콘크리트는 강도와 내구성 때문에 전 세계에서 널리 이용되는 건축 자재다. 호주 로열멜버른공대 연구팀이 콘크리트 골재에 폐타이어만 사용해도 품질이 좋은 콘크리트를 제조할 수 있는 방법을 찾아냈다.
콘크리트를 만드는 방법은 간단하다. 보통 포틀랜드 시멘트라고 불리는 바인더와 물, 골재를 혼합한다. 뼈 역할을 하는 자갈이나 돌을 결합제로 정리해주면 된다. 개별 원료 배합을 조정하면 필요에 따라 강도를 올리거나 경량화하는 등 콘크리트 특성을 바꿀 수 있다. 하지만 원료 중에는 큰 돌이나 자갈 같은 골재는 일부 지역에선 공급이 불안정하기 때문에 가격이 올라갈 수 있다.
이런 콘크리트 제조 비용을 완화하는 방법 가운데 하나는 골재를 갈아서 작은 입자가 된 폐고무 타이어 등 다른 소재로 바꾸는 것이다. 이 아이디어는 매년 수만 개에 이르는 낡은 고무 타이어를 재활용하는 현명한 방법인 만큼 일석이조라고 할 수 있다. 하지만 지금까지 100% 고무 골재는 필요한 강도 기준을 충족하는 콘크리트를 생산하지 못했다.
연구팀이 세운 가설에 따르면 문제는 골재에 고무 타이어만을 이용한 콘크리트에 많은 세공이 생겨 버리는 것이다. 처음 혼합하는 과정에서 물이 고무 입자 기공에 들어가지만 곧 마르면서 물은 증발하고 고무와 주변 시멘트 사이에는 무수한 틈새와 구멍이 남아 버린다. 이 때문에 콘크리트 결합이 약해져 강도와 질이 내려가 버리는 것이다.
연구팀은 고무 세공을 제거하기 위해 생콘크리트를 틀에 넣어 압력으로 밀어 굳히는 제법을 고안했다. 건조 후 완성된 콘크리트는 굳어진 시멘트와 고무 입자와의 강한 결합을 나타내고 기존 방법으로 제조한 골재와 폐타이어 콘크리트를 비교하면 압축 강도는 97%, 인장 강도는 20% 높아졌다고 한다.
크게 개선됐지만 고무 타이어 콘크리트가 신뢰도 있는 구조 부재로 사용되기에는 충분하지 않기 때문에 연구팀은 더 보강, 강화할 방법을 연구하고 있다. 이 새로운 접근법으로 제조비용이 늘어날지 모르지만 장기적으로 보면 기존 콘크리트보다 비용 효율적인 기술을 증명할 수도 있다. 저렴한 원료를 사용하는 것 뿐 아니라 제조되는 게 경량 소재여서 수송도 더 쉽고 저렴해지기 때문이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.