생체제조 벽돌(BioMason Brick): 굽지 말고 키우세요

산호가 빚어낸 친환경 건축 혁명: 생체제조 벽돌

오늘날 건축 산업은 막대한 탄소 배출을 유발하는 주요 산업 중 하나입니다. 특히, 시멘트 제조 과정에서 발생하는 온실가스는 전 세계 탄소 배출량의 약 8%를 차지할 정도로 환경에 미치는 영향이 큽니다. 이런 문제를 해결하기 위해 다양한 친환경 건축자재가 개발되고 있지만, 그중에서도 혁신적인 방법으로 주목받는 것이 바로 "진저 크리그 도지어(Ginger Krieg Dosier)"가 개발한 "생체제조 벽돌(BioMason Brick)"입니다.

 

자연에서 영감을 받은 친환경 벽돌

진저 크리그 도지어는 전통적인 벽돌 제조 방식을 혁신적으로 바꿨습니다. 일반적인 벽돌은 점토를 고온에서 굽는 과정(소성, Sintering)에서 많은 에너지를 소비하고, 이산화탄소를 다량 배출합니다. 하지만 도지어가 창립한 BioMason은 이와 다른 접근 방식을 택했습니다.

 

그녀는 자연에서 산호초가 형성되는 과정에서 영감을 받아, 미생물을 활용해 벽돌을 '성장'시키는 방법을 개발했습니다. 이 과정은 "바이오 미네랄화(Biomineralization)"를 이용한 것으로, 바닷속 산호초가 칼슘 탄산염을 형성하는 방식과 유사합니다.

 

 

벽돌을 '굽지 않고' 키우다

BioMason의 생체제조 벽돌은 다음과 같은 방식으로 만들어집니다.

1. 미생물 배양
   • 특정 박테리아를 벽돌 제조의 핵심 요소로 사용합니다.
2. 미세한 골재에 미생물 주입
   • 모래와 같은 골재에 미생물을 혼합하여 배양합니다.
3. 미네랄화 과정 진행
   • 미생물은 주변 환경의 미네랄을 결합하여 "칼슘 탄산염(CaCO₃)"을 형성합니다.
   • 이 과정에서 벽돌이 점점 단단해지며, 시멘트 없이도 강도를 확보할 수 있습니다.
4. 자연 건조
   • 고온의 소성이 필요 없기 때문에 에너지를 거의 소비하지 않으며, 탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있습니다.

 

기존 벽돌과의 비교: 얼마나 친환경적일까?

항목	전통적 벽돌	BioMason 벽돌
제조  방식	점토를 가마에서 고온으로 소성(소성)	미생물을 활용한 미네랄화
에너지  소비	고온 소성 과정에서 높은 에너지 소모	거의 없음
탄소  배출	CO₂ 다량 배출	99% 감축 가능
강도	높은 강도	동일한 수준 유지
사용  가능성	기존 건축물에 적용 가능	친환경 건축 분야에 적합

 

잠재적 위험성과 방수 처리 문제

1. 구조적 강도와 내구성

• BioMason 벽돌은 "칼슘 탄산염(CaCO₃)"을 이용해 자연적으로 강화되지만, 전통적인 구운 벽돌과 비교했을 때 압축 강도가 충분한지 장기적으로 검증할 필요가 있습니다.
• 일반 벽돌과 동일한 수준의 강도를 유지한다고 보고되었지만, 고층 건축물이나 대형 구조물에 적용할 경우 장기적인 내구성 검사가 필수입니다.

2. 환경적 요인에 대한 내성

• BioMason 벽돌은 물과 미생물을 활용해 만들어지기 때문에 습기와 온도 변화에 어떻게 반응하는지가 중요한 문제입니다.
• 기존 벽돌처럼 고온에서 소성되지 않기 때문에 수분을 흡수하거나 오랜 시간이 지나면서 물리적 변형이 일어날 가능성이 있습니다.
• 따라서 아이러니하게 방수 처리가 필수적으로 요구될 수 있습니다.

3. 미생물의 잔존 여부와 건강 영향

• 벽돌 제조 과정에서 사용된 미생물이 벽돌 속에 남아 있지는 않는지, 남아 있다면 인체에 무해한 지에 대한 연구가 필요합니다.
• 현재까지 보고된 바로는 벽돌이 형성된 후에는 미생물이 활동하지 않는 것으로 보이지만, 장기적인 생물학적 안정성에 대한 추가 연구가 필요합니다.

4. 방수 처리 필요 여부

• BioMason 벽돌은 산호초의 원리를 따르지만, 자연적으로 완전한 방수 기능을 가진 것은 아닙니다.
• 칼슘 탄산염 자체는 물에 강하지만, 벽돌의 다공성 구조가 물을 흡수할 가능성이 있어 외부 건축물에서는 방수 처리가 필요할 수 있습니다.
• 따라서 적용 환경에 따라 추가적인 방수 처리가 필요할 수 있습니다.

 

진저 크리그 도지어의 인터뷰에서 밝힌 혁신 과정

진저 크리그 도지어는 2023년 인터뷰에서 BioMason의 기술을 다음과 같이 설명했습니다.

• 라이선스 업체들은 물만 추가하면 자체적으로 벽돌을 성장시킬 수 있는 간단한 공정을 사용할 수 있다.
• 완전히 상온에서 진행되는 공정으로, 기존 벽돌 제조업체들이 사용하는 2000°C 이상의 고온 소성을 대체한다.
• 전통적인 방식보다 더 적은 자본 비용으로 생산이 가능하며, 수경재배와 유사한 생물학적 과정이 활용된다.
• NSF(미국 국립과학재단, National Science Foundation)의 SBIR(소기업 혁신 연구, Small Business Innovation Research) 지원을 통해 첫 번째 파일럿 프로젝트를 시작하고 상업화를 추진할 수 있었다.

이러한 도지어의 설명은 BioMason이 단순한 실험적 기술이 아니라, 실제 산업 현장에서 적용 가능한 혁신적인 공정임을 뒷받침합니다.

 

실제 적용 사례

BioMason의 기술은 이미 산업 현장에서 사용되고 있습니다.

• H&M 그룹과의 협력: 2021년, 스웨덴의 글로벌 패션 브랜드 H&M은 독일 베를린의 '미떼 가튼(Mitte Garten)' 매장 바닥재에 BioMason의 생체제조 벽돌을 적용하기 시작했습니다. 이 프로젝트는 전통적인 시멘트 타일을 대체하여 탄소 배출을 줄이고 지속 가능한 매장 환경을 조성하는 데 기여했습니다.
• 덴마크의 대표적인 프리캐스트 콘크리트 제조업체인 IBF(International Beton Factory) 공장과 Biobeton: 2023년, 덴마크의 콘크리트 제조업체 IBF는 BioMason과 협력하여 Biobeton 공장을 설립하였으며, 기존의 산업 장비를 활용해 친환경 바이오시멘트 제품을 대량 생산하고 있습니다. 이 공장은 기존의 포틀랜드 시멘트를 사용하지 않고, 생물학적 미네랄화를 이용해 콘크리트 제품을 생산하는 혁신적인 사례로 평가받고 있습니다.

 

건축 산업을 바꿀 지속 가능한 혁신

진저 크리그 도지어의 연구는 자연에서 영감을 받아 탄소 배출 없이 건축 자재를 만드는 가능성을 열었습니다. 그녀는 "벽돌을 만드는 것이 아니라, '키운다'"는 개념을 도입하며, 건축 산업이 보다 친환경적으로 변화하는 데 중요한 전환점을 마련했습니다.

산호처럼 자라나는 Bio벽돌이 쌓아 올리는 지속 가능한 미래. 우리는 환경과 조화를 이루는 건축을 향해 한 걸음 더 나아갑니다.

 

 

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