R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201818CTAP-C117263-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 산업광물을 이용한 복합기능성 건축물 내장재 및 마감재 실용화 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-06-28 ~ 2019-04-27 | |||||
| 연구책임자 | 김성환 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
16명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 280,000,000 원 기업 : 94,666,000 원 계 : 374,666,000 원 |
총연구비 | 정부 : 840,000,000 원 기업 : 282,000,000 원 계 : 1,122,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 주식회사 엠에스이엔씨 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
1) 정책적 관점 : 8대 에너지신산업 정책(제로에너지 빌딩) - 파리 기후변화협약 체결과 한국의 온실가스 감축 목표(2030년 BAU 대비 37%) 설정을 계기로 ‘기후기술’을 반드시 확보해야 할 대상으로 설정 - 8대 에너지신산업 정책 로드맵(2015, 4월 경제관계장관회의)에서 제로에너지 빌딩(주관: 국토부, 협조: 산업부)에 대해 추진하기로 결정 - RIO+20 정상회의에서 채택된 2014년 지속가능발전목표 SDG의 16개 중점분야 중 에너지, 지속가능한 도시 및 인간정주가 포함되며, 정부는 2017년 패시브하우스, 2025년 제로에너지 수준의 건축물 확보 추진 - 에너지신산업 육성 특별법 제정, 온실가스 감축 목표 달성을 위한 ‘2030 온실가스 감축 로드맵’, ‘2050 저탄소 발전전략’ 등 수립 중에 있으며, 적극적？목적의식적인 기후 기술 개발과 자발적 채택을 유도하는 기술정책 수립·추진이 중요 - 유엔 산하 ‘기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)’의 2014년 연구에 따르면 2050년 건축물과 에너지 사용 설비 증가로 에너지 소비가 50% 이상 증가할 것으로 예상되며, 국내의 경우도 건축물은 전체 에너지 사용량의 20% 이상을 차지하며, 향후 40% 수준까지 늘어날 것으로 예상함 2) 기술적 관점 - (축열) 건축물은 한 번 짓고 나면 최소 30년 이상 유지되기 때문에 초기에 에너지 성능을 높여 놓으면 그 효과가 장기간 누적되는 효과가 있어 에너지 효율 증대를 위한 기술 개발이 필요 - (흡음) 도시로의 인구 밀집으로 고층형 건물이 많아짐에 따라 세대 간 갈등이 증가하며, 대표적으로 예로 층간소음은 단순한 마찰이 아닌 공동체의 갈등과 사회 범죄로 확대됐음. 정부차원의 문제해결을 위해 2014년 공동주택 층간소음의 범위와 기준에 관한 규칙(시행 2014.6.3.)이 제정되었고 기술적 뒷받침이 필요 - (유해물질 흡착 및 항균) 새집증후군(Sick house syndrome; SHS) 문제가 2000년대 초반부터 언론에 집중적으로 부각되면서 실내공기 오염 및 건축자재에 대한 관심이 증가되고 있고, 최근 미세먼지와 곰팡이 서식 등에 문제 해결을 위한 기술적 대응이 필요 - (인증) 친환경 건축자재에 대한 인증제도가 한국공기청정협회 및 친환경상품진흥원 등에서 시행되면서 건축자재의 환경친화성에 대한소비자의 요구에 부응하고 있음 [최종목표] 1) 연구개발의 최종 목표 - 산업광물 나노분말 경량화 기술을 이용하여 제로에너지 건축물을 위한 바닥 축열재 및 건축 내장재 상용화 기술 개발 - 환경 유해물질 흡착, 흡음, 단열, 축열 기능 재료원 개발과 연계한 시제품 제작 2) 세부 목표 - 산업광물의 복합기능 향상을 위한 2차 처리기술 및 내장재 제조 기술개발 - 에너지 효율 30% 향상, 소음·진동 20% 저감을 달성 - 자동 수평 기능을 가진 축열층 모르타르 시제품 개발 - 복합기능(축열, 단열, 소음·진동 흡수, 항균, 탈취) 기능의 친환경성 벽면/천장 내장재 실용화 [연구내용 및 범위] 1) 연구개발의 필요성 a. 경제성 있는 친환경적 내장재의 고효율의 복합 재료의 개발 - 국가 8대 에너지신산업 정책 로드맵(제로에너지 빌딩) 정책에 따라 높은 효율의 축열 기능을 가진 내장재의 필요성이 제기되고 있고, 실행 방안으로 다수의 단열재 개발과 상용화 되었으나 경제성에 매우 취약한 실정이며, 적용 범위가 제한되어 범용 복합기능 내장재의 개발이 필요함 - 과거 국내의 건축 내장재 기술개발은 주로 환경오염물질(포름알데이드, VOCs, 라돈 등)에 집약되어 있었으나, 최근 들어 환경개선과 유지비용 절감을 위한 고에너지 재료 층간소음 분야에 기술 투자가 이동 중이나 시공기술의 연구개발에 치우쳐 있는 실정으로 재료분야의 기술개발이 시급함 - 해외의 경우, 친환경적인 소재를 사용하여 환경오염물질의 방출은 미연에 방지하고, 흡방습 기능, 악취 제거와 같은 다양한 기능을 갖는 내장재의 개발을 지속적으로 추진하여 세계 건축 재료 시장을 선점하고 있어 수입대체 효과는 물론 수출경쟁력 확보를 위해서 건축 재료 분야 기술개발이 필요 b. 상용화 제품의 기술적인 보완과 친환경적인 기능성을 증대가 필요 - 에너지 효율과 층간소음 저감을 위한 연구개발과 상용화된 다양한 제품군이 있으나 이 분야의 연구의 필요성과 기술적인 완성도를 필요로 하고 있음. - 연구진은 친환경 재료에 관련된 사전연구를 통해 기능성 증대를 위한 연구와 시제품 개발 단계의 정량적 성과를 도출하였고, 연구기간 중 건축물 내장재 중 바닥, 벽면, 천정 부분의 상품과 시공매뉴얼 제작과 현장 조건의 시공을 통해 사업화를 모색할 것임 2) 연구내용 및 범위 a. 연구내용 - 기능성 산업광물의 전/자기적 특성과 양이온교환능 개선을 위한 나노분말 제조 및 경량기포 배합기술을 적용기술 개발 - 2차 처리기술(소성, 결합재, 결합촉매)을 활용한 기능성 증대 b. 연구범위 - (1차년) 에너지 효율 증대 및 자동 수평기능 축열층 모르타르 제품 실용화 - (2차년) 재료의 흡착과 압축강도를 높인 복합기능 벽면 내장재(미장재료, 패널) 시제품의 실용화 - (3차년) 재료의 부착강도를 강화한 복합기능 천장 내장재 시제품의 실용화 - 연구개발 1차년부터 현장 조건을 반영한 실대형 모형을 구축하고 기능성 및 개선점 보완과 성능을 검증 - 시공 및 유지관리 편의성, 기존 탄산염계 시멘트와의 경쟁, 기업화를 위한 경제성을 고려한 제조 기술 개발 |
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| 색인어 | 한글 | 건축내장재 | 결합촉매 | 축열 | 나노분말 | 경량기포 |
| 영문 | Interior materials | Combinatorial catalysis | Thermal energy storage | Nanopowder | Foaming agent | |
| 최종보고서 | 01. 최종보고서 1-본문 4.0(부록 포함) 1.1.pdf | |||||