초록 ▼

□ 연구개요
○ 자동차에서 배출되는 비규제 유해가스인 Fe, Zn, Pb, Hg, Cd, Ca 등 미세중금속과 휘발성유기화합물을 저감시키기 위한 방법으로 Bio-PU(bio-polyurethane), PVA(polyvinylalchol), PLA(polylacticacid), PAN(polyacrylonitrile) 등의 결합제와 황토, 플라이 애쉬, 희토류, Ag 파우더 등 기능성 첨가제를 전기방사법을 이용 합성하여 멤브레인을 제조하고,

○ 이 제조된 멤브레인의 자동차 운행 시에 배출되는 인체에 유해한 미세 중금

□ 연구개요
○ 자동차에서 배출되는 비규제 유해가스인 Fe, Zn, Pb, Hg, Cd, Ca 등 미세중금속과 휘발성유기화합물을 저감시키기 위한 방법으로 Bio-PU(bio-polyurethane), PVA(polyvinylalchol), PLA(polylacticacid), PAN(polyacrylonitrile) 등의 결합제와 황토, 플라이 애쉬, 희토류, Ag 파우더 등 기능성 첨가제를 전기방사법을 이용 합성하여 멤브레인을 제조하고,

○ 이 제조된 멤브레인의 자동차 운행 시에 배출되는 인체에 유해한 미세 중금속(Trace Heavy Metals: THMs )과 VOCs에 대한 흡착성능, 인장강도, 기공성, 비표면적, 조성비 등 물리·화학적 특성에 대한 연구를 수행하여 궁극적으로 자동차에서 배출되는 비규제 유해물질 저감용 나노필터 소재 개발에 적용하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 1차년도(2019.06~2020.02)에는 자동차에서 배출되는 VOCs와 미세 중금속(THMs) 배출 특성 파악을 위한 연구목표를 설정하고 실험적 연구를 수행하였으며,

○ Bio-PU/FA를 혼합하기 위한 최적 조성비 설정 및 나노멤브레인을 제조하고 인장강도, BET, FE-SEM, TEM 등 물리·화학적 특성 파악 및 자동차에서 배출되는 비규제 유해물질에 대한 흡착효과를 분석하기 위한 연구목표를 설정하고 연구를 수행하였으며 100% 연구목표를 달성하였다.

○ 2차년도(2020.03~2021.02)에는 Bio-PAN/FA 혼합비에 따른 여러 가지의 나노멤브레인 제조 인장강도, BET, FE-SEM, TEM 등 물리·화학적 특성 파악, FA외 흡착제(LP, ACP, RE 등)로 제조된 나노멤브레인에서 최적 유해물질 흡착능력 소재 비교 분석 및 자동차에서 배출되는 비규제 유해물질의 흡착성능 측정 및 분석에 관한 연구목표를 설정하고 연구를 수행하였으며 100% 연구목표를 달성하였다.

○ 위와 같은 멤브레인 제조 및 실험결과를 분석하여 SCI저널에 논문을 투고하는 연구목표를 계획하고 연구를 수행하였으며, 연구목표를 달성하고 연구결과를 SCI Journal에 6편의 연구논문을 게재하였음

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 기존 유해물질 제거용으로 활용되고 있는 고가 활성탄의 대부분을 수입에 의존하고 있으나 본 기술의 개발을 통해 국산화 대체 효과 기대

○ 전기방사법을 활용하여 고부가가치 나노필터소재를 제조할 경우에 기존 MB 필터 제조 방식에 비하여 제조공정 단축 가능

○ 방독면 정화용으로 수입되고 있는 활성탄을 신규 개발될 나노필터 소재에 적용되는 산업 폐기물로 대체함으로서 환경오염 감소, 제조원가 절감 및 가격 경쟁력 향상

○ 본 연구를 통하여 다기능성 나노필터소재의 개발이 성공적으로 이루어질 경우에 대기정화필터, 정수기 필터, 마스크, 자동차 흡입필터, 건물 실내 에어컨 필터, 산업용 집진기 필터 등 다양한 분야의 필터 개발에 활용이 가능함으로 관련 산업 분야에 파급효과가 클 것으로 전망함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구개발의 필요성 ... 4
• 1-2. 연구개발의 최종목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2-1. 실험적 분석 접근 방법 ... 5
• 2-2. 연구수행과정 및 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 32