초록 ▼

□ 최종목표
중전기 기기 이용 및 반도체제조 공정관련 SF₆ 배출원 및 특성평가를 통해 회수 및 막분리 (흡착분리) 공정을 통해 재이용하고 최종적으로는 촉매 반응을 적용한 집결식 대용량 분해처리시스템의 개발과 함께 고활성, 고내 구성의 촉매를 개발한다. 그리고 이로부터 본 기술의 타당성 평가를 통해 CDM사업화 방안을 확인한다.
: 분리 효율성 SF₆ 95% 이상/촉매 분해효율 90% 이상 및 500 Nm³/hr이상 혼합가스 처리/CDM 사업화 방안 구축

□ 개발내용 및

□ 최종목표
중전기 기기 이용 및 반도체제조 공정관련 SF₆ 배출원 및 특성평가를 통해 회수 및 막분리 (흡착분리) 공정을 통해 재이용하고 최종적으로는 촉매 반응을 적용한 집결식 대용량 분해처리시스템의 개발과 함께 고활성, 고내 구성의 촉매를 개발한다. 그리고 이로부터 본 기술의 타당성 평가를 통해 CDM사업화 방안을 확인한다.
: 분리 효율성 SF₆ 95% 이상/촉매 분해효율 90% 이상 및 500 Nm³/hr이상 혼합가스 처리/CDM 사업화 방안 구축

□ 개발내용 및 결과
ㅇ 주요연구 내용
1) SF₆ 배출관련 Data Base 확인 및 Inventory 구축
: SF₆ 배출원 및 배출특성 평가(분류체계 분석/데이터 베이스화
2) SF₆ 회수 및 정제분리기술 개발
: 분리기술 타당성 분석, 막분리/흡착 위주 고효을 분리장치 개발
3) SF₆ 촉매 분해 반응시스템 구축
: SF₆ 분해용 고효을 반응성 및 내구성을 지닌 촉매 개발
SF₆ 촉매 분해에 대한 연속분해처리 대용량 시스템 개발(500 Nm³/hr급 혼합가스 처리)
4) SF₆ 배출제어에 대한 기술적 타당성 입증 및 CDM 사업화 방안 구축

ㅇ 주요연구 성과
1) SF₆ 배출관련 인벤토리 구축
◦ 국내 SF₆ 배출원에 대한 확인 및 특성평가 / 기반자료 확보
2) 집결식 대용량 SF₆ 촉매 분해 및 분리 시스템 개발
◦ 500 Nm³/hr급 혼합가스 처리 시스템 개발
◦ SF₆ 폐가스 분리 정제 순도 SF₆ 95% 이상 (분리이용), 촉매 분해 효율 90% 이상인 처리시스템 (최종처리)
◦ 집결식 대용량 500 Nm³/hr급 촉매반응을 이용한 연속 분해처리 설비를 통한 최종 SF₆ 폐기가스 분해처리
◦ 상기 최종 SF₆ 폐기가스 촉매 분해 처리 전 SF₆ 분리막 공정을 이용한 SF₆ 분리 및 농축 회수설비를 통한 SF₆ 가스 재생 (이용)
◦ 상기 최종 SF₆ 폐기가스 촉매 분해 후, 생성되는 부생성물에 대한 세정 습식 장치를 통한 안전한 제거
◦ 시스템 장치의 국산화 100%

3) SF₆ 배출제어에 대한 기술적 타당성 입증, CDM 사업화 방안 검토 및 녹색성장법 목표관리제에 대한 대응방안 기술 검토

□ 개발기술의 특징·장점
ㅇ 신제품 (공정) 개발
1) 전력생산과 이용에 관련된 중전기기용 절연가스 SF₆에 연관된 최종 처리 기술
2) 저에너지 공정이고 환경 친화적이면서도 해당 처리의 조성 변화에 대처할 수 있는 막분리를 이용한 주요 회수분리 기초 기술 개발
3) 저에너지를 이용하여 분해 처리 할 수 있는 대용량 촉매 반응 시스템 및 내구성 있는 활성 촉매를 개발하고 후처리 가스에 대해서는 알칼리 처리방법 등의 복합 공정 시스템을 도입하여 최종적으로 안정적으로 분해 처리할 수 있는 기술의 확보
4) 국내 고유의 저비용 효율적 (cost-efficiency)인 처리저감기술로 활용 가능
ㅇ 장비의 국산화 100%, 국산 세부장비 및 장치의 설계 Data Base화
ㅇ 연속운전으로 운전 및 보수 관련 운영 매뉴얼 확보
ㅇ 기술수출 가능성
1) 중국 : 국내 중전기의 규모 약 5배 이상(약 70만톤/년)
2) 인도 및 브라질 : 한국의 중전기 설치 규모 상회 (약 20만톤/년)
3) 일본반도체 제조공정에 대한 S/C 기술 수출

□ 기대효과 (기술적 및 경제적 효과)
ㅇ SF₆ 사용에 대한 Data base 확보 및 국가 Inventory 자료로 활용
ㅇ 국내 고유 기술의 회수/분리정제/분해처리 공정기술 및 Plant 기술확보
ㅇ 국내, 외 환경규제 대응 및 녹색기술/CDM 사업으로의 연결 기술 및 Tool 기능으로 작용
ㅇ 중소기업에 의한 환경신기술의 사업화 및 기반 기술 확보

□ 적용분야
ㅇ 국내의 경우, 온실가스·에너지 목표관리제의 대상기업 중 중전기 제조업체와 태양광 Cell 제조업체에서는 수요가 있을 것으로 전망됨.
ㅇ 국외의 경우, 중국, 인도, 브라질 등 중전기 분야 적용이 전망됨.
ㅇ 디스플레이(반도체)분야의 SF₆/NF₃에 대한 처리기술로 적용 가능

□ 과학기술적 성과
• 특허
- 국내
출원: 3건, 등록 1건

• 논문 게재
- SCI : 제출 심사 중 (Catalysis Today)
- 비 SCI : 비 SCI 논문 2건

• 기타 : 학술발표 17건

(출처 : 보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 제출서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 보고서 초록 ... 4
• 목차 ... 7
• 제1장 서론 ... 8
• 제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 8
• 제2절 연구개발의 국내외 현황 ... 11
• 제3절 연구개발대상 기술의 차별성 ... 14
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ... 25
• 제1절 연구의 최종목표 ... 25
• 제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 26
• 제3절 연도별 추진체계 ... 30
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 32
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 32
• 1. SF6 배출관련 Inventory 구축 ... 32
• 2. SF6 촉매분해 반응시스템 구축 ... 58
• 가. SF6 가스 대상량 및 SF6 가스조성 ... 58
• 나. SF6 촉매분해 반응에 대한 촉매 제조 및 성능평가 ... 69
• 다. SF6 분해 촉매 생산 설비 구축 ... 134
• 라. SF6 촉매분해 반응을 이용한 실증용 plant 구축 ... 150
• 마. SF6 촉매분해 반응을 이용한 실증용 plant 운영 ... 169
• 3. SF6 회수 및 분리 정제기술을 이용한 분리모듈 구축 ... 189
• 4. 집결식 대용량 SF6 분리 및 분해처리 시스템 운영 ... 242
• 5. SF6 제어에 대한 CDM 사업화 ... 270
• 제2절 연구개발 결과 요약 ... 377
• 제3절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 382
• 제4절 연도별 연구성과(논문·특허 등) ... 385
• 제5절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 397
• 제6절 연구개발 결과의 활용계획 ... 399
• 제4장 참고문헌 ... 413
• 끝페이지 ... 418