폐마스크를 보강재로 활용한
섬유보강콘크리트의 기초 물성

일회용 마스크의 주요 소재인 폴리프로필렌 부직포는 기존 섬유보강콘크리트에 사용되는 화학섬유와 유사한 재료다. 연구팀은 폐마스크 부직포가 콘크리트의 인장강도와 휨강도에 미치는 영향을 실험했다.

폐기물로 처리되는 마스크를 건설재료의 일부로 전환할 수 있는가?

본 연구는 상용화를 입증하기보다, 마스크 섬유의 보강량이 포장콘크리트의 작업성과 기초 강도에 어떤 변화를 만드는지 확인하는 기초 실험으로 진행됐다.

실험자의 안전을 고려해 실제 폐마스크 대신 사용하지 않은 KF80 마스크의 부직포만을 사용했다. 부직포는 폭 5 mm, 길이 50 mm로 잘라 기존 포장콘크리트 배합에 투입했다.

작업성

섬유 보강량이 증가할수록 슬럼프가 빠르게 감소했다. 특히 0.8 kg/m³ 이상의 배합에서는 배합 후 10분부터 슬럼프가 나타나지 않았다. 강도 개선과 별개로 실제 적용을 위해 해결해야 할 핵심 조건이다.

압축강도의 차이는 크지 않았으나, 1.2 kg/m³ 배합에서 29.7 MPa로 가장 높았다. 같은 배합의 쪼갬인장강도는 3.23 MPa, 휨강도는 5.24 MPa를 기록했다.

마스크 부직포 섬유는 포장콘크리트의 작업성을 낮추는 대신 인장 및 휨 성능을 개선했다. 모든 섬유 보강 배합은 설계기준 휨강도인 4.5 MPa 이상을 확보했으며, 최고 보강량에서는 두 강도 지표가 일반 포장콘크리트보다 10% 이상 증가했다.

이 실험은 폐마스크의 재활용 가능성을 단정하는 최종 결론이 아니라, 폐마스크 섬유가 콘크리트 물성에 미치는 영향을 수치로 확인한 기초 연구다.