| 1차년도 |
○ 건자재(타일/보드)용 고광활성 및 대기오염물질의 광분해 제거반응이 우수한 광촉매 소재 제조 공정 개발○ 고휘도 및 장잔광 특성이 우수한 알칼리 희토류 산화물계 축광성 형광체 제조공정 기술 개발 및 이의 건자재 적용 방법 개발
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○ 축광성 소재 복합화 및 타일/보드 적용 가능한 광활성이 우수한 g-C3N4/TiO2 혼성 광촉매 소재 제조-졸-겔법, 수열합성법, 연소반응법을 이용한 타일/보드 적용 가능한 다양한 형상의 g-C3N4/TiO2 광촉매 나노분말 합성방법 연구 고찰-가시광 반응형 광촉매 물질 흑연탄소질화물(g-C3N4)과 이산화티타늄(TiO2) 복합소재, (N-, Fe-)를 도핑시킨 N-TiO2, Fe-TiO2 등의 광촉매 소재 개발○ 고휘도 및 장잔광 특성이 우수한 알칼리 희토류 산화물계 축광성 형광체 제조공정 기술 개발-졸-겔법, 고상반응법, 연소반응법 등을 이용한 Sr-Al-O계 축광성 형광체 분말 제조방법 연구 고찰-축광체의 발광휘도, 장잔광, 발광 칼라 조절 방법 고찰○ 축광 물질과 광촉매 물질을 융합한 축광성 광촉매 하이브리드 복합소재 개발-축광체 분말 코팅에 적합한 광촉매 g-C3N4, TiO2-sol 제조공정 기술 확립-광촉매 g-C3N4, TiO2-sol을 이용한 축광체 코팅, 축광성 광촉매 하이브리드 소재 제조○ 축광체 물질의 타일/보드 적용 기술 개발-실리카, 유약(liquid glaze)을 이용한 축광 물질의 타일/보드 데코레이션 방법 고찰-타일/보드 기재 내 축광체의 적정 배열/혼입 공정 방법 개발○ 광분해 반응, 발광특성 평가 및 메카니즘 규명-MB용액, 주요 유해물질/미세먼지 (CO2, NOx, SOx, benzene, toluene, organic pollutants 등)의 광분해 측정 실험 및 분석-축광체의 발광휘도, 잔광 특성 측정 평가
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
대기오염물질인 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 탄화수소(CxHy), 휘발성유기화합물(VOCs) 등을 분해할 수 있는 광촉매와 같은 소재를 도시 건축물이나 시설 등에 사용함으로서, 특히, 대도시의 심각한 대기오염물질/미세먼지 농도를 효과적으로 저감시킬 수 있는 방법이 될 수 있음. 더불어, 축광체와 같은 자연발광 소재를 광촉매와 조합한 혼성 복합재를 주택？빌딩의 실내외벽에 적용함으로서 어두운 실내나 야간에는 시각적으로 아름다운 빛을 자연 발광할 수 있는 발광성 광촉매 건축 실내외장재는 과거의 전통적인 건축마감재 기술의 고정관념을 벗어나 심미적 아름다움을 지닌 건자재로서 새로운 형태의 기술 패러다임을 열 수 있음.
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 광촉매 상용화 기술은 일본이 가장 앞섰고, 환경정화 설비, 주택？빌딩의 건축자재, 터널, 공기청정기, 에어컨, 의료기기, 조명기구, 도로설비, 대기정화 시스템, 수질정화 시스템 등 다양한 분야에서 상용화하였고, Toto 기기(주), 이시하라, Daikin Ind., Matsuhita Elec. Works, Sony, Matsushita Elec. Ind. 등을 중심으로 광촉매 소재 활용 관련 상용화 프로젝트를 활발히 수행하고 있음. 일본의 경우를 보면, 광촉매 시장규모는 2014년 기준 약 3,000억엔 정도이다. 광촉매 기술은 각종 환경오염방지, 김서림 방지, 항균, 공기정화, 수질정화, 자동차 및 운수, 건축자재 등의 다양한 분야에서 상용화가 성공적으로 이루어지면서 앞으로 국내외적으로 그 수요와 시장규모가 크게 증대될 것으로 예상됨. 특히, 대도시 고층건물/빌딩의 건축마감재에 광촉매 물질을 적용함으로서 대기오염물질 분해 제거 기능성을 부여한 건자재 제품을 상용화할 경우, 관련 제품에 대한 국내외 수요와 시장성이 매우 클 것으로 기대됨. ○ 친환경 건축자재 사용에 대한 관심이 커지면서 앞으로 광촉매를 적용한 건축자재에 대한 수요가 증대될 것으로 예상됨. 따라서, 본 연구의 목표를 성공적으로 달성할 경우, 고부가가치의 친환경 고기능성 감성 건축 외장재 제품 등의 실용화에 기여할 수 있고, 경제적으로는 수입대체효과를 가져오며 새로운 건축자재 산업분야 일자리 창출에 의한 산업적으로나 사회적으로 매우 큰 영향을 끼칠 수 있을 것으로 기대됨.
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| 활용방안 |
○ 오염물질/미세먼지 저감 기능과 동시에 자연발광에 의한 예술적인 심미성을 지닌 세계 최초/최고수준의 다기능성 축광 광촉매 타일/보드 건축재 설계 제조기술에 대한 기존 광촉매 제품과 차별화된 원천기술을 확보함○ 참여기업 및 타일/보드 건자재 제조 기업을 대상으로 축광 광촉매 건축재 제품 생산시스템을 구축하기 위한 기술이전을 실시하고 현장적용이 성공적으로 이루어지도록 기술자문을 실시하도록 할 예정임 ○ 고부가가치의 친환경 고기능성 감성 광촉매 타일/보드 제품의 실용화에 따른 새로운 산업분야 일자리 창출에 기여
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