되도록 만드는 것이 탄소 중립의 중요한 수단이 된다. 여기에서 가장 핵심적인 것은 시멘트에서 탄소 배출의 주요인인 크링커의 함량을 줄이는 것이다. 이에 관해서는 시멘트 부문에서 지속적인 기술개발이 진행되고 있기 때문에 시멘트의 탄소 배출 계수 는 지속적으로 낮아질 것이고 이에 따라 콘크리트의 탄소 배출 계수도 저하될 것이다. 그러나 시멘트 부 문만의 노력으로 콘크리트의 탄소 중립을 구현할 수는 없다. 콘크리트는 연간 4억 톤이나 사용하므로 콘크리트로부터의 탄소 배출 총량은 여전히 많다. 시멘트 부문과 협력하여 콘크리트 부문에서도 탄소 배출량을 줄이기 위한 노력을 지속하여야 한다. 그럼 콘크리트에서의 탄소 중립 수단은 어떠한 것이 있을까? 시멘트 부문에서 진행하고 있는 각종 부 산물의 순환사이클의 고도화는 콘크리트 부문에서도 동일하게 진행하여야 한다. 부산물을 놓고 시멘트 콘크리트 산업에서 어떻게 탄소 중립을 실현할까? How Can We Make the Carbon Neutrality in Concrete Industry? 김진만 Jin Man Kim 공주대학교 그린스마트건축공학과 교수 표 1. 구조재료의 종류별 생산에너지 및 소비량 재료의 종류생산에너지(MJ/kg)연간 소비량(ton/year) Concrete(Cement)1.2(< 10)1.5×10 10(3.3×109) Steels291.1×10 9 Aluminum alloys2003.2×10 7 Polyethylene806.8×10 7 Device-grade silicon대략 20005.0×10 3 (출처) Materials and the Environment(Eco-Informed Material Choice), Micheal F. Ashby, 2009, Butterworth-Heinemann콘크리트 산업에서 어떻게 탄소 중립을 실현할까? K O R E A C O N C R E T E I N S T I T U T E 제 33권 5호 2021. 09 5 사와 콘크리트사가 경쟁 구도가 생길 수 있는데, 이는 두 산업 의 협력과 건전한 경쟁을 통해 건설적인 해결책을 강구할 필 요가 있다. 최근 구조물의 내구성 증진을 위해 콘크리트의 강도를 높 이는 노력이 진행되고 있다. 콘크리트의 강도를 높이는 것은 결합재의 사용량을 높이는 것이므로 탄소의 배출량이 높아지 는 것으로 이해될 수 있지만, 콘크리트의 단위 강도당 단위결 합재량을 의미하는 kg/㎥/MPa를 기준으로 평가하면 다음 그림에 나타낸 바와 같이 강도의 증가는 결합재 사용량을 줄 이게 되어 탄소 배출량 경감에 유리하게 된다. 그러므로 내구 성 설계를 일반화하여 콘크리트의 강도를 높이게 되면, 구조 물의 수명이 증가된 것에 의해 얻을 수 있는 일정한 사용 기간 동안의 탄소 배출량 경감 효과뿐만 아니라 설계에서 시공시 점에서도 탄소 배출량을 줄이는 효과를 기대할 수 있다. 구조재 설계의 최적화는 과다설계의 관행을 줄이는 수단 이 된다. 모든 구조물을 적합한 구조지식을 가진 구조엔지니 어가 설계하도록 함으로서 과다설계에 의한 탄소 배출량 증 가를 막을 수 있다. 동일하게 4각형, 원형, 패널형으로 정형화 되어 있는 구조부재의 형상도 보다 최적화하여 동일한 구조 내력을 갖지만, 재료의 사용량을 줄일 수 있는 구조법의 개발 도 필요하다. 최근 골재의 공급 상황이 나빠지면서 불량한 골재들이 많 이 유통되고 있다. 골재의 품질이 불량해지면, 요구되는 강도 를 달성하기 위해 상대적으로 결합재의 사용량을 증가시켜야 하므로 공학적인 특성 측면에서의 불합리성이 발생할 뿐만 아니라 탄소 중립에도 역행하게 된다. 양질의 골재를 원활히 공급할 수 있는 환경을 구축함으로서 탄소 중립에 순행할 필 요가 있다. 시멘트 사용에 있어 우리나라 시장은 비 탄소 중립적이다. 2019년 자료를 보면, 상대적으로 탄소 배출량이 높은 포틀 랜드 시멘트가 81 %이고 탄소 배출량이 낮은 혼합시멘트 가 19 %에 불과하다. 유럽의 경우에는 포틀랜드 시멘트는 25 %만 사용되고 나머지는 혼합시멘트가 사용되고 있다. 그 러므로 우리나라도 혼합시멘트와 같은 저탄소 시멘트를 일반 적으로 사용할 수 있는 환경을 만들어야 한다. 이는 콘크리트 관련 구조 및 재료 엔지니어의 용기 있는 결단을 유도해야 하 는 일이다. 현실적으로 가장 걸림돌은 혼합시멘트의 품질이 상대적으로 열등하다는 것이다. 그러나 최근의 유럽 및 미국 의 연구에 의하면 석회석미분말 시멘트의 경우 포틀랜드 시 멘트와 동등한 품질을 갖는 것으로 확인되고 있다. 우리도 하 루바삐 포틀랜드 시멘트와 동등한 품질을 갖는 저탄소 혼합 시멘트를 생산 및 활용할 수 있는 환경을 구축하여야 한다. 이 를 위해 우리 학회를 비롯한 다양한 콘크리트 관련 기관 및 기 술자들의 노력이 필요한 시점이다. 이상으로 콘크리트 분야에서의 탄소 중립 수단에 대하여 개괄해 보았다. 콘크리트의 탄소 중립은 요즘의 중요한 이슈 인 고내구성화 뿐만 아니라 고품질화와 동일 선상에서 추진 할 수 있는 아이템이다. 보다 저탄소이면서 보다 좋은 품질의 콘크리트가 우리 사회에서 잘 활용될 수 있기를 바라면서 글 을 마치고자 한다. 그림 1. 콘크리트의 압축강도와 단위강도당 결합재 사용량 (출처) 유럽 지속가능 보고서 2018–시멘트 콘크리트 분야에서 2050년 완전한 탈탄산화를 위한 기술평가, K. Scrivener 외 김진만 교수는 충남대학교 건축공학과를 졸업하고, 동 대학 대학원에서 “고강도 영역 콘크리트의 공학적 특 성에 미치는 제요인의 영향”이라는 논제로 박사학위를 취 득하였다. 이후 동아건설 기술연구소를 거쳐 1997년부터 공주대학교 건축공학과(2021년에 그린스마트건축공학 과로 명칭 변경)에 재직 중이다. 건설분야에서의 순환경제 구현을 위한 연구에 오랫동안 전념해 왔으며, 최근에는 산 업부 산하의 “시멘트그린뉴딜위원회”의 공동위원장을 역 임하면서 시멘트 콘크리트 분야에서 탄소 중립을 실현하 기 위한 다양한 활동을 하고 있다. jmkim@kongju.ac.kr 담당 편집위원 : 남정수(충남대학교) j.nam@cnu.ac.kr제 32권 6호 2020. 11 7 올해 초 제 17기 학회 임원진이 새로이 구성되어 학회 발전과 회원서비스 향상을 위하여 매진하고 있습니다. 학회에서 추 진중인 업무는 학회 홈페이지나 학회지의 학회소식, 봄 학술대회 때 개회사 등을 통해 보고하고 있습니다. 학회 구성원과의 소통을 보다 원활히 하기 위하여 이번 호부터 학회지 기사를 통해 학회의 사업에 관해 간단히 안내하고자 합니다. 제 17기에서 중점적으로 추진 중인 사업은 아래와 같습니다. •산업계와의 협력 강화 •젊은 회원, 여성 회원 및 산업계 회원 등 학회 내의 소통 강화와 이를 통한 외연 확대 •기준 및 지침 편찬 사업 강화 •미래 대응형 학회 시스템 구축 •국제활동 강화 학회 중점사업의 원활한 추진을 위하여 기존 위원회 외에 홍보소통위원회(특정상설), 미래융합기술위원회, 시멘트-콘크 리트그린뉴딜위원회(특별), FRCM복합재위원회, 골재품질관리위원회(연구전문) 등을 개설하였습니다. 또한, 학회 영문논 문인 lJCSM이 국제적인 논문집으로 도약하기 위하여 발행을 담당하는 영문논문집편집위원회를 특정상설위원회로 변경하 여 운영하기로 하였습니다. 지난 7월과 8월에는 22개의 학회 위원회-회장단 공동워크샵을 6회에 걸쳐 개최하여 중점 사업에 대하여 심층 토의하고 발전 방향을 모색하였습니다. 자세한 내용은 학회지 8 ~11페이지에 소개하고 있습니다. 또한 신진연구자 발굴과 지역연구 자 교류를 위하여 2번에 걸쳐 대전과 부산 지역연구위원회-콘크리트연구회 공동세미나를 개최하였습니다. 이외 기타 지역 에서도 지속적으로 공동세미나를 개최할 예정입니다. 한국건축구조기술사회와 함께 ACI 회원 유명 강사들을 초청한 웨비나 를 개최하여, 500명 이상의 회원과 비회원이 적극 참여했습니다. 자세한 내용은 학회지 16페이지에 소개하고 있습니다. 공 개 세미나 등에서 발표된 강의 자료는 저자의 동의를 거쳐 무료 강의로 제공하고 있으니 많은 이용을 부탁드립니다. 또한 올 가을에는 구조기준 Q&A 강좌, 콘크리트 융합 기술 등의 강좌를 계획하고 있습니다. 현재 학회에서는 콘크리트구조기준, 시 방서 등 학회 웹사이트를 통하여 온라인 강좌를 개설하여 운영하고 있으니 많은 이용 부탁드리며, 앞으로도 학회에서는 온라 인 기술강좌를 통해 양질의 강의와 교육 자료를 지속적으로 제공하겠습니다. 올해 초만 해도 코로나19로부터 자유로운 일상이 회복되지 않을까 하는 기대가 있었으나 현실은 거리두기 4단계가 유지 되고 있습니다. 그러나 우리 학회는 화상회의를 적극 활용하고 있으며 학회 홈페이지에 고시된 회의 일정만 보아도 6월 26 회, 7월 26회, 8월 35회로 유례없이 학회 활동이 활발히 진행되고 있는 것을 알 수 있습니다. 각 연구전문위원회 및 연구과 제 회의, 학회 업무 진행을 위한 담당 이사들의 헌신과 수고에 감사를 드립니다. 올 가을에서는 경주 화백컨벤션센터에서 학술대회와 정기총회가 개최되며, 코로나 방역으로 하이브리드 형식으로 진행될 예정입니다. 또한 국제행사로 개최되는 아시아콘크리트엑스포 행사에도 참여하여 학회 행사 및 강연을 개최하고 학회의 위 상을 제고할 예정입니다. 백신 접종률이 높아지고 위드 코로나 정책으로 전환되어 회원분들의 얼굴을 마주보고 인사드리고 픈 마음이 간절하며, 그렇게 되기를 기대합니다. 결실의 계절인 이 가을에 많은 연구 및 기술 개발과 학회 발전의 풍성한 열매 를 맺길 바랍니다. 감사합니다. 학회장 경영 보고 President’s Memo 한국콘크리트학회 제 17대 회장 박 홍 근Next >