핀란드, 강철보다 강한 목재를 발명하여 콘크리트 건축을 대체할 수 있다

핀란드 과학자들이 강철보다 강한 목재를 발명하여 콘크리트 건축을 대체하고 지구를 완전히 구할 수 있게 되었습니다 🌲

목재로 고층 빌딩을 짓는다는 것은 미친 소리처럼 들리겠지만, 핀란드 연구진이 구조용 강철보다 강하면서 무게는 6배나 가벼운 목재를 개발했다는 ​​사실을 알게 되면 생각이 달라질 것입니다. VTT 기술 연구 센터는 화학 처리를 통해 일반 목재를 강철과 콘크리트를 대체할 수 있는 건축 자재로 변환하는 "슈퍼 목재"를 개발했습니다. 이는 말 그대로 나무에서 자라는 재료로 세계 최대 탄소 배출원 두 가지를 없앨 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

이 공정은 목재 섬유를 결합하는 접착제 역할을 하는 리그닌을 제거한 다음, 남은 셀룰로오스를 고온 고압으로 압축하여 섬유를 조밀하고 매우 강한 구조로 배열합니다. 이렇게 만들어진 소재는 천연 목재보다 11~12배 강하고 인장 강도는 고급 강철에 필적하는 반면 무게는 85% 더 가볍습니다. 셀룰로오스 나노섬유가 매우 단단하게 결합되어 화학 처리 없이도 방수 및 방염 기능을 갖춥니다. 마치 목재의 자연적인 강도를 응축하여 고체 플라스틱으로 만든 것과 같습니다.

이것은 목재의 자연적인 강도를 극대화한 것이라고 생각하면 됩니다.

콘크리트와 철강 생산은 전 세계 CO₂ 배출량의 16%를 차지하며, 콘크리트만 해도 항공 산업 전체보다 더 많은 탄소를 배출합니다. 이 초강력 목재는 탄소를 배출하는 대신 저장하여 모든 건물을 탄소 흡수원으로 만듭니다. 20층 목조 건물은 약 3,000톤의 CO₂를 흡수하는 반면, 동일한 콘크리트 건물을 생산하는 과정에서는 1,200톤의 CO₂가 배출됩니다. 또한 이 소재는 생분해성이며 재생 가능합니다. 숲은 다시 자라지만 철광석 매장량은 그렇지 않습니다. 비용 분석 결과, 철골 구조에 비해 건설 비용을 15~30% 절감할 수 있는 것으로 나타났습니다.

핀란드는 헬싱키에 세계 최초의 40층 초강력 목재 마천루를 건설하고 있으며, 이 건물은 지진에 견디고 300년 이상 지속될 수 있도록 설계되었습니다. 건물 전체 무게는 동일한 철골 구조물의 콘크리트 기초보다 가볍습니다. 인류의 미래 건축 자재는 과거와 비슷하지만, 훨씬 더 발전된 형태가 될 수 있을까요?

출처: 핀란드 VTT 기술 연구 센터, Nature Materials 2024

출처: https://www.facebook.com/ItisaScience/posts/pfbid09hgftqcWEeq8Gi7Jdj1PTp9qaqVLZGmwzjCXMg1ZZPc762LjE8NaGirWfnys8Qubl