초록 ▼

최종목표
ㆍ 재생펄프 기능성 향상을 위한 고기능성 침강성탄산칼슘 합성기술 실증화
ㆍ 저품위 DIP의 품질 향상을 위한 In-situ 형 침강성탄산칼슘 Loading 시스템 개발
ㆍ 제지 산업 부산물의 재 자원화 시스템 개발
개발내용 및 결과
ㆍ 펄프 슬러리 내에서 침강성탄산칼슘을 합성하는 In-situ PCC 합성기술을 개발하여 펄프 표면에 침강성탄산칼슘을 합성함으로서 저급 폐지의 광학적 성질을 상급고지 수준으로 향상
- 신문지고지 백색도 향상 (50% → 70% 이상)
ㆍ In-situ 침강성

최종목표
ㆍ 재생펄프 기능성 향상을 위한 고기능성 침강성탄산칼슘 합성기술 실증화
ㆍ 저품위 DIP의 품질 향상을 위한 In-situ 형 침강성탄산칼슘 Loading 시스템 개발
ㆍ 제지 산업 부산물의 재 자원화 시스템 개발
개발내용 및 결과
ㆍ 펄프 슬러리 내에서 침강성탄산칼슘을 합성하는 In-situ PCC 합성기술을 개발하여 펄프 표면에 침강성탄산칼슘을 합성함으로서 저급 폐지의 광학적 성질을 상급고지 수준으로 향상
- 신문지고지 백색도 향상 (50% → 70% 이상)
ㆍ In-situ 침강성탄산칼슘 합성기술 적용 후 광학적 성질이 향상된 신문지고지 펄프 (In-situ ONP)를 활용한 시제품 (백판지) 제작
- 기존 백판지 제품 대비 동일 물성
ㆍ 제지산업 발생 부산물 활용기술 개발
- 소각로 발생 배가스 → 이산화탄소 대체
- 소각로 발생 비산재 → 석회석 원료 일부 대체
ㆍ In-situ 침강성탄산칼슘 합성기술 실증화
- 1.0 m3-규모 파일럿 반응기를 활용한 실증화 연구 수행
- 제지공장 설비 (부분 변경 후 활용) 및 용수를 활용한 현장적용 연구 수행
기술개발 배경
ㆍ 종이 제조에 사용되는 목재섬유는 전량 해외에서 수입하고 있으며 매년 가격 상승 → 제지산업 경쟁력 악화
ㆍ 저급 고지의 경우 낮은 광학적 성질로 인해 제한된 용도로만 재활용 되었음 → 고급자원의 저부가가치 활용
ㆍ 침강성탄산칼슘을 적용하여 저급 고지의 광학적 성질을 향상시켜 목재섬유 사용량을 저감시키는 기술은 전세계 산업계, 학계에서 활발히 진행되는 연구 → Breakthrough 기술
ㆍ 펄프 슬러리 내에서 침강성탄산칼슘을 합성하여 저급 고지의 광학적 성질을 획기적으로 향상시킬 수 있는 In-situ 침강성탄산칼슘 합성기술 개발 → 저급고지의 고부가가치 활용기술 개발
ㆍ In-situ 침강성탄산칼슘 기술 세계최초 실증화 → 고급원료 사용절감에 따른 제지산업 경쟁력 제고, 산림자원 보호 및 이산화탄소 배출 저감 달성
핵심개발 기술의 의의
ㆍ 펄프슬러리에서 침강성탄산칼슘을 합성하는 기술인 In-situ 침강성탄산칼슘 합성기술은 세계최초로 개발된 기술
ㆍ 제지산업에서는 목재섬유 사용량을 저감하여 경쟁력을 높이기 위해 1) 충진제 함량을 늘리는 기술 및 2) 저급고지의 광학적 성질을 향상시켜 고급원료화 하는 기술을 요구
ㆍ In-situ 침강성탄산칼슘 합성기술은 제지산업이 요구사항을 만족시킬 수 있는 기술임. 개발 기술을 적용할 경우,
- 충진함량을 늘리기 위한 보류제를 사용하지 않고도 종이 내 침강성탄산칼슘 충진량을 75% 수준 향상
- 대표적인 저급고지인 신문지고지의 낮은 백색도 (50%)를 상급고지 수준 (백색도 > 70%) 향상시킬 수 있음
적용 분야
- 제지산업
광학적 성질 향상, 충진제 함량 증가, 부산물 활용 등으로 인한 제지산업 경쟁력 제고 및 발생 CO₂-저감
- 석회석 산업
제지산업에서의 新-비지니스 모델 창출로 인한 침강성탄산칼슘 신규시장 확보 및 기존 마켓 활성화

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 8
• 목차 ... 18
• 제 1 장 서론 ... 21
• 제 1 절 과제의 개요 ... 21
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 25
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 25
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 25
• 1. 1단계 목표 및 평가방법 ... 25
• 2. 2단계 목표 및 평가방법 ... 26
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 27
• 1. 1단계 연차별 개발 내용 및 개발범위 ... 27
• 2. 2단계 연차별 개발 내용 및 개발범위 ... 28
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 29
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 30
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 32
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 32
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 32
• 가. 1단계 연구개발 추진 일정 ... 32
• 나. 2단계 연구개발 추진 일정 ... 33
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 34
• 가. 1단계 추진 실적 ... 34
• 나. 2단계 추진 실적 ... 34
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 35
• 가. 1단계 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 35
• 나. 2단계 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 35
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 36
• 1. 각 기관/기업별 역할 ... 36
• 가. 1단계 각 기관/기업별 역할 ... 36
• 나. 2단계 각 기관/기업별 역할 ... 37
• 2. 주요 추진내역 ... 38
• 가. 1단계 주요 추진내역 ... 38
• 1) 1년차 추진내역 (2007.10.01.~2008.09.31.) ... 38
• 2) 2년차 추진내역 (2008.10.01.~2009.09.31.) ... 40
• 3) 3년차 추진내역 (2009.10.01.~2010.09.31.) ... 41
• 나. 2단계 주요 추진내역 ... 43
• 1) 1년차 추진내역 (2010.10.01.~2011.09.31.) ... 43
• 가) DIP 물성 향상을 위한 최적의 침강성탄산칼슘 개발 및 펄프 내 충전거동 평가 ... 43
• 나) DIP 물성평가 및 개선기술 개발 ... 45
• 다) In-situ Process를 통한 펄프·침강성탄산칼슘 입자 표면 전하 특성 및 광산란성 평가 ... 49
• 라) 제지산업에서 발생되는 부산물의 물리 화학적 특성 평가 ... 56
• 2) 2년차 추진내역 (2011.10.01.~2012.09.31.) ... 58
• 가) DIP표면에 침강성탄산칼슘의 증착 특성 및 광학/기계적 물성 최적화 ... 59
• 나) 침강성탄산칼슘의 DIP 증착 공정 설계 ... 66
• 다) 제지 소각로 부산물의 침강성탄산칼슘 재자원화 공정 개발 ... 71
• 3) 3년차 추진내역 (2012.10.01.~2014.02.28.) ... 74
• 가) DIP 증착형 침강성탄산칼슘 생산 공정 구축 및 최적화 ... 74
• 나) 국내산 석회석 적용 연구 ... 81
• 다) 제지 공정 부산물 등을 이용한 DIP 품질향상 현장최적화 연구 ... 89
• 라) 친환경 DIP 및 침강성탄산칼슘 품질 표준화 및 규격화 ... 92
• 마) CO2 저감에 따른 CDM 사업화 방안 도출 ... 97
• 4) 2단계 정량적 기술목표 달성 ... 103
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 104
• 1. 시장 현황 변화 ... 104
• 2. 사업화 계획 변경 ... 104
• 제 4 절 고용 창출 효과 ... 105
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 106
• 부록 ... 110
• 1. 0.1m3 In-situ 침강성탄산칼슙 합성 Pilot Plant 설계도면 ... 112
• 2. 0.1m3 In-situ 침강성탄산칼슙 합성 Pilot Plant 제작공정 ... 115
• 3. 논문 발표 실적 ... 117
• 4. 정량적 기술목표 달성 증빙용 시험성적서 ... 147
• 끝페이지 ... 147