초록 ▼

① 연구개발 목표
최종목표 - 고내구성 DSE기반 수전해 살균시스템 개발 및 관련 제품사업화

1~3차년도 목표
○ 수전해 살균용 고내구성 전극제조 최적공정 개발
○ 챔버형 전기분해모듈 및 챔버형 전기분해 살균 세척장치 개발
○ 수전해 살균용 DSE Pilot설비구축 및 Pilot급 DSE양산 공정개발
○ 직수형 전기분해 모듈 및 IoT 연동형 살균수전 시스템 개발

4~5차년도 목표
○ 중형 고내구성 DSE를 이용한 이동형 수전해 살균·소독시스템 개발
○ 중,대형 고내구

① 연구개발 목표
최종목표 - 고내구성 DSE기반 수전해 살균시스템 개발 및 관련 제품사업화

1~3차년도 목표
○ 수전해 살균용 고내구성 전극제조 최적공정 개발
○ 챔버형 전기분해모듈 및 챔버형 전기분해 살균 세척장치 개발
○ 수전해 살균용 DSE Pilot설비구축 및 Pilot급 DSE양산 공정개발
○ 직수형 전기분해 모듈 및 IoT 연동형 살균수전 시스템 개발

4~5차년도 목표
○ 중형 고내구성 DSE를 이용한 이동형 수전해 살균·소독시스템 개발
○ 중,대형 고내구성 DSE를 이용한 올인원 수전해 살균시스템 개발

② 연구개발 내용
< 1차년도 >
○ 수전해 살균용 전극제조 최적 공정 개발
- 살균수 제조용 DSE 코팅층 최적화 및 공정 매뉴얼 확립
- 전극 기지체 전처리 공정 최적화 및 공정 매뉴얼 확립
- 고내구성 DSE 개발
· 전극 성능 : 차아염소산 농도 1.0 ppm 이상
· 전극 내구성(가속시험법)-국산 대비 300% 이상
- DSE 형상 유형별(적용 제품별) 성능 최적화 기술
○ 챔버형 전기분해모듈 목업 개발
- 챔버형 전기분해 모듈 설계 및 목업 제작
· 내압성능 7bar이상 챔버 목업 제작
· 충격파동 세척모듈 목업 제작
· 챔버형 DSE(불용성전극)모듈 목업 제작

< 2차년도 >
○ 챔버형 전해살균·세척장치 제품 개발
- 챔버형 전해살균·세척장치 상용화 제품 개발
- 챔버형 전해 살균·세척수 성능 및 안전성 시험분석
· 일반세균 살균력 99%이상
· 인체 무 자극 시험(동물대체임상-피부자극, 경구독성, 안 점막 자극)
○ 수전해 살균용 전극제조 최적 공정 개발
- 제품유형별 DSE설계 및 제조
· 다양한 형상의 DSE 제조(챔버형 살균전극, 직수형 살균수전 전극)
- 직수형 수전해 모듈용 DSE 성능 및 내구성 평가
· 전극 성능 : 차아염소산 농도 1.0 ppm 이상
· 전극 내구성(가속시험법) : 국산 대비 300% 이상
- Pilot급 DSE 제조설비 구축
○ IoT 연동형 살균수전 시스템 개발
- 직수형 전해살균 모듈 설계 및 개발
· DSE 전기분해 효율 극대화를 위한 최적 설계, 유동해석, 목업 제작
- 30초 역 카운트 시간정보(Display) 제공 살균수전 목업 제작

< 3차년도 >
○ 수전해 살균용 전극제조 최적 공정 개발
- Pilot급 DSE 양산공정 최적화 기술 개발
○ IoT 연동형 살균수전 시스템 개발
- IoT 연동형 살균수전 구성 全모듈 설계 및 IoT 살균수전 제작
- 식중독 or 미세먼지 주의경보 등 Big Data 연동 IoT 기반 Wi-fi & GPS 시스템 탑재
- 살균수 공급(절수)성능 : 미스트 분사능 700ml/min 이내
- 직수형 전해 살균·세척수 성능 및 안전성 시험분석
· 일반세균 살균력 99%이상
· 인체 무 자극 시험(동물대체임상-피부자극, 경구독성, 안 점막 자극)

< 4차년도 >
○ 중형 고내구성 DSE를 이용한 이동형 수전해 살균·소독시스템 개발
- 이동형 수전해 살균․소독시스템용 중형급 크기 DSE 제조 기술 개발
· 수전해 시스템용 차아염소산 50ppm 이상 제조 공정조건 최적화
· 효율성 극대화를 위한 원가절감형 귀금속 산화물 코팅 기초기술 개발
· 수전해용 중형급 고효율/고내구성 판형 & 원형 DSE 제조기술 개발
: 15㎝ × 10㎝ 이상
· 수전해용 중형급 DSE 성능 : 차아염소산 농도 50ppm 이상
: 전극 내구성 국산 DES 대비 300% 이상
- 살균·소독수 제조용 중형급 수전해 살균모듈 및 이동형 살균·소독시스템 개발
· 중형급 무격막 전기분해모듈 및 살균·소독수 저장탱크 개발
· 전원공급 및 제어장치 개발
· 희석염산 및 식염수 이류체 교반모듈 및 정량 공급장치 개발
· 살균·소독 수 분사장치 및 pilot급 수전해 살균·소독시스템 개발
- 살균·소독수 제조 성능 : 차아염소산 농도 50ppm 이상, 2 ton/day 이상
- 살균·소독수 살균 성능 : 대장균 등 일반세균 살균력 99% 이상
- 살균·소독수 안전 성능 : 동물임상–피부, 경구, 안 점막 자극 : 무 자극

< 5차년도 >
○ 중대형 고내구성 DSE를 이용한 올인원 살균시스템 개발
- 고내구성 중·대형급(size) DSE 제조 기술 개발
· 수전해 시스템용 차아염소산 100ppm 이상 제조 공정조건 최적화
· 효율성 극대화를 위한 원가절감형 귀금속 산화물 코팅 기술 최적화
· 수전해용 중·대형급 고효율/고내구성 판형 & 원형 고내구성 DSE 개발
: 30cm * 20cm 이상
· 수전해용 중․대형급 DSE 성능 : 차아염소산 농도 100ppm 이상
: 전극 내구성 국산 DES 대비 300% 이상
- 살균수 제조용 중·대형급 수전해 살균모듈 및 올인원 수전해 살균시스템 개발
· 중·대형급 무격막 해수/식염수 전기분해모듈 및 살균수 저장탱크 개발
· 전원공급 및 제어장치 개발
· 해수 및 희석염수 등 이류체 혼합 교반모듈 및 정량 공급장치 개발
· 역세척 필터모듈 및 마이크로버블 생성장치 개발
- 살균수 제조 성능 : 차아염소산 농도 100ppm 이상, 5 ton/day 이상
- 살균수 살균 성능 : 대장균 등 일반세균 살균력 99% 이상

③ 연구개발 성과
○ 정량적 성과
(매출분야)
· 2019년(3차년도) 매출목표 : 2억원
· 2020년(4차년도) 매출목표 : 5억원
· 2021년(5차년도) 매출목표 : 15억원
(신규고용)
· 2019년(3차년도) 신규고용인원 : 1명
· 2020년(4차년도) 신규고용인원 : 1명
· 2021년(5차년도) 신규고용인원 : 3명
(기술분야)
· 국산 상용 DSE 대비 내구성 300% 이상 강화 전극 제조기술 확보
· 다양한 형상의 DSE(챔버형 살균전극, 직수형 살균전극) 제조기술 확보
· 고내구성 소형, 중형, 대형급 DSE 최적화 제조기술 확보
(제품분야)
· 챔버형 전기분해 모듈 및 챔버형 살균·세척장치 제품개발(1~2차년도)
· 직수형 전기분해 모듈 및 30초 역 카운트 & IoT 연동형(식중독 & 미세먼지
정보제공) 살균수전 1~2단계 제품개발(2~3차년도)
· 중대형 DSE전해조 및 Pilot급 중대형 살균·소독시스템 제품개발(4~5차년도)
(기타분야)
· 국내∙외 특허출원 성과 5건(1차년도 1건, 2~3차년도 4건, 4~5차년도 2건 이상)
· 국내 학회발표 성과 4건(1차년도 1건, 2~3차년도 3건, 4~5차년도 1건 이상)

○ 정성적 성과
- 고내구성 소형, 중형, 대형급 DSE 제조기술 확보로 기존 고가의 수입 DSE 구매원가 절감에 따른 수전해 살균시스템의 기술 및 가격경쟁력 확보
- 챔버형 살균·세척장치 및 직수형 IoT 살균수전 개발을 통해 식음료 공급배관 등 식품위생 안전과 접촉식 감염질환 예방을 통해 개인보건증진 등 비 화학적 전기분해 살균제품의 위생안전관리 분야 글로벌 시장진출 계기 마련
- Pilot급 중,대형 수전해 살균·소독시스템 개발을 통해 민수분야의 소형 살균제품에서 산업용에 적용 가능한 이동식/고정식 타입의 대용량 제품 개발로 공공기관,다중이용시설 및 농축수산분야의 방역·방제 분야에 확대 적용 가능

④ 활용계획 및 기대효과
○ 고내구성 DSE 제조기술 및 DSE를 적용한 수전해 살균제품에 대한 향후 NET(신기술인증), NEP(신제품인증), KS인증 및 글로벌 사업화 추진
○ ISO TC34(식품분야)에 식음료 공급배관의 위생안전관리를 위한 수전해 살균기술의 국제표준 제안, 제정을 통해 글로벌 시장선점 및 기술경쟁력 확보
○ IoT 연동형 살균수전 개발을 통해 수인성 & 접촉성 감염질환 예방에 기여 (활용분야 : 다중이용시설, 공공기관, 교육시설, 병원, 요양시설 등 조달부문 및 가정용, 업소용 등 민수 사업화 추진)
○ 유해세균의 전염 및 감염방지를 위해 사용하는 알콜계 살균·세정제의 과잉사용에 따른 인체 유해성을 살균시스템으로 대체하여 국민 건강증진에 기여
○ 글로벌 보건환경 분야 수출시장에서 기술 경쟁력이 높은 살균수전 및 중, 대형살균·소독시스템 출시로 해외시장 진출에 따른 수출증대 및 고용창출에 기여함

(출처 : 국문 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 국 문 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• Ⅰ. 실 적 ... 8
• 1. 연구개발 목표 및 내용 ... 9
• 1-1. 전년도 연구개발 목표 ... 9
• 1-2. 평가의 착안점 ... 9
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 2-1. 연구 수행 내용 ... 10
• 2-2. 연구 수행 결과 ... 11
• 2-2. 연구개발 추진체계 ... 98
• 2-3. 연구 결과 ... 98
• 3. 연구개발목표의 달성도 및 자체평가 ... 102
• 가. 연구개발목표의 달성도 ... 102
• 나. 평가의 착안점에 따른 목표달성도에 대한 자체평가 ... 103
• 4. 구매금액이 3천만원 이상인 기자재 구매현황 ... 104
• 5. 연구비 집행실적 ... 104
• 6. 연구수행에 따른 문제점 및 개선방향 ... 104
• 7. 중요 연구변경 사항 ... 104
• 8. 기타 건의사항 ... 105
• 9. 1단계 연구개발 성과요약 (2017년도~2019년도) ... 106
• 10. 2019년 한국생산기술연구원 위탁연구보고서 ... 111
• Ⅱ. 계 획 ... 139
• 1. 연구개발의 필요성 ... 140
• 1-1.연구개발의 개요 ... 140
• 1-2. 연구개발 대상의 국내·외 연구현황 ... 148
• 1-3. 연구개발의 중요성 ... 156
• 2. 연구개발의 목표 및 내용 ... 157
• 2-1. 연구개발의 최종목표 ... 157
• 2-2. 연구개발의 성격 ... 159
• 2-3. 연구의 목표, 내용 및 평가 착안점 ... 159
• 2-4. 목표 성과 ... 163
• 2-5. 연차별 연구성과 달성 계획 ... 165
• 3. 연구개발의 추진전략, 방법 및 추진체계 ... 166
• 3-1. 연구개발 추진 전략·방법 ... 166
• 3-2. 연구개발 추진체계 ... 219
• 3-3. 연구개발 추진일정 ... 219
• 3-4. 위탁 연구/외부 용역/국제 공동연구 현황 (해당 시) ... 220
• 4. 연구개발 결과의 활용방안 및 기대효과 ... 220
• 4-1. 연구개발 결과의 활용방안 ... 221
• 4-2. 연구개발 결과의 기대효과 ... 221
• 5. 연구기관 현황 ... 221
• 5-1. 연구원 편성표 ... 222
• 5-2. 연구책임자 ... 222
• 5-3. 위탁연구책임자 ... 225
• 5-4. 참여 연구원 현황 ... 225
• 5-5. 연구시설/연구 장비 보유 현황 ... 227
• 5-6. 기관(기업) 정보현황 ... 227
• 6. 연구개발비 ... 229
• 6-1. 연구비 총괄표 ... 229
• 6-2. 직접비 세부내역 ... 231
• 6-3. 간접비 세부내역 ... 234
• 7. 보안 등급의 분류 및 결정사유 ... 235
• 8. 연구실 안전 조치 이행 계획 ... 235
• 9. 참고문헌 ... 235
• 10. 2020년도 한국생산기술연구원 위탁연구계획서 ... 236
• 11. 부 록 ... 250
• 12. [붙임 1] 수정·보완 대비표 ... 367
• 끝페이지 ... 369