초록 ▼

1. 최종 목표
- 친환경 발포제를 사용한 우레탄 제품(파이프커버, 판넬, 원액)의 신뢰성을 세계수준의 제품 수준으로 향상하여 제품의 경쟁력을 확보한다.
- 다양한 친환경 발포제를 사용하여 공정안정화를 확보하여 제품경쟁력을 확보하여, 수출 확대를 한다.
2. 신뢰성 문제점 현황
본 제품은 양쪽에 TPO, AI면 종이 또는 강판을 사용하고 중앙부에 우레탄을 결합하거나 우레탄을 블록으로 생산한 후 정밀가공 머신을 사용하여 일정한 치수로 가공한 후 FRP나 고객이 요구하는 다양한 소재를 접착하고 2단 또는 3단으로

1. 최종 목표
- 친환경 발포제를 사용한 우레탄 제품(파이프커버, 판넬, 원액)의 신뢰성을 세계수준의 제품 수준으로 향상하여 제품의 경쟁력을 확보한다.
- 다양한 친환경 발포제를 사용하여 공정안정화를 확보하여 제품경쟁력을 확보하여, 수출 확대를 한다.
2. 신뢰성 문제점 현황
본 제품은 양쪽에 TPO, AI면 종이 또는 강판을 사용하고 중앙부에 우레탄을 결합하거나 우레탄을 블록으로 생산한 후 정밀가공 머신을 사용하여 일정한 치수로 가공한 후 FRP나 고객이 요구하는 다양한 소재를 접착하고 2단 또는 3단으로 제품을 제작하여 조립하거나, 면 위에 우레탄을 발포한 후 다시 난연코팅을 하는 것으로 LNG 탱크나 운반선용 배관, 일반 산업설비 고단열 배관 또는 건축물의 단열에 사용되는 자재로 장시간 외부에 노출되어 사용되는 제품이다.
공정문제와 자연환경에 의하여 누적된 문제로 인하여 외부에서도 확인이 가능할 정도로 파이프 커버 및 판넬 수축이 발생, 납품 후의 제품의 안정성을 확보하기 위해서는 공정 안정화와 더불어 지속적으로 가혹한 환경에도 견딜 수 있는 제품을 만들어 수출 후에 문제가 발생하지 않도록 하여 제품에 대한 신뢰도의 향상이 필요로 하는 시점임.
3. 주요 사업내용
우레탄 제품의 신뢰성을 원료부분에서 최종제품 조립상태까지 공정문제 분석 및 제품의 신뢰성 향상
세부 사업내용은 우레탄 원료 부분, 폼 물성부분, 상.하부품 신뢰성 향상, 모듈의 제품 신뢰성향상으로 나눌 수 있다.
원료개발은 해외원료분석으로 시작으로 자료를 수집하여 원료물성에 대한 재검토를 하여 다양한 배합으로 제품 품질을 확보함.
품물성은 고장난 제품에 대한 원인분석 및 해외제품에 대한 분석을 진행하여 제품에 대한 문제점을 인식하여 전반적인 공정개선을 진행한다.
이러한 바탕으로 상하부품에 대한 물성을 향상시키고, 최종적으로 모듈에서 신뢰성을 향상시키는 것을 진행한다.
4. 신뢰성 적용결과(사업전.후 정량적 비교)
4.1 우레탄 원액부분(원재료)은 저장안정성에 대한 평가
사업 전 1815hrs → 사업 후 2800hrs
4) 열전도도 : 사업전 0.0240 kcal/m℃ → 사업 후 0.0230 kcal/m℃
4.2 모듈부문
1) 발포제 : 친환경 발포제 사용
2) 내열성능 : 사업 전 3min → 사업 후 12min
3) 압축강도 : 사업 전 38N/㎠ → 사업 후 42N/㎠
5) 고온치수안정성 : 사업 전 <5% → 사업 후 <3%
6) 저온치수안정성 : 사업 전 <3% → 사업 후 <2%
7) MTTF 사업 전 880hr → 사업 후 1300hrs
4.3 상부부품 : 사업 전 921hrs → 사업 후 1350hrs
4.4 하부부품 : 사업 전 914hrs → 사업 후 1350hrs
5. 기대효과 및 실적(기술적 및 경제적 효과)
5. 기대효과 및 실적(기술적 및 경제적 효과)
5.1 기술적인 효과
- 오존층 파괴 물질에 관한 몬트리올의정서 결정사항 ⅩⅪ/6‘07.9)에 따라 HCFCs의 경우 선진국의 경우 이미 규제 대상이고, 우리나라를 포함한 개도국은 2013년부터 동결이 시작되어지기 때문에, 현재는 친환경 발포제가 적용되는 수출제품과 적용되지 않는 국내제품은 품질의 차이가 있으나 점차적으로 국내시장도 친환경 발포제 사용에 대한 준비가 필요한 상황임
- 이러한 법규적인 문제 뿐 만아니라 준비에 있어서 원료적인 부분에 대한 보완도 필요로 함. 현재 친환경발포제와 일반발포제는 서로 물성이 동일한 제품들이 아니기 때문에 여러 가지 문제점을 유발함.
예를 들어 HCFCs제품은 28℃에서, 친환경제품은 사용제품에 따라 15℃~40℃까지 다양하고 또한 분자량이 기존제품에 비하여 60%~300%까지 그리고 사용되는 원료와의 친화성이 현재의 제품과 차이가 있어, 복잡한 반응공정에 따라 생산 되는 제품은 발포제변경에 의하여 공정안정화를 진행하는 것이 매우 힘들어 질 수 밖에는 없는 상황임.
이러하기 때문에 완벽한 우레탄 제품을 만들기 위해서는 극복해야할 여러 가지 기술적인 용인을 필요로 함.
- 판넬 뿐 만 아니라 모든 제품은 옥외 방치 시 눈, 비 등의 습기 및 직사광선에 의한 우레탄 제품의 열충격에 의한 접착력 약화 및 물성저하로 일정시간 경과 후 제품표면에 주름이나 수축을 초래할 수 있기 때문에 이러한 것을 극복하기 위하여 신뢰성 향상을 위한 공정개선과 AA, PA 및 TPA등의 다양한 화학원료를 사용되는 원료의 개선이 반드시 필요로 하며, 이러한 것을 바탕으로 접착성과 치수안정성의 신뢰성 수준을 세계적 수준이상으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대됨.
또한 산업용 보드인 경우 판넬과 유사하지만, 보드가 접하는 온도는 -163℃이고 표면은 0℃~+40℃로 극심한 온도차가 있는 상태에서 제품이 사용되기 때문에 온도차에 의한 충격이 강하여 제품이 수축이 더더욱 쉽게 발생하게 된다.
이러한 환경을 견디지 못할 경우 보드가 깨지거나 수축에 의하여 표면에 주름 또는 제품 변형, 표면과 분리되는 생기기 때문에 보다 더 극한 상태에서 견딜 수 있는 제품이 되도록 신뢰성이 향상된 제품이 필요로 함. 따라서 이러한 물성을 향상시키기 위해서는 발포제별 우레탄 반응온도를 80℃~120℃로 최적화를 유지할 수 있도록 공정안정화와 더불어 우레탄 반응이 원활히 진행될 수 있도록 사용되는 발포제에 맞는 친수성 및 소수성 실리콘류를 적절한 배합을 유지할 경우 제품 물성을 안정화 시키면 접착성 및 치수안정성을 향상시켜 평균고장시간을 세계적 수준 이상으로 개선시키는 효과가 있음.
5.2 경제적인 효과
○ 완제품 또는 모듈상태의 제품은 중동 지역으로 시발로 하여 2009년 수출금액 25백만불 수준에서 이 과제 수행이 완료될 2013년에는 중동, 중국 및 동남아 등, 다국적 기업진출한 곳이나 일본시장으로 진출하여 170% 증가된 48백만불 이상 수출할 것으로 기대되며, 부품 ․ 소재(시스템)도 현재 년 100톤 수준에서 500톤 이상(500%증가) 수요가 증가할 것으로 기대됨.
○ 본과제 완제품 및 모듈은 ㎥ 10~100만원(자재비기준) 수준이나, 일본내 생산 기준시 ㎥당 15~120만원 수준으로 15~20% 한국에 비하여 비싸고, 다국적 기업이 진출한 중국이나 중동인 경우 지역업체의 품질수준이 고객의 요구사항을 맞추기가 힘들 뿐 만 아니라 생산업체환경이 열악하여 제품을 공급할 수 없기 때문에 고품질 시장에서는 수출경쟁력효과가 기대됨.
○ 친환경 발포제를 사용한 완제품은, 한국에서는 가격적인 부분과 국내의 시장여건 등 여러 가지 문제들이 있어 활성화되고 있지는 않지만, 해외에서는 국제법규와 고객의 환경보존이라는 인식이 보편화되고 있어 현재 선진국 및 다국적기업에서는 이미 관심을 가지고 있어, 일본, 다국적 기업이 진출한 중국, 중동, 동남아등 다양한 나라와 수출 거래가 이뤄지고 있으며, 매년 10~20%이상 수출물량이 증가하고 있는 추세임.
6. 적용분야
- LNG 운반선, FPSO, FSRU 및 FLNG에 사용되는 파이프 커버
- 일본 및 선진사 수출용 판넬 제품
- 해외 석유화학 플랜트 등에 사용되는 파이프 커버
- 기타 단열이 필요로 하는 구조물 또는 설비분야

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종 보고서 제출서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 요약서 ... 4
• 목차 ... 7
• 제1장 : 부품.소재 신뢰성 기반 기술확산 사업 완료 보고서((주)동성화인텍) ... 7
• 제1절 : 개발 목표 ... 8
• 제2절 : 우레탄 원료 Test ... 16
• 제4절 : 결과 ... 67
• 제2장 : 부품.소재 신뢰성 기반 기술확산 사업 진도보고서(진영테크) ... 69
• 제1절 : 개발 목표 ... 69
• 제2절 : 개발 성과 ... 71
• 제3절 : 결과 ... 84
• 제3장 : 부품.소재 신뢰성 기반 기술확산 사업 진도보고서(창조산업) ... 86
• 제1절 : 개발 목표 ... 86
• 제2절 : 개발 성과 ... 86
• 제3절 : 결과 ... 95
• 제4장 : 부품.소재 신뢰성 기반 기술확산 사업 진도 보고서 ... 97
• 제1절 : 친환경 발포제를 사용한 우레탄 물성 성능평가 ... 97
• 제2절 친환경발포제를 사용한 우레탄 제품 성능평가 ... 100
• 제3절 : 결과 ... 102
• 제5장 : 종합의견 ... 104
• 끝페이지 ... 105