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과제기본정보

광촉매 액상화 제품(ECO-S1)을 활용한 실내공간 유해물질 제거 및 표면 고정화 기술 사업화2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 22TBIP-C160851-02
국가과학표준분류 1순위 에너지·자원 | None | None 적용분야 환경
2순위 에너지·자원 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 에너지·자원 | None | None 과제유형 개발
과제명 광촉매 액상화 제품(ECO-S1)을 활용한 실내공간 유해물질 제거 및 표면 고정화 기술 사업화
주관연구기관 씨제이인스트루먼트(주)
총괄연구 책임자 성명 박창진
소속 잇츠한강(주) 직위 대표
전화번호 02-423-3338 FAX 02-6975-4888
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2023-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
2차년도 282,000,000 18,800,000 169,200,000 188,000,000 470,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 - 광촉매 액상화 제품(Eco-S1)은 실내 공간 콘크리트 표면 및 금속표면에 고정화(코팅) 기술을 활용한 기술개발로, 미세먼지(VOCs 톨루엔 제거성능 60% 이상, 시공속도 향상 기존제품 대비 30% 이상, 가격 경쟁력 20% down) 저감, 대기중 오염 물질인 VOCs(톨루엔) 제거 및 항균효과가 있어 실내 환경 개선 및 국민 건강 개선을 위한 기술임
- 현재, 광촉매를 실내 공간에 적용한 연구는 많이 진행되지 않았으며, 기존 광촉매 기술은 고정화의 어려움으로 내구성 및 장기화에 의한 성능 저하가 나타나며, 경제성 측면에서도 어려움을 겪고 있음
- 본 연구에서는 선행 연구 KIST BP과제를 통해 보유하고 있는 프리캐스트 콘크리트 표면에 광촉매 고정화 기술을 활용하여 광촉매 분사 후 회수를 하지 않아도 고정화 되어 2차 문제가 없는 기술을 개발하여 활용하고자 함
- 대상 기술은 실내 대상구조물을 선정하고 이에 따른 광촉매 액상화 제품의 배합비 및 분사장치를 최적화하여 실내공간에 적용함으로써 미세먼지 등과 같은 유해물질을 저감 시킬 수 있으며, 더 나아가 생활 밀접형 제품에 적용하여 사업화를 계획하고 있음
최종목표 ○ 실내공간 미세먼지 저감 대응을 위한 고성능 액상화 광촉매(제품명:Eco-S1) 및 적용제품 개발
- 기존대비 VOCs 제거성능 60% 향상 광촉매 소재 개발
- 광촉매 최적 배합을 통한 코팅 및 고정화 기술 최적화
- 대상구조물에 적합한 분사장치 최적화
- 대상구조물 Test-Bed 시공 및 모니터링을 통한 미세먼지 저감 기술 개발
- 사업화를 위한 실내공간에 광촉매 적용제품 개발
- 사업화 확장을 위한 실내대공간 Eco-S1 적용
- 사업화 전략 수립
연구내용 및 범위 ○ 경제성 (최적 배합 기존 가격 30% 다운), 시공성(분산성 첨가제)를 고려한 광촉매 액상화 제품 개발
○ 톨루엔 저감 60% 제거가 가능한 콘크리트/금속 표면 고정화(코팅) 기술개발
1단계
- 광촉매 액상화 제품 최적 배합비 도출 및 광대역 용량 배합장치 및 분사장치 개발
- CFD 해석을 통한 Eco-S1 적용위치 및 양 선정기술 개발
- 실내공간에 적용 및 모니터링을 통해 효과분석
2단계
- 실내 대공간에 Eco-S1 적용 및 모니터링을 통해 효과분석
- 사업화 확대를 위한 신기술 신청
- 사업화 전략 수립 및 시공 시방서 작성
세부내용
- 대상구조물(실내공간)의 국내외 미세먼지 피혜사례 조사 및 수준 검토
- 효과적인 저감율 확보를 위한 대상 구조물 선정(실내공간)
- 미세먼지 저감정도 측정방법 설정
- 광촉매 액상화 최적 배합비 도출
- 광촉매 코팅 및 고정화 기술 확보
- 대상구조물에 적합한 분사장치 최적화
- 최적 도포량(피복두께) 선정
- 개발 재료별 최적 도포량 선정
- 개발 재료별 최적 분사 패턴 분석
- 코팅 안정화(수명) 평가
- 사업화 전략 수립 및 시공 시방서 작성
- 도포량에 따른 유지관리 방안 및 매뉴얼 작성
- 효과 분석 및 경제성 분석
- 저감률 확보를 위한 최적 위치 산정
- 광촉매 작용을 위한 광원 확보 설계
- 구조물 표면에 따른 광촉매 배합설계 및 분사장치 개발
- 테스트-베트 대상지 선정 및 적용 방안 도출
- 테스트-베드 시공수행
- 테스트-베드 모니터링
- 광촉매 적용기술 개발 및 시제품 생산
- 테스트-베드 대상지 선정 및 적용 방안 도출
- 사업화계획 수립
- 신기술 신청
- 모니터링 수행을 통한 유해물질 계측(VOCs, 향균 등)
- CDF 해석을 통한 다양한 공간 형상에 따른 Eco-S1 분사 위치 및 분사 양(면적) 선정기술 개발
- 대상구조물에 적합한 최적 배합비 도출을 통한 고정화 기술 최적화
- 최적 도포량/패턴/거리 분석을 통한 분사장치 최적화
- Test-Bed 제작/시공 및 시공 표준화
- Test-Bed 모니터링 및 유해물질(VOCs, 항균) 저감 정도 계측 분석
- 효과적인 저감율 확보를 위한 최소 분사면적(정체시/환기시) 검토
- 다양한 공간 형상에 따른 분사 위치 및 높이 도출
- 공간 배치에 따른 채광(조명) 배치 설계
- 미세먼지 저감 효과 분석
- 결과 Feed-Back을 통한 효과 분석 및 경제성 분석
- 실내공간 미세먼지 저감을 위한 제품 개발(유해물질 제거 블록-KIT, 키친판넬 등)
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 ○ 실내 Eco-S1 고정화 기술
- 대상구조물 대한 국내외 사례검토
- 설계 목표 도출
- 효과적인 저감율 확보를 위한 대상 구조물 선정(실내공간)
- 대상구조 표면에 따른 광촉매 배합설계 및 분사장치 최적화
- 사업화를 위한 실내공간에 광촉매 적용제품 개발 		- 광촉매 액상화 제품 최적 배합비 도출 및 광대역 용량 배합장치 및 분사장치 개발
- CFD 해석을 통한 Eco-S1 적용위치 및 양 선정기술 개발
- 실내공간에 적용 및 모니터링을 통해 효과분석
- 선행연구 사례조사, 최적 성능 도출, 시제품 제작
연구성과 기술적 기대성과 - 대기오염으로 사회적 문제로 대두되고 있는 미세먼지 중 VOC를 60% 이상 제거하여 실내 대공간의 미세먼지를 개선
- 대상구조물을 CFD 해석을 통하여 도출된 위치에 Eco-S1 적용을 통해 경제성이 향상되며, 고정화기술을 콘크리트/페인트/금속표면 별로 연구하여 반영구적으로 사용 가능한 분사장치를 개발하여 높은 적용성이 있음
- 기존 광촉매의 액상화의 문제로 여겨지고 있는 침전물의 발생을 광촉매에 분산제를 배합하여 해결함으로써 Eco-S1 사용이 실내공간부터 실외공간까지 다양하게 적용 가능할 것으로 사료됨
- 기존 판매되고 있는 광촉매는 균일하게 섞이지 못하여 작업성이 나쁘며 다량 사용으로 콘크리트 부착 및 압축강도 저하 제품 가격 상승의 원인이 되었으나, 본 연구수행을 통하여 일반적으로 작업성 및 재료의 분산성, 강도 저하 면에서 우수함
사회 경제적 파급효과 - 학교, 병원, 유치원, 주차장 외 광촉매 액상화 제품 다양한 실내공간 적용이 가능
- 수도권 미세먼지로 인한 폐질환 년 80만명 발생, 사회적 비용 12조 감소효과
- 고부가가치의 제품 생산으로 회삼 매출 증대(5년내 매출 100억 이상, 고용 20명)
- 친환경 산업 활성화로 청년 일자리 창출
활용방안 - 최적배합비의 광촉매 액상화 기술을 이용한 Eco-S1(광촉매 액상화 제품)자체의 판매가 가능하며, 현장용 배합장치 및 분사장치를 이용하여 대상지 표면에 쉽고 빠르게 광촉매 코팅 및 고정화가 가능
- 어린이, 학생, 어르신 등 건강민감계층을 위해 실내공간 내의 미세먼지 저감과 항균효과를 갖춘 실내 인테리어용 유해물질 제거 블록-KIT 제작과 같은 생활 밀접형 공간에 광촉매를 적용하여 사업화 가능
- 환기 또는 공조설비 등 노후화로 인해 실내 공기질 관리여건이 열악한 지하주차장과 같은 장소를 대상에 현장용 배합장치 및 분사장치를 이용하여 대상지 표면에 쉽고 빠르게 광촉매 코팅 및 고정화가 가능
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 미세먼지저감 광촉매 액상화기술 표면 고정화 기술 실내공간 미세먼지 저감 분사장치
영문 Fine dust reduction technology Photocatalytic liquefaction products Surface Retention Technology Fine dust reduction technology in indoor space Optimal Mixing Injection Device
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