21세기의 주요한 이슈 중 환경문제 해결이 전 세계의 공통적인 관심사라는 것은 누구나 인식하고 있다. 1992년 6월 브라질 리우선언에서 우리의 삶의 터전인 지구환경과 개발에 대한 국제회의를 개최하여 지구 온난화 방지 및 지구환경과 개발에 관한 문제를 폭넓게 협의한 것을 계기로 1997년 12월에는 일본 교토의정서에서는 지구온난화 방지에 대한 국제회의를 열고 2008～2012년 사이에 온실가스총배출량을 1990년 수준보다 5.2% 감축하는 것을 의무화하고 있다.
우리나라도 OECD 회원국으로서 국제사회의 환경오염에 대한 공동대처노력에 맞추어 개발과 지구온난화에 대한 각 분야의 노력이 절실히 필요하다.
시멘트의 주원료인 석회석은 화학식으로 CaCO3(CaO․CO2)로 화학성분에서 알 수 있듯이 1톤의 석회석이 분해되어 시멘트 클링커가 되기 위해서는 440㎏의 탄산가스가 배출된다. 또한 1,450℃의 고온 소성에 화석연료가 다량 사용되고 클링커의 분쇄 등 중후 장대 한 설비 가동에 화석연료로 만든 전기에너지가 다량 소모된다. 그리고 원료 운반이나 제품 수송중에도 중유 등 비교적 많은 양의 석유연료가 소모되고 있다. 즉 시멘트는 석회석을 주원료로 하여 시멘트 1톤당 약 1.3톤의 석회석 자원 소비와 1톤의 지구 온난화 가스의 하나인 탄산가스를 배출하는 지구 온난화 가스 배출 산업인 것이다. 1990년 후반에 들어서면서 시멘트에 사용되는 화석연료의 일부를 생활폐기물 및 산업부산물로 대처하여 사용하게 되었다. 이로 인하여 시멘트에서 인체에 유해한 6가 크롬, 중금속 등이 검출되어 문제가 되고 있으며, 새집증후군 및 피부질환 등의 원인이 되고 있다.
시멘트가 주원료인 콘크리트는 사회기반시설인 도로,철도,항만,상하수도 등의 토목구조물과 건축구조물에 사용되어 경제와 문화발전에 크게 공헌한 건 사실이다. 그러나 이들 콘크리트는 기능을 추구하는데 그쳐 생산부터 폐기단계에 이르기까지 산림과 자연을 파괴하고 동식물의 서식을 방해하여 환경문제에 있어서 부정적으로 인식이 되어가고 있는 것이다. 또한 산업화와 자동차의 증가는 대기오염과 수질오염 및 소음공해를 증가시키고 있어 현대사회의 중요 해결과제로 대두되고 있다. 이를 해결하기 위하여 최근 콘크리트를 다공질화 하여 공극 특성에 따라 흡음, 투수, 식생, 수질정화 등에 이용하고 있으며 지구온난화의 주요 원인 CO2가스 배출 억제책으로 시멘트 제조 시 환경부하를 저감 시키기 위해 소각재와 하수오니 사용, 플라이애쉬, 슬래그 치환 및 폐콘크리트의 재활용 등이 활발히 연구개발되고 있다.
황토콘크리트는 시멘트 대신에 황토 결합재를 주원료를 사용하는 건축구조재료이다. 황토라는 재료는 고대부터 건축재료로 흔하게 사용되었던 재료이지만 현대에 들어 철, 콘크리트, 유리 등의 현대적인 강한 건축재료에 밀려 외면되었던 재료였다. 하지만 황토가 가지고 있는 친환경적이면서 인체에 이로운 다양한 효능들이 나타남으로써 다시금 각광을 받고 있는 재료이다. 이에 황토를 현대적 건축구조재료로의 이용을 위해 다양한 연구들이 진행되고 있으며 황토를 이용한 황토벽돌, 황토 바닥 블록, 황토 바닥 포장재, 황토 미장재 등 다양한 건축용 제품들이 출시가 되고 있다. 황토 결합재는 시멘트를 100% 대처할 수 있는 결합재로써 소성하지 않는 황토 미분말과 산업부산물 등으로 이루어져 있으며 선행연구들을 통해 건축 구조재로써 기초적인 역학적 특성은 검토되었지만 아직까지는 현장 적용은 크게 이루어지지 않고 있는 실정이다. 또한 황토 콘크리트로 현장 적용된 사례를 보면 기존 시멘트 콘크리트에 색깔만 다를 뿐 같은 질감을 가져다주고 있어 황토의 특성을 살릴 수 있는 다양한 노출 질감이 필요할 것으로 보인다.
이에 본 연구는 친환경 건축재료인 황토 결합재를 이용해서 황토 콘크리트의 배합조건에 따른 강도 성상을 살펴보고 시멘트 콘크리트와 황토 콘크리트의 내구성을 비교하며 노출황토 콘크리트의 다양한 노출 질감 개발을 통하여 황토콘크리트의 특징을 살리고 건설재료로의 활용 방안을 제시하는 데 있다.