경기기술마켓

[국가핵융합연구소] 직경 1.5mm 이하의 균일한구형도를 가지는 세라믹 볼 제조

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

직경 1.5mm 이하의 균일한구형도를 가지는 세라믹 볼 제조

보유기관 및 연구자 : 국가핵융합연구소 / 박이현

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: ○ 본 기술은 완전 구형인 세라믹 볼을 대량으로 쉽게 제조하는 기술로서，볼 밀링용 볼， 핵융합로 증식재 페블 및 리륨 이차전지 원료 등 다각도로 이용이 가능함.
○ 본 기술은 핵융합로의 연료인 삼중수소를 생산할 때 사용되는， 고체형 증식재인 리륨 티타늄 산화물의 페블을 제조할 수 있으며， 1.05 이하의 구형도 및 1.5mm 이하의 직경을 유지하는 리륨 티타륨 산화물 페블을 용이하게 만들수있음.
○ 제조 가능한 세라믹 입자는 리륨 산호뭘(Li20)， 리륨-알루미늄 산화물(Li 2AI02), 리륨-지르코늄 산화물(Li 2Zr03) ， 리륨-티타늄 산화물(Li2Ti03) 및 리륨-실리콘 산화물(니 4Si04) 임.

기술적 개선점: ○ 구형도가 1.05 이하 크기는 1.5mm 01 하로 제조가 가능함.
○ 별도의 식각 및 가공 공정 등이 필요 없으며, 불순물이 없는 고순도의 세라믹 볼 대량 생산이 가능함.
○ 생산 비용이 저렴하여 대량생산이 가능한 장점이 있음.

시장전망: ○ 전 세계 베어링 시장은 2016 년부터 2023 년까지 7.3%의 CAGR(Compounded Annual Growth Rate)로 성장할 것으로 예상됨.
○ 리륨 티타늄 산화물 페블의 시장 규모는 연간 약 3rv5얘 정도로 추정되며 향후 ITER에서 실험용으로 사용하기 위해 필요한 양은 약 100Kg임.
○ 이는 2~3년 주기로 교체되어야 하고 ITER를 이용한 실험은 약 20 년 동안 이어질 것으로 계획되어 있으므로 해당 시장의 규모는 꾸준히 유지될 전망이며 향후 핵융합 실증로 및 상용로가 건설되면, 수요는 폭발적으로 증가하여 현재의 약 1.000 배 이상 성장할 것으로 예상됨.

상용화 계획: ○ 예상설비 구축비용 : 약 2억원
○ 설비 및 이전 예상 소요시간 : 1 년
※ 설비규모， 구축환경 들에 따라 변동 가능