초록 ▼

핵심기술
고효율 반사 코팅 기술, 고반사 Reflector 제조 기술
최종목표
1. 고 반사 나노 Coating 기술 정량적 목표
- 반사율 : 93 %Re (Wavelength : 280nm - 2500nm)
- 표면조도 : 7nm이하
- 코팅두께 : 100nm 이상
- 열 Cycle : 90℃/4h → -40℃/4h 를 1Cycle로 하여 10 Cycle
- 인장강도 : KS L1 593규격에 준함.(1,800N 이상)
- 염수분무시험 : 5% sodium chloride Solu

핵심기술
고효율 반사 코팅 기술, 고반사 Reflector 제조 기술
최종목표
1. 고 반사 나노 Coating 기술 정량적 목표
- 반사율 : 93 %Re (Wavelength : 280nm - 2500nm)
- 표면조도 : 7nm이하
- 코팅두께 : 100nm 이상
- 열 Cycle : 90℃/4h → -40℃/4h 를 1Cycle로 하여 10 Cycle
- 인장강도 : KS L1 593규격에 준함.(1,800N 이상)
- 염수분무시험 : 5% sodium chloride Solution, 35℃, 120hr
2. 고 반사 나노 Coating 원료 및 코팅 기술
- 나노 Coating 박막 두께 100nm 이상
- 표면 거칠기 7nm이하 구조의 나노 Coating 원료의 개발
3. 고 반사 나노 Coating 공정 기술
- Batch Type Coating 설비 설계 및 제작
- 고 반사 Coating Reflector시제품 제작 및 생산 공정 확립
4. 고 반사 나노 Coating Reflector 실증 연구 적용
- 반사율 93%이상의 Pilot 공정 적용:시제품 국내 실증 연구 적용
(국내 태양열 발전 연구단지)
- 공정별 품질관리 제정 및 실장 적용 시제품 제조
- 실장 적용을 통한 신뢰성 평가
개발내용 및 결과
1. 고 반사 나노 Coating 기술 정량 목표 달성
1) 반사율 : 94 %Re, 2 )표면조도 : 5nm이하, 3) 코팅두께 : 100nm이상
4) 열 Cycle : 90℃/4h → -40℃/4h 를 1Cycle로 하여 10Cycle이상
5) 인장강도 : KS L1 593규격에 의한 3,000N이상
6) 염수분무시험 : 5% sodium chloride Solution, 35℃, 120hr
7) 원료 양산화를 위한 Scale Up 진행
2. 고 반사 코팅 박막 두께 및 표면분석 품질 평가
1) 나노 Coating 박막 두께 100nm 이상 완료
2) 표면 거칠기 5nm이하 구조의 나노 Coating 원료의 개발 완료
3) 반사율 93%이상 Reflector 적용 완료 : 현재 반사율 수준 94% 완료
3. 품질관리 및 신뢰성 평가를 위한 평가방법 확립
1) 원료 제조방법, 품질평가 확립 제정 완료
2) 비파괴법의 나노코팅 두께 측정방법 확립(X-ray 측정기 이용)
3) 신뢰성 평가 방법 확립
4. 고 반사 Coating Reflector시제품 제작
1) 2차 1.641×1.7㎡ Size 적용
2) 양산 설비의 설계 진행
5. 1.7×1.640㎡ Size 시제품 제작 완료(반사율 94% 이상)
6. 실장 적용 시제품 제조 완료(90 sheet 제작)
7. 시제품 실증 연구 적용(대구태양열발전연구단지 설치 완료)
8. 실장 적용을 통한 신뢰성 평가 진행(국내 5개월 경과 및 국외 Field test
신뢰성시험결과 NREL 측정 결과 확인)
- 스페인 Abegoa solar site 2012sus 2~4월 설치예정
기술개발배경
1. 태양열 발전 시스템의 태양에너지 밀도가 높은 지역에서 Project의 활성화
- 스페인, 미국, 고비사막, 중동, 사하라 사막의 Project에 참여한 세계화를 통해 나노 코팅 기술을 적용한 고 반사 Reflector는 국가 경쟁력을 갖는 주요기술로 부각 될 것으로 예상
- 고효율 반사 코팅 양산 기술 확보의 기반 마련
2. 세계 태양열 발전 시스템의 발전사업자 타입 별 기술 개발이 필요한 사항
1) Parabolic Trough
- 반사판: Mirrors or Reflectors
높은 반사율 >95%, 내구성 >30년,
낮은 가격, 4mm 유리를 사용하지 않는 재료 개발
- 열 매체: Heat Transfer Fluid
- 흡수기: Collectors
- 열 매체 저장조: Thermal Storage
2) Power Tower
- 반사판: Mirrors or Reflectors
높은 반사율 >95%, 내구성 >30년,
낮은 가격, 4mm 유리를 사용하지 않는 다는 재료
- 엔진:Turbine
- 추적장치: Heliostat
- 흡수기: Receiver
- 열 매체: Heat Transfer Fluid
3. 고 집광 태양열발전 기술 및 고 반사 태양열 반사판 실증 기술 확보
- 태양광과 태양열을 활용한 최첨단 기술의 고 집광 태양열발전용 집광소재 및 부품의 고 효율화 기술 확보
4. 태양열 부품, 소재의 다른 산업과 연계한 Project 성 수출 가능
- 에너지 변환 성능 향상 나노 코팅기술을 적용한 태양열 반사판을 개발하여 고부가가치를 창출하여 수출은 활성화 시킬 수 있을 것으로 예상됨
핵심개발기술의 의의
1. 수출을 주력산업으로 하는 한국의 경우 태양열 발전소용 반사판 기술에 의한 태양열발전소용 소재, 부품개발에 의한 프랜트수출이 가능하고, 해외시장 진출을 위한 세계 태양열 발전사업자, 부품업체, 삼성과 나노씨엠에스 4개사가 스페인에 합자사 설립
2. 고 집광 태양열발전 기술, 원천기술 확보
- 핵심기술 개발에 의한 고 집광 태양광과고 집광 태양열발전영 반사판소재 및 장치 원천 기술 확보.
- 다양한 저가 집광소재 개발과 고효율 집광기술 장치 고안 연구
- 고 효율, 저가형 집광장치 개발에 의한 소규모 분산발전에 적용가능
- 기후 변화에 있어 PV보다 비교적 변동률이 낮은 고 집광 태양광·태양열발전 분야는 추후 지속 확대 전망읗로 대단위 태양열 발전소 프로젝트 참여 할 수 있는 기반 기술 확보
- 고 집광거울(Reflector), 초박형 집광필름, 설비 관련 부품 수요 등 향후확대 예상되는 분야 적용 가능
적용분야
- 중.대규모 태양열 발전시스템용 Reflector 적용
- 구유형(PTC) 및 타워(Power Tower)형 발전시스템용 Reflector
- 태양열 발전용 Reflector 코팅 양산기술 적용

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 5
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 11
• 목 차 ... 16
• 제 1 장 서론 ... 19
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 19
• 제 2 절 국내 ․외 관련 기술의 현황 ... 22
• 1. 국외기술현황 ... 22
• 2. 산업의 특성 ... 24
• 3. 산업의 성장성 ... 27
• 4. 태양열발전의 시장현황 및 전망 ... 28
• 5. 경기변동의 특성 ... 30
• 5. 경쟁요소 ... 30
• 6. 관련법령 또는 정부의 규제 ... 31
• 7. 국내기술현황 ... 38
• 8. 국내․-외 지식재산권 현황 ... 38
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적 ․경제적 파급 효과 ... 40
• 1. 기술적 측면 ... 40
• 2. 산업ㆍ경제적 측면 ... 40
• 3. 시장예측 및 전망 ... 41
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 43
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 43
• 1. 최종 목표 ... 43
• 2. 평가방법 ... 43
• 제 2 절 년차별 목표 및 평가 방법 ... 44
• 1. 1차년 ... 44
• 2. 2차년 ... 45
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 46
• 1. 1차년도 ... 46
• 2. 2차년도 ... 46
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 47
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 47
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 47
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 48
• 가. 고 반사 나노 Coating 원료 및 코팅 기술 ... 49
• 나. 고 반사 나노 Coating 공정 기술 ... 57
• 다. 품질관리 및 신뢰성 평가를 위한 평가방법 확립 ... 71
• 라. 고 반사 Coating Reflector시제품 제작 ... 85
• 마. 시제품 실증 연구 적용(대구 태양열발전연구단지 설치) ... 90
• 사. 실장 적용을 통한 신뢰성 평가진행 및 국외 반사율 실증 시험 결과 ... 111
• 아. 해외 실장적용 및 기술 이전을 위한 Pilot 양상화 Test-Spain ... 124
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 136
• 가. 논문 ... 136
• 1) 학술대회 발표 ... 136
• 나. 특허 ... 141
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 143
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 146
• 제 4 장 부 록 ... 152