초록 ▼

중소규모 및 간이 급수시설에 적합하도록 가격이 저렴하면서도 고효율 콤팩트한 정수처리시스템을 개발 및 실용화를 위해서, 1차년도에는 여과/소독 정수 기술자료수집 및 분석에 의한 경쟁력 분석, 섬유사 여과 농축 장치 개발 및 자동역세 기술 개발, 전해 살균셀 구성 및 전해염소 생성 최적화 실험, 나이론, 폴리프로필렌 극세 섬유사 표면처리 및 그라프트 중합 연구 등을 개발한다. 2차년도에는 섬유사 여과 및 전해소독 연계기술을 개발함에 있어서 극세 섬유사의 기능화 처리 와 자동화 시스템을 구축하고 최적화하여 연계 장치의 성능은 탁도 기준

중소규모 및 간이 급수시설에 적합하도록 가격이 저렴하면서도 고효율 콤팩트한 정수처리시스템을 개발 및 실용화를 위해서, 1차년도에는 여과/소독 정수 기술자료수집 및 분석에 의한 경쟁력 분석, 섬유사 여과 농축 장치 개발 및 자동역세 기술 개발, 전해 살균셀 구성 및 전해염소 생성 최적화 실험, 나이론, 폴리프로필렌 극세 섬유사 표면처리 및 그라프트 중합 연구 등을 개발한다. 2차년도에는 섬유사 여과 및 전해소독 연계기술을 개발함에 있어서 극세 섬유사의 기능화 처리 와 자동화 시스템을 구축하고 최적화하여 연계 장치의 성능은 탁도 기준 0.3NTU이하 및 염소생성 농도 5,000ppm이상의 효율과 중금속 제거율이 90%이상 처리할 수 있도록 한다. 요소기술과 연계기술을 기반으로 처리용량 100톤/일의 소규모 고효율정수시스템을 설계하고 시작품을 제작하여 간이상수도(20-500m3/일)에 현장적용평가를 수행함으로써 조기 실용화 및 상업화를 적극적으로 추진 한다.

Abstract ▼

In order to develop and practically use low-price, highly-efficient and compact water purification system, we tried the followings in the 1st year, 1) competitiveness analysis by gathering and analyzing filtration and disinfection technology information, 2) development of fibrous filtration, concent

In order to develop and practically use low-price, highly-efficient and compact water purification system, we tried the followings in the 1st year, 1) competitiveness analysis by gathering and analyzing filtration and disinfection technology information, 2) development of fibrous filtration, concentrating and auto-flushing technology, 3) fabrication of electrolytic sterilizing cell, experiments for generating electrolytic chlorines, 4) grafting treatment of polypropylene fibers.
And, we tried the development of combining fibrous filtration technology and electrolytic disinfection technology in the following aspects in the 2nd year. 1) functionalizing the grafted polypropylene fibers, 2) establishing auto-control system. Target system has good performances in view of the turbidity below 0.3NTU, the chlorine concentration above 5,000ppm and heavy-metal removal above 90%. Based its essential technology and combining technology, we designed
and fabricated small-scale highly efficient water purification system with the capacity of 100ton/day. Active field test has been performed for early commercialization.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 요약문 ...2
• SUMMARY ...4
• CONTETNS ...6
• 목차 ...9
• 표차례 ...13
• 그림차례 ...14
• 제1장. 서론 ...18
• 1절. 기술개발의 목표 ...18
• 2절. 기술개발의 필요성 ...18
• 3절. 기술개발의 내용 및 범위 ...22
• 1. 기능성 섬유사 여과 및 전해셀 연계 기술 개발 ...22
• 2. 고효율 정수시스템 설계 및 제작 ...22
• 3. 기능성 섬유 여과 소재의 분석과 성능평가 및 최적 제어 조건 규명 ...22
• 제2장. 국내외 기술개발 현황 ...24
• 1절. 기술현황 ...24
• 1. 국외 ...24
• 2. 국내 ...26
• 2절. 연구결과가 국 ? 내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치 ...27
• 3절. 국내외 유사기술과의 차별성 ...27
• 제3장. 연구 개발 수행 내용 및 결과 ...30
• 1절. 여과/소독 정수 기술자료 수집 및 경쟁력 분석 ...30
• 1. 개발목표 ...30
• 2. 개발 내용 ...30
• 가. 출원연도별 특허출원동향분석 ...31
• 나. 출원국가 분석 ...33
• 다. IPC 분석 ...38
• 2절. 이온교환섬유사 개발 ...42
• 1. 이온교환 수지의 합성 ...42
• 가. 공중합체의 제조 ...42
• 나. 관능기의 도입 ...55
• 2. 실험재료 ...58
• 가. 기재 섬유 ...58
• 나. 그라프트 반응에 사용된 시약 ...58
• 다. 관능화제 ...59
• 라. 흡 ? 탈착 실험에 사용된 시약 ...59
• 마. 탁도 실험에 사용된 시약 ...60
• 바. 기타 용매 및 증류수 ...60
• 3. 실험장치 ...62
• 가. UV 표면개질 장치 ...62
• 나. 전자선 가속기(Electron Beam Accelerator) ...62
• 다. 관능화 반응장치 ...62
• 라. 연속식 흡 ? 탈착 장치 ...63
• 4. 실험방법 ...68
• 가. 이온교환체의 합성 ...68
• 나. 구조확인 ...75
• 다. 이온교환체의 기본 성능 시험 ...75
• 라. 이온교환체의 성능 평가 ...77
• 5. 연구결과 ...81
• 가. 이온교환체의 합성 ...81
• 나. 구조확인 ...99
• 다. 이온교환체의 기본 성능 시험 ...109
• 라. 이온교환체의 성능 평가 ...111
• 마. 연구수행 결론 ...142
• 3절. 전해염소 발생장치의 개발 ...145
• 1. 개발목표 ...145
• 2. 개발내용 ...145
• 가. 원통형 전해셀 ...145
• 나. 하우징 형 전해셀 ...159
• 4절. 간이급수정수장치 ...166
• 가. 간이급수시설의 법규 ...166
• 나. 간이급수시설의 오염원 ...166
• 다. 간이정수장치의 특징 ...170
• 라. 제품의 개요 ...174
• 5절. 섬유사 여과 농축 장치 및 자동역세 기술 개발 ...176
• 1. 개발의 목표 ...176
• 2. 연구개발의 내용 ...176
• 가. 공극제어형 섬유사 여과기 ...176
• 나. 섬유사 여과 농축 및 역세 기술 개발 ...191
• 다. 이젝터를 이용한 섬유사 여과장치의 구성 ...193
• 라. 컨트롤러 개발 ...205
• 마. 무선 관리 시스템 ...205
• 6절. 과제 수행결과 ...211
• 1. 섬유사를 이용한 공극제어 기술, 역세 기술과 농축기술 ...211
• 2. 전해셀 기술 개발 ...211
• 3. 기능성 섬유사 표면처리 기술개발 ...211
• 4. 고효율-콤펙트한 통합정수시스템 개발평가 ...212
• 제 4장. 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 ...213
• 1절. 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 ...213
• 1. 연구 개발 목표 달성도 ...213
• 2. 대외기여도 ...216
• 2절. 관련분야 기술발전에의 기여도 ...217
• 제 5장. 연구개발결과의 활용계획 ...219
• 제1절 연구개발 결과의 활용계획 ...219
• 1. 활용방법 ...219
• 2. 활용 계획 ...220
• 제 6장. 참고문헌 ...221
• 제 7장. 본 연구개발의 성과 ...224