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에너지·자원기술개발사업 최종보고서 초록[개인신상정보 삭제]
요약문
목차
제1장 연구개발과제의 개요 19
제1절 연구개발의 목적 19
제2절 연구개발의 필요성 22
제3절 연구목표 및 범위 24
제2장 국내외 기술개발 현황 29
제1절 시장동향 29
1. 하이브리드 기능성 환경소재 29
2. 친환경 벽지 및 바닥재 30
3. 고 기능성 PP 및 PVC를 위한 세라믹 분말 소재 31
4. 친환경 목모보드 31
5. 토양오염 복원 및 보존용 무기소재 32
제2절 기술동향 33
1. 하이브리드 기능성 환경소재 33
2. 친환경 벽지 및 바닥재 33
3. 고 기능성 PP 및 PVC를 위한 세라믹 분말 소재 37
4. 친환경 목모보드 40
5. 토양오염 복원 및 보존용 무기소재 41
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 42
제1절 기초특성 평가기술 개발 및 표준화 42
1. 입자크기 및 입도분포 44
2. 밀도 54
3. 비표면적 및 기공부피 59
4. 기공율 및 기공크기 분포 68
5. 화학분석 73
6. HCHO/VOCs 함량 79
제2절 성능 평가기술 개발 및 표준화 82
1. SCR을 이용한 NOx 분해성능 평가 83
2. 광촉매를 이용한 NOx/VOCs/HCHO 분해성능 평가 96
3. VOCs 흡착성능 107
4. 탈취성능 109
5. Filtering 성능 111
제3절 응용/실증 기술개발을 통한 상용화 지원 115
1. 친환경 벽지 115
2. 친환경 목모보드 119
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 122
제1절 연구개발목표의 달성도 122
1. 최종 개발목표 및 달성도 122
제5장 연구개발결과의 활용계획 127
제1절 기술적 기대효과 127
제2절 경제적 기대효과 128
제3절 활용 계획 128
제4절 적용 분야 129
표 1-1. 친환경 무기소재 응용분야 20
표 1-2. 친환경 무기소재/제품 평가기술 표준화 및 기반/응용기술 연구분야 21
표 1-3. 기술개발 목표 및 핵심기술 24
표 2-1. 친환경 원료소재 분야 시장규모 29
표 2-2. 일반벽지, PVD 벽지, 장판의 생산량 30
표 2-3. 보드류의 국내 시장규모 32
표 2-4. 목재 바닥재(마루)에서 방출되는 VOCs 35
표 2-5. HCHO 및 곰팡이가 인체에 미치는 영향 35
표 3-1. 친환경 무기소재의 기초특성 평가기술에 대한 표준화 연구 내용 및 결과 42
표 3-2. 입도분석 관련 규격 45
표 3-3. TiO₂ 분말의 평균 입자크기에 대한 RRT 시험결과 52
표 3-4. TiO₂ sol의 평균 입자크기에 대한 RRT 시험결과 53
표 3-5. 다공성 세라믹스의 밀도에 대한 RRT 시험결과 58
표 3-6. 등온 형태 60
표 3-7. 흡착 단계 60
표 3-8. Zeolite 분말의 시료부피에 따른 비표면적 65
표 3-9. Zeolite 분말의 비표면적에 대한 RRT 시험결과. (0.3*V cell(이미지참조)) 66
표 3-10. Zeolite 분말의 비표면적에 대한 RRT 시험결과. (0.1*V cell(이미지참조)) 67
표 3-11. 가압분해 조건 74
표 3-12. ICP 측정조건 74
표 3-13. ICP 측정파장 75
표 3-14. Al 중 Pb의 검출한계 77
표 3-15. Al 중 Cd의 검출한계 77
표 3-16. 가압황산분해에 의한 Pb 및 Cd의 회수율 시험 결과 78
표 3-17. 알루미나 표준시료의 분석 재현성 78
표 3-18. SCR 촉매의 종류 및 적용온도 84
표 3-19. 친환경 벽지의 TVCO/HCHO 방출량 측정결과 116
표 3-20/3-19. 바인더 A 제외시 친환경 벽지의 TVCO/HCHO 방출량 측정결과 118
그림 1-1. 연도별 SKTC별 수출입 및 적자대비 통계분석 (2004년 통계청) 19
그림 1-2. 친환경 무기소재·제품 개발 및 상용화를 위한 기반/응용기술의 필요성. 23
그림 1-3. 기술개발 추진 체계. 25
그림 3-1. 입도분석 시험절차. 44
그림 3-2. 입도분석과 관계된 오차 45
그림 3-3. 입자크기 및 분포 평가 시스템 46
그림 3-4. TiO₂ 분말 및 sol의 SEM 및 TEM 사진 47
그림 3-5. TiO₂ 분말의 분산시간 및 분산제에 따른 평균입자크기 변화 48
그림 3-6. TiO₂ 분말의 분산시간 및 분산제에 따른 Chi square 변화 48
그림 3-7. TiO₂ 분말의 함량에 따른 평균입자크기 변화 49
그림 3-8. TiO₂ 분말의 분산시간에 따른 평균입자크기 변화 49
그림 3-9. TiO₂ sol의 분산시간에 따른 평균입자크기 변화 50
그림 3-10. TiO₂ 분말의 분산시간에 따른 평균입자크기 변화 51
그림 3-11. TiO₂ sol의 분산시간에 따른 평균입자크기 변화 51
그림 3-12. TiO₂ 분말의 평균 입자크기에 대한 RRT 시험결과. 52
그림 3-13. TiO₂ sol의 평균 입자크기에 대한 RRT 시험결과. 53
그림 3-14. 밀도 측정 장치 56
그림 3-15. Gas pycnometer로 측정된 다공성 세라믹스의 시료량에 따른 밀도. 57
그림 3-16. 비중병으로 측정된 다공성 세라믹스의 밀도. 57
그림 3-17. 다공성 세라믹스의 밀도에 대한 RRT 시험결과 58
그림 3-18. 입자의 비표면적. 59
그림 3-19. 등온 형태. 60
그림 3-20. 흡착 단계 61
그림 3-21. 비표면적 측정장치. 63
그림 3-22. 비표면적 측정 대상 시료 63
그림 3-23. 시험조건에 따른 이산화티탄의 비표면적 64
그림 3-24. 시험조건에 따른 규조토의 비표면적 64
그림 3-25. Zeolite 분말의 비표면적에 대한 RRT 시험결과. (0.3*V cell(이미지참조)) 66
그림 3-26. Zeolite 분말의 비표면적에 대한 RRT 시험결과. (0.1*V cell(이미지참조)) 67
그림 3-27. 기공크기 및 분포 측정장치. 70
그림 3-28. 기공율 및 기공크기분포 측정 대상 시료 70
그림 3-29. 알루미나 필터의 전처리 전후에 따른 기공크기 분포 71
그림 3-30. 황토 필터의 전처리 전후에 따른 기공크기 분포 72
그림 3-31. 진공그리스에 따른 영향 72
그림 3-32. 알루미늄의 납 ICP 측정 파장별 스펙트럼 75
그림 3-33. 알루미나의 카드뮴 ICP 측정 파장별 스펙트럼 76
그림 3-34. VOCs 방출량 측정장치 모식도 및 사진 79
그림 3-35. 시간에 따른 VOCs 방출량 80
그림 3-36. 시간에 따른 HCHO 방출량 81
그림 3-37. 친환경 무기 소재·제품 성능 평가기술 개발 및 표준화 82
그림 3-38. 촉매를 이용한 NOx 환원반응 메카니즘. 84
그림 3-39. 촉매의 활성도와 온도에 따른(따fms) NOx의 환원반응과 SO₂의 산화반응 85
그림 3-40. 디젤 자동차의 배출가스 제거기술 87
그림 3-41. SCR De-NOx 촉매의 NOx 제거 메커니즘. 88
그림 3-42. NOx 제거성능 평가 시스템 I 89
그림 3-43. NOx 제거성능 평가 시스템 II 90
그림 3-44. 촉매 함량에 따른 NOx 분해효율 91
그림 3-45. NOx 초기 농도에 따른 NOx 분해효율 91
그림 3-46. NH₃/NO 비에 따른 NOx 분해효율 92
그림 3-47. C₃H6(이미지 참조)/NO 몰비에 따른 촉매의 활성 ; Reaction condition : O₂=4.5%, catalyst weight= 0.0150g/cm³ 93
그림 3-48. CH₄/NO 몰비에 따른 촉매의 활성 ; Reaction condition : O₂=4.5%, catalyst weight= 0.0150g/cm³ 93
그림 3-49. Pt 함량에 따른 NOx 제거효율 (환원제 CH₄) Reaction condition : CH₄/NO=4, O₂=4.5% 94
그림 3-50. Pt 함량에 따른 NOx 제거효율 (환원제 C₃H6(이미지참조)) Reaction condition : CH₄/NO=4, O₂=4.5% 95
그림 3-51. 공간속도에 따른 NOx 제거효율 (환원제 CH₄) ; Reaction condition : CH₄/NO=4, O₂=4.5% 95
그림 3-52. 공간속도에 따른 NOx 제거효율 (환원제 C₃H6) ; Reaction condition : C₃H6/NO=4, O₂(이미지참조)=4.5% 95
그림 3-53. 광촉매 반응 개략도 96
그림 3-54. 광촉매 물질별 에너지 Band Gap 98
그림 3-55. 광촉매의 향균 Mechanism 99
그림 3-56. 방오 작용 Mechanism 101
그림 3-57. 초친수성 Mechanism 102
그림 3-58. 친수성 기능의 효과 102
그림 3-59. 광촉매 코팅전과 코팅후 비교 102
그림 3-60. 밀폐식 광촉매 성능평가 장치와 검지관 103
그림 3-61. 광원 종류에 따른 NO 제거 효율 104
그림 3-62. 시편크기에 따른 광촉매의 유해가스 분해효율 105
그림 3-63. 초기농도에 따른 광촉매의 유해가스 분해효율 105
그림 3-64. Substrate 종류별 광촉매 코팅 사진 106
그림 3-65. Substrate 종류별 흡착효율 및 광촉매 NOx 분해효율 107
그림 3-66. VOCs 흡착성능 측정장치 모식도 108
그림 3-67. 시편크기에 따른 VOCs 흡착성능 109
그림 3-68. 초기농도에 따른 VOCs 흡착성능 109
그림 3-69. 친환경 벽지의 포름알데히드 탈취성능 110
그림 3-70. 친환경벽지의 암모니아 탈취성능 110
그림 3-71. 여과성능 시험장치 모식도 및 사진 112
그림 3-72. 한외여과막의 표면 미세구조 113
그림 3-73. 한외여과막의 여과성능 113
그림 3-74. 정밀여과막의 표면 미세구조 114
그림 3-75. 정밀여과막의 여과성능 114
그림 3-76. 첨가제 변경에 따른 친환경 벽지 TVOC/HCHO 방출량 116
그림 3-77. 첨가제별 TVOC/HCHO 방출량 117
그림 3-78. 바인더 A의 VOCs 성분분석 118
그림 3-79. 광촉매 코팅 친환경 벽지의 유해가스 제거성능 119
그림 3-80. 광촉매 코팅 전·후 목모보드 사진 120
그림 3-81. 광촉매 코팅 목모보드의 미세구조 120
그림 3-82. 광촉매 코팅 목모보드의 유해가스 제거성능 121
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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