친환경 소재 철, 지속가능한 미래를 연다

김용한 본지 기자. 성균관대 과학수사학과 석사과정.

인류의 시대를 구분하는 여러 방법 가운데 인류가 사용하는 소재를 중심으 로 본다면 인류는 아직 철기시대를 살고 있다고 할 수 있다.

인류의 역사 속에서 철이 처음으로 등장한 기원전 3000년경까지 거슬러 올 라가면 철은 5,000년의 역사를 인류와 함께 하고 있으며 각종 신소재가 등장 하고 있는 오늘날에도 가장 중요한 금속 소재로 활용되고 있다.

이는 철이 사용수명이 길고 재활용률이 높은 친환경 소재이기 때문인데, 시드니 올림픽 주경기장인 ‘스타디움 오스트레일리아’를 비롯해 세계의 유 명한 친환경 건축물 대부분이 철을 주재료로 한 강구조를 적용한 이유가 여 기에 있다.

가장 가성비가 높은 소재 … 환경파괴량도 적어

철의 친환경적인 부분은 금과 비교할 때 더욱 명확해진다. 금을 추출하기 위해서는 금광석을 채굴해야 하는데, 톤당 3g(0.0003%) 정도의 금을 함유해 야 경제성이 확보된다.

보통 돌반지 1돈이 3.75g이니 어린아이의 손가락에 금반지 1돈을 끼워주 기 위해 1톤의 광석을 채굴해야 한다는 얘기다. 하지만 철은 1톤을 채굴할 경우 약 600kg의 철광석을 확보할 수 있다. 즉, 철광석 1톤당 약 60%의 철이 함유되어 있는 것이다.

다른 금속들의 경우에도 광석 1톤당 금속의 함유량은 알루미늄이 13%, 아 연이 5%, 구리가 0.8% 수준에 불과하다. 따라서 같은 질량을 얻기 위해 채굴 부터 제품 가공까지 모든 공정을 거칠 경우 다른 금속들에 비해 경제성이 높 고 환경 훼손이 적다는 것을 알 수 있다.

현대제철 당진제철소 밀폐형 원료저장시설

높은 ‘재활용률’… 지속 발전 위한 필수 소재

철은 다른 소재에 비해 불순물이 적고, 원래의 특성과 품질을 유지하면서도 계속해서 재활용할 수 있는 특성을 가지고 있다.

지난 2017년 WSA가 발표한 자료에 따르면 알루미늄, 마그네슘과 같은 다 른 소재들은 재활용률이 40~80% 수준인데 비해 철의 재활용률은 97.6%에 달하며 매년 6억톤의 철스크랩이 재사용되고 있다.

철을 재활용해 다른 용도의 철을 만들게 되면 새로 철을 생산하는 것에 비 해 이산화탄소는 82%, 질소산화물은 88.9%, 황산화물은 94.7%의 발생량이 감소한다. 따라서 철은 인류가 지속 발전 가능한 사회를 만드는데 가장 적합 한 소재라고 할 수 있다.

철은 반영구적 재료

철은 가성비가 높아 생산성과 효율성, 경제성이 탁월하고 탄탄한 구조설계 가 가능해 안전하며 사용수명 역시 길다. 게다가 건물이 해체되면 철스크랩으로 회수돼 ‘생산-소비-회수-재생산’의 과정을 거쳐 철로 재활용되니 효용성 측면에서도 따라올 소재가 없다.

건축물의 수명이 일반적으로 100년 이상이고 40여 차례 재활용된다고 하 면 철은 무려 4,000년 이후에도 재활용이 가능하다는 산술적인 계산이 가능 하다. 이것이 바로 철을 ‘반영구적 소재’라 칭하는 이유다.

현대제철 페로팔트 포설작업

국내 철강업계 활발한 친환경경영 펼쳐

현대제철, 포스코 등 국내 철강업계는 인류사회의 소중한 자원인 철을 이 용해 자동차, 조선, 가전, 기계, 건설을 비롯한 모든 산업의 기초가 되는 철 강제품을 공급하고 있으며, 환경에 대한 책임과 지속가능한 발전에 대한 기 여가 기업발전의 원동력이라는 사실을 깊이 인식하고 친환경 경영에 주력하 고 있다.

현대제철은 당진제철소에 세계 최초로 ‘밀폐형 원료처리시설’을 도입했는 데, 이 시설은 선박에서부터 원료처리시설까지 밀폐형 연속식 하역기와 벨트 컨베이어를 이용해 철광석과 유연탄을 운송함으로써 바람이 심한 임해 제철 소의 비산먼지 문제를 획기적으로 절감시켰다.

또한 지난 2015년 10월에는 국내 최초로 전기로 슬래그를 이용한 고내구 성 친환경 도로포장재인 ‘페로팔트(FerroPhalt)’ 개발에 성공해 전기로 슬래 그의 활용도를 넓혔다는 평가를 받고 있다.

포스코도 철강제품을 생산할 때 발생하는 비산먼지 저감 시설에 투자를 확 대하고 있다. 현재 179만톤 규모의 33개 옥내 저장시설을 운영 중이며 향후 밀폐식 구조물인 사일로 8기(40만t)를 더 짓는 등 옥내저장시설 10기를 추가 로 설치한다는 계획이다.

– 김용한

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