순환자원 재활용

시멘트 제품의 안전성

시멘트와 중금속

일반 토양과 천연광물에는 중금속이 존재하며, 이러한 광물을 원료로 만들어진 건축 재료에도 일정량의 중금속이 존재
⇒ 시멘트는 90%이상 천연광물을 사용하여 생산
순환자원 재활용으로 인한 시멘트 내 중금속 증가는 미미한 수준
시멘트중의 중금속은 콘크리트 상태에서 고용·안정화 되어 외부로 나오지 않아 유해성 없음

1. 일상생활속의 중금속

  • 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 토양과 바위 등에도 중금속이 존재하며, 시멘트는 이러한 천연광물을 주원료로 하여 생산하므로 중금속이 당연히 포함됨
    ⇒ 시멘트의 중금속 함유량은 일반 토양 수준
<토양과 시멘트 중금속 함량 비교>

(단위 : mg/kg)

항목 시멘트 참고자료
범위 평균치 어린이 놀이터
모래 기준치
어린이용품
기준치
화장품 일반
기준치
구리 (Cu) 2~250 87.6 없음 없음 없음
납 (Pb) 2~300 29.6 200 이하 300 이하 20 이하
비소 (As) 0.1~40 11.3 25 이하 없음 5 이하
카드뮴 (Cd) 0.01~2 0.8 4 이하 75 이하 없음

2. 시멘트 중금속과 순환자원 재활용

순환자원 사용 전·후 중금속 함량

<천연광물 및 순환자원의 중금속 함량을 기초로 투입 비율에 따라 산정>

>순환자원 사용 전·후 중금속 함량

⇒ 시멘트 원료 중 천연광물의 비율은 93%(순환자원 7%)이며, 순환자원이 시멘트 중금속 함량에 미치는 영향은 미미한 수준임

국립환경과학원 국·내외 시멘트 중금속 조사결과(’16년)

출처 : 국립환경과학원(’14년) (단위 : mg/kg)

구분 구리 비소 카드뮴
국내 시멘트 평균 95.6 106.1 13.5 8.4
일본 스미토모 시멘트 107.6 107.5 20.2 10.3
⇒ 국내와 일본시멘트 중금속 함량 조사결과 유사한 수준임

3. 시멘트 제품(콘크리트)의 안전성

시멘트의 물성과 환경적 영향

  • 시멘트에 함유되어 있는 미량의 중금속은 레미콘에서 콘크리트 제품화되어 굳어졌을 때, 고용·안정화되어 외부로 나오지 않아 유해성 없음
  • 시멘트 제품(콘크리트 상태) 중금속 용출 시험
    * 용출시험 : 고상의 시료를 증류수와 1:10으로 혼합한 후 잘 섞이도록 진탕기에서 10시간동안 진탕하여 녹아 나오는 양을 측정하는 시험

한국건설생활환경시험연구원 콘크리트 제품 분석결과(’11년)

구분 시료수 콘크리트 용출시험(mg/ℓ)
구리 비소 카드뮴 수은
염해(바닷물 노출) 9개 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
탄산화(대기중 장기노출) 9개 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
동결융해(혹한상태) 9개 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
⇒ 염해, 탄산화, 동결융해 조건에서 용출시험결과 불검출로 안전함

시멘트 소성로 관리개선 민·관협의회 분석결과(환경부 ’08년)

구분 콘크리트 용출시험(mg/ℓ)
구리 비소 카드뮴 수은 크롬
콘크리트 제품 (114개) 기준치* 0.1 0.001 0.001 0.0005 0.0001 -
- 0.01 0.01 0.005 0.001 0.05
- 0.75 - 0.05 - -
평균 측정치 불검출 0.000024 0.000068 불검출 0.000007 0.000132
기준치 대비 (가장 높은 기준 적용시) - 2.4% 6.8% - 7% 0.3%
* 기준치 : ①수도용 자재· 제품 위생안전기준(수도법 제24조)
② 먹는물의 수질기준(먹는물관리법 제2조)
③ 식품용 도자기제품 중금속 용출기준(식품위생법 9조 및 12조)
⇒ 염해, 탄산화, 동결 융해 조건에서 용출시험결과 불검출로 안전함