이 놀라운 건축 자재는 튼튼하고 저렴하며 지속 가능합니다.

연구 주저자인 지아밍 마 박사가 골판지로 압축된 흙담배 재료를 들고 있는 모습. 출처: RMIT 대학교

호주 엔지니어들은 매립지로 가는 폐기물을 줄이는 동시에 콘크리트 탄소 발자국의 약 4분의 1을 차지하는 새로운 건축 자재를 개발했습니다.

이 혁신적인 소재는 골판지로 압축된 흙으로 만들어졌는데, 골판지, 물, 흙으로만 구성되어 재사용 및 재활용이 가능합니다.

호주에서만 매년 220만 톤 이상의 판지와 종이가 매립지로 보내집니다. 한편, 시멘트와 콘크리트 생산은 연간 전 세계 배출량의 약 8%를 차지합니다.

골판지는 이전에 임시 구조물이나 재난 대피소에 사용된 적이 있는데, 그 예로는 뉴질랜드 크라이스트처치에 있는 시게루 반의 상징적인 골판지 대성당이 있습니다.

이러한 디자인에서 영감을 얻은 RMIT 대학 팀은 처음으로 흙으로 만든 구조물의 내구성과 판지의 다용성을 결합했습니다.

왜 중요한가

RMIT의 주저자인 지아밍 마 박사는 골판지로 밀폐된 충전토의 개발은 보다 지속 가능한 건설 산업을 향한 중요한 진전을 의미한다고 말했습니다.

"현대의 다짐토 공법은 강도를 높이기 위해 흙을 시멘트로 압축합니다. 다짐토 벽의 자연적 두께를 고려하면 시멘트 사용량이 과도합니다."라고 그는 말했습니다.

하지만 RMIT 대학에서 개발한 골판지로 압축한 흙담은 시멘트가 필요 없고 콘크리트와 비교했을 때 탄소 발자국은 1/4에 불과하고 비용은 1/3도 안 됩니다.

마 씨는 "단순히 골판지와 흙, 물만 사용해도 저층 건물을 지탱할 만큼 튼튼한 벽을 만들 수 있다"고 말했습니다.

"이러한 혁신은 재활용이 쉬운 현지 재료를 사용하여 건물 설계 및 건설에 혁명을 일으킬 수 있습니다.

"또한 이는 탄소 중립 목표와 지속 가능한 지역 자재에 대한 관심에 힘입어 지구 기반 건설이 전 세계적으로 부활하고 있음을 보여줍니다."

실용적인 이점

골판지로 압축된 흙은 골판지 거푸집 내부의 흙과 물 혼합물을 수동이나 기계로 압축하여 건설 현장에서 만들 수 있습니다.

구조 최적화 분야의 주요 전문가이자 본 연구의 책임 저자인 명예교수인 이민 '마이크' 셰는 이러한 발전이 건설에 있어 보다 가볍고 친환경적인 접근 방식을 선도할 수 있다고 말했습니다.

셰 씨는 "건설업자는 수 톤의 벽돌, 강철, 콘크리트를 운반하는 대신 가벼운 판지만 가져오면 됩니다. 거의 모든 자재를 현장에서 구할 수 있기 때문입니다."라고 말했습니다.

"이를 통해 운송 비용이 크게 절감되고, 물류가 간소화되며, 사전 자재 수요도 줄어들 것입니다."

마는 골판지로 밀봉한 충전토 공법이 호주와 같은 외딴 지역의 건설에 효과적인 솔루션이 될 수 있다고 말했습니다. 호주에는 충전토 공법에 적합한 붉은 토양이 풍부하기 때문입니다.

그는 "충전된 흙 건물은 더운 기후에 이상적입니다. 높은 열용량으로 인해 자연스럽게 실내 온도와 습도를 조절하고, 기계적 냉각의 필요성을 줄이고 탄소 배출을 줄일 수 있기 때문입니다."라고 말했습니다.

새로운 소재의 기계적 강도는 골판지 튜브의 두께에 따라 달라집니다.

마는 팀이 이 강도 설계에 대한 공식을 개발했다고 말했습니다.

마는 "우리는 골판지의 두께가 충전된 흙의 강도에 어떤 영향을 미치는지 알아내는 방법을 개발했고, 이를 통해 골판지의 두께에 따라 강도를 측정할 수 있게 됐습니다."라고 말했습니다.

마가 주도한 별도 연구에서는 탄소 섬유를 다진 흙과 결합하여 고성능 콘크리트와 비슷한 강도를 갖는 것으로 입증했습니다.

마와 그의 팀은 이 새로운 소재를 더욱 발전시켜 널리 사용될 수 있도록 하기 위해 다양한 산업과 협력할 준비가 되어 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250922074949.htm