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해양생물 증식 및 수중환경 적용을 위한 콘크리트 부착 하이드로겔

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

해양생물 증식 및 수중환경 적용을 위한 콘크리트 부착 하이드로겔

보유기관 및 연구자 : 원남일 책임 / 한국수자원공사 유역물관리연구소

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: • 콘크리트에 부착된 나노컴포지트 하이드로겔 및 이를 이용한 해양생물의 증식 방법에 관한 것으로, 인공 어초 구조물과 해양생물의 부착성을 높인

기술개발배경: • 나노복합형 하이드로겔을 해양생물에 부착하는 연구는 미비한 실정
- 해양생물의 부착성에 대한 연구는 부착방지를 위한 부분에 집중되어 있음
• 전 세계적으로 해조류 감소로 인한 연안 해중림의 소실이 급격히 진행되고 있음
- 해중림 감소는 연안생태계 기반의 붕괴로 이어져, 수산업의 생산성을 급격히 감소시킴
• 현재 인공 어초 투입으로 생태계 복원과 생산성을 향상시키려 하지만, 해양생물 증식환경 조성(부착, 지속성)에 있어 개선될 사항이 많음

비즈니스 아이디어: • 하이드로겔 및 인공어초 제조 업체와의 파트너링으로 기술이 적용된 제품 개발
• 해양 환경 관련 기관 및 기업에 개발된 제품 판매
• 추가적인 연구개발을 통한 전복 양식장 등의 배양장에 기술 적용
• 방파제의 미끄럼방지 시스템 도입

시장동향: • 세계 환경시장은 2017년 1조 1,997억 달러에서 연평균 3.65% 성장하여 2021년 1조 3,846억 달러 전망
• 지속적인 수요 증가로 안정적 성장세를 유지하였으며, 신흥국가를 중심으로 급성장 전망

특장점

기존기술 한계: • 해양생물 부착에 관한 연구가 많지 않으며, 미세한 크기의 해양생물 부착성에 관한 연구가 미흡함
• 해양생태계 복원과 생산성을 향상시키기 위해 인공 어초를 투입하고 있지만, 인공어초에 사용되는 콘크리트에 해양 식물이 부착되는 속도와 정도가 미흡함
• 기존 문제점을 해결하기 위해서 콘크리트에 철, 칼슘 등 무기물 성분을 추가하는 연구가 진행 중이지만 개선해야할 사항이 많아 지속적인 연구개발이 필요함

개발기술 특성: • 나노컴포지트 하이드로겔은 인공 어초 구조물의 부착성을 높힘
- 콘크리트 구조물과의 접착력은 약 20배, 접착에너지가 약 300배 이상 증가함
• 규조류 등 해양생물의 부착성이 크게 증가하여 생태계 복원 및 생산성 향상 효과를 가짐