초록 ▼

개발 목적 및 필요성
전자산업에서 배출 되는 불화가스의 농축 및 재사용이 가능한 CMS 중공사막 모듈개발을 통해 SF₆의 회수/재이용에 대한 기술의 접목 및 연계방안이 반도체 및 디스플레이 분야에 필요함.

연구개발결과
1차년도 연구내용
- 문헌 조사 및 특허조사
- 소재의 TGA 분석
- 전구체 소재의 상분리거동 해석
- 전구체 소재의 제막성 평가
- 전구체 다공성 막의 모폴로지 조절
- 소재의 탄소화거동 분석
- 소재의 구조분석 XRD

2

개발 목적 및 필요성
전자산업에서 배출 되는 불화가스의 농축 및 재사용이 가능한 CMS 중공사막 모듈개발을 통해 SF₆의 회수/재이용에 대한 기술의 접목 및 연계방안이 반도체 및 디스플레이 분야에 필요함.

연구개발결과
1차년도 연구내용
- 문헌 조사 및 특허조사
- 소재의 TGA 분석
- 전구체 소재의 상분리거동 해석
- 전구체 소재의 제막성 평가
- 전구체 다공성 막의 모폴로지 조절
- 소재의 탄소화거동 분석
- 소재의 구조분석 XRD

2차년도 연구내용
- 중공사 방사조건에 따른 전구체 중공사 제조 및 탄소화
- 중공사의 다공도 조절과 표면의 기공제어
- CMS 제조를 위한 탄소화 공정 최적화
- Test용 모듈의 제조 및 평가장치 set-up

3차년도 연구내용
- 2inches 급의 CMS 중공사 모듈의 개발
- 중공사 형태의 CMS 제조를 위한 탄소화 공정 최적화
- 분리막 test bench 제작
- 분리공정 평가방법 고안

4차년도 연구내용
- 중공사 분리막 양산 조건
- 테스트 중 발생 가능한 막모듈의 문제점 해결
- 현장 적용 막 모듈의 안정성 확보
- 분리막 공정의 운전온도, 압력, stage-cut에 따른 회수율 및 농축률 평가 및 최적화
- 5Nm³/hr의 처리능력을 갖는 플랜트용 대형 모듈의 개발

5차년도 연구내용
- 다단공정을 이용한 불화가스 순도 최적화
- 5Nm³/hr의 처리능력을 갖는 대형 모듈의 양산 기술 개발

성능사양 및 기술개발 수준
CMS 중공사막의 N₂ 투과속도 : 목표 30GPU, 실적 32.3GPU
CMS 중공사막의 N₂/SF₆ 선택도 : 목표 30, 실적 51.8
1Nm³/hr 처리급의 CMS 막모듈 불화가스 회수율 : 목표 95%, 실적 95%이상
5Nm³/hr의 처리능력을 갖는 플랜트용 대형모듈의 개발 : 실적 5Nm³/hr처리용 대형모듈 개발 완료 (개발모듈 처리용량 : 50Nm³/hr)

활용계획
본 연구개발에서 개발될 전자산업 배출 불화가스 분리회수처리 및 재활용 통합시스템은 전자산업 Dry Etching 배출 불화가스 분리회수 및 처리 기술로 적용가능 할 것으로 판단됨.

또한, 개발될 통합시스템은 그 자체로 또는 일부 수정된 형태로 전기산업 절
연가스(SF₆) 회수공정이나, Magnesium 등의 금속산업에서의 SF₆, CO₂ 회수 공정으로 적용 가능할 것으로 사료됨. 개발될 단위공정인 Wet scrubber, filter, CMS 막모듈은 다양한 활용 공정을 갖고 있다고 판단됨. 예를 들면 CMS 막모듈은 O₂/N₂ 분리, CO₂ 분리, 가스산업 고순도화 공정 등에 활용 가능함.

( 출처 : 요약서 4p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results
- N₂ permeance of CMS hollow fiber membrane :
Target 30 GPU, Performance 32.3 GPU
- N₂/SF₆ selectivity of CMS hollow fiber membrane :
Target 30, Performance 30.4
- Recovery rate of perfluorocompound gases of CMS membrane with 1 Nm³

Ⅳ. Results
- N₂ permeance of CMS hollow fiber membrane :
Target 30 GPU, Performance 32.3 GPU
- N₂/SF₆ selectivity of CMS hollow fiber membrane :
Target 30, Performance 30.4
- Recovery rate of perfluorocompound gases of CMS membrane with 1 Nm³/hr
processing level : Target 95%, Performance over 95%
- Development of large scale module with 5 Nm³/hr processing level for
plant : Performance : Large scale module with 5 Nm³/hr processing level for
plant development completion (50 Nm³/hr)

( 출처 : SUMMARY 11p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 제출서 ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 서 ... 4
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 10
• 목차 ... 13
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 14
• 1-1. 연구개발 목적 ... 14
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 14
• 1-3. 연구개발 범위 ... 15
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 18
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 18
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 21
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 103
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 105
• 4-1. 목표달성도 ... 105
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 106
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 107
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 108
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 109
• 8. 국가과학기술종합정보시스템(NTIS)에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 109
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 109
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 110
• 11. 기타사항 ... 112
• 12. 참고문헌 ... 115
• 끝페이지 ... 115