연구활동

- 건국대 윤진영 교수팀, 국제학술지에 연구 성과 게재

△왼쪽부터 전희정 석박사 통합과정생(제1저자),

위상훤 학부 연구생(공동저자), 윤진영 교수(교신저자)

건국대학교 윤진영 교수(사회환경공학부) 연구팀이 이산화탄소(CO₂) 양생 기반 저탄소 건설 재료 기술을 규명한 연구 성과를 국제학술지 ‘Construction and Building Materials’(IF=8.0, JCR 상위 4%)에 게재했다.

논문 제목은 ‘CO₂ 양생이 산업부산물이 혼입된 시멘트계 건설 소재의 탄산화 깊이, 상 조성 및 미세역학적 특성에 미치는 영향(Influence of CO₂ curing on carbonation depth, phase composition, and micro-mechanical properties of FBC ash-blended cementitious materials)’으로, 시멘트 생산과 콘크리트 제조 과정에서 대량의 이산화탄소를 배출하는 건설산업의 구조적 한계를 해결하기 위한 대안 기술을 다뤘다. 연구팀은 이산화탄소를 단순 배출원이 아닌 재료 반응원으로 활용하는 ‘이산화탄소 양생 메커니즘’을 실험적으로 규명했으며, 이를 위해 산업부산물이 혼입된 시멘트계 건설 소재에서 이산화탄소 양생이 진행될 때 발생하는 탄산화 반응과 미세구조를 변화를 분석했다.

연구 결과, 이산화탄소 양생 과정에서 시멘트 수화 생성물과 산업부산물에 포함된 산화칼슘(free CaO) 및 수산화칼슘(Ca(OH)₂)이 안정적인 탄산칼슘(CaCO₃)으로 전환되며, 이로 인해 재료 내부의 미세구조가 치밀해지고 기계적 성능이 향상되는 것으로 나타났다. 이는 건설 재료의 성능을 유지·개선하면서도 이산화탄소를 재료 내부에 고정해 탄소 저감 효과를 동시에 구현할 수 있음을 입증한 성과로, 건설 분야의 탄소중립 실현을 위한 차세대 친환경 건설 소재 기술로의 활용 가능성이 기대된다.

전희정 학생은 본 연구와 연계한 사전 연구 성과를 바탕으로, 한국콘크리트학회가 주관한 ‘제13회(2025년) 우수 캡스톤디자인 및 졸업논문전’에서도 우수상을 수상한 바 있다. 해당 연구는 이미지 이원화 기반 이산화탄소 양생 시멘트계 건설 재료의 탄산화 효율을 정량적으로 평가하는 기술을 제시해, 이산화탄소 다배출 산업인 건설 분야에서의 탄소 저감 가능성을 구체적으로 제시했다는 평가를 받았다.

본 연구에는 건국대 사회환경공학부 전희정 석·박사 통합과정생이 제1저자, 위상훤 학부 연구생이 공동저자, 윤진영 교수가 교신저자로 참여했다. 이번 연구는 한국연구재단 STEAM 사업과 우수신진연구 사업의 지원을 받아 수행됐다.

☞논문 바로가기: Influence of CO2 curing on carbonation depth, phase composition, and micro-mechanical properties of FBC ash-blended cementitious materials