초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 microwave를 이용하여 PET 폐기물의 재활용 화학공정 개발을 개발하고, 이 재활용 자원을 폴리우레탄 코팅의 주원료로써의 적용성을 평가하고자 하였다. 이를 통해 그동안 매립되거나 소각되어 환경 오염의 주범이 되어 왔던 PET 폐기물을 기능성 코팅의 원료 및 배터리 양극 물질로 응용될 수 있는 가능성을 살펴보고자 하였으며, 폐기물 재활용한 원자재 확보를 통해 고기능성 코팅 제품 및 배터리용 양극의 가격 경쟁력을 확보방안도 함께 고려하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1차년도)

□ 연구개요
본 연구에서는 microwave를 이용하여 PET 폐기물의 재활용 화학공정 개발을 개발하고, 이 재활용 자원을 폴리우레탄 코팅의 주원료로써의 적용성을 평가하고자 하였다. 이를 통해 그동안 매립되거나 소각되어 환경 오염의 주범이 되어 왔던 PET 폐기물을 기능성 코팅의 원료 및 배터리 양극 물질로 응용될 수 있는 가능성을 살펴보고자 하였으며, 폐기물 재활용한 원자재 확보를 통해 고기능성 코팅 제품 및 배터리용 양극의 가격 경쟁력을 확보방안도 함께 고려하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1차년도) 친환경 Microwave 주사기술을 이용한 PET(Polyethylene terephthalate)의 재활용 기술 개발 및 PU(polyurethane)합성 연구
- 폐PET 재활용 화학공정 기술(Methanolysis, Glycolysis, Aminolysis) 중 glycolysis 해중합 실시, 촉매 종류에 따른 해중합 성능 비교
- 폐PET glycolysis 해중합에서 금속 촉매 종류에 따른 생성된 BHET 산출량 평가
- 반응 시간, 촉매의 종류 및 함량, glycol 종류에 따른 폐PET 해중합 비교 및 에너지 최소한 방안 검토
- 폐PET의 탄화과정을 통한 CNT 제조 방안 평가
(2차년도) PET의 해당 작용에 사용되는 촉매 조사 및 최적조성 설계
- 금속촉매 종류에 따른 BHET 산출량을 통한 주요 금속촉매 선정
- 금속촉매의 함량, glycol 함량 및 반응시간에 따른 생성된 BHET 산출량 비교를 통하여 폐PET 해중합의 실험과정 최적화
- 폐PET를 이용한 CNT 제조 및 이를 이용한 양극재료 적용성 평가
(3차년도) PU(polyurethane)을 기반으로 한 기능성 도장 실험 및 평가
- 아연계 촉매를 사용한 폐PET 해중합 물질을 이용하여 수분산 폴리우레탄 합성
- 수분산 폴리우레탄의 화학적 특성 연구 및 발광박테리아 독성 평가를 통한 기능성 코팅의 원료 물질로써의 응용 가능성 평가

□ 연구개발결과의 중요성
- 폐PET 해중합을 통해 얻은 물질을 사용하여 제조된 수분산 폴리우레탄의 물리·화학적 특성 및 메커니즘 해석을 통한 응용 기술 확보 및 성능 향상
- 폐PET의 탄화과정을 통해 생성된 탄소화합물질의 리튬 이온 배터리 양극으로 재활용 기술 확보
- 고기능성 코팅에 사용되는 폴리우레탄 합성을 위한 기존의 석유를 기반으로 한 고가의 이온성 액체 prepolymer 대신 촉매로써 아연을 기반으로 한 폐PET 해중합에서 얻은 물질을 별도의 촉매 불순물들의 분리 및 제거 없이 바로 폴리우레탄의 원자재로 사용함으로써 원료의 원가 절감효과
- 최근 플라스틱 폐기물의 급속한 증가로 인해 문제가 되고 있는 PET 폐기물의 재활용 기술개발 및 이들을 재활용하여 고기능성 원자재 가격 감소 및 가격 경쟁력 확보 및 매립 혹은 소각되는 PET 폐기물량의 감소에 기여

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 가. 학문적/기술적 측면 ... 18
• 나. 경제적, 환경적 측면 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 22
• 끝페이지 ... 34