현대사회는 산업화로 인한 각종 폐기물 발생이 기하급수적으로 증가돼 왔다. 특히 그 중에서도 건설폐기물은 현재 매일 15톤 트럭으로 1만대 이상이 발생하며 앞으로도 대폭 증가될 것으로 전망돼, 이에 대한 대책 마련이 국가적으로 시급한 과제로 대두되고 있다. 건설폐기물의 효과적 재활용은 환경보존 문제를 대폭 개선시키고, 자원부족 국가인 우리나라의 해외자원 의존도와 자원수급 문제를 크게 완화시키는 최상의 대책임에 틀림없으나 아직까지 국내 건설폐기물의 실질적인 재활용률은 20~30% 수준에 불과할 정도로 미흡한 실정이다. 국토해양부에서는 건설폐기물 발생량의 증가로 인한 환경오염을 줄이고 이를 순환자원으로 재탄생시키기 위해, 한국건설교통기술평가원에서 추진하고 있는 첨단도시개발사업의 일환으로 지난 2005년 7월에 LH(한국토지주택공사)를 총괄주관 연구기관으로 하는 건설폐기물재활용연구단(단장 이도헌 박사・선임연구위원)을 출범시켜 현정부의 정책기조인 녹색성장의 실현에 앞장서고 있다. 이에 연구단은 건설폐기물 재활용 계획 및 설계단계, 발생 및 처리-제품생산-재활용 단계에 이르는 각각의 단계에서 필요한 요소기술을 개발하고, 기술의 개별적 또는 복합적인 종합성과 검증을 통한 실용화가 이뤄지도록 최종 목표를 설정함으로써 건설폐기물의 재활용률을 약 80%까지 증진시킬 수 있는 실용화 기술개발에 박차를 가하고 있다.

　연구개발 개.

　연구단은 3개의 세부 기관(LH, 한국건설기술연구원, 한밭대)을 포함해 협동 및 위탁연구기관, 참여기업 등 총 31개 연구기관으로 구성돼 있으며, 총괄주관기관에 연구기획, 행정, 홍보, 평가 등 과제 관리를 위한 기획팀과 관리팀을 둬 운영하고 있다.

　연구단은 ‘건설폐기물의 재활용 기술개발을 통한 국가적 차원의 자원 확보 및 지구환경 보존’이라는 거시적 비전을 설정하고, 다음과 같은 3개의 세부 비전을 설정했다. 첫째, 적극적인 자원 재활용을 통한 국내 생산자원 및 수입자원을 대체함으로써 국내 사용자원의 약 40%를 대체하고 둘째, 각종 생산설비 개발 및 정보화시스템의 적용을 통해 장치산업 등 관련 산업의 활성화에 기여하며 셋째, 건설폐기물을 재활용함에 따른 폐기물 매립장의 잔여 용량 확보, 이산화탄소 배출 억제 등 지구환경 개선에 기여하는 것이다.

　이를 위해 총 5년간 연구기간을 초기 3년간은 요소기술개발 단계로, 후기 2년간은 기술완성 및 실용화 단계로 설정해 연구를 추진해 왔으며 5차 연도가 진행 중인 현재까지 신기술 인증 획득 및 종합시범사업을 실시하는 등 많은 연구성과를 거두고 있다.

　연구내.

　연구단의 세부 과제는 아래와 같이 3개 세부 과제로 나눠 추진 중이다.

　첫째, 재활용 계획 및 설계단계에서의 재활용 기반구축 기술개발을 위해 △순환골재 콘크리트의 구조기준 설정(한국건설기술연구원) △건설폐기물 관련 업체 정보처리시스템 구축을 위한 응용기술(㈜지피코리아) △건설폐기물의 원단위 기준 및 현장 재활용 계획기법(LH) △순환골재를 사용한 도로 기층용 아스팔트 콘크리트 포장의 재료 및 시공기술(중앙대) 등을 연구개발하고 있다.

　둘째, 건설폐기물의 재활용을 위한 선별 및 생산시스템 개발을 위해 △고품질 순환모래 건식 생산시스템(충남대) △고도의 순환모래 이물질 제거장치(한밭대) △순환골재 생산공정상의 토분에 포함된 이물질 제거장치(㈜거산기계) 등을 개발하고 있다.

　셋째는 건설폐기물을 이용한 재활용 제품 및 적용기술 개발을 위해△건설오니를 재활용한 고화재 개발 및 적용기술(㈜대동종합건설) △폐콘크리트의 미세립분을 사용한 건자재 및 적용기술(공주대) △폐폴리올레핀폼을 활용한 건자재 및 시공기술(LH) △건설폐목을 재활용한 목질계 보드 및 적용기술(㈜LCM) △건설잔토 및 폐유리를 재활용한 건자재 및 적용기술(한국건설기술연구원) 등의 개발을 추진하고 있다.

　연구성과.

　2005년 7월 연구단이 발족한 이래 지금까지 건설폐기물 재활용률 80%를 달성하기 위해 30여 개 연구기관이 한마음이 돼 연구에 매진하고 있으며, 현재 마지막 연차를 맞아 지금까지의 성과를 극대화하기 위해 연구에 매진하고 있다. 현재까지 건설폐기물 재활용 연구단에서는 국내외 학술지에 150여 편의 논문 발표, 35편의 학술지 게재 및 20여 건의 국내외 세미나・심포지엄・워크숍을 개최했다. 또한 20건의 특허 및 소프트웨어 등록과 신기술 인증을 획득하고, 각종 시제품에 대한 30여 건의 현장 시험 적용과 60여 건의 산・학・연 기술지원 및 7개의 국내외 대학, 연구소, 기업 등과 MOU 체결을 통해 관련 기술의 학문적・기술적 향상에 기여하였다..

　이밖에도 건설폐기물의 선별・생산시스템 개발 및 시연회 개최, 건설폐기물 복합적용 시범사업 등이 있는데, 이들 성과의 일부를 소개하면 다음과 같다.

　연구단에서는 매년 국내외 전문가를 초빙하여 국내외 건설폐기물 재활용 정책, 기술동향 및 관련 기술에 관한 국제 세미나를 개최하여 왔다.

　연구단에서는 매년 국내 및 일본, 중국, 미국, 프랑스 등의 관련 전문가를 초빙해 국내외 건설폐기물 재활용 제도・정책・기술에 관한 국제 세미나를 개최해 국내 관련 기술 개발과 건설폐기물에 대한 부정적 인식을 긍정적으로 바꾸는 데 크게 기여했다..

　4차 연도에는 고품질 순환모래 건식 생산시스템, 순환모래 이물질 고도 제거시스템, 토분에 포함된 이물질 제거장치 등 3개 건설폐기물의 선별 및 순환골재 생산시스템을 개발했다. 이 시스템들을 현장에 설치하고 관련 기술자 초청 공개 시연회를 개최해 개발 기술의 우수성을 널리 확산시키고자 했다. 본 개발시스템은 현재 특허, 환경신기술 인증을 받았거나 신청 중이며, 참여 기업이 사업화하도록 기술실시협약 체결을 추진하고 있다.

　그리고, 개발한 건설폐기물 재활용 제품 및 적용 기술을 직접 건설구조물(공주대 천안공과대학 산・학협력연구동)에 시공해 적용성을 검토하기 위한 건설폐기물 재활용 복합적용 시범사업을 실시했다. 여기에는 순환골재를 사용한 반력구조체콘크리트와 바닥슬래브의 토핑콘크리트, 건설오니를 재활용한 보도용 흙포장, 폐목재를 재활용한 건축용 내장보드, 폐유리를 재활용한 유리타일, 폐콘크리트의 미세립분을 이용한 미장모르타르와 칸막이용 경량블록 및 압출성형패널 등 총 8가지의 기술이 적용됐다. .

　이번 시범사업은 건설폐기물을 재활용한 다양한 기술을 실제 건축물에 복합적으로 적용한 세계 최초의 사례라는 점에서 그 의의가 크며, 폐기물 재활용이 ‘저탄소 녹색성장’의 중요한 축이라는 점에서 정부의 자원절약 및 친환경 정책에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

　2009년 10월에는 코엑스에서 개최된 ‘저탄소 녹색성장 박람회’에 참가해 건설폐기물 유통정보시스템, 순환골재 생산시스템 동영상, 건설오니 재활용 흙포장재, 폐콘크리트 미립분 재활용 경량블록, 정수용 필터링 시스템, 폐합성수지 재활용 인조잔디 배수재, 탄성포장재 등 연구단에서 개발한 각종 연구성과물의 모형과 패널을 일반인에게 전시했다. 행사기간 동안 몽골, 스리랑카, 중국 등 아시아 여러 나라의 관련 종사자들을 비롯한 500여 명의 내방객이 부스를 방문, 개발제품에 많은 관심을 나타냈다..

　활용기술 및 기대효.

　이상과 같이 본 연구단에서 개발한 각종 기술을 건설현장에 적용하게 되면 다양한 측면에서 좋은 효과를 기대할 수 있을 것으로 예상된다. 기술적 측면에서는 시방서, 재활용 계획 기법, 정보시스템 개발로 건설폐기물의 재활용 활성화가 예상되고, 고품질 순환모래 생산시스템 개발로 순환골재가 구조체 콘크리트용으로 적용이 확대될 것이며, 건설오니・미세립분 등 각종 건설폐기물을 활용한 재활용 제품 및 공법의 현장 적용 확대 등이 기대된다. 경제・사회적 측면에서는 건설폐기물 재활용을 통한 약 40%까지 건설자재 대체효과가 예상되고, 국내에서 채취되는 천연자원을 최대 20%까지 대체해 천연자원 고갈문제를 해소하며, 수입 건설자원을 최대 19%까지 절감이 가능해짐으로써 국가경제적으로 막대한 이익이 기대된다. 또한 건설폐기물 재활용률 향상으로 국가적인 매립지 확보 문제 완화, 재활용 자재, 기계장비 개발로 인한 환경제품 시장 및 관련 장비・장치산업의 활성화에도 크게 도움이 될 것으로 기대되며 궁극적으로 저탄소 녹색성장의 실현에 크게 기여할 것으로 예상된다.

이도헌 연구.

<공동기획:한국건설교통기술평가원, 건설경제.