초록 ▼

◦ 본 사업은 “압출공정에 의한 세라믹 분리막 제조 공정 기술 개발 및 실용화”를 최종목표로 하고, 당해 연도에는 (1) 압출기반 평관형 정밀여과 세라믹 분리막 실용화 응용 기술 확보 (대면적 코팅 시스템 구축 및 시제품 모듈화), (2) 압출 소재의 투과도 및 분리막 data base화, (3) SiC 소재를 이용한 평관형 압출 소재 정밀도 증가 기술확보, (4) 졸겔 공정에 의한 코팅 공정 및 기능화 기술 확보에 관한 연구를 진행하였음.

◦ 탄화규소 소재의 평관형 실형상 압출 및 소결하는데 성공하였음(홀 수 32개,

◦ 본 사업은 “압출공정에 의한 세라믹 분리막 제조 공정 기술 개발 및 실용화”를 최종목표로 하고, 당해 연도에는 (1) 압출기반 평관형 정밀여과 세라믹 분리막 실용화 응용 기술 확보 (대면적 코팅 시스템 구축 및 시제품 모듈화), (2) 압출 소재의 투과도 및 분리막 data base화, (3) SiC 소재를 이용한 평관형 압출 소재 정밀도 증가 기술확보, (4) 졸겔 공정에 의한 코팅 공정 및 기능화 기술 확보에 관한 연구를 진행하였음.

◦ 탄화규소 소재의 평관형 실형상 압출 및 소결하는데 성공하였음(홀 수 32개, 홀 크기 2X2 ㎟, 격벽 두께 0.3 mm). 압출폭은 15cm로 상용화 실제 크기임. 해당 보유 기술을 “KIMS Tech Fair”에서 “수처리용 평관형 분리막 데모장치”로 시현하였음. 수처리용 세라믹 분리막용 고강도 필터 지지체 상단에 대면적 코팅을 하여 수투과율 최적화와 우수한 기계적 강도를 확보하였음. 특히 기존 소재 공정에 비하여 저온에서 열처리를 수행하는 저가 공정을 개발하여 경제성 증진에 기여하였음. SiC 소재 평관형 분리막의 상용화를 위한 코팅 공정을 개발하였음. 이를 위해 탄화규소 분말을 코팅한 후 산화 분위기 또는 대기 분위기에서 가열하여 탄화규소 표면에 생기는 산화막의 결합력을 이용하여 세라믹 분리막 코팅층을 형성함. 본 과제에서 주력으로 연구하는 SiC 분리막 이외 알루미나, 천연소재 분리막의 압출 및 코팅 공정 연구도 수행하였음. 코팅기술을 최적화하여 0.1 μm 기공크기의 정밀여과막을 제조하였음.
SiC 분리막용 저온 소결 및 신소성 개발(위탁과제)을 위해, (1) 결합재를 사용한 다층구조의 SiC 분리막의 중간층 코팅 기술개발, (2) SiC 분리막의 기공구조/투과성 관계연구를 수행하였고 당해년도 목표를 달성하였음.

Abstract ▼

The aim of this research project is to develop the manufacturing process technology for ceramic membranes towards water purification and to put the research to practical use. The main researches will be carried out according to the following subjects: the development of flat-type micro-filtration (M

The aim of this research project is to develop the manufacturing process technology for ceramic membranes towards water purification and to put the research to practical use. The main researches will be carried out according to the following subjects: the development of flat-type micro-filtration (MF) membranes based on ceramic extrusion process and practical application; large area coating technology and modularity; the membrane permeability and database; increased precision of extruded SiC membranes; coating process and functionality technique using sol-gel process.

The results of the present year’s research work are briefly described as follows.

(1) We established the foundation technique for extrusion and sintering technique of SiC flat-type membranes. The specific details of membranes are based on the actual application (hole number: 32, hole size: 2 X 2 ㎠, wall thickness: 0.3 mm, width: 15 cm). This membrane fabrication technique was displayed in “KIMS Tech Fair (Nov. 2016, Changwon) demonstrating the ”SiC flat-type membrane system for water treatment“.

(2) We established the superior water permeability and mechanical properties of SiC flat-type membranes for practical applications. This work is carried out by coating technology on top of ceramic supports. Especially, low-temperature sintering process could largely contribute to the economic feasibility of membrane manufacturing process, compared with the conventional process.

(3) We developed the membrane coating technology for practical applications. In order to accomplish this work, SiC powders were allowed to heat under ambient atmosphere for oxidation, then the resultant oxidized layers could bind each other to form a selective layers for ceramic membranes. In addition to SiC membranes, other membrane materials (ex.alumina, diatomite) were also investigated so as to complete extrusion and coating technology. Thus, the target membrane pore size of 0.1 μm was achieved to make a microfiltration membrane.

(4) We developed the low temperature sintering and new compositions for SiC membranes. For this work, multi-structured intermediate layer was invented as a coating layer. Its pore structure and water permeability was investigated.

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 초록 ... 3SUMMARY ... 5CONTENTS ... 6목차 ... 7제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 8 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 8 제 2 절 연구개발의 목표 ... 10제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11 제 1 절 해외 기술개발 동향 ... 11 제 2 절 국내 기술개발 동향 ... 13제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15 제 1 절 주요 연구개발 내용 및 결과 ... 15제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 25 제 1 절 2016년 연구개발 목표달성 실적 ... 25제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 29끝페이지 ... 30