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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [ 하폐수] 하폐수고도처리
과제명(국문) 다공성 세라믹 분리막 제조 기술
과제명(영문)
과제관리기관 국가과학기술연구회 과제분류 하폐수 처리기술
과제분야 주력산업소재기술개발 연구기관 한국기계연구원 부설 재료연구소
연구기간 2014.01.01 ~ 2014.12.31 연구책임자 송인혁
연락처 055-280-3534 E-Mail sih1654@kims.re.kr
주소 경상남도 창원시 성산구 창원대로 797 홈페이지 http://www.kims.re.kr
연구비 1,267,072,000원 핵심키워드
참여기업 조회수 1075
요약

1. 요약


■ 핵심 키워드


 O 세라믹 분리막


 O 정밀여과


 O 수질 정화


 


 


■ 연구목적 및 필요성


 O 국내 수처리관련 사업은 플랜트 산업위주로 진행되고 있으며 핵심 소재인 분리막의 경우 수입 의존도가 매우 높고 소재개발 관련 투자는 고분자 소재에 국한되어 있으며, 수처리 후 배출되는 고분자 분리막 소재는 매립처리 되고 있으며 방대한 양의 분리막 폐기물은 심각한 새로운 환경문제로 대두되고 있음.


 O 세라믹 분리막은 고분자 분리막에 비하여 pH, 압력, 온도 등 극한조건에서 높은 내구성을 가지며 내환경성을 보유하고 재활용 가능한 차세대 미래 그린 산업을 주도할 수 있는 미래 원천 소재이고, 기존의 분리막의 단점을 보완한 새로운 세라믹 맴브레인은 향후 수처리 뿐만 아니라 증류, 흡착, 추출 등이 요구되는 제약, 반도체, 음료, 제지, 발전소 등 다양한 극한환경을 요구하는 시장으로 확대가 가능한 포괄적인 기술 분야임.


 O 세라믹 분리막의 장점을 극대화할 수 있는 원천기술을 확보함으로써 비용절감, 구조적 신뢰도 확보 및 이를 통한 새로운 세라믹 모듈개발 등은 매우 절실한 시점이며, 세라믹 분리막의 재생이 가능한 높은 열적 안정성은 폐분리막 매립처리 등 현재 고분자 분리막 시장에서 대두되고 있는 2차적인 환경문제 발생을 해결할 수 있는 친환경적 핵심 소재개발을 가능하게 함.


 


 


■ 연구 내용 및 범위


 O 1차년도


  - 다공성 세라믹스 기공(형상, 기공률) 제어 기술 기초 연구


  - diatomite를 이용한 기공크기, 기공형상, 기공 배향 제어


  - 무기고분자를 이용한 기공 특성 제어


  - 세라믹/고분자 복합화 공정


  - 기존 세라믹소재 적용 시, 투과율과 강도의 최적화 기술개발


 


 O 2차년도


  - Pore-Blocking 및 Cake Formation 내저항성 극대화 개발 연구


  - 기존 세라믹소재 대비, 고강도, 기계적 특성 향상 방안 연구


  - UF 멤브레인 투과 특성 및 신뢰 특성 정량적 평가


  - 다공성 세라믹스 기공(배향성) 제어 기술 연구


  - 다공성 세라믹스 기공 최적화를 통한 투과율 향상 연구


  - 열처리 온도를 조절한 기공크기 및 결정상 제어


 


 O 3차년도


  - 기공 제어 및 조성 최적화를 통한 내구성 및 투과율 극대화 달성 연구


  - 촉매 나노입자 및 기능성 나노입자 코팅을 이용한 세라믹 분리막 성능 향상


  - NF 멤브레인 투과 특성 및 신뢰성 확보


  - 내오염성 및 투과도가 우수한 NF 분리막 제조 조건 최적화


  - 압출공정에 의한 기존 제품과 동일 사이즈 지지체 제조 기술 개발


  - 압출 및 프레스공정에 필요한 재료설계, 원료전처리 기술 확보

연구성과

2 연구성과


■ 연구결과


 O 본 연구에서는 소결 온도 및 조성의 조절을 통하여 새로운 3차원 기공 구조를 가지는 수처리 필터용 지지체를 개발하였고, 이를 기반으로 코팅 공정을 체계화 하였음.


  - 규조토-카올린 복합재 지지체에 알루미나 코팅을 통한 투과 특성 제어


  - 규조토-카올린 복합재 지지체에 알루미나 코팅 시의 신뢰성 평가


  - 평관형 압출 시스템 구축


  - 평관형 규조토 필터의 대면적 알루미나 코팅 및 특성평가


  - 알루미나를 지지체를 이용한 미세 알루미나 분말 코팅(추가 실험)


  - 알루미나를 이용하여 제조한 평관형 세라믹 필터 (추가 실험)


  - 수처리용 입자 계수 시스템


 


 


■ 활용계획


 O 촉매 담지 분리막 등의 다기능성 분리막의 적용으로 단순 분리 이외에 대기정화, 기체 분리 막에 적용


 O 유업, 바이오 등의 분리 공정 적용 산업


 O 축산 폐수 등에 함유되어 있는 유기 인이나 암모니아 등의 물질 제거


 O 빗물, 생활폐수를 처리하여 중수로 재활용


 O 수입에 의존하는 분리막의 수입 대체 및 시스템 산업과의 협동으로 분리시장 확대


 


 


■ 주요성과


Thum 이미지
첨부파일 다공성_세라믹_분리막_제조_기술개발.pdf
출처
등록일 2017-08-04

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