바닷물과 이산화탄소를 이용해 모래를 생산 오늘의 브런치 TIP을 통해 수험생은 각 분야의 최신 연구 동향과 시사 이슈를 접하여 학교 비교과 활동 아이디어를 얻고, 전공 이해도를 높일 수 있으며, 부모님은 우리 아이의 비교과 활동을 적극 조력할 수 있습니다. |
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안녕하세요, 수험피플 여러분! 대입멘토 한수진입니다.
미국 노스웨스턴대학교 토목·환경공학과 연구팀은 바닷물과 이산화탄소를 이용해 콘크리트의 주요 재료인 모래를 생산할 수 있는 기술이 개발하였습니다. 이는 이산화탄소를 단순히 포집·저장(CCS)하는 것이 아니라 유용한 자원으로 전환하는 포집·활용·저장(CCUS) 기술의 일환으로, 온실가스를 효과적으로 줄이는 동시에 지속 가능한 건설 재료를 확보하는 방법으로 주목받고 있습니다.
연구팀은 바닷물 속 전해질 반응을 이용해 이산화탄소를 탄산칼슘 및 수산화마그네슘과 같은 고체 광물로 변환하는 방식으로 모래를 생산하는 데 성공한 것입니다.
일반적으로 콘크리트는 시멘트만으로 충분한 강도를 확보하기 어려워 모래, 자갈 등을 혼합하여 제작됩니다. 현재 사용되는 모래는 주로 강바닥, 해안, 해저 등에서 채굴되며, 이에 따라 환경 파괴와 자원 고갈 문제가 발생하고 있습니다. 이에 반해 이번 연구에서 개발된 방법은 바닷물과 전기, 이산화탄소만을 사용해 인공 모래를 생산할 수 있어, 친환경적이고 지속 가능한 대안이 될 수 있습니다.
연구팀은 바닷물에 전극을 삽입해 전류를 흘려 수소 가스와 수산화 이온을 생성한 후, 이 상태에서 이산화탄소를 주입하는 실험을 진행했습니다. 그 결과, 물의 화학적 구성이 변하면서 중탄산염 이온 농도가 증가했고, 이 이온들은 바닷물 속 칼슘 및 마그네슘과 반응하여 탄산칼슘 및 수산화마그네슘을 포함한 고체 광물로 변했습니다. 탄산칼슘은 즉각적으로 이산화탄소를 흡수하는 역할을 했으며, 수산화마그네슘은 추가적인 화학 반응을 통해 탄소를 안정적으로 격리하는 역할을 하였습니다.
연구팀은 이 과정에서 생성된 광물이 모래를 대체할 수 있는 건축 자재로 사용될 가능성을 확인했습니다. 또한, 전압 및 전류 조절, 이산화탄소 주입량, 바닷물의 재순환 유량을 조정함으로써 생성된 광물의 크기, 강도, 다공성 등을 조절할 수 있다는 점을 밝혔습니다. 이를 통해 다양한 건축 자재로 활용될 수 있는 가능성이 제시되었습니다.
연구팀은 해양 생태계를 보호하기 위해 직접 바다에서 광물을 생산하는 대신, 확장성이 뛰어난 모듈식 원자로 내에 생산 시설을 마련하는 방안을 제안하였습니다. 이를 통해 해안선 근처에서 콘크리트 공장과 연계하여, 원자로의 청정에너지를 이용해 이산화탄소를 광물화하고 공급하는 순환 시스템을 구축할 수 있을 것으로 기대됩니다.
Q1: 바닷물을 활용한 이산화탄소 광물화 기술이 기존 모래 채굴 방식보다 환경적으로 가지는 구체적인 장점은 무엇일까요?
Q2: 이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술이 기존의 포집·저장(CCS) 기술과 비교했을 때 가지는 경제적, 기술적 이점은 무엇이며, 적용 가능성을 높이기 위한 전략은 무엇일까요?
Q3: 이 기술이 건설 산업에서 실제로 활용되기 위해 해결해야 할 기술적·경제적 문제는 무엇이며, 이를 해결할 수 있는 방안은 무엇일까요?
다음 브런치 TIP도 기대해 주세요!😄 |
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부모님과 수험생이 3월에 꼭 챙겨야 하는 주안점과 각 주안점에서 우리 아이의 변별력을 만들기 위해 필요한 강의를 안내했습니다. |
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회원 강의 26 - 3/2/일
새 학기 체크리스트 |
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회원 강의 27 - 3/4/화
학교 상담 유의사항 |
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회원 강의 28 - 3/6/목
3월 모의고사 의미와 유의사항 |
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회원 강의 29 - 3/9/일
출결 : 이해 + 변별 + 기록 |
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회원 강의 30 - 3/11/화
25-26 대학별 비교 설명회 : 고려대 |
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회원 강의 31 - 3/13/목
우수 내신 받는 방법 1부 |
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회원 강의 32 - 3/16/일
우수 내신 받는 방법 2부 |
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회원 강의 33 - 3/18/화
25-26 대학별 비교 설명회 : 이화여대 |
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회원 강의 34 - 3/20/목
수행평가 챙기기 : 유형, 특징 |
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회원 강의 35 - 3/23/일
수행평가 챙기기 : 과목별 준비법 |
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회원 강의 36 - 3/25/화
25-26 대학별 비교 설명회 : 한양대 |
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회원 강의 37 - 3/27/목
교과 vs 비교과 : 활동 특징 분석 |
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회원 강의 38 - 3/30/일
25-26 대학별 비교 설명회 : 서울시립대 |
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