초록 ▼

1. 개요
가. 개념 및 기획 배경
□ “분말 표면 코팅 기술”은 표면 제어형 건·습식 코팅기술을 활용하여 분말 입자상의 균일하고 막질 제어가 가능한 얇은 코팅막을 형성하는 기술로 나노 분말 고유의 기능성에 코팅막의 기능성을 부가함으로써, 나노분말 상용화 및 응용분야 확대에 기여할 것으로 기대
ㅇ 나노 분말은 수 ~ 수백 나노미터 사이즈에 이르는 분말을 통칭하는 말로써, 분말의 크기가 나노미터 사이즈로 줄어들면서 부피대비 넓은 비표면적을 구현할 수 있고,독특한 기계적, 광학적 성질을 지니며 벌크사이즈 재료에 비해서

1. 개요
가. 개념 및 기획 배경
□ “분말 표면 코팅 기술”은 표면 제어형 건·습식 코팅기술을 활용하여 분말 입자상의 균일하고 막질 제어가 가능한 얇은 코팅막을 형성하는 기술로 나노 분말 고유의 기능성에 코팅막의 기능성을 부가함으로써, 나노분말 상용화 및 응용분야 확대에 기여할 것으로 기대
ㅇ 나노 분말은 수 ~ 수백 나노미터 사이즈에 이르는 분말을 통칭하는 말로써, 분말의 크기가 나노미터 사이즈로 줄어들면서 부피대비 넓은 비표면적을 구현할 수 있고,독특한 기계적, 광학적 성질을 지니며 벌크사이즈 재료에 비해서 유연성이나 성형성이 향상되어 향후 사용성이 큰 원천 소재임
ㅇ 주요 응용분야로는 바이오, 에너지/전자 디바이스, 친환경 코팅 소재, 의료용 소재 등이 있으며, 다양한 합성방법에 대한 연구/개발이 활발하나, 고유의 기능성 보다는 내구성 및 인체 유해성 등의 단점으로 인해서 상용화가 더디게 진행

□ 나노 분말의 상용화를 위해서는 기존에 문제점으로 제시되었던 제조 단가의 경제성 향상 외에도, 나노 분말의 표면 처리를 통한 내산성, 내구성 및 신뢰성 향상이 필요하며, 이종물질 표면 코팅을 통해서 다기능을 부가할 수 있는 나노분말의 고부가가치화 기술이 필요
ㅇ 필요 부가기능으로는 내산성, 고내구성, 굴절률 변화를 이용한 난반사/흡수 증대,인체 무해성, 방오 기능, 촉매반응 등이 있으며, 나노분말 표면처리를 통해서 구현 가능할 것으로 기대

□ 최근 실내외 공기의 질에 대한 관심 증가로 인해, 빌딩의 에너지 효율을 높일 수 있는 적 및 자외선 차단 코팅제뿐만 아니라, 인체 유해 물질(VOC, Volatile Organic Compound 및 NOX, COX 등)을 분해하여 비활성 기체로 변환할 수 있는 친환경 코팅 소재에 대한 필요성 증가
ㅇ 최근 건물의 고층화와 일반 상용빌딩 벽면의 35~80% 정도가 유리 창호로 바뀜에 따라 건물의 에너지 손실이 많아져 비용절감은 물론 ‘기후변화대응’ 차원에서도 효과적인 적외선 차단 필요 (적외선은 태양에너지의 약 53%에 해당하는 열에너지를 가지고 있음)
ㅇ 제로 에너지 빌딩을 구현하는 방법으로는 단열성능을 극대화하여 에너지 사용량을 최소화하는 패시브한 방법과 신재생 에너지 기술을 이용하여 에너지를 생산하는 액티브한 방법이 있는데, 이중 비용 및 구현 방식 측면에서 패시브한 방법이 조기 확대될 것으로 예상
ㅇ 최근 정부에서 발표한 ‘에너지 신산업 활성화 전략’(‘15년4월)에서도 단열성능을 극대화하여 에너지사용을 최소화하는 제로에너지빌딩을 주요 신사업 모델로 제시하고, 이에 대한 지원 계획을 발표
ㅇ 또한, 실내외 화학물질 (가습기 살균제, 방향제, 세척제둥)의 사용량이 증가함에 따라서 유해물질을 자체적으로 정화할 수 있는 기능성 코팅제에 대한 니즈 증가

□ 본 기획 과제에서 제안하는 ‘친환경 제로 에너지 빌딩용 다기능성 부여를 위한 나노분말 표면 코팅 기술’은 앞서 언급한 분말 표면 코팅 기술을 이용하여 자외선 차단코팅제로 쓰이는 나노 분말 표면에 고내구성 및 VOC 광분해 기능을 가지는 이종물질을 균일하게 코팅함으로써, 나노분말의 내구성을 증대하고, 친환경 기능을 부가하는 원천 소재 기술임
ㅇ 산화아연(ZnO)은 UV 흡수기능과 Al 도핑시 열(적외선) 차단 성능 우수 및 전도성 향상으로 인해 차세대 기능성 소재로 검토되어 왔으나, 빛 및 화학물질에 내구성이 취약하여 사용성 제한
ㅇ 이에 고내구성, 광분해 특성을 지닌 TiO2를 표면에 코팅할 경우, ZnO의 고유의 UV 흡수특성과 투명성은 유지하며, ZnO의 단점이 내구성 문제 보완과 동시에 TiO2의 특성인 유해물질 제거 기능을 동시에 구현

□ 또한, 본 기획과제에서는 특허 분석 및 기술 조사를 통해서 친환경 단열 코팅 소재로 제안된 TiO2 표면처리된 Al 도핑된 ZnO 분말의 기술 조사뿐 아니라, 다양한 코어-쉘 구조의 나노 분말의 응용분야 및 기술 조사를 통해서 추가적인 과제를 도출하는 것을 그 목표로 함
ㅇ 본 기획보고서는 Al 도핑된 ZnO의 응용분야, 코어-쉘 구조의 나노분말 합성 및 표면처리 기술, 다양한 코어-쉘 / 나노분말의 응용분야에 대한 기술 조사 내용을 포함.
ㅇ 다양한 나노분말의 코어-쉘 구조에 대한 기획조사를 통해 응용분야를 UV흡수 코팅층에서 에너지, 전자, 바이오 분야로 확대 가능할 것으로 기대

( 출처 : 본문 1. 개요 3p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 1. 개요 ... 3
• 가. 개념 및 기획 배경 ... 3
• 나. 필요성 분석 ... 7
• 2. 기술 동향 / 대내외 시장 분석 및 시사점 ... 10
• 가. 기술 분석 ... 10
• 나. 특허 분석 ... 17
• 다. 산업 및 시장 분석 ... 22
• 라. 시사점 ... 25
• 3. 기술 개발 전략 ... 26
• 가. 최종 목표 ... 26
• 나. 세부 목표 ... 26
• 다. 개발 목표 ... 27
• 라. 기대 효과 ... 28
• 별첨. RFP ... 29
• 끝페이지 ... 29