초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
- 본 연구에서는 고온 다습하고 고비점 화합물을 포함하는 저농도의 배가스를 전처리 설비를 사용하지 않고 하나의 농축 시스템을 이용하여 처리하는 신개념 기술임.
- 일반적인 농축 시스템의 경우, 저농도의 대풍량으로 발생하는 VOCs 가스의 처리에 매우 적합한 기술이나 40 ℃ 이하, 상대습도 60 % 이하 일때 9 5 % 이상의 흡착제거 효율을 나타냄.
- 규제강화에 따른 다양한 배출원에 적용하기 위해서는 40 ℃ 이상, 상대습도 60 % 이상의 조건에서도 농축 처리 가능한 기술 개발이 요구됨

□ 연구의 목적 및 내용
- 본 연구에서는 고온 다습하고 고비점 화합물을 포함하는 저농도의 배가스를 전처리 설비를 사용하지 않고 하나의 농축 시스템을 이용하여 처리하는 신개념 기술임.
- 일반적인 농축 시스템의 경우, 저농도의 대풍량으로 발생하는 VOCs 가스의 처리에 매우 적합한 기술이나 40 ℃ 이하, 상대습도 60 % 이하 일때 9 5 % 이상의 흡착제거 효율을 나타냄.
- 규제강화에 따른 다양한 배출원에 적용하기 위해서는 40 ℃ 이상, 상대습도 60 % 이상의 조건에서도 농축 처리 가능한 기술 개발이 요구됨.
- 또한 고비점 화합물을 많이 포함하는 경우 농축기술을 적용하지 못하고 상대적으로 연료비가 많이 드는 산화시스템을 설치해야 함으로 고비점 화합물에 대응이 가능한 농축시스템 개발이 요구됨.

□ 연구개발성과
본 연구는 VOCs 배출원에서 발생되는 고온 다습한 배가스에 포함된 저농도 고비점 화합물을 효과적으로 농축하여 처리 할 수 있는 시스템을 개발하였음.
1) 40~50 ℃ 범위의 온도 및 상대 습도가 60 % 이상의 조건에서 VOCs를 THC 기준 95 % 이상 흡착/농축하여 처리 가능한 농축 시스템을 개발하였음.
2) 무기세라믹 시트를 이용하여 직경 500 mm 이상의 허니컴 농축모듈 소재를 국산화하고 이를 활용하여 연속 재생을 통한 95 % 이상 안정적인 VOCs 처리 효율을 갖는 흡착/농축시스템 개발하였음.
3) 또한, 회전 로터 방식을 이용하여 (1) 전단에서 고온의 배기가스의 열에너지를 회수 및 수분 함량을 조절하고, (2) 후단에서 연속적으로 고비점 화합물을 흡착 -농축 - 탈착하여 우수한 제거 효율 유지는 물론 시스템 내구성을 증대하였음.

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
1) 고온 다습 조건 대응 듀얼 로터를 채용한 VOCs 제거 시스템은 95 % 이상 VOCs 제거효율을 갖을 뿐만 아니라 소재의 내구성이 우수하여, 이러한 고온 다습 조건 대응 농축기술은 세계 최고 수준의 기술로 국내외에 적용한 사례가 없으며, 일반적인 농축 시스템보다 고온다습 조건에서의 제거 성능 및 효율(VOCs 제거효율: 95 % 이상)이 개선된 기술로 다양한 고비점 VOCs 배출시설을 비롯한 각종 환경관련 산업에 적용이 가능함.
2) 본 연구를 통해 듀얼 타입 허니컴 흡착로터 기술을 개발하여 고비점 화합물, 무기성계 화합물, 고휘발점 유기화합물 등과 같은 악취물질과 유해물질들을 처리할 수 있어 기술의 파급효과가 크고 신규 수요창출이 가능하며, 허니컴 흡착소재 제조기술은 허니컴형 제습소재 및 열교환 소재에도 동일하게 적용 가능함.
3) 듀얼 로터 에너지 저감형 시스템과 고효율 연소시스템 개발로 대용량 VOCs 배출 사업장에 적용이 가능하며, 국내외 자동차 도장 및 조선소 도장시설 등에 적용 가능함.
4) 성능 및 효율 개선 기술 개발로 기존 기술보다 경제성 확보하여 다양한 VOCs 배출시설을 비롯한 각종 환경관련 산업의 국제경쟁력 확보가 가능할 수 있을 것으로 판단하며,향후 타 분야에서의 활용성을 계속 파악하고 추진하여 공공 환경 설비 및 산업현장 적용보급을 통한 조기사업화 및 기업이윤 증대를 할 계획임.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 환경기술개발사업 최종보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 표목차 ... 7
• 그림목차 ... 9
• 1. 연구개발 과제의 개요 ... 13
• 가. 연구개발 목적 ... 13
• (1) 기술의 개요 ... 13
• 나. 연구개발의 필요성 ... 16
• (1) 기술적 측면 ... 17
• (2) 기술·제품의 전략 ... 19
• (3) 연구개발 제품 차별성 ... 20
• 다. 연구개발 범위 ... 21
• (1) 최종 목표 ... 21
• (2) 상세 목표 ... 22
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 23
• 가. 연구 개발의 내용 및 최종 목표 ... 23
• (1) 최종 목표 ... 23
• (2) 연구개발 성과 및 평가방법 ... 23
• (3) 연구개발 연도별 추진 내용 ... 24
• 나. 연구개발 결과 및 토의 ... 25
• (1) 고온다습 처리에 적합한 농축 로터 제조기술 개발 ... 25
• (2) 고온 다습 가스 처리에 적합한 농축 시스템 개발 ... 63
• (3) 다습환경 적용 VOCs 제거용 허니컴 흡착 소재 설계 및 특성 평가 ... 79
• (4) 고온다습 가스 처리 농축 시스템 성능 및 운전 특성 ... 99
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 107
• 가. 과제 목표 ... 107
• (1) 최종 목표 ... 107
• (2) 세부 연구 목표 및 개발 내용 ... 107
• 나. 목표 달성여부 ... 108
• (1) 연도별 연구 목표 달성도 ... 108
• 4. 연구 개발 성과의 활용 계획 등 ... 112
• 가. 연구 개발 결과의 활용 방안 ... 112
• 나. 사업화계획 및 효과 ... 114
• (1) 사업화 계획 ... 114
• (2) 사업화 전략 ... 114
• (3) 사업화를 위한 비즈니스 모델 ... 115
• (4) 무역수지 개선효과 ... 116
• 참고 문헌 ... 117
• 끝페이지 ... 119