Performance and CO₂ Capture Characteristics of Concrete Blocks Incorporating Steelmaking Slag Produced Using a Pilot-Scale Manufacturing Process

기후 변화 대응을 위한 전 세계적인 탄소 감축 요구가 증대됨에 따라, CCUS(Carbon Capture, Utilization, and Storage)가 잠재적 대안 기술로 주목받고 있다. 본 연구에서는 제강 공정에서 발생하는 부산물인 제강슬래그를 잔골재로 적용한 콘크리트 블록을 대상으로, 실증 생산공정을 적용한 시제품의 구조적 성능, 팽창 안정성 및 이산화탄소 포집 특성을 평가하였다. 실험실 수준의 예비 실험을 통해 보도용 콘크리트 블록의 요구 성능을 충족하는 배합 조건을 도출한 후, 이를 실제 생산 라인에 적용하여 시제품을 제작하였다. 평가 결과, 전기로 환원 슬래그(ERS)를 적용한 시편은 요구 성능을 충분히 만족하지 못한 반면, 전로 슬래그(BOS)와 전기로 산화 슬래그(EOS)를 적용한 시편은 레퍼런스 대비 우수한 구조적 성능과 팽창 안정성을 나타냈다. 또한 TG-DTA 분석과 페놀프탈레인 반응을 통해 BOS 및 EOS 적용 시편에서 광물 탄산화 반응에 따른 이산화탄소 포집이 확인되었으며, EOS 35 시편을 기준으로 약 59g/블록의 CO₂ 포집 잠재력이 추정되었다. 본 연구 결과는 제강슬래그를 잔골재로 적용한 콘크리트 블록이 실증 생산공정 조건에서도 구조적 성능을 확보함과 동시에, 광물 탄산화를 통한 이산화탄소 포집 기능을 부여할 수 있음을 실험적으로 제시한다.