초록 ▼

최종목표
내구성과 내화학성이 우수한 고기능성 수처리용 복합막 제조 기술 개발
- 내화학성이 우수한 다공성 복합막 지지체 제조 기술 개발 (고성능 MF/UF 분리막으로 활용 가능)
- 고기능성 복합막 활성층 제조용 소재 제조 기술 개발
- 고기능성 내화학성 복합막 제조 기술 개발 (NF/RO 기능 포함)

개발내용 및 결과
- 본 연구의 기술개발 내용은 내화학성과 내오염성이 향상된 내구성이 우수한 수처리용 분리막인 역삼투막, 한외여과막, 정밀여과막을 개발하는 것이었음
- 본 연구의 기술개발

최종목표
내구성과 내화학성이 우수한 고기능성 수처리용 복합막 제조 기술 개발
- 내화학성이 우수한 다공성 복합막 지지체 제조 기술 개발 (고성능 MF/UF 분리막으로 활용 가능)
- 고기능성 복합막 활성층 제조용 소재 제조 기술 개발
- 고기능성 내화학성 복합막 제조 기술 개발 (NF/RO 기능 포함)

개발내용 및 결과
- 본 연구의 기술개발 내용은 내화학성과 내오염성이 향상된 내구성이 우수한 수처리용 분리막인 역삼투막, 한외여과막, 정밀여과막을 개발하는 것이었음
- 본 연구의 기술개발 전략으로는, 나노물질 및 나노기술의 활용을 통한 분리투과특성 향상, 비폴리아마이드계 화합물을 이용한 내염소성 향상, 전기산화 방식을 이용한 균일기공을 지닌 다공성 복합막 제조, 친수성이 우수한 물질을 이용한 다공성 분리막 표면 개질을 통한 분리막 내오염성 향상, PTFE를 이용한 내화학성 및 내구성이 탁월한 다공성 분리막 제조 등이었었음
- 이상의 전략을 통하여 다음과 같은 내구성이 우수한 수처리용 분리막 제조 기술이 개발되었음
1) 기계적 강도와 화학적 안정성에서 최고의 성능을 나타내는 플로로계 고분자인 PTFE(테트라플로로폴리에틸렌)을 분리막 소재로 이용하여 성능이 우수한 중공사형 한외여과막을 제조하는 기술 개발
2) PTFE 중공사막의 표면을 기능성화하여 중금속 제거 등 수처리에 적합한 PTFE 분리막 제조 기술 개발
3) 전기산화 방법을 이용하여 균일한 나노기공으로 구성된 정밀 여과막 제조 기술 개발
4) 수처리용 분리막의 표면 친수성을 최대화하여 분리막 표면이 잘 오염도지 않는 내구성이 우수한 한외여과막 제조 기술 개발
5) 나노기술인 나노패턴닝 기술을 이용하여 한외여과막 표면에 나노돌기를 형성하여 내오염성이 우수한 한외여과막 제조 기술 개발
6) 대표적 나노기술의 산물인 카본나노튜브를 이용하여 기존 역삼투막의 성능을 보다 향상하는 기술 개발
7) 실리콘계 물질과 폴리에스터를 이용하여 NaOCl과 같은 산화력이 강력한 물질에도 잘 견딜 수 있는 내화학성이 우수한 역삼투막 제조 기술 개발

기술개발 배경
- 물부족 현상이 세계적인 문제로 대두되고 있음
- 물부족 현상을 해결하는데 가장 우수한 기술이 분리막 기술임
- 대표적인 수처리용 분리막 기술에는 역삼투막 기술, 한외여과막 기술, 정밀여과막 기술 등이 있음
- 기존의 분리막은 분리투과 성능에서는 매우 우수한 특성을 지니고 있으나 내구성에는 많은 문제를 지니고 있으며, 이로 인하여 분리막 기술의 경제성 향상에 걸림돌이 되고 있음
- 따라서 전 세계적으로 우수한 분리투과 성능과 함께 내구성이 우수한 수처리용 분리막 개발에 연구력을 집중하고 있음
- 본 연구에서도 세계적인 흐름에 발맞추어 분리투과 성능이 우수하면서 내화학성과 기계적 강도가 우수한 역삼투막, 한외정밀막, 정밀여과막을 제조하고자 노력하였음

핵심개발 기술의 의의
본 연구에서 개발된 핵심기술의 개발 의의를 정리하면 다음과 같음
1) PTFE 중공사형 한외여과막을 제조 기술 개발 : 국내 최초, 최고의 기술이며 상용화가 가능하며 기술적 난이도는 상당히 높아 수출이 가능함
2) PTFE 중공사막의 표면을 기능성화 및 중금속 제거 등 수처리에 적합한 PTFE 분리막 제조 기술 개발 : 국내 최초, 최고의 기술이며 상용화가 가능하며 기술적 난이도는 상당히 높아 수출이 가능함
3) 전기산화 방법을 이용한 균일한 나노기공 정밀여과막 제조 기술 개발 : 세계 최초, 최고의 기술이며 기술적 난이도가 상당히 높아 수출이 가능함
4) 표면 친수성 극대화를 통한 내오염성이 우수한 한외여과막 제조 기술 개발 : 국내 최초, 최고의 기술이며 상용화가 가능하며 기술적 난이도는 상당히 높아 수출이 가능함
5) 나노패턴을 지닌 내오염성이 우수한 한외여과막 제조 기술 개발 : 국내 최초, 최고의 기술임
6) 카본나노튜브를 이용한 기존 역삼투막의 성능 향상 기술 개발 : 국내 최초, 최고의 기술이며 상용화가 가능하며 기술적 난이도는 상당히 높아 수출이 가능함
7) 실리콘계 물질과 폴리에스터를 이용한 내염소성이 우수한 역삼투막 제조 기술 개발 : 국내 최초, 최고의 기술이며 상용화가 가능하며 기술적 난이도는 상당히 높아 수출이 가능함

적용 분야
- 본 연구에서 개발된 우수한 분리투과 특성과 내구성을 지닌 분리막은 매우 다양한 분야에 사용될 수 있으며 대표적인 활용분야로는 1) 바닷물로부터 산업 용수 및 음용수 제조, 2) 생활폐수 및 산업폐수로부터 재활용수 제조 및 활용이 있음
- 이렇게 함으로써 물의 낭비를 최소화할 수 있는 무방류시스템을 가정과 산업에서도 이룰 수 있게 하여 물 부족 현상을 효과적으로 해결할 수 있음

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 10
• 목차 ... 23
• 제 1 장 서론 ... 24
• 제 1 절 과제의 개요 ... 24
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 28
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 28
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 30
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 31
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 42
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 43
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 47
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 47
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 47
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 55
• 3. 기술개발 결과 및 성과 ... 69
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 679
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 679
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 682
• 제 4 절 고용 창출 효과 ... 689
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 690
• 끝페이지 ... 691