초록 ▼

핵심기술
ㅇ 셀룰로스계 고강도 친수성 고분자 합성 기술
ㅇ 신규 친수성 고분자 기반의 고효율 멤브레인 제조 기술

최종목표
ㅇ 기존 소재의 한계를 극복하는 고분자량 셀룰로스계 신규 멤브레인용 고분자를 바탕으로 한 고효율의 멤브레인 상용화 제조기술 개발

단계목표
ㅇ 신규 고분자를 이용한 복합 중공사 멤브레인 및 고유량 정수 처리 멤브레인의 Pilot 제조기술 개발
ㅇ 모듈 제조기술 및 시스템 설계기술 개발
ㅇ 신뢰성 확보 기술 개발

개발내용 및 결과
ㅇ Pilo

핵심기술
ㅇ 셀룰로스계 고강도 친수성 고분자 합성 기술
ㅇ 신규 친수성 고분자 기반의 고효율 멤브레인 제조 기술

최종목표
ㅇ 기존 소재의 한계를 극복하는 고분자량 셀룰로스계 신규 멤브레인용 고분자를 바탕으로 한 고효율의 멤브레인 상용화 제조기술 개발

단계목표
ㅇ 신규 고분자를 이용한 복합 중공사 멤브레인 및 고유량 정수 처리 멤브레인의 Pilot 제조기술 개발
ㅇ 모듈 제조기술 및 시스템 설계기술 개발
ㅇ 신뢰성 확보 기술 개발

개발내용 및 결과
ㅇ Pilot scale AMC 합성기술 개발
- 신규 멤브레인 소재의 상업적 생산 기반기술 개발
(세계 최초, 반응기 500리터 규모)
- 기존 친수성 고분자 이상의 친수성(접촉각 30도) 및 소수성 고분자 이상의 인장강도(필름인장 강도 80MPa) 확보

ㅇ Pilot scale AMC 소재 중공사 멤브레인 제조 기술 개발
- AMC 소재 복합구조 UF 중공사 멤브레인 제조기술 개발
: 세계 최고수준 투수성능(1,017LMH), 제거성능(Virus 제거율 99.9998%) 및 인장강도(13.1 MPa) 확보
- 상용모듈 제조기술 개발(막면적 75m²)
: 세계 최고수준 운전 유량 장기운전 결과 확보(100LMH) 및 수도용 막모듈 인증(KWWA F 106) 확보
- 대형모듈 시제품 개발(막면적 100m²)
- Pilot scale 연속 생산 Package 설비 제조 기술 개발

ㅇ Pilot scale 고유량 MF 멤브레인 제조기술 개발
- Pilot scale 복합구조 MF 제조기술 개발
- 고 투과유량(37,910 LMH), 바이러스 및 철 제거 복합 기능성 기술 개발(바이러스 제거율 99.9%, 철제거율 100%)
- 상용모듈/대형모듈 제조기술(막면적 0.6 ~ 12m²) 개발 및 수요기업 평가

기술개발 배경
ㅇ 인구증가, 기후변화 등으로 물산업 확대(2020년 물산업 약 800조원 규모로 성장 전망)

- 수질규제 강화로 노후시설 개량 등 자본 투자 및 민간참여 증가 예상

- 아시아의 경우 중국 및 신흥국의 경제발전으로 물수요 증가, 수질악화 등 물 문제 심각하게 대두, 상수도 BOT(건설·운영·양도) 사업 증가 추세

기술개발 배경
ㅇ 차세대 수처리 기술로 멤브레인 여과 공법 적용 확대
- 수질오염 및 처리 요구수준의 강화로 기존 수처리 기술의 한계 도달
- 높은 처리효율과 경제성을 갖는 멤브레인 여과 적용 증가

ㅇ 기존 멤브레인 소재의 한계를 극복하는 신규 소재 개발 필요
- 기존 멤브레인용 친수성 고분자 소재는 내구성이 약하고 소수성 고분자 소재는 투수성 및 내오염성에 불리한 소재기술 한계 존재

- 내구성과 친수성을 동시에 확보할 수 있는 셀룰로스계 신규 고분자 소재(AMC) 개발 및 이를 이용한 멤브레인 제조 기술 개발을 통해 한계기술 극복

핵심개발 기술의 의의
ㅇ 신규 멤브레인 소재 원천기술 확보 및 국산화
- 세계 최초 셀룰로스계 고분자량, 고강도 멤브레인 소재 원천 제조기술 및 양산화 기반기술 확보
- 전량 수입에 의존하는 멤브레인 소재의 국산화 및 원천 기술력 확보를 통한 기술경쟁력 확보

ㅇ 고강도 친수성 중공사 멤브레인 제조기술 확보
- 신규 친수성 소재기반 복합 중공사 멤브레인 제조기술 확보
- 상용 세계 최고 수준의 멤브레인 성능 및 운전성능 확보.
고분자 소재 특성의 우수성을 기반으로 멤브레인 제조 선진국 기술격차 극보
- 양산화 scale package 멤브레인 제조 설비 설계 기술 확보로 설비 기술 자립도 제고

ㅇ 고유량 기능성 MF 멤브레인 개발
- 용융방사를 통한 복합구조 여과층 및 무기입자 도입을 통한 바이러스 제거 기능성 부여 기술 확보
- 상용 세계 최고 제품 수준의 바이러스 제거 효율 확보
- 기능성을 바탕으로 수처리 외 용도전개 가능

적용 분야
ㅇ고강도 친수성 중공사 멤브레인은 정수처리, 하수재이용, 해수 담수 전처리 등 수처리 전반에 적용
ㅇ고유량 MF 멤브레인은 상기 공정에 전처리로서 적용. 또한 반도체, 식품 등 공정수 생산 적용

(출처 : 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 단계보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구 성과 ... 9
• 목차 ... 17
• 제 1 장 서론 ... 18
• 제 1 절 과제의 개요 ... 18
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 27
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 27
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 31
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 34
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 41
• 제 3 장 결과 ... 43
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 43
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 110
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 119
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 120
• 제 4 장 사업화 계획 ... 121
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 121
• 제 2 절 사업화 전망 ... 126
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 136
• 끝페이지 ... 136