| 2차년도 |
○ 주관연구기관(KICT): TiO2-매개담체 활용 de NOx 다공성 콘크리트 제조 기술 개발 - 연속공극을 갖는 다공성 콘크리트 제조 기술 개발 - TiO2-매개담체 활용에 따른 다공성 콘크리트내 광촉매 분산성 향상 방안 개발 ○ 공동연구기관((주)벤텍프론티어): de NOx 다공성 콘크리트 광활성 필터 모듈 기본 설계 및 구성요소 개발 - de NOx 다공성 콘크리트 광활성 필터 모듈 기본 설계 및 구성요소 개발 - de NOx 다공성 콘크리트 광활성 필터 모듈의 NOx 저감 평가 방안 정립 ○ 위탁기관(충남대학교): 매개담체를 이용한 TiO2 복합소재 제조 기술 개발 - sol-gel 기반 고분산 TiO2-매개담체(Mayenite) 광촉매 복합소재 제조 기술 개발
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○ 주관연구기관(KICT): TiO2-매개담체 활용 de NOx 다공성 콘크리트 제조 기술 개발 - 연속공극을 갖는 다공성 콘크리트 제조 기술 개발 · 다공성 콘크리트 필터 기본재료 구성 · 기포제에 따른 연속공극 조성 및 기본물성 평가 - TiO2-매개담체 활용에 따른 다공성 콘크리트내 광촉매 분산성 향상 방안 개발 · TiO2-매개담체 사용에 따른 다공성 콘크리트내 미세구조 분석 · TiO2-매개담체 사용에 따른 광활성화 평가를 통한 분산성 검토 및 보완점 도출○ 공동연구기관((주)벤텍프론티어): de NOx 다공성 콘크리트 광활성 필터 모듈 기본 설계 및 구성요소 개발 - de NOx 다공성 콘크리트 광활성 필터 모듈 기본 설계 및 구성요소 개발 · 광활성 필터 모듈 기본 설계 · 광활성 향상을 위한 UV 광원 및 모듈내 필터 세척 방안 선정 - de NOx 다공성 콘크리트 광활성 필터 모듈의 NOx 저감 평가 방안 정립 · 광활성 필터 모듈의 NOx 저감 평가방법 확립○ 위탁기관(충남대학교): 매개담체를 이용한 TiO2 복합소재 제조 기술 개발 - sol-gel 기반 고분산 TiO2-매개담체(Mayenite) 광촉매 복합소재 제조 기술 개발 · 매개담체상에서 sol-gel법으로 TiO2 나노입자를 합성과 동시에 분산하는 광촉매 복합소재 합성 · 마이크로파 조사 함침기술을 이용한 TiO2-Mayenite 광촉매 복합소재 합성 · TiO2-Mayenite 광촉매 복합소재 물성평가
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 기술적 측면 - 기포제를 이용하여 연속공극을 형성시킨 경량기포 콘크리트에 TiO2-매개담체를 사용하여 NOx를 제거하도록 콘크리트 건설자재를 필터로 적용하는 기술은 국내외적으로 없는 새로운 원천기술로 대기정화 시장에 고부가가치 창출이 가능함 - 최근 개발되는 공기정화용 광촉매 필터는 세라믹 또는 섬유계열의 필터에 광촉매를 코팅하거나 TiO2 분말을 가공처리하여 제작된 필터로 탈취와 같은 VOCs 저감 효과에 한정됨 - 광촉매 분말을 시멘트계 재료에 혼입시 매트릭스내에서 나노입자의 재응집 현상으로 분산성 감소의 문제를 TiO2-매개담체 제조기술을 통한 광촉매의 분산성 향상 - de NOx 다공성 콘크리트 광활성 필터 모듈을 이용한 가스형태의 미세먼지 제거기술은 집진장치, 헤파필터를 통한 입자형태의 미세먼지 제거하던 기존 공기정화장치의 한계점을 극복함
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 경제적-산업적 측면 - 세계 환경산업 중 대기분야의 시장규모는 528억 달러 이고 연평균 16% 이상 성장할 것으로 예상되는 상당한 시장의 규모임 - 국내의 경우 2016년 이후 대기관리 분야의 시장규모를 14조원으로 예상하고 이중 미세먼지 감축시장은 향후 급격히 증가하고 다양한 기능성 위주의 제품이 등장할 것으로 예상됨에 따라 NOx 저감용 필터 모듈에 대한 제품수요가 클 것으로 기대됨 - 국내 대부분 터널의 공기정화는 환기의 위주이고 장대터널을 중심으로 집진시설이 설치되어 차량에서 배출되는 가스형태의 미세먼지 원인 물질을 처리하는 시설은 전무함 - 이에 기존 공기정화장치나 터널내 환기시설내 NOx 저감을 위한 후처리 필터 형태로 활용될 수 있기 때문에 신규시장 진출에 진입장벽이 낮을 것으로 예상되고 관련 산업의 시장 확대를 통한 대기분야 건설자재의 신시장을 창출할 것으로 기대됨○ 사회적 측면 - 자동차의 지속적인 증가로 국내의 경우 2011년 기준 1,465개소의 터널이 건설되었고, 1km 이상의 장대터널은 17%인 254개소로 향후 터널 건설이 증가할 것으로 예상됨 - 도로 터널 내 차량운행에 따른 NOx 등의 오염물질이 터널출구를 통하여 집중 배출되어 터널 출구 주변 지역을 중심으로 국지적인 고농도 오염에 의한 피해사례가 발생하고 있음 - 이에 장대터널 및 도심지 터널내 미세먼지 농도를 저감시키기 위한 핵심기술로 활용되어 터널에 대한 대국민 부정적 인식을 개선하고 대기환경에 안전한 공간으로 인식 - 향후 도심지 교통량 해소를 위한 대심도 터널 등 지하교통시설 추진계획 및 건설이 확대될 것으로 예상되며 이에 도심주거지를 중심으로 청정한 대기질 확보를 위한 민원발생을 최소화하고 미세먼지 저감 정책 수립에 기여
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| 활용방안 |
- 공기정화장치에서 가스상태의 NOx 저감 후처리 필터에 적용- 도심지 지하 터널의 대형 공기정화를 위한 장치내 NOx 저감 필터로 적용- 내구성이 향상된 도심지 hot-spot 공기정화타워내 NOx 저감 필터로 활용
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