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동일본 쓰나미 피해농지의 복구를 위한 전로제강 슬래그의 이용

전문가 제언: ○ 고로제선 공정에서는 선철 1톤당 약 300kg의 고로슬래그가 발생하고, 전로제강 공정에서는 용강 1톤당 약 100kg의 제강슬래그가 발생한다. 고로슬래그는 CaO-SiO2계 규산칼슘이 주성분으로 시멘트 원료와 천연 모래의 성분을 갖고 있고 물과 반응하여 경화하는 수경성을 나타낸다. 따라서 고로에서 배출 시에 고압수로 급랭시킨 수쇄 슬래그로 만들어 시멘트용 원료, 토목건축용 골재, 도로용 노반재 등으로 거의 전량이 이용된다.

○ 제강공정에서 발생하는 전로슬래그의 주성분은 CaO-SiO2-FeO계로서 염기도{=(%CaO)/(%SiO2)}가 4.0 정도로 CaO함량이 높다. 이 외에 10%미만의 MgO와 1~5% 정도의 P2O5, MnO 등이 함유되어 있다. 전로슬래그 중에는 공기 중에서 팽창하여 붕괴되는 CaO(free lime)가 존재하여 토목건축용이나 골재로서 사용이 곤란하였으나 CaO를 증기 시효처리(aging)하여 Ca(OH)2로 안정화시키는 기술이 개발되어 현재는 노반재나 골재로 이용되고 있다.

○ 전로슬래그에는 식물의 생장에 유효한 규산, 석회, 인산 등의 성분과 Fe, Mn, Mg 등의 미네랄 성분도 풍부하여 이용률은 낮으나 비료로서 유통되기도 한다. 쓰나미 피해 농지의 복구에 전로슬래그를 활용하고 있는 점도 이와 같은 비료성분의 기능 때문이다. 원문에서는 토양의 산성화 방지와 재배식물의 생장 촉진에 유효성을 보고하고 있다. 그러나 이는 단기적인 관찰결과로서 슬래그의 고염기도와 높은 FeO함량(20% 정도)이 미칠 영향에 대한 장기적인 관찰이 요구된다.

○ 2012년도 국내의 전로제강 생산량은 4,100만 톤이므로 전로슬래그의 발생량은 약 400만 톤으로 추정된다. 이의 활용실적(2009년도)은 성토용 43.2%, 도로용 골재 27.2%, 철강공정용 21.7%이며 비료용은 1.1%에 불과하다. 국내의 농토는 산성비와 폐기물의 매립으로 토질의 악화가 우려되고 있는 만큼 전로슬래그를 농지개량에 활용하는 연구가 필요하다. 또 철강슬래그의 적극적인 활용을 위해서는 폐기물이라는 인식에서 벗어나 자원으로서의 활용을 위해 녹색인증제도와 같은 정책도 필요하다.

저자: Itsuo Goto
자료유형: 학술정보