전 세계적으로 온실가스 배출량이 급증하고 있으며, 현재 폭발적인 인구증가와 산업화의 여파로 화석연료 사용의 증가에 의한 대기 중 온실가스 농도가 크게 증가하고 있다. 화석연료의 사용과 관련하여 매년 약 400억ton의 이산화탄소가 배출되고 있으며, 자연적인 요인에 의해서 해양에 흡수되는 이산화탄소의 양은 약 75억ton, 육상식물에 의해 흡수되는 이산화탄소의 양은 약 35억ton을 흡수하여 이산화탄소가 저감되고 있다. 하지만 이러한 자연적인 요인에 의한 흡수량을 제외하고, 상당량의 이산화탄소()가 대기 중에 축적되고 있다고 알려졌다.
2013년 5월에는 대기 중 이산화탄소() 농도가 수십만 년 만에 처음으로 400을 돌파하였으며, 과학적 분석에 따르면 기후는 변화하고 있다고 국제에너지기구(International Energy Agency, iea)에서 발표한바 있다(IEA, 2013).
우리나라는 2009년 세계 8위의 온실가스 배출국으로 OECD가입 국가 중 가장 빠른 온실가스 배출 증가율을 보이고 있으며, 제 15차 유엔기후변화협약(United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)당사국총회(COP15)에 참석하여 2020년까지 온실가스배출전망(Business As Usual, BAU)대비 30% 감축이라는 중기 국가 온실가스 감축목표를 설정하였다(환경부, 2011).
2014년 국가 온실가스 감축 로드맵에 따르면 건설 산업의 주요 자재인 시멘트 산업의 온실가스 감축목표치는 ''2020년 BAU 40.75백만 톤 대비 약 3백 50만 톤에 이른다. 시멘트 산업의 온실가스 배출량은 전 세계 배출량 중 약 7~8%를 차지하며, 우리나라 산업부분 총 배출량인 206.5백만 톤의 19.9%인 39백만 톤으로 철강 산업에 이어 두 번째로 온실가스 배출량이 높은 산업으로 감축에 관한 많은 노력이 요구되고 있다(산업부, 2014).
시멘트 산업에서 배출되는 온실 가스는 대부분이 이산화탄소로, 전체 배출량 중 에너지 사용에 따른 배출이 40%, 석회석 원료의 탈 탄산 과정에서 60%의 이산화탄소가 배출되며, 최근 시멘트 산업분야에서는 배출량을 감축하기 위한 노력으로써 시멘트의 대체재로 혼화재료의 종류인 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 고성능 감수제 등을 활용하여 시멘트 클링커의 사용을 최소화하는 방법, 기존 에너지원을 대체할 수 있는 새로운 에너지 사용을 통해 온실가스를 저감하는 방법 및 이산화탄소 포집 및 저장 (CCS; Carbon Capture and Storage)기술을 도입하여 대량 배출원으로부터 배출되는 이산화탄소를 대기 중으로부터 격리시키는 기술이 연구되고 있다.(국토해양부, 2011)
시멘트 모르타르 및 콘크리트의 기공 내로 이산화탄소가 침투하여 시멘트와 물의 수화생성물인 수산화칼슘의 탄산화(Carbonation)반응을 이용하여 시멘트 모르타르 및 콘크리트 표면에서부터 내부로까지 이산화탄소가 고정되지만, 이산화탄소의 포집 및 저장능력이 높지 않으므로 이를 해결하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 박효정 et al.(2012)은 시멘트 모르타르의 탄산화 반응을 이용하여 아민기를 가지는 친 이산화탄소 흡착제들을 모르타르에 적용함으로써 모르타르 내에 이산화탄소의 포집능력을 증대시키는 연구를 진행한 바 있다.
따라서, 본 연구에서는 기존 시멘트의 수화물로 발생하는 수산화칼슘의 탄산화(Carbonation)반응으로 콘크리트 내에 이산화탄소를 저장하고자 하는 경우 이산화탄소의 포집 및 저장능력이 높지 않으므로 이산화탄소 저장기술들의 단점을 극복하기 위해 친 알칼리 금속 건식흡수제를 시멘트 모르타르에 융합하여 이산화탄소 흡수능력 및 기초 물리적 특성을 검토함으로써 이산화탄소 흡수 능력을 평가하고 지구환경 부하를 저감할 수 있는 친환경 콘크리트 개발을 위한 기술의 지표가 될 것으로 사료된다.

This study was to evaluate the carbon dioxide absorption capacity in cement mortar mixed with an alkali metal dry absorbent and review physical and chemical characteristics. The results were as follows:

1) Compared to normal cement mortar in the atmospheric conditions, The speed of absorption capturing low concentration and high concentration of carbon dioxide was found very fast when mixed an alkali metal dry absorber. however, penetration into the interior was confirmed that the absorption speed was reduced in the process after the absorption of carbon dioxide from the surface.

2) For a specimen mixed with potassium carbonate, It was found to increase the strength in accordance with the age like a general cement mortar. however, It was confirmed that expression of the early strength was low. In addition, As water-cement ration(W/C) was increased, The strength of the cement mortar mixed with potassium carbonate was decreased markedly. If the water cement ratio of 30% had a similar strength comparable with regular cement mortar.

3) By checking the crystal form of the calcium hydroxide and the crystal form of calcium carbonate by carbonation reunion in progress, It determined whether the uptake of carbon dioxide through microstructure analysis of SEM. In addition, although It was determined the crystal form of calcium hydroxide and potassium carbonate in cement mortar mixed with the absorbent, It was difficult to judge whether the absorption of carbon dioxide

In the future, It needs to evaluate the carbon dioxide absorption capacity in cement mortar mixed with the alkali metal dry absorbent over long period of time on the basis of the results of this study.