혼합 폐플라스틱을 포함하는 그래핀 복합소재 제조 기술
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최고관리자 0 Comments 1 Views 20-11-10 15:46 기계본문
- 분야 : 기계 개발상태 4 9
기술완성도
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
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TRL08
시작품 인증/
표준화- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL05
시제품 제작/
성능평가- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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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
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TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL01
기초 이론/
실험- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
- 주요기술구성
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▶ 재활용 플라스틱을 그래핀과 혼합하여 인장강도와 같은 기계적 물성이 향상되고 열전도도와 같은 기능적 특성을 갖는 그래핀 복합소재를 제조함
▶ 그래핀 표면 개질(reforming)을 통해 혼합 효율을 개선하고 분산성 증대 공정 단계 및 재활용 소재 컴파운딩 공정 단계를 거침으로써 폐플라스틱을 포함하는 그래핀 복합소재를 제조함
▶ 재활용 PET가 혼합된 플라스틱에 그래핀, 무수말레인산 또는 반응형 중합제를 첨가하여 컴파운딩 공정 단계를 수행함
- 적용분야 및 적용제품
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▶ 화학제품 제조업, 폐화학제품 수거산업, 음식료, 자동차, 건축/토목 전기 전자 및 에너지 분야
- 시장동향
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▶ 글로벌 재생 플라스틱 시장은 2017년 369억 2,716만 달러에서 연평균 성장률 6.4%로 증가하여 2022년에는 503억 5,611만 달러에 이를 것으로 전망됨
▶ 글로벌 그래핀 시장을 적용제품별로 살펴보면, 캐패시터는 2020년 5,000만 달러에서 연평균 성장률 65.7%로 증가하여 2025년에는 6억 2,500만 달러에 이를 것으로 전망되며, 디스플레이는 2020년 5,000만 달러에서 연평균 성장률 32.0%로 증가하여 2025년에는 2억 달러에 이를 것으로 전망됨
- 특장점
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- 기존 기술의 문제점
- ▶ 포장재 또는 플라스틱은 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 알루미늄 및 폴리에틸렌 등 다층 구조를 형성하며 저급 플라스틱 제품으로 일부 재활용 되거나 또는 소각, 매립을 통해 폐기 처분됨
▶ 재활용재 적용제품은 품질에 대한 신뢰도가 낮고 판매 가격이 낮아 수익성이 낮음
▶ 재활용 폐기물의 확보 가격 대비 낮은 판매 단가로 인하여 산업적 경쟁력의 악화 및 재활용 산업의 활성화 저해로 이어지는 악순환이 반복됨
- 기존 기술과의 차별성
- ▶ 자원의 순환고리를 강화함으로써 자원 고갈을 억제하고 에너지 및 공해물질의 배출을 저감할 수 있어 친환경적임
▶ 폐소재자원에 대해 고부가가치를 창출할 수 있는 신기술을 부가함에 따라 다기능·복합화된 고부가가치의 소재가 재탄생됨
▶ 공공 선별장에 반입되는 소재자원에 대해 선별부터 재생원료화 공정까지를 현행법 기준에 대응되는 설비 시설로 운영이 가능함