도로를 갉아먹는 제설제는 이제 그만!

도로를 갉아먹는 제설제는 이제 그만!

대학생신재생에너지기자단 27기 천혜원, 28기 박시우

지구와 인간, 모두를 지키는 친환경 제설의 필요성

겨울에 눈이 오고 땅이 얼기 시작하면, 빠르게 녹이기 위해 제설제를 사용한다. 지난 11월, 충청북도 영동군은 겨울철 강설기를 대비해 친환경 일라이트 제설제 50톤을 준비해 군민을 위한 안전한 도로 환경 확보에 나섰다. 일라이트 제설제는 영동군에서 생산되는 천연광물 자원이다. 

보통 제설제에서 가장 흔하게 쓰이는 성분은 염화칼슘(CaCl₂)이다. 염화칼슘 제설제는 제빙 효과가 빠르지만, 차량 및 도로 부식, 토양 및 수질 오염 등 환경적 부작용이 있다. 염화칼슘이 눈을 녹일 때 생기는 수분이 아스팔트 도로의 틈 사이로 흡수되고, 도로가 팽창하다가 표면이 깨지는 포트홀(pothole) 현상이 발생한다. 또한, 염화칼슘이 토양이나 하천 등으로 유입되면 염도가 높아져 수질과 동식물에 악영향을 미친다. 일라이트 제설제는 염화칼슘보다 환경 오염과 부식이 적어 이를 대체할 수 있다. 

일라이트 제설제란?

‘신비의 광물’로 불리는 일라이트란 천연 점토광물로, 퇴적암이나 열수 변질암에서 흔한 광물이다. 일라이트는 음이온과 인체에 유익한 원적외선을 다량 방사하며 중금속·유독가스, 세균을 흡착하고 제거하는 기능이 뛰어나다. 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등 유해 성분에 대한 향균 작용을 하며, 세포 활성화 및 면역력 증강에도 도움을 준다. 특히 국내 충북 영동군에는 세계 최대 규모인 5억톤 정도의 일라이트가 매장돼 있다. 

기존의 염화칼슘이 토양에 흡수되어 생태계를 파괴함이 문제였다면, 일라이트 제설제는 천연 광물이기 때문에 오염의 우려가 없다. 토양 속의 유해 중금속과 암모니아 가스를 흡착하고, 산성도와 염류를 조절하여 식물의 성장을 촉진한다. 또한, 염이 다량 포함되지 않아 차량 부식 위험이 크게 줄고, 표면의 미끄러움을 상쇄시키는 능력이 뛰어나  포트홀 현상을 예방할 수 있다. 즉, 환경적 부담은 줄이고 제설 효과는 우수해 실효성이 입증되고 있다.

[자료 1. 일라이트 원석]

출처 : 영동군 공식 누리집

영동군은 염화칼슘 대신 일라이트를 함유한 친환경 제설제 ‘스노킬’을 개발했다. 제설 시험과 성능 검증에서 환경부의 ‘콘크리트 동결융해도 50% 이하, 부식성 30% 이하, 유해 원소 검출 제한’ 기준을 모두 통과하였다. 영동군의 관계자는 “이번 친환경 제설제 도입은 주민의 안전은 물론, 지역 자원의 고부가가치화와 지역경제 활성화 측면에서도 의미 있는 성과가 될 것”이라고 밝혔다.

[자료 2. 일라이트 제설제의 성능표]

출처 : 툴즈마켓

일라이트 제설제는 1종(낮은 온도에서 융빙력 우수)과 3종(극한 조건에서 융빙력 우수)을 모두 만족하는 2종으로, 기후 요건과 현장에 관계없이 우수하다. 이러한 제설 우수성과 더불어, ‘환경표지 인증(EL610)’을 받음으로써 환경친화성을 입증했다.

염화칼슘과 일라이트의 차이점

염화칼슘과 일라이트는 분자 구조 측면에서 차이가 있으며, 이로 인해 도로의 콘크리트 손상도가 달라진다.

염화칼슘은 물에 잘 녹기 때문에 Ca²⁺ 이온과 Cl⁻ 이온을 대량으로 방출하고, 이 이온들은 콘크리트와 화학 반응을 일으켜 손상을 유발할 수 있다. 대표적인 것이 CaCl₂가 시멘트의 Ca(OH)₂와 반응해 칼슘 옥시클로라이드를 생성하는 반응이다. 일반적으로 CaCl₂–H₂O(염화칼슘-물) 2개의 물질만으로 이루어진 상평형도는 콘크리트 내부의 화학반응을 충분히 설명하지 못한다는 단점이 있다. 허나 Ca(OH)₂–CaCl₂–H₂O(수산화칼슘-염화칼슘-물) 3개의 물질로 이루어진 isoplethal(3성분계 상평형도에서 특정 조성이 고정된 상태) 단면에서는 온도 변화에 따른 CaCl₂ 용액에 노출된 콘크리트의 거동을 잘 설명할 수 있다.

3성분계 상평형도 분석에서 얻을 수 있는 결론은 다음과 같다. 첫째, 칼슘 옥시클로라이드를 생성하는 반응은 팽창성 반응이라서 어는점 위의 온도에서도 콘크리트 손상을 일으킬 수 있다. 또 콘크리트 내부로 용액이 침투하는 유체 유입을 크게 감소시킬 수도 있다. 둘째, CaCl₂ 농도가 질량분율 약 11.3%를 넘는 용액에서는 칼슘 옥시클로라이드가 빠르게 생성되며, 이는 상온에서 안정하다. 결론적으로 칼슘 옥시클로라이드는 파괴력이 강하며 고농도에서는 동결-융해 반응 전에서부터 손상이 시작될 수 있다는 단점이 있다.

[자료 3. 일라이트의 구조]

출처 : 위키미디어

반면 일라이트는 두 개의 사면체 층 사이에 한 개의 팔면체 층이 들어가는 2:1형의 층상 규산염 운모 광물이며, 이온을 방출하는 것보다 물질 표면에서의 작용 기작이 더욱 중요한 자연 점토 광물이다. 일라이트는 층간의 K⁺ 이온이 잘 수화되지 않아 비팽윤적이며, 이는 구조적으로 고정되어 있어 주변과 교환되지 않는다. 따라서 일라이트는 이온의 작용이 중요한 염화칼슘과는 달리 흡착 능력이 가장 중요하게 꼽힌다. 일라이트의 층 표면은 음전하인데, 이는 양이온과의 흡착이 잘 일어난다는 것을 의미하며 이는 CEC(cation exchange capacity, 양이온 교환 용량) 지표로 판단 가능하다. 일라이트의 CEC는 10–40 mEq/100g 수준으로 점토 광물 중에서 중간 정도 수준이지만, 제설제는 CEC가 너무 낮으면 표면 작용이 잘 일어나지 않으며 너무 높으면 팽윤이 커지고 물성 변화가 커질 수 있다는 단점이 있다. 따라서 일라이트는 이온을 대량으로 방출하지 않아 친환경적이며 젖은 환경에서도 안정적인 광물로 평가받는다. 또 일라이트는 산출 형태, 결정과 용도에 있어서 퍼짐성 및 부착성이 뛰어나 중금속 및 유해물질 흡착, 탈취 기능이 우수하다.

친환경 제설의 전망 

현재 가장 뛰어난 제설제는 염화칼슘인 것이 틀림없다. 하지만 지금까지 도로에 살포된, 그리고 앞으로도 살포될 염화칼슘이 일으킬 수 있는 문제는 자명하다. 일라이트 제설제는 부식성과 환경 피해가 적은 친환경 대체제로, 콘크리트 동결융해도 또한 환경부가 권고하는 기준인 '50% 이하' 보다도 낮은 '40.7%'이다. 또한 일라이트는 유해원소도 검출되지 않기 때문에 추후 도로의 콘크리트와 자연환경 모두를 지킬 핵심 자원이다. 충북 영동군에서 시작된 녹색 움직임이 전국으로 뻗어나가길 기대한다.

친환경에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "초록빛 환상, 그 뒤에 숨은 화석연료의 그림자", 27기 정환교, https://iksung.tistory.com/166

2. "금연 책(策)이 전자담배? 오염으로 책(責)될 운명", 26기 류호용, https://iksung.tistory.com/154

참고문헌 

[지구와 인간, 모두를 지키는 친환경 제설의 필요성] 

1) 황의택, “영동군, 지역에서 생산된 천연광물 일라이트 제설제로 도로안전 총력”, 동양일보, 2025.11.25, http://www.dynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=828987

[일라이트 제설제란?] 

1) 이은원, “21세기 미래 천연자원 ‘일라이트’가 온다", 영농자재신문, 2022.05.13, https://www.newsfm.kr/news/article.html?no=6977

2) 장인수, “영동군 일라이트 친환경 제설제 개발…"도로 안전·환경 보호"”, 뉴스1, 2025.04.14, https://www.news1.kr/local/sejong-chungbuk/5752003

3) "일라이트 정의", 영동군 공식 전자정부 누리집, https://www.yd21.go.kr/kr/html/sub05/05020701.html

[염화칼슘과 일라이트의 차이점] 

1) Perelomov L, Gertsen M, Mandzhieva S, Sychev V, Dudnikova T, Khaidanov I, Perelomova I, Minkina T, Atroshchenko Y, "Adsorption of Antibiotics by Natural Clay Minerals", Minerals, 15(7), p. 733, 2025.

2) Yaghoob Farnam, Sarah Dick, Andrew Wiese, Jeffrey Davis, Dale Bentz, Jason Weiss, "The influence of calcium chloride deicing salt on phase changes and damage development in cementitious materials", Cement and Concrete Composites, 64, pp. 1-15, 2015.

[친환경 제설의 전망] 

1) 연종영, “영동군, 친환경 일라이트 제설제 뿌린다…"환경오염 감소"”, 뉴시스, 2025.11.25, https://www.newsis.com/view/NISX20251125_0003415931