초록 ▼

미활용탄소자원을 원료로 화학원료 및 제품을 생산하기 위한 핵심 소재와 반응공정의 원천기술을 개발
1. 부생가스/탄소폐자원 혼합된 가스 내 CO/CO₂ 및 N₂/CH₄ 선택적 분리를 위한 원천 분리막·흡착소재 : 전이금속을이용한 CO 고선택투과성 촉진수송복합막개발 (CO/N₂ 선택도 최대 35.8, CO 투과도 25.4 GPU)
2. 부생가스/탄소폐자원을 동시활용하여 고부가 화학원료 및 고분자제품 제조: CO₂를 COG와 반응

미활용탄소자원을 원료로 화학원료 및 제품을 생산하기 위한 핵심 소재와 반응공정의 원천기술을 개발
1. 부생가스/탄소폐자원 혼합된 가스 내 CO/CO₂ 및 N₂/CH₄ 선택적 분리를 위한 원천 분리막·흡착소재 : 전이금속을이용한 CO 고선택투과성 촉진수송복합막개발 (CO/N₂ 선택도 최대 35.8, CO 투과도 25.4 GPU)
2. 부생가스/탄소폐자원을 동시활용하여 고부가 화학원료 및 고분자제품 제조: CO₂를 COG와 반응시켜 유용한 CO로 전환하는 기술개발 (CO₂ 전환율 90% )
3. 광직접 활용 화학제품 생산이 가능한 CO₂ 전환 시스템용 광촉매-바이오촉매: 인공광합성 핵심인 2D COF 광촉매상의광전하의전달 메커니즘을 펨토초분광법을 이용 세계 최초로 규명
4. 신재생에너지 활용 CO₂ 전환 고부가 산화-환원 융합 원천기술: CO₂로부터 옥살산 제조 기술 개발 (전환효율 95%)
5. 광전기화학전지를 이용한 CO₂ 전환 고부가 C₂화합물 제조: 구리-세리아 촉매를 활용한 에틸렌-에탄올의 고선택성 생산
6. CO₂와 수소로부터 청정연료 및 화학제품 제조: 촉매 최적화(액체 탄화수소 수율 35.2%) 및 P2L/P2G 하이브리드 공정 개발 (CO₂ 저감율 90%)
7. 그린탄소 유기성 폐자원과 CO₂ 동시전환을 위한 원천촉매: 글리세롤-이산화탄소 동시전환 반응 불균일촉매 개발 (젖산 62%, 포름산 37% 생성)
8. 유기성 폐자원활용 CO₂ 전환 폴리머 플랫폼 제조: 이산화탄소 전환용 고효율 나노 다공성 철 촉매 개발 (고리형 carbonate 전환 촉매 효율 TON 993)
9. 유기성 폐자원 원료 기반 청정액체연료 생산을 위한 원천요소기술 및 융·복합 공정: SRB 우점생물 반응조의최적 운전을 통한 유기황제거 기술 (유기황 제거 효율 38% 증가)
10. 탄소자원화 기술의 전과정 평가 기반 구축: 이산화탄소 전환 기술의 전과정평가 수행 가이드라인 발간
※ 연구실적: SCI 논문 127 + 비SCI 논문 5 (IF=7.483, mrnIF=85.6).특허 국내출원 73, 국외출원15, 국내등록6. 기술이전 2건 (신평산업 2500만원, S&T 1500만원)

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Development results
Representative results from the development of catalysts and process for carbon upcycling
① Separation and adsorption material for selective separation of CO/CO₂ and N₂/CH₄ in the by-product gas/carbon-waste resource mixed gas: Developmen

Ⅳ. Development results
Representative results from the development of catalysts and process for carbon upcycling
① Separation and adsorption material for selective separation of CO/CO₂ and N₂/CH₄ in the by-product gas/carbon-waste resource mixed gas: Development of accelerated transport composite membrane for highly selective CO permeability using transition metal (CO/N₂ selectivity up to 35.8, CO transmittance 25.4 GPU)
② Manufacture of value-added chemical raw materials and polymer products by simultaneous utilization of by-product gas/carbon-waste resources: CO₂ conversion into CO by reacting with COG (CO₂ conversion of 90%)
③ Photo-bio hybrid catalyst for CO₂ conversion that directly produces chemical products using photocatalysis: First to identify the mechanism of photocharge transfer on 2D COF photocatalyst using femtosecond spectroscopy
④ CO₂ conversion by the oxidation-reduction technology using renewable energy: Development of oxalic acid production technology from CO₂ (conversion 95%)
⑤ Production of C₂ compounds from CO₂ using photo-electrochemical cell: High selectivity production of ethylene and ethanol using copper-ceria catalyst
⑥ Production of clean fuels and chemicals from CO₂ direct hydrogenation: catalyst optimization (liquid hydrocarbon yield 35.2%) and P2L/P2G hybrid process development (CO₂ reduction rate 90%)
⑦ Catalyst development for simultaneous conversion of green-carbon organic waste and CO₂: Development of heterogeneous catalyst for glycerol-CO₂ co-conversion (produces 62% lactic acid and 37% formic acid)
⑧ Preparation of CO₂ conversion polymer platform using organic waste resources: Development of high efficiency nano-porous iron catalyst for CO₂ conversion (cyclic carbonate conversion catalyst efficiency TON 993)
⑨ Process for the production of clean liquid fuel based on organic-waste resources: Organic sulfur removal technology through optimal operation of SRB dominant bioreactor (38% increase in organic sulfur removal efficiency)
⑩ Establishment of life-cycle analysis basis for carbon resource technology: Publication of guidelines for performance evaluation
※ Research Result: SCI Paper 127 + Non-SCI Paper 5 (IF = 7.483, mrnIF = 85.6); Patent Application 73, International Application 15, Domestic Registration 6. Two technology transfers (25 million won in Sinpyeong industry, 15 million won in S&T)

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 11
• 제1절 연구개발의 목적 ... 11
• 제2절 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 14
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 25
• 제1절 부생가스/탄소폐자원 활용 기술 개발 ... 25
• 제2절 재생에너지 활용 CO₂전환 융합기술 ... 33
• 제3절 유기성폐자원 CO₂전환 융합기술 ... 46
• 제4절 탄소자원화 플랫폼 구축 ... 63
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 66
• 제1절 연구범위 및 연구 수행 방법 ... 66
• 제2절 연구 성과 ... 122
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 146
• 제1절 목표대비 달성도 및 관련분야 기여도 ... 146
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 171
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 198
• 제 7 장 참고문헌 ... 216
• 별첨1. 연구재단 단계평가(2020.02.1)의견 반영 조치사항 ... 227
• 끝페이지 ... 234