초록 ▼

⁃ 규불산(H2SiF6)에서 불화나트륨(NaF)과 규산나트륨(Na2O·SiO2)의 분리기술을 통하여 불산(HF·H2O) 및 나노기공 실리카(SiO2) 제조 실용화 기술을 개발함으로서 년간 2만톤 이상 발생하는 폐자원의 재활용및 소재화 기술 적용
⁃ 국내의 나노기공 실리카(SiO2) 기술은 일부 제품이 국산화되어 있으나, 현재까지는 세계적 경쟁력을 갖춘 원천기술을 확보하지 못하고 있으나 본 기술 개발에 의해서 원천기술을 확보함으로서 세계 시장을 대상으로 사업 전개가 가능
⁃ 국내․외 그린타이어 충전제 및 정밀화학용 첨가제의

⁃ 규불산(H2SiF6)에서 불화나트륨(NaF)과 규산나트륨(Na2O·SiO2)의 분리기술을 통하여 불산(HF·H2O) 및 나노기공 실리카(SiO2) 제조 실용화 기술을 개발함으로서 년간 2만톤 이상 발생하는 폐자원의 재활용및 소재화 기술 적용
⁃ 국내의 나노기공 실리카(SiO2) 기술은 일부 제품이 국산화되어 있으나, 현재까지는 세계적 경쟁력을 갖춘 원천기술을 확보하지 못하고 있으나 본 기술 개발에 의해서 원천기술을 확보함으로서 세계 시장을 대상으로 사업 전개가 가능
⁃ 국내․외 그린타이어 충전제 및 정밀화학용 첨가제의 나노기공 실리카(SiO2) 공급(62,000톤/년, 726억원)과 태양전지, LCD 및 금속세척용유리산업 용 불산(HF·H2O) 공급(6,000톤/년, 120억원)이 가능

Abstract ▼

○ This research demonstrate manufacturing nano-porous silica and hydrofluoric acid that utilize SiF4 as a by-product of fertilizer production what is estimated over 15 million tons annually ; this estimate comes from H2SiF6 that is produced when SiF4 deposited in water. We, E&B Nanotech Co., Ltd. su

○ This research demonstrate manufacturing nano-porous silica and hydrofluoric acid that utilize SiF4 as a by-product of fertilizer production what is estimated over 15 million tons annually ; this estimate comes from H2SiF6 that is produced when SiF4 deposited in water. We, E&B Nanotech Co., Ltd. succeed in domestically producing high value product materials and recycling of scrapped materials that secured a alternative technology at national level.
• Control the properties of gel and precipitated silica synthesized by fast reaction in 1,000L reactor and slow reaction in 2,000L reactor.
• Optimization for properties control by surface modification and estimate the mass production technology of precipitated and gel type silica have higher pore volume
- Control the properties at the practical manufacturing process
• Estimate the technology for milling and classification of nano-porous silica
- Optimization of fine particle properties by Jet Mil, Spin-Flash dryer and Spray dryer
- Optimization of classification process
- Optimization of fine particles packing system
• Properties control by the uses and optimization surface by continuous processing
• Extension of application filed of nano-porous silica by control the surface area.
• Mass production technology of NaF and HF
- NaF 99.5% over
- HF 55% over
○ The manufactures are produced by this project that experimented for field application with Kumho tire, Nexen tire, Samwha paint industry, KCC, HRS companies as domestic purchaser ; We secured letter of intent from several companies. and we had a technology transfer deal for disposing of field by-products.
○ We can make a success domestic production of nano-porous silica and hydrofluoric acid after We finish NET(New Excellent Technology) certification process and that results could be of assistance to competitiveness of related industries.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 ... 3
• 목차 ... 6
• 표목차 ... 9
• 그림목차 ... 10
• 요약문 ... 12
• ABSTRACT ... 14
• 제1장 서론 ... 16
• 제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 16
• 1. 필요성 ... 16
• 2. 기술 공정에 대한 검토 ... 17
• 3. 사회적, 경제적 측면에 대한 검토 ... 18
• 4. 선행연구 정보 ... 19
• 가. 연구개요 ... 19
• 나. 선행연구결과 요약 ... 21
• 5. 선행연구와의 차별성 및 연계성 ... 22
• 6. 후속 연구의 필요성 ... 23
• 제2절 연구개발의 국내․외 현황 ... 24
• 1. 해외 기술개발 동향․시장 ... 24
• 2. 국내 기술개발 동향․시장 ... 26
• 제3절 연구개발 대상기술의 차별성 ... 27
• 1. 차별성 ... 27
• 가. 기술적 측면 ... 27
• 나. 공정 기술적인 측면 ... 28
• 다. 주관기관의 관련기술 보유현황 ... 30
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ... 32
• 제1절 연구의 최종목표 ... 32
• 1. 실증플랜트의 batch 및 연속공정 실증화 ... 32
• 2. 공정 기술 최적화에 의한 에너지 저감 및 경제성 확보 ... 32
• 3. 회수된 NaF를 활용한 HF 제조 ... 34
• 4. 나노기공 실리카 및 HF의 적용기술 ... 34
• 제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 35
• 제3절 연도별 추진체계 ... 36
• 1. 주관 연구기관 ... 36
• 2. 위탁 연구기관 ... 36
• 3. 연차별 사업추진 전략 ... 37
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 39
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 39
• 1. Scale-up을 위한 고찰(주관/위탁기관) ... 39
• 2. 실증화 설비 구축(주관기관) ... 40
• 가. 고속정량반응/저속반응시스템 ... 40
• 나. 고압반응기 ... 44
• 다. 유동층 건조기 ... 45
• 라. 기류 분쇄/분급기 ... 47
• 마. 마이크론 분급기 ... 48
• 바. 고압 스프레이 드라이어 ... 50
• 사. 초미립자 진공포장 시스템 ... 51
• 아. NaF 분리 및 HF 제조 시스템 ... 53
• 3. 시운전 및 시제품 제조(주관/위탁기관) ... 58
• 가. 규불산으로부터 불화나트륨과 규산나트륨의 분리 ... 58
• 나. 회수 불화나트륨으로부터 불산의 제조 ... 61
• 다. 회수 규산나트륨에서 나노기공 실리카의 제조 ... 65
• 라. 실리카 제조 작업 표준화 ... 69
• 4. 시제품 물성제어(주관/위탁기관) ... 69
• 가. 고속순간 반응을 이용한 중합시간 제어 ... 81
• 나. 상온 반응에서의 표면적 및 세공용적 제어 ... 87
• 다. 고온고압 중합공정기술 ... 92
• 라. 나노기공 실리카의 물성평가 ... 97
• 5. 건조시스템(spray dryer)의 최적화(주관기관) ... 103
• 가. Spray Dryer ... 103
• 나. 유동층 건조기(Fludized Bed Dryer ... 106
• 6. 분쇄/분급 최적화에 의한 용도별 물성제어(주관기관) ... 110
• 가. 기류 분쇄/분급 기술 최적화 ... 110
• 7. 나노기공 실리카의 표면개질 및 고무 탄성체 적용(주관/위탁기관) ... 113
• 가. 나노기공 실리카의 표면개질 ... 113
• 나. Silane 치환수율에 따른 개질처리 성능 ... 118
• 다. 표면개질에 따른 여과성능 ... 119
• 라. 탄성 복합재료의 계면 및 물리—화학적 특성 ... 120
• 마. 고무 탄성체 보강물성 향상을 위한 요소 ... 121
• 바. 탄성 고무 물성평가를 위한 실리카 세공구조의 평가지표 ... 121
• 사. 고무 탄성체 보강용 최적 공정조건 및 제품분석 ... 122
• 아. 실리카 표면개질 전․후 고무배합 물성평가 ... 123
• 자. 탄성고무 엘라스토머 적용 ... 124
• 8. 초미립자의 진공포장 시스템 적용(주관기관) ... 131
• 9. 신기술(NET) 도출(주관기관) ... 137
• 10. 기술이전 및 투자유치 활동(주관기관) ... 141
• 제2절 연구개발 결과(요약) 및 결론(제언) ... 142
• 제3절 연도별 연구개발 목표의 달성도 ... 144
• 제4절 연도별 연구성과(논문․특허 등) ... 145
• 1. 특허 출원/등록 실적 ... 145
• 2. 논문 게재/발표 실적 ... 145
• 3. 인증 실적 등 ... 148
• 제5절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 148
• 제6절 연구개발 결과의 활용계획 ... 148
• 1. 나노기공 실리카 사업화 계획 ... 150
• 가. 생산계획 ... 150
• 나. 투자계획 ... 150
• 다. 사업화 전략 ... 150
• 제4장 참고문헌 ... 155
• 부 록 ... 163