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목차

[표제지]=0,1,1

제출문=1,2,1

요약문=2,3,2

Summary=4,5,2

Contents=6,7,3

목차=9,10,4

표차례=13,14,1

그림차례=14,15,4

제1장 서론=18,19,1

1절 기술개발의 목표=18,19,1

2절 기술개발의 필요성=18,19,4

3절 기술개발의 내용 및 범위=22,23,1

1. 기능성 섬유사 여과 및 전해셀 연계 기술 개발=22,23,1

2. 고효율 정수시스템 설계 및 제작=22,23,1

3. 기능성 섬유 여과 소재의 분석과 성능평가 및 최적 제어 조건 규명=22,23,2

제2장 국내외 기술개발 현황=24,25,1

1절 기술현황=24,25,1

1. 국외=24,25,2

2. 국내=26,27,1

2절 연구결과가 국ㆍ내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치=27,28,1

3절 국내외 유사기술과의 차별성=27,28,3

제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과=30,31,1

1절 여과/소독 정수 기술자료 수집 및 경쟁력 분석=30,31,1

1. 개발목표=30,31,1

2. 개발 내용=30,31,2

가. 출원연도별 특허출원동향분석=31,32,2

나. 출원국가 분석=33,34,5

다. IPC 분석=38,39,4

2절 이온교환섬유사 개발=42,43,1

1. 이온교환 수지의 합성=42,43,1

가. 공중합체의 제조=42,43,13

나. 관능기의 도입=55,56,3

2. 실험재료=58,59,1

가. 기재 섬유=58,59,1

나. 그라프트 반응에 사용된 시약=58,59,2

다. 관능화제=59,60,1

라 흡ㆍ탈착 실험에 사용된 시약=59,60,2

마. 탁도 실험에 사용된 시약=60,61,1

바. 기타 용매 및 증류수=60,61,2

3. 실험장치=62,63,1

가. UV 표면개질 장치=62,63,1

나. 전자선 가속기(Electron Beam Accelerator)=62,63,1

다. 관능화 반응장치=62,63,1

라. 연속식 흡ㆍ탈착 장치=63,64,5

4. 실험방법=68,69,1

가. 이온교환체의 합성=68,69,7

나. 구조확인=75,76,1

다. 이온교환체의 기본 성능 시험=75,76,3

라. 이온교환체의 성능 평가=77,78,4

5. 연구결과=81,82,1

가. 이온교환체의 합성=81,82,18

나. 구조확인=99,100,10

다. 이온교환체의 기본 성능 시험=109,110,2

라. 이온교환체의 성능 평가=111,112,31

마. 연구 수행 결론=142,143,3

3절 전해염소 발생장치 개발=145,146,1

1. 개발 목표=145,146,1

2. 개발내용=145,146,1

가. 원통형 전해셀=145,146,14

나. 하우징 형 전해셀=159,160,7

4절 간이급수정수장치=166,167,1

가. 간이급수시설의 법규=166,167,1

나. 간이급수시설의 오염원=166,167,4

다. 간이정수장치의 특징=170,171,4

라. 제품의 개요=174,175,2

5절 섬유사 여과 농축 장치 및 자동역세 기술 개발=176,177,1

1. 개발의 목표=176,177,1

2. 연구개발 내용=176,177,1

가. 공극제어형 섬유사 여과기=176,177,15

나. 섬유사 여과 농축 및 역세 기술 개발=191,192,3

다. 이젝터를 이용한 섬유사 여과장치의 구성=193,194,12

라. 기능성섬유사 경도 제거 성능평가=205,206,1

마. 컨트롤러 개발=205,206,1

바. 무선 관리 시스템=205,206,6

6절 과제 수행결과=211,212,1

1. 기능성섬유사를 이용한 공극제어 기술, 역세 기술과 농축기술 개발=211,212,1

2. 전해셀 기술 개발=211,212,1

3. 기능성 섬유사 표면처리 기술개발=211,212,1

4. 고효율, 콤펙트한 통합 정수 시스템 개발 평가=212,213,1

제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도=213,214,1

제1절 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도=213,214,1

1. 연구 개발 목표 달성도=213,214,3

2. 대외 기여도=216,217,1

제2절 관련분야 기술 발전에의 기여도=217,218,2

제5장 연구개발결과의 활용계획=219,220,1

제1절 연구개발 결과의 활용계획=219,220,1

1. 활용 방법=219,220,1

2. 활용 계획=220,221,1

제6장 참고문헌=221,222,3

[제7장 본 연구개발의 성과 등]=224,225,5

표차례

표2.1. 개발기술의 특징 비교=29,30,1

표3.1. 폴리프로필렌 섬유의 기본물성=61,62,1

표3.2. 전자선 조사에 의한 PP-g-Styrene 공중합체의 합성조건(I)=70,71,1

표3.3. 전자선 조사에 의한 PP-g-Styrene 공중합체의 합성조건(II)=71,72,1

표3.4. UV 조사에 의한 PET-g-GMA 공중합체의 합성 조건=72,73,1

표3.5. 표면 개질 소재의 술폰화 반응조건=74,75,1

표3.6. 술폰형 PP-g-Styrene 극세 섬유의 칼슘 및 마그네슘 이온에 대한 흡착 조건=79,80,1

표3.7. 기능성 여과 소재의 공극률 변화=104,105,1

표3.8. 반응전후 원소분석 결과=106,107,1

표3.9. 극세 여과섬유의 기본 성능=110,111,1

표3.10. 칼슘 및 마그네슘 이온에 대한 흡착반응 속도상수 및 이온교환용량=137,138,1

표3.11. 국내 타 회사와의 전해 염소발생장치 비교=155,156,1

표3.12. 간이 정수기술의 비교 분석=169,170,1

표3.13. 기존의 모래 여과시스템과 섬유사를 이용한 P.C.F. System의 비교=179,180,1

표3.14. 응집제 농도와 Filter Pore Size에 따른 처리수의 탁도=182,183,1

표4.1. 최종목표 대비 연구수행 실적=215,216,1

그림차례

그림1.1. 응집/침전/모래사여과기술=20,21,1

그림1.2. UF/MF 막여과기술=20,21,1

그림1.3. 섬유사 막여과기술 - 개발목표기술=21,22,1

그림3.1. 출원연도별 출원건수=32,33,1

그림3.2. 출원국가별 출원건수=34,35,1

그림3.3. 출원국가별 특허출원 점유율=35,36,1

그림3.4. 주요 출원국가의 출원연도별 출원건수=37,38,1

그림3.5. IPC 화학 및 야금 분야(C Section)의 Subgroup 기술별 출원건수=39,40,1

그림3.6. IPC 처리, 조작 분야(B Section)의 Subgroup 기술별 출원건수=41,42,1

그림3.7. 촉매에 의해 단량체가 이온화되는 과정=46,47,1

그림3.8. 라디칼 중합과 이온 중합의 메카니즘=47,48,1

그림3.9. 전조사에 의한 그라프트 중합=52,53,1

그림3.10. 그라프트 중합 ; (a) Diperoxide Radical이 생성되는 경우, (b) Hydroperoxide Radical이 생성되는 경우=53,54,1

그림3.11. 이종고분자의 상호가교법에 의한 그라프트 중합=54,55,1

그림3.12. 세가지 방법의 관능기 도입 반응 : (a) 술폰화 반응, (b) 클로로메틸화 반응, (c) 아민화 반응=57,58,1

그림3.13. UV 표면개질 장치 ; (a) 개략도, (b) 실제 사진=64,65,1

그림3.14. 전자선 조사장치의 개략도(Model ELV-4)=65,66,1

그림3.15. 관능화 반응 장치 ; (a) 개략도, (b) 실제 사진=66,67,1

그림3.16. 연속식 흡착 칼럼 ; (a) 개략도, (b) 실제 사진=67,68,1

그림3.17. Styrene 농도에 따른 그라프트율=84,85,1

그림3.18. Mohr's Salt의 농도에 따른 그라프트율=85,86,1

그림3.19. 황산의 농도에 따른 그라프트율=86,87,1

그림3.20. 반응 온도에 따른 그라프트율=87,88,1

그림3.21. UV 세기에 따른 PET-g-GMA의 그라프트율(Reaction Time : 60 min, 40℃, Benzophenone : 0.15mole)=90,91,1

그림3.22. 반응 시간에 따른 그라프트율과 공극률(UV Intensity : 450W, Temperature : 40℃, BP : 0.15mole, GMA : 0.15mole)=91,92,1

그림3.23. 반응 온도에 따른 PET-g-GMA의 그라프트율(UV Intensity : 450W, Temperature Time : 60min, BP : 0.15mole, GMA : 0.15mole)=92,93,1

그림3.24. BP 농도에 따른 PET-g-GMA의 그라프트율(UV Intensity : 450W, 60min, 40℃, GMA : 0.15mole)=93,94,1

그림3.25. PP-g-Styrene의 그라프트율에 따른 설폰산기 함량=95,96,1

그림3.26. PP 극세 섬유를 이용한 이온교환체의 사진=96,97,1

그림3.27. PET-g-GMA의 그라프트율에 따른 설폰산기 함량=98,99,1

그림3.28. PP를 기재로 한 이온교환체의 ATR-FTIR 스펙트럼=101,102,1

그림3.29. PET를 기재로 한 이온교환체의 ATR-FTIR 스펙트럼=102,103,1

그림3.30. PP, PET 극세 섬유의 반응 전ㆍ후 SEM 사진=108,109,1

그림3.31. 칼슘 단일 용액에서의 PP-g-Styrene 이온교환 극세섬유의 pH에 따른 흡착 특성=113,114,1

그림3.32. 칼슘 단일 용액에서의 PP-g-Styrene 이온교환 극세섬유의 온도에 따른 흡착특성=114,115,1

그림3.33. 칼슘 단일 용액에서의 PP-g-Styrene 이온교환 극세섬유의 유속에 따른 흡착 특성=115,116,1

그림3.34. 마그네슘 단일 용액에서의 PP-g-Styrene 이온교환 극세섬유의 pH에 따른 흡착 특성=118,119,1

그림3.35. 마그네슘 단일 용액에서의 PP-g-Styrene 이온교환 극세섬유의 온도에 따른 흡착 특성=119,120,1

그림3.36. 마그네슘 단일 용액에서의 PP-g-Styrene 이온교환 극세섬유의 유속에 따른 흡착 특성=120,121,1

그림3.37. 칼슘 및 마그네슘 혼합용액에서의 술폰형 PP-g-Styrene 극세 이온교환 섬유의 pH에 따른 흡착 특성=123,124,1

그림3.38. 칼슘 및 마그네슘 혼합용액에서의 술폰형 PP-g-Styrene 극세 이온교환 섬유의 온도에 따른 흡착 특성=124,125,1

그림3.39. 칼슘 및 마그네슘 혼합용액에서의 술폰형 PP-g-Styrene 극세 이온교환 섬유의 유속에 따른 흡착 특성=125,126,1

그림3.40. PET-g-GMA 극세 이온교환 섬유의 칼슘 이온에 대한 흡착 거동=128,129,1

그림3.41. PET-g-GMA 극세 이온교환 섬유의 마그네슘 이온에 대한 흡착 거동=129,130,1

그림3.42. PP-g-Styrene 여과소재의 홉착시간에 따른 흡착량=130,131,1

그림3.43./38. 재생횟수에 따른 PP-g-Styrene 극세 이온교환 섬유의 흡착능력=132,133,1

그림3.44. 재생횟수에 따른 PET-g-GMA 극세 이온교환 섬유의 흡착능력=133,134,1

그림3.45. 온도 변화에 대한 칼슘 용액의 흡착 반응 속도와 이온교환 용량=135,136,1

그림3.46. 온도 변화에 대한 마그네슘 용액의 흡착 반응 속도와 이온교환 용량=136,137,1

그림3.47. 칼슘 및 마그네슘 이온의 흡착 반응 속도 상수=139,140,1

그림3.48. 술폰형 PP-g-Styrene 극세 이온 교환 섬유의 탁도 특성=141,142,1

그림3.49. 차아염소산나트륨 발생 원리=149,150,1

그림3.50. 전압과 전류의 조절이 가능한 정류기=150,151,1

그림3.51. 여러개의 전해셀을 장착한 장치=151,152,1

그림3.52. 전해셀의 구조=156,157,1

그림3.53. 전해셀과 냉각기가 1개씩 결합된 형태의 단면도=157,158,1

그림3.54. 전해염소 발생장치 도면=158,159,1

그림3.55. 전해셀 사진=160,161,1

그림3.56. 전해셀을 둥글게 성형하는 장치=161,162,1

그림3.57. 전극을 장착한 전해셀 사진=162,163,1

그림3.58. 전해염소 발생장치 도면=164,165,1

그림3.59. 간이정수장치의 처리계통도=171,172,1

그림3.60. 자동여과 정수장치 흐름도=172,173,1

그림3.61. 역삼투여과 정수장치 흐름 도면=173,174,1

그림3.62. 역삼투여과 정수장치 흐름도=175,176,1

그림3.63. P.C.F. Filter System에서의 여과와 역세 공정시 섬유사 Filter의 상태=177,178,1

그림3.64. P.C.F. 섬유사 여과기의 운전시간에 따른 탁도(SS)성분 제거효율=180,181,1

그림3.65. Filter Pore Size가 원수의 탁도 제거에 미치는 영향=184,185,1

그림3.66. 응집제 투여 농도가 원수의 탁도 제거에 미치는 영향=185,186,1

그림3.67. Pilot 실험장치에서 응집제 농도에 따른 처리수의 탁도=187,188,1

그림3.68. 응집제 농도가 이온교환섬유사여과장치의 처리 수질에 미치는 영향=188,189,1

그림3.69. 응집제 종류 및 농도가 이온교환섬유사 여과장치 처리수질에 미치는 영향=190,191,1

그림3.70. 섬유사 자동 여과 농축 장치 흐름도=195,196,1

그림3.71. 섬유사 자동 여과 농축 장치 배치도=196,197,1

그림3.72. 섬유사 자동여과장치 사진=197,198,1

그림3.73. 섬유사여과장치 여과효율(원수탱크)=198,199,1

그림3.74. 이젝터를 이용한 섬유사여과장치 배치도=199,200,1

그림3.75. 이젝터를 이용한 섬유사여과장치 흐름도=200,201,1

그림3.76. 섬유사 자동여과장치 사진(이젝터방식)=201,202,1

그림3.77. 섬유사여과장치 여과효율(이젝터방식)=202,203,1

그림3.78. 이온교환섬유사 자동여과장치 사진=203,204,1

그림3.79. 이온교환섬유사 자동여과장치 사진=204,205,1

그림3.80. 기능성섬유사여과기의 경도제거곡선=207,208,1

그림3.81. 컨트롤 기관 레이아웃=208,209,1

그림3.82. 컨트롤 기관 전면=209,210,1

그림3.83. 컨트롤러 사진=210,211,1

영문목차

[title page etc.]=0,1,4

Summary=4,5,2

Contents=6,7,12

Chapter1. Introduction=18,19,1

1-1. Objectives Of Technological Development=18,19,1

1-2./1-3. Needs Of Technological Development=18,19,4

1-3. Contents And Ranges Of Technological Development=22,23,1

1. Development Of Functional Fibers, Electrolytic Cell And Their Combination=22,23,1

2. Design And Fabrication Of Highly Efficient Purification System=22,23,1

3. Analysis Of Fibrous Filter Materials, And Its Mechanism=22,23,2

Chapter2. Trend Of Domestic And Foreign Technology Development=24,25,1

2-1. Technology Trend=24,25,1

1. Foreign Trend=24,25,2

2. Domestic Trend=26,27,1

2-2. Positioning Research Results In Technology Trend=27,28,1

2-3. Differentiation From Similar Technologies=27,28,3

Chapter3. Contents And Results Of Research Project=30,31,1

3-1. Collection Of Filtration And Disinfection Technology Information And Its Competitiveness Analysis=30,31,1

1. Objectives Of Research Development=30,31,1

2. Contents Of Research Development=30,31,12

3-2. Development Of Ion-Exchange Fibers=42,43,1

1. Preparation Of Ion-Exchange Fibers=42,43,1

가. Preparation Of Copolymer=42,43,13

나. Functionalization=55,56,3

2. Experimental Materials=58,59,1

가. Substrate Fibers=58,59,1

나. Chemicals For Grafting=58,59,2

다. Chemicals For Functionalization=59,60,1

라. Chemicals For Adsorption And Desorption=59,60,2

마. Chemicals For Turbidity Experiments=60,61,1

바. Other Solvents And Distilled Water=60,61,2

3. Experimental Apparatus=62,63,1

가. UV Surface Treating Equipment=62,63,1

나. Electron Beam Accelerator=62,63,1

다. Functionalizing Reactor=62,63,1

라. Continuous Adsorption And Desorption Equipment=63,64,5

4. Experimental Methods=68,69,1

가. Preparation Of Ion-Exchangers=68,69,7

나. Structure Analysis=75,76,1

다. Basic Performance Test Of Ion-Exchangers=75,76,3

라. Performance Test Of Ion-Exchangers=77,78,4

5. Results=81,82,1

가. Preparation Of Ion-Exchangers=81,82,18

나. Structure Analysis=99,100,10

다. Basic Performance Test Of Ion-Exchangers=109,110,2

라. Performance Test Of Ion-Exchangers=111,112,31

마. Conclusions=142,143,3

3-3. Development Of Electrolytic Chlorine Generator=145,146,1

1. Objectives=145,146,1

2. Contents=145,146,1

가. Pipe-Type Electrolytic Cell=145,146,14

나. Housing-Type Electrolytic Cell=159,160,7

3-4. Water Purification System For Small-Scale Water Supply=166,167,1

가. Rules=166,167,1

나. Contaminants=166,167,4

다. Main Features=170,171,4

라. Product Summary=174,175,2

3-5. Development Of Fibrous Filtering And Concentrating Equipment And Its Auto-Flushing Technology=176,177,1

1. Objectives=176,177,1

2. Contents=176,177,1

가. Fibrous Filtering System=176,177,15

나. Filtering, Concentrating And Flushing Technology=191,192,3

다. Ejector Technology=193,194,12

라. Controllers=205,206,1

마. Auto-Monitoring System=205,206,6

3-6. Results Of Research Project=211,212,1

1. Pore Control Using Fibers, Flushing And Concentrating Technology=211,212,1

2. Development Of Electrolytic Technology=211,212,1

3. Surface Treatment Of Functional Fibers=211,212,2

Chapter4. Achievement Of Objective And Its Contribution=213,214,1

4-1. Achievement And Its Contribution=213,214,1

1. Achievement=213,214,3

2. Contribution=216,217,1

4-2. Contribution To Relating Technology Field=217,218,2

Chapter5. Plans Utilizing Research Results=219,220,1

5-1. Plans Utilizing Research Results=219,220,1

1. Utilizing Method=219,220,1

2. Utilizing Plans=220,221,1

Chapter6. References=221,222,3

[Chapter7. Outcomes Of This Research Project etc.]=224,225,5

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