이번 시간에는 시멘트에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
대개 석회를 주원료로 해 여러 성분을 배합해 일상 속 건축 및 토목재료로 사용되는 접합제이며 물,골재,혼화재를 배합해 굳힌 것을 콘크리트라 합니다.
없어서는 안되는 시멘트의 정의, 종류, 역사 및 유해성, 회사 등에 대해 알아봅니다.
시멘트
건물을 짓는데 들어가는 혼합재로서 현대 건축에 필수 불가결한 특성상 ‘건설업계의 쌀’ 이라는 별명으로도 불립니다. 최근에는 단순히 집을 짓는 재료 뿐만 아니라 벽화, 두상 등 많은 예술 작품을 만드는 재료로서 널리 사용되고 있습니다.
정의
원래 의미는 접착제인데, 골재(모래, 자갈 등)를 서로 결합시켜 콘크리트를 만드는 접합재이므로 ‘콘크리트 시멘트’란 이름이 붙은 것입니다. 한국어로 ‘양회’는 순화어입니다. 혼동을 피하기 위해 접착제에는 glue, adhesive 등의 단어를 씁니다.
역사
인간 사회에 등장한 것은 약 5000여년 전이며 지구상에서 현존하는 최초이자 최고의 것으로는 고대 이집트의 피라미드 유적이 제일 유명합니다. 이 때 사용한 것은 주로 석회와 석고였습니다.
각국의 제조연대는 영국 1825년, 프랑스 1846년, 독일 1855년, 미국 1871년, 일본 1873년입니다.
우리나라 한국은 개화기 시절 서양인들이 들여와서 건축 재료로 쓰던 것이 처음입니다.
한반도의 첫 공장은, 1919년 12월 일본 최대의 시멘트 회사였던 오노다 회사에서 평안남도 동부군 승호리의 경의선 철도변에 세운 것으로 연간 6만 톤의 생산능력을 갖고 있습니다. 이 공장은 제1차 세계대전이 끝나면 일본이 만주 및 중국 시장에 진출할 수 있도록 발판을 미리 마련하기 위해 세워졌습니다.
전형적인 원료 지향성 공업에 속하며 원료인 석회석을 채굴하는 광산 인근에 곧 바로 생산 공장을 짓는 편입니다. 지하 자원이 많지 않은 한국에 그나마 많이 매장되어 있는 자원이 석회석이라, 60년대부터 당시 국가 산업으로 육성되어 쌍용양회, 한일, 현대, 성신양회, 고려, 한라 등이 설립되었고 세계 7대 생산국이자 5대 소비국입니다.
관동지방과 영동지방, 충청북도 제천시 등지에 공장이 많이 있으며 구 팔당역, 도담역, 입석리역, 쌍룡역, 삼화역, 삼척역, 옥계역에 있는 화차들의 모습이 많이 보입니다. 그래서 이들 역들은 여객 수요는 거의 없는 반면 화물은 전국 철도역 중에서도 손꼽히는 물량을 소화합니다.
대한민국에서 유명한 지역은 제천시, 단양군, 영월군, 영주시, 동해시, 삼척시, 문경시가 있습니다.
미국, 일본, 유럽 등 거의 모든 국가에서 천연자원 보호 및 환경부하저감 등을 위해 생산에 순환자원을 사용하고 있고 지속적으로 증가 추세입니다.
23년 기분 생산 : 한국은 세계 11대 생산국, 23년 기준 소비 : 한국은 세계 10대 소비국, 23년 기준 수출 : 한국의 수출은 2084천톤으로 세계 25위 입니다.
IMF 구제금융, 정부의 건설경기 부양 의지 등으로 건설 경기가 회복되고 업계의 자구노력의 성공으로 경영실적이 호전되면서 재 도약의 기회를 마련하게 되었습니다. 이후 다국적기업인 라파즈사가 한라를 인수하여 라파즈 한라로 출범하였고 쌍용양회도 일본 태평양사와의 공동출자계약을 통해 공동경영을 함에 따라 우리 시멘트 산업도 외국 메이저사들의 진출시도로 새로운 환경변화에 직면하게 되었습니다.
최근에는 수입 증가, 슬래그 등 혼화재의 사용비중 확대, 스틸하우스 등 대체재의 시멘트 수요잠식 등 안팎으로 어려움을 겪고 있으며 점차 환경에 대한 일반의 관심이 증가하면서 친환경 산업으로의 역할 강화가 요구되는 등 향후 이 산업의 활로를 새롭게 모색해야 하는 중요한 시기로 접어들고 있습니다.
종류
수경성 혹은 비수경성으로 구분하며, 수경성 시멘트를 포틀랜드, 혼합, 특수시멘트로 분류합니다.
가장 중요한 용도는 모르타르와 콘크리트를 만드는 것이며, 이들은 보통 주변 환경에 잘 버티는 튼튼한 건물을 짓기 위한 골재들을 결합시키는 용도로 쓰입니다.
한국에서 일반적으로 사용되는 것은 ‘포틀랜드 시멘트’인데 넓은 의미로서의 시멘트는 “물을 섞어 반죽하였을 때 경화하는 무기접착재료”를 의미합니다.
대한민국 공업규격 중 규정에 따르면 주성분인 석회, 실리카, 알루미나 및 산화철을 함유하는 원료를 적당한 비율로 적절히 혼합하여 그 일부가 융융하여 소결된 클링커에 적당량의 석고를 가하여 분말로 한 것입니다. 다만 KS L 5210에서 규정한 슬래그나 KSL 5401에서 규정한 포졸란, 또는 KS L5405(플라이 애시)에서 규정한 플라이애시 및 기타 첨가제 등을 5% 이내에서 혼합 분쇄 또는 단독분쇄 후 혼할할 수 있습니다.
화학성분을 고려했을 때 석회, 실리카, 알루미나 및 기타 성분으로 이루어지며 주요 원료로는 석회석, 점토, 기타 혼합재(응결지연제인 석고나 경화촉진제인 염화칼슘 등)입니다.
특성 및 용도에 따라 5종류로 구분되며 일반적으로 사용되어지고 있는 것이 바로 1종 보통 포틀랜드 시멘트입니다. 보통 포틀랜드, 중용열 포틀랜드, 조강 포틀랜드, 저열 포틀랜드, 내황산염 포틀랜드 시멘트 입니다.
고체화되는 원리
물로 반죽하며 돌처럼 굳어지는데 이것은 성분이 물과 반응하여서 새로운 조직으로 되기 때문입니다. 포틀랜드 시멘트는 주 성분으로서 규산삼칼슘과 규산이칼슘이 들어 있는데, 물이 가해지면 불안정한 규산칼슘이 분해되어 결정성의 안정된 2개의 물질로 된다. 이러한 조직의 결합과 결정화에 의해 강도가 생긴다고 합니다. 또 위 반응에 의해 생긴 수산화칼슘이 다시 공기중의 이산화탄소를 흡수하여 경화성의 탄산칼슘으로 되는 것도 경도를 증가 시키는 한 원인이 됩니다.
회사
쌍용 C&E, 한일, 삼표, 성신양회, 아세아
유해성 논란
99년 소성로가 폐기물 처리시설로 인정된 이후 폐타이어등 폐기물을 시멘트의 부원료와 보조연료로 재활용 시작하였고 05년 국립환경과학원은 ‘소성로에서의 대기오염물질 배출 실태 및 유해중금속 농도 등 조사’실시합니다.
조사 결과 배출 허용 기준은 대부분 만족하고 있으나 4개 항목에서 소각로의 배출 허용 기준을 초과한다고 나왔으며, 납, 6가 크롬 등의 7개의 항목에 대한 시험 결과 1개사 제품만 6가크롬 농도가 지정 폐기물 기준을 초과한다고 밝혀졌습니다.
이어 방송과 국정 감사를 통해 유해성 논란이 확대되며 안전 관리 기준을 마련합니다. 일본 공장도 방문하며 정밀 분석 및 제도 개선 방안 마련하며 배출 허용 기준을 소각로와 동일한 수준으로 법제화 합니다.
19년 일본 발전사 로부터 석탄재(폐기물)를 수입해 일본의 대한국 반도체 소재 수출금지 조치로 일본에 대한 국내 여론이 악화된 상황에서 일본의 폐기물을 수수료를 받고 수입하고 있는 사실이 언론을 타면서 논란이 되었습니다. 해결 방안으로 환경부, 산업부, 발전사와 민관협의체를 운영하여, 단계적으로 수입을 줄이기로 하며 현재 정부의 중금속, 방사능 모니터링 및 정보 공개, 각사 홈페이지에 중금속 폐기물 사용량, 중금속 분석 결과 등 실시간 공개하고 있습니다.
알아두면 유익한 점
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- 한국에서 아토피나 새집 증후군의 대표적인 원인으로 손꼽히는 등 많은 오해를 받았지만 시멘트는 무기물로 새집 증후군이나 아토피의 주 원인인 휘발성 유기 화합물과는 다른 물질이라고 합니다.
- 자동차나 옷에 시멘트 물이 떨어졌을 경우 석회질이라 물에 녹아 흘러내리는 경우가 많은데 이 때는 티슈나 거즈에 식초를 듬뿍 묻혀 5~10분 가량 해당 부위에 올려 놓으면 말끔히 사라집니다
- 강알칼리성을 띠기 때문에 반드시 취급 시 장갑과 보안경을 끼는 등 보호조치를 취해야 합니다. 또한 오래된 것은 수축 팽창을 하는 과정에서 미세한 금이 가는데, 이 경우 내부에 있던 유해물질, 강알칼리 가루가 미세 먼지 화 해서 나오므로 호흡기 및 피부 질환에 유의해야 합니다.
- 포대는 근본적으로 돌가루인 물건이므로 포대 당 40kg 정도 합니다.
- 철물점이나 건자재점에서 구입할 시 시멘트인지 몰탈 인지 잘 확인해야 합니다. 몰탈은 시멘트에 모래가 섞여 포장되어 있기 때문에 물만 부어 잘 섞으면 바로 사용할 수 있고, 일단 몰탈의 가격이 약간 더 쌉니다.
- 공구리 작업이나 단순 바닥 방통 작업 시 맨손으로 만지지 않는 것이 좋습니다. 피부에 침착 되어서 잘 지워지지도 않을 뿐더러 굳을 때 피부 탈수를 일으켜 상처가 생깁니다. 무엇보다 강염기성을 띄우니, 피부에 오래 닿으면 좋지 않습니다.
- 시멘트 화물이 의외로 코레일에서 KTX 다음 가는 수입원입니다.
- 이 재질의 천장 내부에 새는 파이프가 있으면 석회 성분으로 인해 종유석을 발견할 수도 있다. 물에 융해도니 시멘트의 탄산 칼슘 성분이 굳어서 발생하는 것 원리와 똑같습니다.
- 보관을 잘못하는 경우 공기 또는 수분과 반응하여 풍화됩니다. 풍화의 결과 강도 발현이 저하되고 응결 지연, 비중 감소, 강열감량이 증가하는 단점이 생깁니다.
한국 시멘트 협회-> 위 링크를 클릭하시면 더 많은 정보를 확인하실 수 있습니다.
이 글을 나무위키, 위키백과 홈페이지를 참조하였습니다. 이 글이 많은 도움이 되길 바랍니다.
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