(Three tested composition panels. Credit: Universidad Tecnológica de Panamá, Grupo de Investigación: Iniciativa de Integración de Tecnologías para el Desarrollo de Soluciones Ingenieriles (I2TEDSI))
(Samples from tensile strength testing. Credit: Universidad Tecnológica de Panamá, Grupo de Investigación: Iniciativa de Integración de Tecnologías para el Desarrollo de Soluciones Ingenieriles (I2TEDSI))
플라스틱을 대량 소비하는 의외의 산업 영역이 바로 건축 부분입니다. 생각해보면 별로 의외는 아닌게 건축 내외장재를 포함해서 단열재 등 여러 가지 건축 자재가 석유 화학에서 얻은 소재로 만들어지기 때문입니다. 따라서 건축 부분은 두 번째로 큰 플라스틱 소비처입니다.
물론 이런 건설 소재는 지속 가능하지 않을 뿐더러 건물을 부수고 나면 처치 곤란한 쓰레기를 대량으로 만들게 됩니다. 따라서 이전부터 플라스틱이나 다른 합성 수지를 대신할 수 있는 친환경 건축 소재 개발이 활발하게 진행 중입니다.
파나마 공대의 나카리 마린 칼보 박사 (Dr. Nacarí Marín Calvo, a researcher at the Universidad Tecnológica de Panamá, Centro Regional de Azuero)가 이끄는 연구팀은 개도국에서도 쉽게 구할 수 있는 재료를 업사이클링 할 수 있는 방법을 개발했습니다.
그것은 쌀을 도정하고 남은 쌀 껍질인 쌀겨 rice husk와 분쇄한 신문지, 그리고 붕사 (borax) 를 혼합한 다음 합판처럼 첩착제로 붙여 단열 소재를 만드는 방법입니다.
쌀겨는 농업 폐기물로 딱히 사용할 곳이 없어 매립하거나 소각하는데, 업사이클링 소재로 삼기 위한 연구가 활발합니다. 신문지나 다른 폐지는 다른 자원이 없는 국가에서도 계속 얻을 수 있는 자원입니다. 붕소 화합물인 붕사는 광산이나 염호에서 쉽게 구할 수 있는 소재로 곰팡이나 다른 세균의 증식을 막고 불에 잘 타지 않게 하는 역할을 합니다.
연구팀은 가장 이상적인 배합 비율을 찾기 위해 노력한 끝에 쌀겨, 신문, 붕사, 접착제의 비율을 14%, 9%, 15%, 62%로 한 후 쌀겨와 신문지의 비율을 조절해 3개의 테스트 버전을 만들었습니다. (사진) 하지만 다른 비율로 합성해도 큰 차이는 없는 것으로 나타났습니다.
열전도율을 테스트한 결과 0.0409-0.04607W/mK로 다른 천연물보다 우수하면서도 항균성과 내화성을 지니고 있다는 것이 연구팀의 설명입니다. 평균 장력(tension, 잡아당기는 힘)은 1.31 - 1.76 메가파스칼 (MPa) 정도까지 버틸 수 있으며 압축 강도 (compressive strength)는 20.19 - 21.23 MPa 정도 견딜 수 있었습니다.
실제 건축 자재로 쓰기 위해서는 오랜 시간 사용해도 내구성에 문제가 없고 곰팡이나 다른 문제가 생기지 않는다는 점을 입증해야 하기 때문에 시간이 걸릴 것으로 보입니다. 물론 가격 역시 관건이 될 수 있습니다.
세계적으로 업사이클링 붐이 부는 가운데 쌀겨가 건축 소재로 사용될 수 있을지 주목됩니다.
참고
https://techxplore.com/news/2023-11-rice-husk-recycled-newspaper-eco-friendly.html
Thermal insulation material produced from recycled materials for building applications: Cellulose and rice husk-based material, Frontiers in Built Environment (2023). DOI: 10.3389/fbuil.2023.1271317
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